Dickkopf 3 (Dkk3) - sensitiver Biomarker einer fortschreitenden Nierenschädigung

Erstmalig ist eine Diagnose mittels einfachen Urintest möglich

ReFiNE ist ein IVDR-zertifizierter Test zur Diagnose einer aktiven bzw. fortschreitenden Nierenschädigung, welcher auf der ELISA Technologie basiert. Er wird in einer spontan gewonnenen Harnprobe durchgeführt. Mit dem gemessenen Dkk3-Wert kann eine noch nicht bekannte Nierenschädigung entdeckt bzw. eine fortschreitende Schädigung der Nieren sicher bestätigt werden. Darüber hinaus sagt die Höhe der im Urin gemessenen Dkk3-Konzentration den künftigen Verlust der Nierenfunktion bei Personen mit gesicherter Nierenerkrankung voraus, d.h. sie korreliert signifikant mit dem individuellen Verlust der GFR in der Folgezeit [Zewinger et al., J Am Soc Nephrol 2018; Schunk et al., Lancet 2019; Schunk et al., Kidney Int 2021; Husain-Syed et al., Nephrol Dial Transplant 2021; Sanchez-Alamo et al., Nephrol Dial Transplant 2021; Roscigno et al., J Am Coll Cardiol 2021, Speer et al., Lancet Child & Adolescent Health 2023]. 

Bei nierengesunden Menschen ist Dkk3 im Urin gar nicht oder nur in sehr kleinen Mengen nachweisbar. Im Laufe einer Nierenschädigung wird Dkk3 sehr früh von "gestressten" Tubuluszellen im Nierenmark freigesetzt, um einen weiteren Schaden des Nierengewebes zu begrenzen. Letztendlich führt aber die andauernde, unkontrollierte Freisetzung des u.a. pro-fibrotisch wirkenden Dkk3 zur fortschreitenden Vernarbung des Gewebes, einer sog. tubulointerstitiellen Fibrose [Federico et al., J Clin Invest Insight 2016]. Dieser Begriff beschreibt die uniforme Vernarbung des Nierenmarks, die für sich genommen nicht spezifisch für eine bestimmte zugrunde liegende Nierenerkrankung ist. Das Ausmaß der Vernarbung bestimmt jedoch wesentlich die Prognose jeder Nierenerkrankung.

Bei welchen Patienten ist eine Dkk3-Messung im Urin angezeigt?

  • Erwachsene mit einer (langjährigen) arteriellen Hypertonie (Bluthochdruck)
  • Erwachsene mit einem (langjährigen) metabolischen Syndrom oder Diabetes mellitus
  • Erwachsene und Kinder/Jugendliche mit primären Nierenerkrankungen wie z.B. Glomerulonephritiden oder Zystennieren
  • Erwachsene und Kinder/Jugendliche mit Erkrankungen, die eine chronische Nierenschädigung verursachen können, wie z. B. Herz- oder Lungenversagen
  • Erwachsene und Kinder/Jugendliche mit Systemerkrankungen wie z.B. Vaskulitiden oder systemischen Lupus erythematodes (SLE)
  • Erwachsene und Kinder/Jugendliche mit akutem Nierenversagen aufgrund schwerer Infektionen, nach großen operativen Eingriffen oder diagnostischen Maßnahmen wie z.B. der Applikation von Kontrastmitteln
  • Erwachsene und Kinder/Jugendliche mit Verdacht auf eine Nierenschädigung aufgrund nephrotoxischer Medikamente bzw. Therapien (nicht-steroidale Entzündungshemmer, Chemotherapie, Immunsuppressiva, etc.)
  • Erwachsene und Kinder/Jugendliche mit einer unklaren Einschränkung der Nierenfunktion, d.h. mit einer verminderten GFR
  • Erwachsene und Kinder/Jugendliche nach erfolgreicher Nierentransplantation

Die Kidney Disease: Improving Global Outcomes Klassifikation dient zur Diagnose und auch zur Einteilung des Schweregrades einer CKD anhand der GFR und der Albuminausscheidung im Urin (Abbildung). Die Messung von Dkk3 im Urin in Verbindung mit der Bestimmung der eGFR erlaubt darüber hinaus eine bessere Abschätzung des individuellen Verlaufs einer CKD. Insbesondere bei älteren Menschen kann die GFR altersbedingt erniedrigt sein, ohne dass dabei nennenswerte strukturelle bzw. krankhafte Veränderungen des Nierengewebes bestehen. Die Bestimmung von Dkk3 im Urin kann hier Klarheit über den Zustand der Nieren schaffen, da ein negatives Ergebnis eine aktive Nierenschädigung bzw. eine CKD mit hoher Sicherheit ausschließt.

Nachteil der CKD Stadieneinteilung nach KDIGO

Die Einteilung sagt nur das “grobe“ Risiko der weiteren Progression einer Nierenschädigung für alle Personen voraus, die einer bestimmten KDIGO Kategorie angehören. Der tatsächliche individuelle Verlauf hängt von vielen weiteren Faktoren ab, wie z.B. wechselnde Aktivität der Nierenerkrankung, Begleit- und interkurrenten Erkrankungen, Einnahme von schädigenden Medikamenten, oder Rauchen. Ob bei einem “Risikopatienten“ tatsächlich eine progrediente Nierenschädigung vorliegt, ist nicht geklärt. Somit bleibt auch der weitere individuelle Verlauf der Nierenerkrankung unklar!

Vorteil durch Dkk3-Nachweis im Urin

Dkk3 wird von „gestressten“ bzw. geschädigten Tubuluszellen in den Urin freigesetzt. Eine bedeutende Nierenschädigung wird daher bereits sehr früh angezeigt. Im weiteren Verlauf steigt die im Urin ausgeschiedene Menge von Dkk3 parallel zur Ausprägung bzw. Aktivität des Schädigungsprozesses im Nierenmark an. Der neu entwickelte Dkk3 ELISA (ReFiNE) ermöglicht deshalb die Früherkennung einer chronisch fortschreitenden Nierenschädigung mit einer einfachen Bestimmung von Dkk3 im Urin. Der Test eignet sich hervorragend als Zusatzinformation zur eGFR, um besser den individuellen CKD Verlauf abzuschätzen.

Präanalytik - Vorzugsweise wird die Messung von Dkk3 im frischen Morgenurin durchgeführt

Dkk3 ist in kühl gelagerten Urinproben (bei 4 °C) mindestens 24 Stunden stabil, eine längere Lagerung sollte jedoch vermieden werden. Alternativ können die Urinproben sofort bei –20 °C bis zur Bestimmung eingefroren werden. Wiederholtes Auftauen und Einfrieren sollte vermieden werden. 

Erniedrigte Werte: Nicht sachgemäße Urinlagerung
Erhöhte Werte: Nicht-zentrifugierter Urin, bei Fieber/Infekten (z.B. Harnwegsinfekt) oder bei akuter interstitieller Nierenschädigung

Schaden

Die Nieren werden geschädigt → positiver Test (Treffsicherheit beinahe 100%)

Ausprägung

Wie ausgeprägt ist die Nierenschädigung → relative Höhe des Dkk3-Wertes

Verlauf

Verlauf der Nierenschädigung (d.h. Aktivität des Schädigungsprozesses) → relative Höhe und Verlauf des Wertes (in Verbindung mit der eGFR)

 

Die Interpretation der Dkk3-Ergebnisse sollte immer in Verbindung mit der eGFR erfolgen.

Dkk3 <200 pg/mg Kreatinin

Es liegt keine progrediente Nierenschädigung vor. Bei Vorliegen von Risikofaktoren, wie z.B. Diabetes mellitus und/oder Bluthochdruck, sollte eine Kontrolle alle 6–12 Monate erfolgen.

Dkk3 >200 pg/mg Kreatinin

Mit hoher Wahrscheinlichkeit liegt eine aktive Nierenschädigung vor. Der individuelle Verlust der GFR korreliert mit der Dkk3-Konzentration im Urin. Der jährliche eGFR-Verlust ist bei Dkk3-Werten im Urin >1.000 pg/mg Kreatinin signifikant.

Dkk3 >4.000 pg/mg Kreatinin

ist mit einem mittleren jährlichen eGFR-Verlust von 7,6 % assoziiert im Vergleich zu Dkk3-Werten <200 pg/mg Kreatinin im Urin [Zewinger et al., J Am Soc Nephrol 2018].

 

  • Bestätigung oder Ausschluss einer aktiven und vor allem fortschreitenden Nierenschädigung (CKD Progression) - Wissensvorsprung
  • Aufklärung des Betroffenen - klares Ergebnis, klare Botschaft für den Patienten
  • Bessere Blutdruckkontrolle und/oder bessere Blutzuckerkontrolle
  • Vermeidung weiterer Nierenschädigung (nephrotoxische Medikamente, etc.)
  • Effiziente Diagnostik und Berichterstattung an den Zuweiser