Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" 2 (45) 2013

Back to issue

Cystatin C - an early marker of renal damage in children with diabetes mellitus type 1

Authors: AS Senatorova, Kharkiv National Medical University, EG Muratova, Kharkiv Regional Children''s Hospital

Categories: Nephrology, Pediatrics/Neonatology, Endocrinology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Цель работы: изучение цистатина С в качестве раннего маркера повреждения почек у детей с сахарным диабетом (СД) 1-го типа.
Методы. Было обследовано 83 пациента с СД 1-го типа. В зависимости от длительности заболевания пациенты распределены на 3 группы: 1-я — с СД длительностью 1–2 года, 2-я — 2–5 лет, 3-я — более 5 лет от дебюта заболевания. Группу контроля составили 10 здоровых детей.
Результаты. Максимальные значения скорости клубочковой фильтрации, отражающие явление внутриклубочковой гипертензии, наблюдаются преимущественно среди пациентов 2-й и 3-й групп. Стабильная и диагностически значимая микроальбуминурия (≥ 30 мг/сут, III стадия диабетической нефропатии) была зарегистрирована среди пациентов с длительностью СД более 5 лет. При этом у пациентов всех групп в ряде случаев отмечается значительная микроальбуминурия, но средние показатели приближаются к диагностически значимым. Повышение экскреции гликозаминогликанов выявлено у 75 % пациентов 1-й группы, у 53,8 % — 2-й группы и у 52,1 % больных 3-й группы наблюдения. Отмечалась достоверная разница в концентрации цистатина С в моче у детей с СД из 1-й группы и группы контроля (р = 0,03), между пациентами 2-й группы и группой контроля (р = 0,003), между пациентами 3-й группы наблюдения и группой контроля (р = 0,003). Значительная вариабельность этого показателя наблюдалась у детей с длительностью СД от 1 до 2 лет. Наибольшая медиана цистатина С в моче регистрировалась у детей 2-й группы наблюдения, что свидетельствует о стабильном поражении канальцевого аппарата почек уже на втором году течения СД. Между допплерографическими показателями кровотока в сосудах почек и уровнем цистатина С зафиксирована обратная корреляционная связь умеренной силы, т.е. при увеличении экскреции цистатина С наблюдается обеднение кровотока на уровне магистральных артерий.
Выводы. 1. Повреждение почек при СД наблюдается уже с первого года заболевания при доминировании нарушений функции канальцевого аппарата, а цистатин С является высокоинформативным и стабильным ранним маркером почечной дисфункции. 2. Раннее повреждение почек у детей с СД 1-го типа диагностируется при уровне цистатина С выше 21,9 ± 1,4 нг/мл. 3. Дополнительными признаками, характеризующими раннее повреждение почек, являются: увеличение экскреции гликозаминогликанов, гипоперфузия на уровне магистральных сосудов почек, снижение скорости клубочковой фильтрации.

Мета роботи: вивчення цистатину С як раннього маркера пошкодження нирок у дітей із цукровим діабетом (ЦД) 1-го типу.
Методи. Були обстежені 83 пацієнти з ЦД 1-го типу. Залежно від тривалості захворювання пацієнти розподілені на 3 групи: 1-ша — з ЦД тривалістю 1–2 роки, 2-га — 2–5 років, 3-тя — більше ніж 5 років від дебюту захворювання. Групу контролю становили 10 здорових дітей.
Результати. Максимальні значення швидкості клубочкової фільтрації, що відображають явище внутрішньоклубочкової гіпертензії, спостерігаються переважно серед пацієнтів 2-ї та 3-ї груп спостереження. При дослідженні мікроальбумінурії стабільна й діагностично значуща (≥ 30 мг/добу,
III стадія діабетичної нефропатії) була зареєстрована серед пацієнтів із тривалістю ЦД більше ніж 5 років. При цьому в пацієнтів усіх груп у ряді випадків відзначається значна мікроальбумінурія, але середні показники наближаються до діагностично значущих. Підвищення екскреції глікозаміногліканів виявлено у 75 % пацієнтів 1-ї групи, у 53,8 % дітей 2-ї групи, у 52,1 % хворих 3-ї групи спостереження. Відзначалася вірогідна різниця між концентрацією цистатину С в сечі в дітей із ЦД 1-ї групи і групою контролю (р = 0,03), між пацієнтами 2-ї групи і групою контролю (р = 0,003), між пацієнтами 3-ї групи спостереження і групою контролю (р = 0,003). Значна варіабельність цього показника спостерігалася в дітей із тривалістю ЦД від 1 до 2 років. Найбільша медіана цистатину С в сечі реєструвалася в дітей 2-ї групи спостереження, що свідчить про стабільне ураження канальцевого апарату нирок уже на другому році перебігу ЦД. Між допплерографічними показниками кровотоку в судинах нирок і рівнем цистатину С зафіксований обернений кореляційний зв’язок помірної сили, тобто при збільшенні екскреції цистатину С спостерігається збіднення кровотоку на рівні магістральних артерій.
Висновки. 1. Пошкодження нирок при ЦД спостерігається вже з першого року захворювання при домінуванні порушень функції канальцевого апарату, а цистатин С є високоінформативним і стабільним раннім маркером ниркової дисфункції. 2. Раннє ушкодження нирок у дітей із ЦД 1-го типу діагностується при визначенні цистатину С вище від 21,9 ± 1,4 нг/мл. 3. Додатковими ознаками, що характеризують раннє пошкодження нирок, є: збільшення екскреції глікозаміногліканів, гіпоперфузія на рівні магістральних судин нирок, зниження швидкості клубочкової фільтрації.

Purpose: study of cystatin C as an early marker of renal damage in children with diabetes mellitus (DM) type 1.
Methods. We examined 83 patients with diabetes mellitus type 1. Depending on the duration of the disease, patients were divided into 3 groups: 1st — with DM duration of 1–2 years, 2nd — 2–5 years, 3rd — more than 5 years after the onset of the disease. The control group consisted of 10 healthy children.
Results. The maximum values of glomerular filtration rate, reflecting the phenomenon of intraglomerular hypertension, had been observed predominantly among patients of 2nd and 3rd groups. Stable and diagnostically significant (≥ 30 mg/day,
III stage diabetic nephropathy) microalbuminuria has been detected in patients with diabetes duration more than 5 years. In patients of all groups in some cases significant microalbuminuria has been detected, but average indices were close to diagnostically significant. Increased excretion of glycosaminoglycans has been noted in 75 % of patients in the first group, 53.8 % — second group and in 52.1 % of patients in the third group of observations. There was a significant difference of cystatin C concentration in the urine of children with DM from the first group and the control group (p =0.03), between patients in second group and the control group (p = 0.003), between patients in third group and the control group (p = 0.003). Significant variability of this parameter was observed in children with DM duration of 1 to 2 years. The highest cystatin C median in urine was recorded in children from second group, which indicates a stable lesion of tubular apparatus of the kidney already in the second year of DM course. Moderate negative correlation was observed between Dopplerographic parameters of renal blood flow and cystatin C level, i.e. with an increase in cystatin C excretion, depletion of blood flow in main arteries is being detected.
Conclusions. 1. Kidney damage in DM has been observed on the first year of the disease, with dominance of dysfunction of tubular apparatus, and cystatin C is a highly informative and stable early marker of renal dysfunction. 2. Early kidney damage in children with type 1 DM is diagnosed when cystatin C level is above 21.9 ± 1.4 ng/ml. 3. Additional symptoms for early kidney damage are increased excretion of glycosaminoglycans, hypoperfusion at renal main arteries, reduced glomerular filtration rate.


Keywords

дети, сахарный диабет, повреждение почек, цистатин С.

діти, цукровий діабет, пошкодження нирок, цистатин С.

children, diabetes, kidney damage, cystatin C.

Development of diabetic nephropathy (DN) is traditionally diagnosed by increased urinary albumin excretion and / or increase in glomerular filtration rate (GFR). [2] At the same time, increased urinary albumin is a predictor of GFR decline. A number of scholars have noted the significant prevalence of changes in the level of GFR in the absence of albumin or proteinuria. [5]

Many researchers have noted the lack of information value of GFR, as a criterion of the functional state of the kidneys, especially in pediatric patients [4,6]. Given that the NAM is better to treat the early stages, the problem of the use of markers, more informative than the determination of albumin and GFR, is extremely important. The studies [1,3,7] allow us to determine as a marker of renal dysfunction cystatin C.

The aim of the study was to investigate the cystatin C as an early marker of renal damage in children with diabetes type 1.

Materials and methods. Were examined 83 patients with diabetes type 1. Depending on the duration of the disease, patients divided into 3 groups: 1 st - with diabetes duration of 1-2 years, the 2nd - 2-5 years, third - more than 5 years after the debut of the disease. Exclusion criteria included patients in the study were: diabetic ketoacidosis, hypoglycemia, diabetes duration of less than 1 year, chronic kidney disease, inflammatory disease and congenital anomalies of the urinary system, vesicoureteral reflux. The control group consisted of 10 healthy children without a history of kidney disease. All children underwent physical examination and laboratory evaluation of renal function. Determining the level of human cystatin C in the urine of patients was performed by ELISA on the analyzer «Labline-90" (Austria) using a commercial test system manufactured by Biovendor Human Cystatin C ELISA (Czech Republic) according to the instructions supplied with the kit. Results were processed using statistical data analysis package "Statistica", version 7.0. For comparison, the method of sample fractions angular transformation to Fisher for comparison of more than two groups with non-Gaussian distribution using nonparametric analysis Kruskal-Wallis (KW) with the definition of the median (Me), the upper (Uq) and lower quartile (Lq). For comparison of paired independent samples used the Mann-Whitney (MW). Differences were considered statistically significant at p <0.05.

Results.

Verified criteria for defining renal function in children with diabetes is the GFR, which parameters of the study are presented in the table.

Standard value of GFR for children 2-12 years is 133 ± 27, for children over 13 years of sex (male), 140 ± 30, for children 13 years old sex (female) 126 ± 22 mmol / min. As shown in table number 1, the maximum values of GFR, reflecting the phenomenon of intraglomerular hypertension observed predominantly among patients of the 2-nd and 3-rd groups of observations. The frequency of normal, reduced and elevated GFR in children of all groups of observations is shown in figure number 1

These data show that the majority of children of all groups GFR remains normal. In the third group there is a downward trend in the number of children with normal GFR. At the same time, almost 37% of children by the second year of the current CD recorded decline in GFR. Draws attention to increasing the number of children with low GFR with increasing duration of the disease, the phenomenon of reverse osmosis generally occur in isolated cases. It is important to stress that the downward trend in GFR, not always, this phenomenon is accompanied by microalbuminuria (MAU), and conversely, children with MAU have a normal age-and sex GFR.

UIA study that characterizes the degree of damage to the glomerular apparatus of the kidney, is presented in table number 2.

In the study found MAU increase the degree of damage of the basement membrane in children in all groups of observations. Stable and diagnostically significant MAU (≥ 30 mg / day, III stage NAM) detected among patients with diabetes duration of 5 years. In this case, patients in all groups, in some cases, there is considerable MAU, but averages closer to diagnostically significant.

State of renal tubular apparatus in children with type 1 diabetes was assessed by the level of excretion of calcium, phosphorus, urinary glycosaminoglycans, daily excretion of titratable acid, ammonia (Table number 3).

Significant differences between the laboratory parameters of kidney function tubular apparatus for statistical analysis by Mann-Whitney test in children with different duration of DM is not obtained (p> 0.05). However, calciumuria occurred in 25% of patients in Group 1, with 7.6% of children in group 2 and 17.3% of patients in Group 3. (p1, 2 = 0.08, p1, 3 = 0.57, p2, 3 = 0.1). Phosphaturia registered only in 12.5% of patients with diabetes duration of 1 to 2 years.

Increased excretion of titratable acid was detected in 42.8% of children in Group 1, 50% of patients in group 2 and 52.1% of children with diabetes duration of more than 5 years, with no statistically significant difference in supervised groups (p> 0.05 ). Reducing ammonia urine 46.1% was observed in patients in group 2, 65.2% of children in the third group of observations (p2, 3 = 0.38). Increased excretion of glycosaminoglycans found in 75% of patients in Group 1, 53.8% of children in group 2, 52.1% of patients in the third group of observations. (p1, 2 = 0,57, p1, 3 = 0,48, p2, 3 = 0.74).

Then, in type 1 diabetes in children, there is a violation of tubular transport, with the most stable, and an early sign of kidney dysfunction is increased excretion of urinary glycosaminoglycans.

In the study of urinary cystatin C in children with different duration of DM installed rise of this indicator in children in all groups of observations when compared to controls (p <0.01).

Significant variability of this parameter was observed in children with diabetes duration of 1 to 2 years. The highest median cystatin C in urine was recorded in children in group 2 observations, which indicates a stable lesion mashines renal tubular already in the second year course of diabetes.

In patients with type 1 diabetes were observed correlation of moderate strength between cystatin C and urinary dopplerographic indices of blood flow in the kidney.

As shown in the figure, between these indices recorded negative correlation of moderate strength, ie with an increase in excretion of cystatin C the depletion of blood flow at the level of the great arteries.

Summary.

1. Kidney damage in diabetic patients has been observed for the first year of the disease, dominated by dysfunction of tubular apparatus, and cystatin C is a highly stable and an early marker of renal function.

2. Early kidney damage in children with type 1 diabetes is diagnosed when determining cystatin C above 21,9 ± 1,4 ng / ml.

3.Additional features characterizing early kidney damage are increased excretion of glycosaminoglycans, hypoperfusion at the level of the great vessels of the kidneys, decreased GFR.


Bibliography

1. Veljkov V.V. Cystatin C - an accurate indicator of glomerular filtration rate and an early marker of preeclampsia. / / Lab - 2010 - № 10 - P. 18-22.

2. Dedov I.I. Abstracts of the All-Russian Congress of Endocrinology. - Moscow, 1996. - 5 P.

3. Mikhaleva L.L., Zolotavina ML, Hablyuk V.V. Cystatin C - a reliable biochemical indicator of kidney filtration function disorders in children. / / Modern problems of education and science - 2012 - № 5. URL: www.science-education.ru/105-7010 (date accessed: 12/20/2012).

4. Omarova AS Functional disorders of the kidneys in children with urolithiasis. / / Bulletin KazNMU - 2012 January. Electronic resource kaznmu. kz/press/2012/01/27.

5. Papayan A., V. Arkhipov, Beresneva EA Markers of renal function and assessment of progression of renal insufficiency. / / Therapeutic Archives. - 2004. - № 4, T 76. - P. 83-90.

6. Senatorova AS, Karachentsev YI, NA Kravchun Diabetes: from child to adult. - H.: HNMU, 2009. - 260 P.

7. Andrej S. Krolewski, MD, PD., James H. Warram MD, SCD.: Serum concentration of Cystatin C and Risk of End-Stage Renal Disease in Diabetes / Diabetes Care. - 2012 / electronic resource http://care.diabetesjournals.org/content/early/2012/07/27/dc11-2220.

Similar articles

Цистатин С — ранний маркер повреждения почек   у детей с сахарным диабетом 1-го типа
Authors: Сенаторова А.С., Харьковский национальный медицинский университет, Муратова Е.Г., Харьковская областная детская клиническая больница
"Child`s Health" 2 (45) 2013
Date: 2013.04.30
Categories: Nephrology, Pediatrics/Neonatology, Endocrinology
Sections: Clinical researches
Influence of certain components of metabolic syndrome on renal function in hypothyroidism (literature review)
Authors: O.M. Didushko
Higher State Education Institution “Ivano-Frankivsk National Medical University”, Ivano-Frankivsk, Ukraine

International journal of endocrinology Том 13, №6, 2017
Date: 2017.11.13
Categories: Endocrinology
Sections: Specialist manual
Cystatin C and chronic kidney disease in children
Authors: Кушніренко С.В.(1), Мордовець Є.М.(2), Тихоненко Н.О.(2), Маркотенко О.О.(2)
(1) — Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, м. Київ, Україна
(2) — Київська міська дитяча клінічна лікарня № 1, м. Київ, Україна

"Kidneys" Том 6, №4, 2017
Date: 2017.11.14
Categories: Nephrology
Sections: Specialist manual
Early diagnostics and incidence of diabetic nephropathy depending on type 1 diabetes mellitus duration
Authors: Маслянко В.А.
ВДНЗ «Буковинський державний медичний університет», м. Чернівці, Україна

International journal of endocrinology Том 13, №2, 2017
Date: 2017.05.18
Categories: Endocrinology
Sections: Clinical researches

Back to issue