Serum sclerostin in acute kidney injury patients

Abstract

Background

Many of the mineral metabolite abnormalities encountered in chronic kidney disease (CKD) patients were found also associated with acute kidney injury (AKI). In the last decade, sclerostin was found to intimately affect bone mineral metabolism in CKD patients. Nothing is known about sclerostin in AKI.

Objective

We looked for serum level of sclerostin in AKI patients in comparison to normal control subjects and if there is an impact on metabolic derangement, endothelial function or clinical outcome.

Cases and methods

This is a cross sectional case control observational study of 219 AKI cases (group I) beside 219 age matched normal control subjects (group II). All cases of group I were in the intensive care because of sepsis; 86 had acute on CKD (group Ib), while 133 had de novo AKI (group Ia). All studied subjects underwent estimation of serum sclerostin, parathyroid hormone (PTH), 25 hydroxy vitamin D (25 OH vit D), fibroblast growth factor 23 (FGF23), C-reactive protein (CRP), interleukin 6 (IL6), Homeostatic Model Assessment for Insulin Resistance (Homa IR), beside the routine CBC, kidney and liver function tests, serum calcium, and phosphorus, and flow mediated vasodilation of brachial artery (FMD). Follow-up of group I cases was done till they recovered or passed away.

Results

Serum sclerostin, PTH, FGF23, phosphorus, CRP, IL6, HOMA IR, creatinine, urea, uric acid, ALT, AST and white blood cell count (WBC) were significantly higher while serum calcium, 25 OH vit D, hemoglobin, platelet count and FMD were significantly lower in group I compared to group II (P < 0.001 in all). On the other hand, there was no significant difference in serum sclerostin, PTH, FGfF23, 25 OH vit D, CRP, IL6, Homa IR and FMD between group Ia and Ib. Survivors were younger in age (median 55.5 vs. 60 years, P < 0.04), had lower AST (30.5 vs. 58 units, P < 0.001), had higher platelet count (206 vs 162 × 10⁹/L, P < 0.001), otherwise, there was no significant difference in any of the other parameters between survivors and patients that were lost. Serum sclerostin had strong correlation with FGF23 in group I (r = 0.99, P < 0.001) and group II (r = 1, P < 0.001). Homa IR had positive correlation with serum sclerostin (r = 0.148, P = 0.014) and serum FGF23 (r = 0.142, P = 0.018) in group I.

Conclusion

Sclerostin is intimately related to FGF23. Sclerostin level increases in AKI patients. Both sclerostin and FGF23 might increase insulin resistance but have no impact on FMD. Neither sclerostin nor FGF23 interfere with AKI outcome.

Resumen

Antecedentes

Muchas de las anomalías de los metabolitos minerales que se encuentran en el riñón de los pacientes con enfermedad renal crónica (ERC) también se asociaron con lesión renal aguda (IRA). En la última década, se ha descubierto que la esclerostina afectaba íntimamente al metabolismo mineral óseo en pacientes con ERC. No se sabe nada sobre la esclerostina en la LRA.

Objetivo

Buscamos el nivel sérico de esclerostina en pacientes con IRA en comparación con los niveles normales en sujetos de control, y si hay un impacto en el trastorno metabólico, la función endotelial o el resultado clínico.

Casos y métodos

Este es un estudio observacional transversal de casos y controles de 219 casos de IRA (grupo I) además de 219 sujetos de control normales de la misma edad (grupo II). Todos los casos del grupo I se hallaban en cuidados intensivos por sepsis; 86 tenían ERC aguda (grupo Ib), mientras que 133 tenía de novo AKI (grupo Ia). Todos los sujetos estudiados se sometieron a una estimación de la esclerostina sérica, hormona paratiroidea (PTH), 25 hidroxi vitamina D (25 OH vit D), factor de crecimiento de fibroblastos 23 (FGF23), proteína C reactiva (CRP), interleucina 6 (IL6), evaluación del modelo homeostático para resistencia a la insulina (Homa IR), además del hemograma completo de rutina, pruebas de función renal y hepática, suero calcio y fósforo, y vasodilatación de la arteria braquial (FMD) mediada por flujo. El seguimiento de los casos del grupo I se realizó hasta que se recuperaron o fallecieron.

Resultados

Esclerostina sérica, PTH, FGF23, fósforo, PCR, IL6, HOMA IR, creatinina, urea, ácido úrico, ALT, AST y recuento de glóbulos blancos (WBC) fueron significativamente más altos mientras que el suero calcio, 25 OH vit D, hemoglobina, recuento de plaquetas y fiebre aftosa fueron significativamente más bajos en el grupo I en comparación con el grupo II (p < 0,001 en total). Por otro lado, no hubo diferencia significativa en suero de esclerostina, PTH, FGfF23, 25 OH vit D, CRP, IL6, Homa IR y FMD entre grupos Ia y Ib. Los supervivientes eran más jóvenes (mediana 55,5 frente a 60 años, p < 0,04), tenían AST más bajo (30,5 vs 58 unidades, p < 0,001) y un recuento de plaquetas más alto (206 vs 162 × 109 / L, p < 0,001); no hubo diferencia significativa en ninguno de los otros parámetros entre los supervivientes y los pacientes que fallecieron. La esclerostina sérica tuvo una fuerte correlación con FGF23 en el grupo I (r = 0,99, p < 0,001) y en el grupo II (r = 1, p < 0,001). Homa IR tuvo correlación positiva con suero esclerostina (r = 0,148, p = 0,014) y FGF23 sérico (r = 0,142, p = 0,018) en el grupo I.

Conclusión

La esclerostina está íntimamente relacionada con FGF23. El nivel de esclerostina aumenta en pacientes con IRA. Tanto la esclerostina como el FGF23 pueden aumentar la resistencia a la insulina, pero no tienen ningún impacto sobre la fiebre aftosa. Ni la esclerostina ni el FGF23 interfieren con el resultado de la LRA.