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Nouveaux marqueurs
de lésions rénales
Nouveaux marqueurs de lésions rénales
L’étude des lésions rénales provoquées par les médicaments est un aspect important de leur développement, afin de
réduire les risques d’échecs des nouveaux traitements. L’ « European Innovative Medicines Initiative » (IMI) a, pour cette
raison, validé les marqueurs rénaux suivants : α-GST, KIM-1, L-FABP, π-GST, NGAL et Collagène IV pour l’application
clinique et les décisions règlementaires au cours du développement des médicaments et dans un contexte translationnel.
C-Path's Predictive Safety Testing Consortium (PSTC), un programme développé en partenariat avec la « Food and Drug
Administration » (FDA), a validé également α-GST, KIM-1, L-FABP, π-GST, NGAL pour les mêmes raisons que l’IMI.
On perd près de 50 % des fonctions rénales avant qu’une élévation des taux de créatinine sérique permette de détecter
une insuffisance rénale aigue (IRA). Les nouveaux marqueurs de lésions rénales permettent de détecter l’IRA seulement
4 à 6 heures après la lésion rénale initiale (créatinine : 24 à 48 heures). L’utilisation de ces marqueurs permet une détection
et une localisation précoce de la lésion rénale dans :
Etudes cliniques et Routine
• Chirurgie cardiaque et patients en soins intensifs
• Lésions causées par des produits de contraste et des
médicaments
• Lésions causées par des toxines environnementales
• Rejet de greffes de rein
• Insuffisance rénale chronique et Diabète
Temps de réponse des marqueurs
rénaux
Lésion rénale
Marqueur rénal
Créatinine
Développement de médicaments et études précliniques
• Etudes cliniques de toxicité chez l’homme
• Etudes précliniques de toxicité chez l’animal
• Développement de molécules à l’aide de modèles utilisant
des cultures de cellules rénales
Filtration rénale
Lésions du tubule proximal :
α-GST (α-Glutathion S-Transférase)
Temps
- Protéine cytosolique exprimée constitutivement, impliquée dans la détoxification cellulaire.
- Localisée dans les cellules épithéliales des tubules proximaux.
- Rapidement excrétée (FUITE) en cas de lyse cellulaire.
KIM-1 (Kidney Injury Molecule-1)
-Indétectable dans les tissus sains, mais sécrétée en abondance après une lésion rénale, à la surface apicale des
cellules épithéliales du tubule proximal.
- Lors de la lésion, l’ectodomaine de KIM-1 est excrété dans l’urine.
L-FABP (Liver Type Fatty Acid Binding Protein)
-Protéine cytosolique exprimée constitutivement, impliquée dans le transport des acides gras à longues chaînes.
-Localisée dans les cellules épithéliales des tubules proximaux.
-Rapidement excrétée (FUITE) en cas de lyse cellulaire.
Lésions du tubule distal:
π-GST (π-Glutathion S-Transférase)
- Protéine cytosolique exprimée constitutivement, impliquée dans la détoxification cellulaire.
- Localisée dans les cellules épithéliales des tubules distaux.
- Rapidement excrétée (FUITE) en cas de lyse cellulaire.
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NGAL (Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin)
- Exprimée normalement à des taux très faibles dans les tissus sains.
- Induit la croissance et la différenciation des cellules épithéliales des tubules distaux.
- Sécrétée en abondance après une lésion rénale et rapidement détectable dans l’urine.
Progression des fibroses rénales:
Collagène IV (atteinte glomérulaire)
- Large protéine extracellulaire appartenant à la structure de la matrice extracellulaire.
- Composant clef de la membrane basale glomérulaire et tubulaire, et de la matrice mésangiale.
- Dépôt accru lors des lésions rénales chroniques.
- Les taux urinaires sont corrélés avec le degré de l’expansion mésangiale du glomérule.
- Excellent prédicteur de la progression de la lésion rénale chez les diabétiques de type 2.
Endostatine
-Fragment naturel dérivé du Collagène de type XVIII, un composant des membranes basales vasculaires, distribué
dans les membranes basales glomérulaires et tubulaires, la matrice mésangiale et la capsule de Bowman.
- Inhibiteur endogène de l’angiogenèse.
- Augmente en fonction de la progression de la fibrose rénale.
Lésions du tube collecteur
Marqueur en développement.
Marqueurs des Lésions Rénales
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Marqueurs de lésions du Tubule proximal
α-Glutathion S-Transférase, Humaine (Urine)
Cat. Nr:BIO91
Tests: 96
Méthode: ELISA
Gamme: 2,5 - 80 μg/l
Sensibilité: 1,9 μg/l
Temps d’incubation:
2 heures
Vol. échantillon: 100 µl (Dilution initiale suggérée 1:2)
Echantillon: Urine
Précautions:Il est recommandé d’utiliser les urines de la nuit ou des 24 heures. Après leur recueil, diluer
les urines dès que possible à l’aide du tampon de stabilisation urinaire (USB) Echantillon/USB: 4 :1. Après addition de l’USB, on conservera les échantillons au maximum
48 heures à 20 – 25 °C, 1 semaine à 2–8 °C ou > 1 an à - 20 °C.
Il est préférable d’éviter les congélations/décongélations répétées.
Espèces:Humaine
Valeurs normales: 0 – 29,0 μg/l (n = 120)
Réaction croisée: On n’a pas observé de réactions croisées avec μ-GST ou π-GST à 500 μg/l.
Background:
L’α-GST est membre de la super famille des GST, composée de petites protéines cytosoliques essentiellement
impliquées dans des réactions de détoxification cellulaire. L’α-GST a un poids moléculaire d’environ 51kDa et comporte
près de 2% de protéines cytosoliques solubles. C’est pour cette raison que l’α-GST est immédiatement sécrétée dans
l’urine lors de la lyse des cellules épithéliales du tubule proximal.
Intérêt clinique:
Le dosage EIA de l’α-GST permet de doser quantitativement l’alpha glutathion S-transférase (α-GST) dans l’urine
humaine. On peut également l’utiliser pour doser l’α-GST dans le sérum ou le plasma humains, afin d’évaluer une
atteinte hépatique.
Des taux élevés d’α-GST traduisent le début d’une Insuffisance Rénale Aigue (IRA) dans les cas de néphrotoxicité,
toxicité environnementale, chirurgie cardiothoracique et rejet de greffe. La sécrétion de π-GST étant associée à une
atteinte du tubule distal, le dosage simultané d’α-GST et de π-GST permet de différencier atteinte proximale et distale.
On trouve des taux bas d’α-GST chez les individus normaux.
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α-GST, Rat (Urine) Cat. Nr:BIO64RT
Tests: 96
Méthode: ELISA
Gamme: 1,56 – 100 µg/l
Sensibilité: 0,2 µg/l
Temps d’incubation: 2,5 heures
Vol. échantillon: 100 µl
Echantillon: Urine (Dilution initiale suggérée 1:5)
Surnageant de Culture Cellulaire (1:5 – 1:30 selon la concentration attendue)
Précautions: Dans les 12 heures qui suivent le recueil, ajouter 100 μl de tampon de stabilisation urinaire
de rat à 400 μl d’urine (dilution au 4 : 5), et ce même si le dosage des échantillons est
réalisé immédiatement. Ne jamais stocker les échantillons sans addition de tampon
stabilisant.
On pourra ensuite conserver les échantillons au maximum 48 heures à 2 – 8 ºC ou au
moins 1 mois à -20 ºC.
Valeurs normales: Rats Sprague-Dawley : 46.9 ± 44.6μg/l (moyenne ± 2DS)
Rats Wistar : 23.0 ± 26.4μg/l (moyenne ± 2DS)
Espèces: Réaction croisée:
Rat
On n’a pas observé de réaction croisée significative avec les isoformes Yp ou Yb1.
Réaction croisée indétectable avec les α-GST humaines, canines et porcines.
Background:
L’α-GST est membre de la super famille des GST composée de petites protéines cytosoliques essentiellement
impliquées dans des réactions de détoxification cellulaire. L’α-GST a un poids moléculaire d’environ 51kDa et comporte
près de 2% de protéines cytosoliques solubles. C’est pour cette raison que l’α-GST est immédiatement sécrétée dans
l’urine lors de la lyse des cellules épithéliales du tubule proximal.
Intérêt clinique:
Les taux d’α- GST urinaires sont étroitement corrélés avec l’évolution et la sévérité de l’atteinte rénale.
Les taux d’α- GST urinaires sont des indicateurs plus sensibles de l’atteinte tubulaire rénale que la créatinine sérique.
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KIM - 1, Humaine (Urine)
Cat. Nr:H-RENA-E-001
Tests: 96
Méthode:ELISA
Gamme: 0,31 - 10 ng/ml
Sensibilité: 0,01 ng/ml
Temps d’incubation: 3.5 heures
Vol.échantillon: 50 μl (Dilution initiale suggérée 1:3)
Echantillon:Urine
Précautions:On peut conserver les échantillons pendant 4 jours à 4 °C ou plus longtemps à -20 °C.
Espèces:Humaine
Background:
La KIM-1 est une glycoprotéine transmembranaire de Type-I exprimée par les cellules épithéliales du tubule rénal
proximal. La KIM-1 est indétectable dans les tissus sains, mais son expression est fortement augmentée en réponse à
des atteintes toxiques ou ischémiques. L’ectodomaine de KIM-1 est libéré dans l’urine, en réponse à ces atteintes, ce
qui en fait un marqueur précoce et spécifique de l’insuffisance rénale aigue (IRA).
Intérêt clinique:
La KIM-1 est très intéressante en tant que marqueur préclinique pour suivre une néphrotoxicité d’origine
médicamenteuse. En clinique, on a étudié la KIM-1 en tant que marqueur de début de l’IRA dans des études de
néphrotoxicité, de chirurgie cardiothoracique, et au cours de soins intensifs. La KIM-1 a aussi été étudiée en tant que
marqueur de néphropathie dans des maladies chroniques telles que le diabète.
KIM - 1, Rat (Urine)
Cat. Nr:R-RENA-E-001
Tests: 96
Méthode: ELISA
Gamme:
0,31 - 10 ng/ml
Sensibilité:
0,01 ng/ml
Temps d’incubation: 3,5 heures
Vol.échantillon: 50 μl (Dilution initiale suggérée 1:3)
Echantillon: Urine
Précautions: On peut conserver les échantillons pendant 4 jours à 4 °C ou plus longtemps à -20 °C.
Espèces:Rat
Background:
La KIM-1 est une glycoprotéine transmembranaire de Type-I exprimée par les cellules épithéliales du tubule rénal
proximal. Elle est indétectable dans les tissus sains mais son expression est fortement augmentée en réponse à des
atteintes toxiques ou ischémiques. L’ectodomaine de KIM-1 est libéré dans l’urine, en réponse à ces atteintes, ce qui
en fait un marqueur précoce et spécifique de l’insuffisance rénale aigue (IRA).
Intérêt clinique:
La KIM-1 urinaire est un marqueur précoce et spécifique de l’IRA et un excellent outil d’études précliniques qui permet
de suivre une toxicité rénale aigue, en mettant en évidence des réactions contraires à des substances et à des agents
thérapeutiques en cours de développement. La KIM-1 a été choisie par le « Predictive Safety Testing Consortium
(PSTC) » pour tester la toxicité dans les études précliniques.
6
L-FABP, Humaine (Urine)
Cat. Nr: Z-001
Tests: 96
Méthode: ELISA
Gamme: 3 - 400 ng/ml
Sensibilité: 3 ng/ml
Temps d’incubation: 3 heures
Vol.échantillon:
50 μl
Echantillon: Urine
Précautions:Doser les échantillons aussitôt après le prélèvement, ou les conserver à -20 °C.
Il est préférable d’éviter les congélations/décongélations répétées.
Espèces: Humaine
Réaction croisée:Pas de réaction croisée (≤ 0.1 %) avec I-FABP
Background:
La Protéine Liée aux Acides Gras de type hépatique (L-FABP) est une petite protéine cytosolique de poids moléculaire
14kDa appartenant à la famille des protéines FABP. Celles-ci sont impliquées dans le transport des acides gras à
longue chaîne vers les mitochondries ou les peroxysomes afin de permettre une β-oxydation. La L-FABP est exprimée
dans le cytoplasme des cellules épithéliales du tubule proximal, reflétant leur fort besoin d’énergie à travers le
métabolisme des acides gras. En raison de sa petite taille, la FABP passe rapidement hors des cellules lésées, ce qui
se traduit par une augmentation rapide des taux urinaires.
Intérêt clinique:
La L-FABP est rapidement excrétée dans les urines en réponse à une lésion. On a démontré son intérêt en tant que
marqueur précoce permettant de mettre en évidence le début d’une insuffisance rénale aigue (IRA) dans différentes
situations cliniques :
- Chirurgie cardiothoracique
- Urgences et Soins intensifs
- Néphropathie induite par les produits de contraste
On a aussi étudié la L-FABP comme marqueur de la progression des néphropathies diabétiques.
7
Marqueurs de lésions du Tubule distal
π-GST, Humaine (Urine)
Cat. Nr:BIO85
Tests: 96
Méthode: ELISA
Gamme:
1,25 - 40 μg/l
Sensibilité:
1,3 μg/l
Temps d’incubation:
2.5 heures
Vol.échantillon:
100 μl (Dilution initiale suggérée 1:2)
Echantillon:Urine
Précautions:Si on observe la présence de sang dans l’échantillon, il est nécessaire de le centrifuger
avant de le traiter et de le doser (Voir Protocole pour des instructions plus détaillées).Une
fois la contamination par hémolyse éliminée, on diluera l’échantillon à l’aide de tampon de
stabilisation urinaire (USB).
Echantillon / USB : 4 :1.
Il est préférable de doser les échantillons aussitôt que possible après le recueil.
Après l’addition d’USB, on peut conserver les échantillons 48 heures à 20 – 25 °C, une
semaine à 2 – 8 °C ou 1 an minimum à -20 °C.
Eviter les congélations/décongélations répétées.
Valeurs normales:
0 – 30 μg/l ( n = 132)
Espèces: Humaine
Réaction croisée: On n’a pas observé de réaction croisée avec μ-GST ou α-GST à 500 μg/l.
Background:
La π Glutathion S-Transférase (π -GST) est un membre de la super famille des GST composée de petites protéines
cytosoliques qui sont essentiellement impliquées dans des réactions de détoxification cellulaire. La π -GST a un poids
moléculaire d’environ 47kDa et comporte jusqu’à 2 % de protéines cytosoliques solubles. C’est pour cette raison que
la π-GST est immédiatement sécrétée dans l’urine lors de la lyse des cellules épithéliales du tubule distal.
Intérêt clinique:
Le dosage EIA de la π-GST permet de doser quantitativement la π-glutathion S-transférase (π-GST) dans l’urine
humaine. La π-GST est exprimée spécifiquement dans les cellules épithéliales des tubules distaux du rein humain,
tandis que l’α-GST est exprimée dans les cellules des tubules proximaux. La π-GST est sécrétée par les cellules
épithéliales lors de la lyse cellulaire, ce qui en fait un indicateur rapide et sensible permettant de détecter le début
d’une insuffisance rénale aigue (IRA) dans les cas de néphrotoxicité, de toxicité environnementale, de chirurgie
cardiothoracique et lors de soins intensifs. On a montré que la π-GST a un intérêt clinique dans les rejets de greffe et le
diabète.
La π-GST est un excellent prédicteur de la sévérité de l’insuffisance rénale aigue qui nécessite le recours à la dialyse
lors de chirurgie cardiothoracique. La sensibilité et la spécificité de la π-GST urinaire en font un marqueur de choix
lorsque l’on doit diagnostiquer de façon précise une lésion rénale aigue d’origine distale.
8
NGAL, Humaine
Cat. Nr:BIO90
Tests: 96
Méthode:ELISA
Gamme: 0,4-100 ng/ml
Sensibilité: 0,4 ng/ml
Temps d’incubation:
3,5 heures
Vol. échantillon: 100 μl (Dilution initiale suggérée : Plasma 1:10, Urine 1:20)
Echantillon: Plasma, Urine et Cultures Cellulaires
Précautions: Urine:
Recueillir les urines de façon aseptique. Centrifuger l’urine pour éliminer les débris (1500xg
à 4 °C pendant 15 min) et la transférer dans un tube de polypropylène propre.
Plasma:
Séparer le plasma du sang total dans les 20 minutes qui suivent le prélèvement (1500xg
à 4 °C pendant 15 min). Transférer le plasma dans un tube en polypropylène propre.
Centrifuger à nouveau le plasma afin d’éviter toute contamination par les globules blancs
( 1500xg à 4 °C pendant 15 min). On obtient de meilleurs résultats avec du plasma EDTA.
Conservation:Stocker les échantillons à -20°C, et de préférence à -70°C, dans des tubes de polypropylène.
Doser les échantillons dans les 24 heures après leur décongélation. Eviter les congélations/
décongélations répétées. Ne pas utiliser de prélèvements hémolysés, hyper lipidiques,
traités par la chaleur ou contaminés.
Espèces:Humaine
Réaction croisée: On ne connait pas les réactions croisées avec d’autres protéines/peptides.
Background:
Human Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (NGAL) est une glycoprotéine à faible poids moléculaire de 25kDa,
membre de la super famille des lipocalines, une famille de petites protéines extracellulaires, qui se caractérisent par leur
capacité à fixer de petites molécules hydrophobes. La NGAL peut aussi se lier aux récepteurs spécifiques de cellules
de surface.
La NGAL a été identifiée comme protéine de transport du fer pendant la néphrogenèse, montrant ainsi le rôle joué par
NGAL dans l’organogenèse du rein. NGAL s’exprime dans de nombreux tissus humains, tels que le rein, la trachée, les
poumons, l’estomac et le colon. On pense que dans le rein, NGAL est exprimée dans le tube collecteur du rein et dans
le tubule distal.
Intérêt clinique:
La sécrétion de NGAL augmente rapidement en réponse à une atteinte. C’est un marqueur précoce qui permet de
détecter le début d’une insuffisance rénale aigue (IRA) dans les situations suivantes :
- Chirurgie cardiothoracique
- Urgences et Soins intensifs
- Néphropathie induite par les produits de contraste.
On a aussi étudié la NGAL comme marqueur de l’atteinte rénale dans:
- Les rejets d’homogreffe aigus
- L’insuffisance rénale chronique
On a étudié également le NGAL sérique en tant que marqueur précoce du début de l’IRA chez les patients placés en
soins intensifs.
9
Marqueurs de la progression de la Fibrose rénale
Collagène IV, Humain (Urine)
Cat. Nr:BIO83
Tests: 96
Méthode:ELISA
Gamme: 0,8 – 50 μg/l
Sensibilité:
0,8 µg/l
Temps d’incubation: 25 heures
Vol.échantillon:
50 μl
Echantillon: Urine
Précautions:Ne pas laisser l’échantillon sur la paillasse, car le Collagène IV peut précipiter dans l’urine,
ce qui entrainera des résultats faussement bas. Nous recommandons donc l’utilisation de
tubes de prélèvement spéciaux pour Collagène IV, qui permettront d’obtenir des résultats
reproductibles. Les échantillons ainsi recueillis sont stables 1 semaine à 2 – 8 °C ou 9 mois
à -20 °C. Il est préférable d’éviter les congélations/décongélations répétées.
Valeurs normales:
Ces valeurs dépendent du type de procédure de recueil de l’échantillon.
Collagène IV (μg/g Créatinine)
N
30-39 ans
<4,0
122
> 40 ans
< 4,9
64
< 21 ans
< 7,3
390
Urines du matin
Spot urinaire
Espèces: Humaine
Réaction croisée:< 2 % avec le Collagène II, et < 0,5 % avec les autres formes de collagène.
Interférences:
Pas d’interférences significatives observées dans ce dosage avec la créatinine, ou dans des échantillons hémolysés ou
ictériques.
- Créatinine: < 10 % jusqu’à 3 g/l dans l’échantillon.
- Hémolyse: <10 % jusqu’à 4,8 g/l d’hémoglobine.
- Ictère: < 10 % jusqu’à 0,2 g/l de bilirubine.
Background:
Le Collagène IV (Col IV) est une large protéine extracellulaire, principal composant de la matrice extracellulaire des
mammifères. C’est aussi un composant clef de la membrane basale glomérulaire et tubulaire (BM), dont il constitue la
structure de base. Le développement de cette membrane glomérulaire peut s’observer dans différentes pathologies
rénales chroniques, l’augmentation du Col IV urinaire traduisant l’importance de ces altérations morphologiques.
Intérêt clinique:
Les taux de Col IV sont élevés dans de nombreuses pathologies rénales et sont corrélés avec le stade de la maladie par
ex : néphropathies diabétiques et non-diabétiques, transplantation rénale et rejet aigu.
On a montré qu’une augmentation de Col IV est directement corrélée avec la diminution de la fonction rénale chez les
diabétiques de type 1 et 2, le taux de Col IV urinaire étant un marqueur plus sensible de la progression de la maladie
que le taux d’albumine urinaire.
10
Endostatine
Cat. Nr:BI-20742
Tests: 96
Méthode:
ELISA
Gamme:
0 – 80 nmol/l
LLOQ:
5 nmol/l
Temps d’incubation: 4,5 heures
Vol. échantillon: 20 µl (dilué 1:100)
Echantillon:
Sérum, Plasma
Précautions: Centrifuger les échantillons dès que possible. Conservation 1 jour à 4 °C avant centrifugation,
à -25 °C après centrifugation. Maximum 4 cycles de congélation/décongélation. Ne pas
utiliser d’échantillon hémolysé ou lipidique.
Valeurs normales: Sérum: Médiane: 5.1 nmol/l (n= 59)
Plasma citrate: Médiane: 4.7 nmol/l (n= 30)
Espèces:Humaine
Background:
L’endostatine, fragment C-terminal du Collagène XVIII, de poids moléculaire égal à 20kDa, inhibe la prolifération
endothéliale, l’angiogenèse et la croissance de nombreuses tumeurs primaires ou métastatiques.
La plupart des études ont mis en évidence des taux élevés d’endostatine dans différents types de cancers, qui avaient
parfois une valeur pronostique. En raison de l’élévation de ses taux, l’endostatine peut également devenir un marqueur
important de l’atteinte micro-vasculaire rénale progressive chez les patients atteints d’insuffisance rénale chronique.
Intérêt clinique:
• Atteinte micro-vasculaire, insuffisance rénale chronique; Athérosclérose
• Ischémies myocardique et cérébrale
• Cancer
11
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