Créatinine Cystatine : Choix méthodologique et estimation du débit de Filtration Glomérulaire en 2010 JP Cristol Laboratoire de biochimie, Hopital Lapeyronie Groupe de travail SFBC SN «Biologie des Fonctions Rénales et de l insuffisance Rénale» 39 Colloque National des biologistes des hôpitaux Lille Octobre 2010
ACNBH Agrément FMC N 100 168 39 ème Colloque National des Biologistes des Hôpitaux Lille, 4 au 8 oct 2010 DECLARATION D INTERET DANS LE CADRE DE MISSIONS DE FORMATION REALISEES POUR L ACNBH JP Cristol Exerçant au CHU Montpellier déclare sur l honneur ne pas avoir d'intérêt, direct ou indirect (financier) avec les entreprises pharmaceutiques, du diagnostic ou d éditions en relation avec le DMDIV et/ou le sujet présenté,
La maladie Rénale Chronique : des définitions basées sur le DFG K/DOQI K/DIGO - ANAES DFG et non clairance de la créatinine! Comment Apprécier le DFG? DFG, ml/min 120 90 60 30 15 a b Stades de Maladies rénales 1 (T) 2 (T) 3 (T) 4 (T) 5 (T) 5D (EER) Anomalies fonctionnelles Rénales : - ratio alb/creat > 30 mg/g (SN 2009) - anormalies imagerie Insuffisance Rénale Chronique (ANAES 2002): - Destruction de la moitié du capital néphronique - Complications métaboliques
Estimation du débit de Filtration Glomérulaire : De la créatinine à la cystatine C I) La créatinine : Intérêt et limites
Quel DFG pour une créatininémie «normale» à 80 µmol/l? IP[DFG]95% chez les < 65 ans IP[DFG]95% chez les > 65 ans
Créatininémie, Causes d erreurs Masse musculaire Catabolisme musculaire Inflammation Dénutrition sévère Facteurs extra-rénaux Age avancé Apports alimentaires
Masse musculaire et Créatinine LBM (Kg) (méthode de référence 40 K) 70 60 50 40 Hommes Femmes 30 20 10 LBM = 0.0291 Cr + 7.38 (r=0.9878) Créatinine urinaire 500 1000 1500 2000 (mg/jour) Schutte, J.E., J Appl Physiol, 1981. 51(3): p. 762-6.
Créatinine : le danger des valeurs seuils Un GFR de 60 ml/min/m2 correspond à : 88,4 µm non-african-american-female 60 y.o. 99 µm african-american-female 60 y.o. 114 µm non-african-american-male 60 y.o. 135 µm african-american-male 60 y.o.
Créatinine : importance de l âge 120 1500 DFG (ml/min/1,73m2) 90 60 30 0 Stade 1-2 Stade 3 Stade 4 Stade 5 1250 1000 750 500 250 0 Créat µm 40 ans 50 ans 60 ans 70 ans 80 ans
Créatininémie, Causes d erreurs Facteurs extra-rénaux Masse musculaire Catabolisme musculaire Inflammation Dénutrition sévère Apports alimentaires de viandes Facteurs rénaux Sécrétion tubulaire de créatinine Contribution accrue de la sécrétion en cas d IRC Médicaments bloquant la sécrétion tubulaire Cimétidine - Triméthoprime -Fibrates Age avancé
Créatinine : Elimination Elimination rénale: +++ Filtrée librement Sécrétée (10 à 40%) peut être bloquée par hippuran, cilétidine, triméthoprime. Augmente au cours de l'irc Surestimation de la fonction Elimination extrarénale: Négligeable en physiologie (2 ml/min) Surestimation de la fonction Métabolisme de la créatinine: Si la créatinine devient > 500 mmoles/l Surestimation de la fonction
La part variable de la sécrétion : implications cliniques Femme, 37 ans 1.50 m; 41.5 kg Diurese 3400 ml Creat sg : 84 µmol/l Creat ur 2.57 mmol/l Clairance : 72 ml/min Cl. corrigée : 94 ml/min /1.73 m 2 FG DTPA : 95 ml/min Homme, 42 ans 1.86 m; 79.4 kg Diurese 3100 ml Creat sg : 192 µmol/l Creat ur 4.32 mmol/l Clairance : 49 ml/min Cl. corrigée : 41 ml/min/1.73 m 2 FG DTPA : 29 ml/min => Danger du bactrim
Créatininémie, Causes d erreurs Facteurs rénaux Sécrétion tubulaire de créatinine Contribution accrue de la sécrétion en cas d IRC Médicaments bloquant la sécrétion tubulaire Cimétidine - Triméthoprime -Fibrates Facteurs extra-rénaux Apports alimentaires de viandes Masse musculaire Age avancé Catabolisme musculaire Inflammation Dénutrition sévère Facteurs analytiques Calibration et Standardisation? Détermination enzymatique? Créatinines «compensés»?
«Transférabilité» des résultats interlaboratoires : Le contrôle de qualité national 2010 Créatinine «basse» : 20 µm Probioqual Février 2010 Créatinine «moyenne» : 70 µm Probioqual Avril 2010
Variabilité de la mesure de la créatinine en fonction des méthodes 30 CV (%) 25 20 15 10 Overall (n=17) Colorimetric (n=9) Enzymatic (n=4) 5 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 Mean creatinine [µm] Séronie-Vivien et «Groupe Créat», Clin Chem Lab Med 2005
L étalonnage standardisé améliore la pécision des niveaux bas Median CV% for all assays (n=14*) Median CV% for Jaffe assays (n=9) SCr levels Calibration Manufacturer Standardized 404 µm <200 µm P<0,001 Calibration Manufacturer Standardized 404 µm <200 µm P<0,001 <120 µm (n=20) 14.3 P=0,05 18 13.5 10.8 14 11.7 P=0,05 P<0,001 >250 µm (n=10) 7.5 4.9 6.9 6.4 4.4 6.2 Séronie-Vivien et «Groupe Créat», Clin Chem Lab Med 2005
Exactitude des méthodes : recouvrement matériel de référence Bias (%) 60 40 20 0-20 CRM 68.7 µm CRM 105 µm CRM 404.1 µm Séronie-Vivien et «Groupe Créat», Clin Chem Lab Med 2005
Exactitude des méthodes Erreur par rapport à IDMS + 1,96 SD à 0.902 mg/dl 1 Abbott 2 Bayer 3 Beckman 4 Dade 5 Nova 6 Olympus 7 Roche 8 Schiaparelli 9 Toshiba 0 Vitros (Miller et al., Arch. Pathol. Lab. Med., 2005)
Recommandations internationales : National Kidney Disease Education Program Créatinine traçable : - Valeur des calibrants et des contrôles doivent être traçables par méthode de référence (GC-IDMS; Thienpont 1995) ou par rapport à des matériaux de référence commutable. - Le standard SRM 967 est disponible depuis 2007 à deux niveaux 66,5 et 346,2 µmol/l (Dodder 2007) Précision de la méthode : - Imprécision totale (y compris la variabilité entre laboratoires) < 8% - Biais (par rapport à une réference IDMS) < 5% (pour une créat à 88,4 µm) Les méthodes enzymatiques? (ou compensées )? Myers et al., Clinical Chemistry 52:5-18, 2006
Créatinine enzymatique et créatinine compensée Enzymatique Jaffé compensée Enzyme : réaction ~ spécifique Colorimétrie : Chromogène non spécifiques : prot, Compensation : - 17 µmol Prot. Creat - 13 à - 20 µmol
Jaffé compensé et Méthodes enzymatiques : un même comportement? Junge et al., Clin Chem Acta, 2004
Recommandations AFSSAPS : Février 2010 mises en lignes 9/6/10 Pour les populations adultes, méthodes traçables, enzymatiques ou corrigées, à la méthode et aux matériaux de référence de niveau supérieur ID-MS Pour les populations particulières (pédiatriques, patients obèses) et dans les valeurs basses, méthodes enzymatiques Les adaptations réactifs/analyseurs recommandées sont celles comportant au moins deux points d étalonnage dont un dans la zone de normalité. Les méthodes recommandées sont celles qui possèdent un CV de répétatbilité et de reproductibilité inférieur ou égal à 6.2% sur toute la gamme de mesure (20-1000 µmol/l).
Les trousses de Créatinine traçable en 2010 : Etude du groupe de travail SFBC-SN-SFHD Constitution de 5 pools : Médecine Préventive, Nancy domaine de mesure de «détection» : 175,23 151,44 99,17 76,60 46, 34 µm en Jaffé ) Détermination des pools par spectrométrie de masse (ID-MS) par le LNE 12 créatinines enzymatiques et 4 compensées 3 centres par méthode définie comme un couple automate réactif mesures en triplicate, 3 jours de suite 25 participants Recueil et analyses statistiques 2009-2010
Groupe de travail SFBC : Relative Biais (%) 15% +18,6% Créatinines enzymatiques GC-IDMS : LNE pool 5: 174.5 + 3.1 µm pool 4: 149.7 + 2.9 µm pool 3: 97.9 + 1.7 µm Créatinines Jaffé compensées 10% pool 2: 74.4 + 1.4 µm pool 1: 35.9 + 0.9 µm 5% 0% -5% -10% L. Pieroni et groupe SFBC, SFN, Toulouse, 2009
Evaluation des créatinines dites ID-MS traçables : Pool à 76 µm Siemens L. Pieroni et al., SN, Toulouse, 2009
Evaluation des créatinines dites ID-MS traçables : Pool à 99 µm Siemens L. Pieroni et al., SN, Toulouse, 2009
Les créatinines enzymatiques : un facteur d homogéneisation Créatinine «basse» : 20 µm Probioqual Février 2010 valeur (µm) CV (%) Toutes TK 815 24 33,8 Jaffé 53% 28 32,1 Jaffé IDMS 30% 24 37,5 Enzymatique 17% 19 5,3 Créatinine «moyenne» : 70 µm Probioqual Avril 2010 valeur (µm) CV (%) Toutes TK 815 70 12,3 Jaffé 53% 70 14,1 Jaffé IDMS 30% 67 9,4 Enzymatique 17% 79 4,4
Limites des créatinines compensées : les chromogènes non spécifiques Méthodes enzymatiques Jaffé Compensé Jaffé non compensé Christa M. Cobbaert et al., Clinical Chemistry 55:3 549 558 (2009)
Limites des créatinines compensées : les hypoprotidémies Différence relative Jaffé /Enz selon taux de protéines 5% 0% -5% -10% -15% -20% -25% -30% -35% -40% -45% -50% Moyenne Enz Prot=0g/L Prot=34g Prot=65g
Les créatinines enzymatiques : un facteur d homogéneisation Créatinine «basse» : 20 µm Probioqual Février 2010 valeur (µm) CV (%) Toutes TK 815 24 33,8 Jaffé 53% 28 32,1 Jaffé IDMS 30% 24 37,5 Enzymatique 17% 19 5,3 Créatinine «moyenne» : 70 µm Probioqual Avril 2010 Prot totale : 40 g/l valeur (µm) CV (%) Toutes TK 815 70 12,3 Jaffé 53% 70 14,1 Jaffé IDMS 30% 67 9,4 Enzymatique 17% 79 4,4
Recommandations SFBC : A paraître ABC Décembre 2010
Estimation du débit de Filtration Glomérulaire : De la créatinine à la cystatine C I) La créatinine : Intérêt et limites : La créatinine reste le premier marqueur du DFG malgré ses limites La créatinin rénales et extrarénales Les méthodes enzymatiques atteignent les recommandations internationales Les «créatinines compensées» peuvent entraîner des sous estimations II) Algorythmes prédictifs :
Estimation de la clairance de la créatinine : Cockroft et Gault Cl Créat = [(140 - âge) x Poids ] x 1,24 si ; x 1,04 si créatininémie (µmol/l) Cockroft Nephron 1976; 16:31-41 Recommanadations ANAES 2002 : Mais : Doit être normalisée par 1, 73 M2 Evalue la clairance de la créatinine et pas le DFG Evolution des recommandations? Idem anglosaxons? NB : Défini pour des créatinines non ID-MS traçables
Estimation of GFR : the «MDRD Equation» 1) Levey formula :Modification Diet in Renal Disease GFR = 170 x Creat(mg/dl) -0.999 x age -0.176 x 0.762 if female X 1.18 if black X BUN -0.170 X albumin 0.318 Levey AS Annals Intern Med 1999; 130(6); 461-70 2 ) Abbreviated formula : «four variables» MDRD : GFR b = 186.3 x Creat -1.154 x age -0.203 x 0.742 if female X 1.21 if black Initially developped with a Jaffe Beckmann assay For non ID-MS tracable creatinine assay Levey AS J Am Soc Nephrol 2000; 11: 155a
Estimation of GFR : the «MDRD 175» saga 3 ) Abbreviated formula : «MDRD 175» : GFR b = 175 x Creat -1.154 x age -0.203 x 0.742 if female X 1.21 if black X 0.763 or X 0.808 If japanese population Imai, AJKD., 2007 Matsuro, AJKD, 2009 For ID-MS tracable creatinine assay Determined with an enzymatic Roche Assay Levey AS et al., Ann Intern Med; 2006, 145: 247-54.
Débit filtration glomérulaire mesuré et estimé Cl. créatinine Cockroft MDRD Levey AS Annals Intern Med 1999; 130(6); 461-70
Validité du MDRD dans la population Française M = - 1 ml/min/1,73 m 2 Froissart et al., JASN, 2005
Validité du MDRD en fonction du stade Stade 4-5 Stade 3 Stade 2 Stade 1 19,6 29,4 31,4 16,7 2,3 0,6-0,8-6,2-12,1-18,4-31 -43,8 Froissart et al., JASN, 2005
Variabilité du MDRD et variabilité de la créatinine Biais minimum Biais Fréquent Biais maximum à 88,4 µm CAP Survey (arch. Pathol. Lab. Med., 2005) Myers et al., NKDEP; Clinical Chemistry 52:5-18, 2006
Validité du CG et du MDRD en fonction du sexe et de l âge Froissart et al., JASN, 2005
Validité du CG et du MDRD en fonction du BMI Froissart et al., JASN, 2005
Estimation of GFR : The CKD-EPI equation egfr = 141 x min(scr/k, 1) a x max(scr/k, 1) -1.209 x 0.993 age x 1.209 if female - 1.159 if black - κ is 0.7 for females and 0.9 for males, -α is -0.329 for females and -0.411 for males, - min indicates the minimum of Scr/κ or 1 - max indicates the maximum of Scr/κ or 1. - If Scr < 0.7 for female : min (Scr/0.7) and max(scr/0.7) =1 -If Scr > 0.7 for female : min(scr/0.7) = 1 and max (Scr/0.7) - If Scr < 0.9 for male : min (Scr/0.9) and max(scr/0.9) =1 -If Scr > 0.9 for female : min(scr/0.9) = 1 and max (Scr/0.9) Levey AS et al., Ann Intern Med; 2009, 150: 604-12.
Les équations prédictives en pratique? Toutes les équations sont dépendantes de l imprécision de la méthode de mesure de la créatinine : - Interprétation difficle si > 60 ml/min rendre > 60 ml/min? (recommandation NKDEP) - Objectif (créat + algorithme) : stade 2 : 90 < DFG < 60 Dans les sous groupes de patients : - Sujets jeunes non obèses : Equations sont équivalentes MDRD ne dépend ni du poids ni de la taille - Sujets agés : Résultats sont discordants CG sous estime - Sujets obèses : Résultats sont discordants - CG surestime le FGR Cas où les équations prédictives sont inutilisables
Cas ou la créatinine ne peut être utilisée Lewey et al. (KDIGO), Kidney Int., 2005
Evolution de la créatinine en fonction de l âge Pottel et al, CCA 2008
Estimation du débit de Filtration Glomérulaire : De la créatinine à la cystatine C I) La créatinine : Intérêt et limites : La créatinine reste le premier marqueur du DFG malgré ses limites La créatinine rénales etres extrarénales Les méthodes enzymatiques atteignent les recommandations internationales Les méthodes en Les «créatinines compensées» peuvent entraîner des sous estimations II) Algorythmes prédictifs : La précision des équations dépend de l exactitude de la créatinine La précisio Les équations sont imprécises pour des DFG > 60 ml/min/1.73mles 2 équatio III) La cystatine C : un marqueur alternatif?
Cystatine C Protéine non-glycosylée - Inhibiteur des protéases PM = 13250 D Production cellulaire à taux constant Cellules nuclées (taux sanguin de 0,50 à 0,98 mg/l) Indépendant de la masse musculaire, du sexe, et de l age Entre 3 mois et 70 ans Filtration glomérulaire Avant 3 mois : plus élevée Après 70 ans : augmente avec le déclin du FG Non sécrété par le tubule Réabsorbé par tubule mais totalement dégradé Plusieurs kits de dosage Méthodologies PENIA ou PETIA (FDA : PENIA Siemens PETIA Binding Site) Transférabilité?
Protocoles SFBC et Cystatine: Résultats multicentriques obtenus pour les différents couples automates/réactifs 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 2.10 1.90 1.70 1.50 1.30 1.10 0.90 0.70 Pool 1: 0.75 ± 0.13mg/L [0.57-0.92] Pool 5: 1.56 ± 0.22mg/L [1.16-1.83] Siemens / Vista Siemens / BN Prospec Siemens / BN2 Gentian/ Abbott Cyst Thermo /Kone Dako/ Olympus Binding Site Roche TinaQuant/Modular Dako/ Architect Dako/ Beckman 0.50 Niveau 5 E. Cavalier et groupe SFBC, Colloque national des Biologistes Montpellier, 2009
La cystatine : vers une standardisation dés 2011 Mise à disposition d un standard international (Juillet 2010): ERM-DA471/IFCC (European Reference Material) Valeur 5,48 + 0,15 Obtention de Cystatine «standardisée» «IFCC-Standardized Cystatin C Impact sur les formules à évaluer : Vers une formule unique???
Filtration glomérulaire et Cystatine-C 3,0 2,8 2,5 St. 3 DFG estimé, ml/min DFG mesuré, ml/min Cystatine-C, C, mg/l 2,2 2,0 1,8 1,5 1,2 DFG = 74.835 / CysC 1/O.75 n = 208 patients 1,0 0,8 0,5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Débit de filtration glomérulaire, ml/min Grubb AO Adv Clin Chem. 2000;35:63-99
Cystatine C et stade précoce du diabète AUC = 0.956 ns AUC = 0.957 AUC = 0.930 P<0.05 AUC = 0.683 Christensson et al., Journal of of Internal Medicine 2004
Estimation of GFR : Equations with creatinine and Cystatin 1 ) Abbreviated formula : «MDRD 175» : GFR = 175 x Creat -1.154 x age -0.203 x 0.742 if female X 1.21 if black For ID-MS tracable creatinine assay Levey AS et al., Ann Intern Med; 2006, 145: 247-54. 2 ) Combined equation : GFR = 177.6 x Scr -0.65 x SCys -0.57 x age -0,20 x 0,82 if female x 1,11 if black For ID-MS tracable creatinine assay For PENIA cystatine method Stevens LA et al., Am J Kidney Dis; 2008, 51: 395-406.
Quelle équation pour évaluer le DFG dans une population de transplantés rénaux? n=157 Bias (ml/min/1.73 m 2 ) Accuracy P 30% % of patients correctly classified into the correct K/DOQI CKD stage MDRD 175 (Olympus) 2.6 81.8 62.6 Cystatine Based equation (PENIA) - 3.5 78.8 70.7 Stevens (Creat + Cystatine) - 0.4 81.8 75.7 Bargnoux AS et al., CCLM; 2010.
Cystatine C et fonction rénale : Les équations prédictives Risch et al., Clinica Chimica Acta 2005
Les équations combinées chez l enfant Shwartz et al., JASN 2009
Cystatine C, créatinine et MDRD chez le sujet agé E. WASEN, Journal of Internal Medicine 2004; 256: 70 78
La cystatine C : un marqueur de l IRA? 85 pts à haut risque de développer une IRA critère principal : RIFLE Elévation de la Cyst C : 1,5 + 0,6 jours AV créat HERGET-ROSENTHAL et al., KI, 2004 72 pts - chirurgie cardiaque Cyst C urinaire Koyner J.L. et al., KI, 2008
Cystatine C : Limites Facteurs extrarénaux : Age au delà de 70 ans (mais déclin des fonctions rénales ) Steroides à forte dose Thyroide Inflammation Facteurs rénaux : Tubulopathie! => Cystatine un marqueur urinaire d IRA! Facteurs analytiques : Pas de méthodes de réference, transférabilité? Standardisation (à venir fin 2010) Filler et al., Clincal Biochemistry, 2005 Newman, Ann Clin Biochem, 2002 Laterza, Clin Chem, 2002
Cystatine C : une aide au monitorage pharmacologique chez le sujet agé? Akihiro Tanaka et al., J Pharmacol Sci 105, 1 5 (2007)
CYSTATINE C et risque dysfonction cardiaque chez le sujet âgé Annals of Internal Medicine, 2005, 497
Estimation du débit de Filtration Glomérulaire : De la créatinine à la cystatine C I) La créatinine : Intérêt et limites : La créatinine reste le premier marqueur du DFG malgré ses limites rénales et extrarénales Les méthodes enzymatiques atteignent les recommandations internationales Les «créatinines compensées» peuvent entraîner des sous estimations II) Algorythmes prédictifs : La précision des équations dépend de l exactitude de la créatinine Les équations sont imprécises pour des DFG > 60 ml/min/1.73m2 III) La cystatine C : un marqueur alternatif Utile dans des «niches» où la créatinine est prise en défaut pédiatrie Gériatrie IRA? Transplantation? Monitorage des drogues néphrotoxiques ou à élimination rénale Facteur de risque cardiovasculaire?