Prospektive Untersuchung von prognostischen Markern des Nierenschadens beim kardiorenalen Syndrom: Erfassung der Auswirkung von SGLT2 Inhibitoren auf Parameter der renalen Kongestion
Prospective Evaluation of Prognostic Markers of Kidney Injury in Cardiorenal Syndrome: Effect of SGLT2 Inhibitors on Parameters of Renal Congestion
by Jamil Ajrab
Date of Examination:2025-02-26
Date of issue:2025-02-14
Advisor:Prof. Dr. Michael Koziolek
Referee:PD Dr. Stephan Lüders
Referee:Prof. Dr. Margarete Schön
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-11011
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Abstract
English
The cardiorenal syndrome, defined as the concurrent occurrence of kidney and heart disease, is a common phenomenon in clinical practice. Renal venous congestion plays a significant role in the pathophysiology and prognosis of cardiorenal syndrome. Intrarenal Doppler sonography is a noninvasive method for assessing and quantifying renal venous congestion. Under physiological conditions, the intrarenal venous flow profile is continuous, and the venous impedance index is low. Treatment of cardiorenal syndrome with sodium-glucose transporter 2 inhibitors (SGLT2 inhibitors) is promising. Numerous randomized controlled trials have demonstrated the prognostic benefits of this drug class in heart and kidney failure. However, the impact of SGLT2 inhibitor therapy on Doppler sonographic parameters of renal venous congestion remains unknown and is the subject of this study. This prospective observational study included 64 patients with chronic kidney disease and a cardiorenal risk profile (mean eGFR 42.9 ml/min/1.73m²; 56% had heart failure, and 37.5% had type 2 diabetes mellitus), who had an indication for a SGLT2 inhibitor (dapagliflozin or empagliflozin) as part of good clinical practice. Intrarenal Doppler sonography was performed in these patients prior to the initiation of therapy. Follow-up Doppler sonography was conducted in 57 patients after six months of SGLT2 inhibitor therapy, revealing a reduction in the mean venous impedance index of the right interlobar and hilar veins by 0.13 (p < 0.01), and an increase of over 15% in the number of patients exhibiting a continuous flow profile (p < 0.05). Additionally, a rise in plasma creatinine levels by 0.11 mg/dl and a decrease in eGFR by 2.8 ml/min/1.73m² (both p = 0.03) were observed. Furthermore, α1-microglobulin concentration in urine increased by 2.6 mg/l after six months of SGLT2 inhibitor therapy (p = 0.01). Blood pressure, pulse wave velocity, and other pulse wave analysis parameters showed no significant changes. The hypovolemia induced by the natriuretic and glucosuric effects of SGLT2 inhibitors leads to a shift of extracellular fluid from the interstitial space to the intravascular space, suggesting that SGLT2 inhibitor therapy reduces renal venous congestion. The results of this study support this hypothesis and provide a foundation for further research to investigate the effects of SGLT2 inhibitors on hemodynamics in cardiorenal syndrome. Additionally, the long-term effects of SGLT2 inhibitor therapy on renal tubular cells and biomarkers of tubular injury, such as α1-microglobulin, warrant further exploration.
Keywords: sodium-glucose transport 2 inhibitors; intrarenal Doppler sonography; cardiorenal syndrome; renal venous congestion; chronic kidney disease
German
Das kardiorenale Syndrom, das als gemeinsames Auftreten von Nieren- und Herzerkrankungen definiert wird, ist kein seltenes Phänomen im klinischen Alltag. Die renalvenöse Kongestion spielt eine wesentliche Rolle in der Pathophysiologie und Prognose des kardiorenalen Syndroms. Zur Beurteilung und Quantifizierung der renalvenösen Kongestion stellt sich die intrarenale Dopplersonographie als eine nichtinvasive Methode dar. Das intrarenale venöse Flussprofil ist unter physiologischen Bedingungen kontinuierlich und der venöse Impedanz-Index hat einen niedrigen Wert. Die Behandlung des kardiorenalen Syndroms mit Inhibitoren des Natrium/Glucose-Cotransporters 2 (SGLT2-Inhibitoren) ist vielversprechend. Viele randomisierten kontrollierten Studien zeigten einen prognoseverbessernden Effekt dieser Stoffklasse bei Herz- und Niereninsuffizienz. Die Auswirkung einer Therapie mit SGLT2-Inhibitoren auf die dopplersonographischen Parameter der renalvenösen Kongestion ist noch nicht bekannt und ist Gegenstand dieser Arbeit. Die klinisch-prospektive Beobachtungsstudie erfolgte an 64 Patienten mit chronischer Nie-renerkrankung und einem kardiorenalen Risikoprofil (mittlere eGFR 42,9 ml/min/1,73m2; 56% wiesen eine Herzinsuffizienz und 37,5% Diabetes mellitus Typ 2 auf), bei denen im Rahmen der good clinical praxis eine Therapie mit einem SGLT2-Inhibitor (Dapa- oder Empagliflozin) begonnen wurde. Bei diesen Patienten wurde vor Beginn der Therapie eine intrarenale Dopplersonographie durchgeführt. Bei 57 Patienten wurde diese nach sechsmonatiger Einnahme eines SGLT2-Inhibtors wiederholt und es zeigte sich eine Reduktion des mittleren venösen Impedanz-Index der rechten Interlobar- und Hilusvenen um 0,13 (p < 0,01) und die Patientenanzahl, die ein kontinuierliches Flussprofil aufweisen, stieg um über 15% an (p < 0,05). Außerdem beobachtete man eine Erhöhung des Kreatininspiegels im Plasma um 0,11 mg/dl und eine Abnahme der eGFR um 2,8 ml/min/1,73m2 (jeweils p = 0,03). Ferner erhöhte sich die α1-Mikroglobulin-Konzentration im Urin nach sechsmonatiger Einnahme eines SGLT2-Inhibitors um 2,6 mg/l (p = 0,01). Der Blutdruck, die Pulswellengeschwindigkeit und die anderen Parameter der Pulswellenanalyse zeigten keine signifikante Änderung. Die durch die natriuretische und glukosurische Wirkung von SGLT2-Inhibitoren entstandene Hypovolämie bewirkt eine Verschiebung der extrazellulären Flüssigkeit vom interstitiellen Raum in den Intravasalraum und somit wird behauptet, dass eine Therapie mit SGLT2-Inhibitoren die renalvenöse Kongestion vermindert. Die Ergebnisse dieser Studie unterstützen diese Hypothese und stellen einen Ausgangspunkt für weitere Forschung, um den Einfluss von SGLT2-Inhibitoren auf die Hämodynamik beim kardiorenalen Syndrom genauer zu untersuchen. Außerdem stellt sich die Frage, welchen Einfluss eine langfristige Therapie mit SGLT2-Inhibitoren auf die Tubuluszellen und die Biomarker der tubulären Schädigung wie das α1-Mikroglobulin nimmt.
Schlagwörter: SGLT2-Inhibitoren; intrarenale Dopplersonographie; kardiorenales Syndrom; renalvenöse Kongestion; chronische Nierenerkrankung
