Academic literature on the topic 'Acute kidney failure'

Background The need for kidney transplantation drives efforts to expand organ donation. The decision to accept organs from donors with acute kidney injury (AKI) can result in a clinical dilemma in the context of conflicting reports from published literature. Material and methods This observational study included all deceased donor kidney transplants performed in Australia and New Zealand between 1997 and 2017. The association of donor-AKI, defined according to KDIGO criteria, with all-cause graft failure was evaluated by multivariable Cox regression. Secondary outcomes included death-censored graft failure, death, delayed graft function (DGF) and acute rejection. Results The study included 10,101 recipients of kidneys from 5,774 deceased donors, of whom 1182 (12%) recipients received kidneys from 662 (11%) donors with AKI. There were 3,259 (32%) all-cause graft failures, which included 1,509 deaths with functioning graft. After adjustment for donor, recipient and transplant characteristics, donor AKI was not associated with all-cause graft failure (adjusted hazard ratio [HR] 1.11, 95% CI 0.99–1.26), death-censored graft failure (HR 1.09, 95% CI 0.92–1.28), death (HR 1.15, 95% CI 0.98–1.35) or graft failure when death was evaluated as a competing event (sub-distribution hazard ratio [sHR] 1.07, 95% CI 0.91–1.26). Donor AKI was not associated with acute rejection but was associated with DGF (adjusted odds ratio [OR] 2.27, 95% CI 1.92–2.68). Conclusion Donor AKI stage was not associated with any kidney transplant outcome, except DGF. Use of kidneys with AKI for transplantation appears to be justified.

BackgroundThe purpose of this study was to evaluate the efficacy, complications, and mortality rate associated with acute peritoneal dialysis (PD) in patients with acute kidney injury (AKI).MethodsA total of 75 patients who were treated at Samsung Changwon Hospital between February 2005 and March 2016 were included in the study sample. The outcomes included in-hospital survival, renal recovery, metabolic and fluid control rates, and technical success rates.ResultsRefractory heart failure was the most frequent cause of acute PD (49.3%), followed by hepatic failure (20.0%), septic shock (14.7%), acute pancreatitis (9.3%), and unknown causes (6.7%). The hospital survival of patients in the acute PD was 48.0%. Etiologies of acute kidney injury (AKI) (refractory heart failure, acute pancreatitis compared with hepatic failure, septic shock or miscellaneous causes), use of inotropes, use of a ventilator, and simplified acute physiology score (SAPS) II were associated with survival differences. Maintenance dialysis required after survival was high (80.1% [29/36]) due to AKI etiologies (heart or hepatic failures). Metabolic and fluid control rates were 77.3%. The technical success rate for acute PD was 93.3%.ConclusionAcute PD remains a suitable treatment modality for patients with AKI in the era of continuous renal replacement therapy (CRRT). Nearly all patients who require dialysis can be dialyzed with acute PD without mechanical difficulties. This is particularly true in patients with refractory heart failure and acute pancreatitis who had a weak requirement for inotropes.

Renal failure is a syndrome of reduced kidney function. It can happen suddenly (acute) or gradually (chronic). A lot of blood loss, a drop in blood pressure due to a mechanical injury or blood transfusion that does not match the patient's blood group, electric shock, septic abortion, etc.; damage to the kidney parenchyma due to poisoning from drugs and other metal salts; Obstruction of the ureter by tumors or kidney stones, damage to both kidneys due to trauma can cause acute kidney failure.

Acute kidney injury (AKI) is serious and complicates up to 1 in 7 hospital admissions. It is usually diagnosed from rapidly deteriorating blood tests. Much of the focus of clinical research into AKI has been on strategies to improve recognition and timely intervention. However, emerging evidence suggests that even when people survive AKI, they remain at an elevated risk of poor long-term outcomes. The aim of this thesis was to determine which people with AKI have an ongoing increased risk of poor outcomes (mortality, kidney failure, recurrent illness episodes) after hospital discharge. The design was a population-based data-linkage cohort study involving the Grampian Laboratory Outcomes Morbidity and Mortality Study (GLOMMS-II). Data linkages included population biochemistry, hospital episode data, mortality records, intensive care records and renal registry data from 1999-2013. A cohort of 17,630 people hospitalised in 2003 were followed through to 2013. Outcomes were mortality, progression of kidney disease and unplanned hospital readmission episodes. There have been several novel research outputs. I evaluated and adapted international AKI criteria for use in large population biochemistry datasets. I developed a clinical risk prediction model for unplanned readmissions after hospital discharge, for which AKI was a strong independent predictor. I described long-term survival after AKI, showing that people with AKI (vs no AKI) have a substantially higher risk of death in the first year, but diminishing excess risk thereafter. Finally, I conducted a novel analysis of renal prognosis after AKI, showing that mortality and non-recovery are more common than subsequent renal progression after AKI, but that renal progression is nevertheless increased after AKI. Overall, AKI is a serious condition and marker of people who have a long lasting poorer prognosis. The first year after discharge is a period of particularly heightened risk that could potentially be targeted with initiatives to improve care.

Thematic Paper (M.C.T.M. (Clinical Tropical Medicine))--Mahidol University, 2008.
LICL has E-Thesis 0038 ; please contact computer services. LIRV has E-Thesis 0038 ; please contact circulation services.

Introduction: Chronic kidney disease (CKD) and congestive heart failure (CHF) patients have higher serum B-type natriuretic peptide (BNP), which alters the test interpretation. We aim to define BNP cutoff levels to diagnose acute decompensated heart failure (ADHF) in CKD according to CHF subtype: heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) and heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF). Material and methods: We reviewed 1,437 charts of consecutive patients who were admitted for dyspnea. We excluded patients with normal kidney function, without measured BNP, echocardiography, or history of CHF. BNP cutoff values to diagnose ADHF for CKD stages according to CHF subtype were obtained for the highest pair of sensitivity (Sn) and specificity (Sp). We calculated positive and negative likelihood ratios (LR+ and LR–, respectively), and diagnostic odds ratios (DOR), as well as the area under the receiver operating characteristic curves (AUC) for BNP. Results: We evaluated a cohort of 348 consecutive patients: 152 had ADHF, and 196 had stable CHF. In those with HFpEF with CKD stages 3–4, BNP < 155 pg/ml rules out ADHF (Sn90%, LR– = 0.26 and DOR = 5.75), and BNP > 670 pg/ml rules in ADHF (Sp90%, LR+ = 4 and DOR = 6), with an AUC = 0.79 (95% CI: 0.71–0.87). In contrast, in those with HFrEF with CKD stages 3–4, BNP < 412.5 pg/ml rules out ADHF (Sn90%, LR– = 0.19 and DOR = 9.37), and BNP > 1166.5 pg/ml rules in ADHF (Sp87%, LR+ = 3.9 and DOR = 6.97) with an AUC = 0.78 (95% CI: 0.69–0.86). All LRs and DOR were statistically significant. Conclusions: BNP cutoff values for the diagnosis of ADHF in HFrEF were higher than those in HFpEF across CKD stages 3–4, with moderate discriminatory diagnostic ability.
Revisión por pares

During the last ten years, several patients have presented to the Renal Unit of Groote Schuur Hospital with acute renal failure following the use of traditional (N'anga or Gqirha) medication. The history together with abnormal liver-function tests and renal failure was thought to be suggestive of a toxic aetiology. The specific toxin however remained unknown, until during the admission of one patient, a relative brought in the medication, analysis of which revealed a high concentration of potassium dichromate. Subsequently elevated levels of chromium were demonstrated by atomic absorption spectrometry in the blood and urine of this patient. Following this case there have been six further cases of acute renal failure resulting from use of dichromate containing traditional remedies. These remedies were obtained from a variety of sources including street-hawkers, herbal chemists, and traditional healers. Clinical and laboratory data relating to these seven patients will be presented.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior
A guanilina e a uroguanilina foram recentemente descobertas, respectivamente, no intestino e na urina, (Currie et al., 1992; Hamra et al., 1993). Fazem parte da famÃlia de peptÃdeos que ativam a guanilato ciclase de membrana (GC-C), aumentando os nÃveis intracelulares de cGMP (Schulz et al., 1990). EstÃo presentes em diversos tecidos, como respiratÃrio, linfonodos, testÃculos, cÃrebro e medula adrenal (Field et a.l., 1978; Forte et al., 1988, 1989; Hamra et al., 1993; Schulz et al., 1992). Foi comprovado que adicionando uma lisina na porÃÃo N-terminal, obtÃm-se um anÃlogo mais estÃvel e potente que a guanilina. O objetivo desse estudo à pesquisar os efeitos renais de um novo anÃlogo, ser-thr-lys-guanilina em sistema de perfusÃo. Os rins foram perfundidos com a soluÃÃo de Krebs-Henseleit modificada com 6g% de albumina bovina. Os dados foram comparados atravÃs de teste t de Student e ANOVA, com significÃncia p<0,05. Na dose de 0,1 Âg/mL, esse peptÃdeo apresentou efeitos similares aos da uroguanilina, na dose de 0,5 Âg/mL, em todos os parÃmetros testados. Ambas causaram aumento na pressÃo de perfusÃo (PP: de 101,5Â3,7 para 111Â2,9mmHg; de 101,2Â2,6 para 113,4Â2,5mmHg), no fluxo urinÃrio (FU: de 0,158Â0,016 para 0,223Â0,01 mL.g-1.min-1; de 0,16Â0,016 para 0,226Â0,2mL.g-1.min-1) e diminuiÃÃo no transporte tubular total e proximal de sÃdio (%TNa+: de 0,774Â0,06 para 0,724Â0,035; de 0,735Â0,065 para 0,773Â0,084), potÃssio (%TK+: de 66,89Â2,77 para 47,29Â3,34; de 63,54Â3,82 para 42,54Â8,14) e cloreto (%TCl-: de 85,69Â1,19 para 73,59Â2,63). Esses resultados foram similares aos previamente descritos apÃs a administraÃÃo da toxina termo-estÃvel da Escherichia coli (STa), guanilina, uroguanilina e lys-guanilina no mesmo sistema (Lima et al., 1992; Fonteles et al., 1996 e 1998). A dose maior (1 Âg/mL) causou aÃÃo antidiurÃtica (FU: de 0,165Â0,004 para 0,111Â0,009mL.g-1.min-1) e nenhum efeito sobre o transporte de sÃdio, embora a diminuiÃÃo na reabsorÃÃo tubular de potÃssio (%TK+: de 72,29Â1,2 para 49,73Â6,75) e cloreto (%TCl-: de 85,96Â0,79 para 81,9Â1,47) continuassem presentes. Nesta dose, nÃo apenas bloqueou o efeito diurÃtico da uroguanilina, como continuou causando um efeito antidiurÃtico significativo (FU: de 0,168Â0,004 para 0,116Â0,006). No entanto, nÃo foi capaz de bloquear os efeitos natriurÃticos da uroguanilina (%TNa+: de 85,35Â2,55 para 79,92Â1,05). O mecanismo de aÃÃo renal preciso dos peptÃdeos da famÃlia das guanilinas ainda nÃo foi completamente esclarecido. Sabe-se que esses peptÃdeos se ligam aos receptores GC-C (Schulz et al., 1990), porÃm hà indÃcios de que existam outras vias de aÃÃo renal, independentes desse receptor. Hà ainda a possibilidade de que haja duas entidades agindo de modo antagÃnico no sistema. Talvez haja a necessidade de isolÃ-los. A descoberta dos peptÃdeos da famÃlia das guanilinas promoveu avanÃos significativos na compreensÃo da regulaÃÃo endÃgena dos transportes de Ãgua e eletrÃlitos. O completo esclarecimento do seu mecanismo de aÃÃo renal oferece perspectivas reais para o tratamento de doenÃas como a hipertensÃo arterial.
Guanylin and uroguanylin are members of a family of peptides that stimulates cGMP production in several organic tissues, as intestine, kidney, airway, linfonodes, testis, brain and adrenal medulla (Field et a.l., 1978; Forte et al., 1988, 1989; Hamra et al., 1993; Schulz et al., 1992). Their 15 amino acid structures have been identified from rat intestine and opossum urine, respectively (Currie et al., 1992; Hamra et al., 1993), and they seem to be the link between intestine and kidney functions in controling blood pressure, as the âintestinal natriuretic hormoneâ suggested by some authors (Carey, 1978; Lennane et al., 1975). It was demonstrated that a Lysine-1 analog of guanylin is a more potent natriuretic and kaliuretic peptide. The aim of this study was to evaluate the renal effects of a novel analog of guanylin: ser-thr-lys-guanylin. Its effects were examined using isolated perfused kidneys from Wistar rats. All experiments were preceded by a 30 minutes internal control period and an external control group (C), in which the kidneys were perfused only with Krebs-Henseleit solution containing 6g% of a previously dialysed bovine albumine serum. The data was analyzed by Student t-test and ANOVA. The level of significance was set at p<0,05. Ser-thr-lys-guanylin, at the lowest dose (0.1 Âg/mL) and uroguanylin (0.5Âg/mL) caused similar effects. Both groups were able to increase perfusion presure (PP: 101.5Â3.7 to 111Â2.9mmHg; 101.2Â2.6 to 113.4Â2.5 mmHg), urinary flow (UF: 0.158Â0.016 to 0.223Â0.019 mL.g-1.min-1; 0.16Â0.016 to 0.226Â0.2mL.g-1.min-1) and to decrease sodium (%TNa+: 0.774Â0.06 to 0.724Â0.035; 0.735Â0.065 to 0.773Â0.084), potassium (%TK+: 66.89Â2.77 to 47.29Â3.34; 63.54Â3.82 to 42.54Â8.14) and cloride (%TCl-: 85.69Â1.19 to 73.59Â2.63) tubular reabsorption. Similar effects were also found in response to the Escherichia coli heat-stable enterotoxin (STa), guanylin, uroguanylin and lys-guanylin in the same system (Lima et al., 1992; Fonteles et al., 1996 e 1998). However, a greater dose (1Âg/mL), not only caused signifcantly decrease in the urinary flow (UF: 0.165Â0.004 to 0.111Â0.009 mL.g-1.min-1), but was also able to block the diuretic effects of uroguanylin (UF: 0.168Â0.004 to 0.116Â0.006 mL.g-1.min-1), although it still decreased potassium (%TK+: 72.29Â1.2 to 49.73Â6.75) and cloride(%TCl-: 85.96Â0.79 to 81.9Â1.47) tubular reabsorption. The precise renal mecanism of action of this family of peptides has not yet been fully elucidated. Deletion of GC-C genes in transgenic mice reveals that intestinal fluid secretion responses to STa are completely lost (Schulz et al., 1997 & Mann et al., 1997), but the natriuretic responses to STa and uroguanylin are retained (Carrithers et al., 1999), suggesting that other receptors are envolved. There is a possibility that there are to peptides causing antagonic effects. Further isolation may be necessary. Further studies are required to elucidate the specific renal mechanism of action of this new peptide. The discovery of guanylin and its family has promoted significant advances in the understanding of endogenous control of salt, water and eletrolites. The study of its analogs in perfused rat kidneys could help in elucidating their specific renal mecanism of action and bring great perspectives in the control of blood pressure.

Acute Kidney Disease (CKD) is a major public health problem that affects some 3-7% of patients admitted to the hospital and approximately 25-30% of patients in the intensive care unit. None of the existing therapies are exempt from side effects and kidney physiological functionality is never restored. Transplantation has been reported as the preferred cure for CKD management but organ shortage and risks due to the immunosuppressive therapy makes it far from being the perfect treatment for ESRD. In this study we have focused our attention on finding novel strategies, in vitro and in vivo, to obtain kidney regeneration in case of acute and chronic kidney damage. First we have demonstrated the ability of hAFSCs to survive, proliferate and integrate into the embryonic kidney, while it undergoes organ development, in an in vitro culture system. We observed the presence of hAFSCs within kidney primordial, including tubules and developing nephrons. Thus, hAFSCs seem to have the capacity to undergo the expected mesenchymal to epithelial transition that occurs in normal renal development and are induced to express important early kidney markers such as GDNF, ZO-1 and Claudin. Moreover, hAFSCs do not appear to require prior genetic modification or exogenous production of kidney proteins for their differentiation to occur. This is a very important advantage that hAFSCs have for potential future regenerative or bioengineering application. With the in vivo experiments, we have demonstrated that early direct injection of hAFSCs into the kidney strongly ameliorates ATN injury as reflected by more rapid resolution of tubular structural damage and by normalization of creatinine and BUN levels. In addition, our data show evidence of immunomodulatory and antinflammatory effect of hAFSCs, at an early time point, comparable in magnitude to endogenous cytokine production. Understanding how donor and host cells combine to attenuate tubular damage may lead eventually to the application of hAFSCs for therapeutic purposes in acute kidney diseases. Nonetheless, beside the presence of a small number (1%) of cells with pluripotent characteristics, the composition of the other 99% of Amniotic Fluid cells is diverse, with a great amount of cells exhibiting commitment to a defined germ line or cellular endpoint. There seems to be clear evidence for the existence of progenitor cells in Amniotic Fluid, which can give rise to different cell types of mature organs. By 17 weeks of gestation is notable an increase tissue specific cellular presence and this data may indicate that the choice of the time point for cell selection is fundamental. In addition, we demonstrated in the amniotic fluid, the presence of a renal population with specific traits of commitment. In particular, the presence of podocytes at both undifferentiated and almost mature stages could favour their use for kidney regeneration in vitro and in vivo animal models. The presence and identification of specific renal progenitor cells in the Amniotic Fluid, committed to different compartments of the kidney environment, could represent a valuable new tool for regenerative purposes with regards to the treatment of a broad range of renal diseases. The discovery of renal specific progenitor cells within Amniotic Fluid could bring a breakthrough in the study for novel and more selective approaches in the renal therapy. However, the real pluripotential capability of these progenitors cells, in particular the kidney progenitors presenting more differentiation characteristics, has to be established. Moreover, their potential for survival, proliferation, integration, and differentiation needs to be assessed in in vivo models involving different types of renal damage.
L’insufficienza renale terminale ha raggiunto ormai proporzioni epidemiche in tutto il mondo e, tutt’oggi, non sono ancora state trovate terapie sostitutive o rigenerative efficaci a lungo termine. Attualmente la terapia dialitica e il trapianto allogenico rimangono le uniche alternative valide da utilizzare in questi pazienti nonostante se ne conoscano i numerosi limiti e complicanze. Recenti dati epidemiologici, in America e in Europa, mostrano che l’insufficienza renale colpisce circa l’8% della popolazione. [1] L’aumentata domanda di organi, in aggiunta all’insufficiente disponibilita’ di donatori, sta spingendo sempre piu’ i ricercatori di tutto il mondo a sviluppare nuove alternative terapeutiche per la sostituzione dei reni non funzionanti. [2] La creazione di organi bio-artificiali, attraverso l’utilizzo delle tecniche di ingegneria tissutale, ha finora dimostrato grandi difficolta’ specialmente nel riprodurre quegli organi e tessuti la cui struttura e funzione risultino particolarmente complesse, come nel caso dei reni. Storicamente gli ingegneri tissutali che si sono cimentati in questo campo hanno potuto utilizzare esclusivamente linee cellulari adulte dando origine a costrutti bidimensionali caratterizzati da limitata funzione e difficile applicabilita’ in vivo. [3] Nell’ultima dacade le cellule staminali stanno ricevendo sempre maggiore attenzione scientifica grazie al loro crescente impiego nella medicina rigenerativa per la ricostruzione e rigenerazione di tessuti bio-artificiali ed organi. Le cellule Staminali Embrionali (SE), derivate dalla blastocisti, hanno come caratteristiche peculiari il fatto che si replichino ampliamente e che siano capaci di formare aggregati (corpi embrioidi) che possono dar luogo ad una varietà di cellule specializzate come, ad esempio, cellule neurali, cardiache e pancreatiche. [3, 4] Il reclutamento di questo tipo di cellule staminali, tuttavia, comporta la distruzione di embrioni umani creando spinosi problemi etici e morali che portano, in molti Paesi, a vietarne l’utilizzo e il progresso scientifico. Per evitare questo tipo di controversie ricercatori di varie discipline hanno identificato potenziali fonti di cellule staminali alternative. [4, 5] E’ ormai ben noto che in molti tessuti adulti esistono cellule progenitrici con il compito di rigenerare o riparare l'organo a seguito dei fisiologici processi di senescenza o in caso di danno. [6, 7] Ci sono sempre piu’ evidenze che questi progenitori d’organo abbiano caratteristiche di plasticità piu’ elevate di quanto si pensasse originariamente. Parallelamente molti ricercatori credono che la rigenerazione di organi adulti derivi principalmente dalla mobilizzazione di cellule staminali provenienti dal midollo osseo. E’ stato dimostrato che cellule staminali del midollo osseo possono attraversare la barriera endolteliale e dar luogo a differenti linee cellulari differenziate, trasformando cellule circolanti in fegato, cervello, pancreas, pelle, intestino e anche rene. [27, 29] Il liquido amniotico e’stato usato per anni come uno strumento sicuro e valido per la ricerca di malattie genetiche e congenite del feto. Tuttavia, il liquido amniotico contiene un grande numero di cellule progenitrici che posono avere un importante ruolo nelle applicazioni della bioingegneria tissutale. Streubel et al. [8] hanno riportato l’utilizzo di cellule non emopoietiche per la conversione di amniociti in miociti. Recentemente una popolazione di cellule staminali c-Kit+, isolate nel liquido amniotico umano e murino, e’ stata caratterizzata e differenziata in tessuti originati dai tre foglietti embrionali: muscolare, neuronale, adipocitario, epatico, osseo ed endoteliale [9] Nel laboratorio diretto dal dr. R.E. De Filippo, Assistant Professor presso il Childrens Hospital di Los Angeles, abbiamo ampiamente studiato e utilizzato questa nuova popolazione di cellule staminali derivate dal liquido amniotico focalizzando le nostre ricerche sul loro utilizzo nella rigenerazione renale. Abbiamo dimostrato che questa popolazione totipotente di cellule mesenchimali e’ capace di riprodurre alcune tappe essenziali della nefrogenesi dopo essere state iniettate in reni embrionici. Tuttavia, le cellule staminali da liquido amniotico rapresentano meno dell’1% dell’intera popolazione cellulare e forse esistono altri progenitori cellulari, nel liquido stesso, gia’ orientati e piu’ proni alla differenziazione di particolari linee cellulari renali che possano essere utilizzate per gli stessi scopi rigenerativi ma con risultati migliori. Il volume e la composizione del liquido amniotico cambia durante la gravidanza e dall’ottava settimana di gestazione i reni fetali iniziano a produrre liquido che rapidamente aumenta di volume durante il secondo trimestre. [10] Il contatto tra il liquido amniotico e i diversi tessuti fetali sembra giustificare la presenza dei differenti tipi cellulari disciolti nel liquido stesso. La presenza di cellule mature derivanti dai tre foglietti germinali e’ stata gia’ dimostrata in passato come pure la presenza di progenitori cellulari di origine mesenchimale ed emopoietica prima della 12ma settimana gestazionale nell’uomo. [11,12,13] Cellule esprimenti proteine e markers genetici tipici di tessuti diversi come cervello, cuore, e pancreas sono state ritrovate nel liquido amniotico ma ulteriori indagini sono necessarie per completare la caratterizzazione dei diversi tipi cellulari presenti alle diverse eta’ gestazionali. [14, 15, 16] Lo sviluppo renale e’ un complesso processo di attivazione genica, interazioni cellulari ed extracellulari che devono aver luogo secondo un ordine spazio-temporale preciso e nella quantita’ adeguata. Durante l’embriogenesi, il rene metanefrico origina dall’invasione da parte della gemma ureterale, derivata dal dotto epiteliale di Wolffian, nel mesenchima metanefrico. [17] La gemma ureterale inizia la sua arborizzazione all’interno del mesenchima e portera’ alla formazione dell’intero sistema escretore, dall’uretere ai dotti collettori, mentre il mesenchima metanefrico dara’ luogo alle strutture epiteliali costituenti i nefroni (dal tubulo distale alla capsula di Bowman). CD-24 e Caderina 11 sono due markers di superficie che vengono usati per identificare cellule staminali ancora indifferenziate ma presenti nel mesenchima metanefrico prima di ricevere l’induzione da parte della gemma ureterale. [18] In aggiunta, altri markers di superficie che identificano una sottopopolazione di cellule appartenenti al mesenchima metanefrico nei vari stadi dell’induzione verso la nefrogenesi sono stati recentemente descritti in letteratura: Caderine E, PDGFRα, PDGFRβ, e NGFR ad alta affinita’. [19] Cellule Staminali derivate da liquido amniotico e differenziazione renale in vitro e in vivo Negli ultimi sette anni il gruppo di ricerca di cui ho fatto parte per due anni negli Stati Uniti (University of Southern California - Childrens Hospital Los Angeles) sta studiando una popolazione di cellule staminali ricavate da liquido amniotico (Amniotic Fluid Stem Cells, AFSC), umano e murino. Caratterictiche peculiari di questa popolazione cellulare sono: l’espressione di geni e marcatori di superficie comuni a cellule staminali di origine embrionale e mesenchimale; propagazione in vitro senza necessita’ di feeder-layer; mantenimento della lunghezza dei telomeri; capacità di differenziarsi in vitro e in vivo in molti tipi differenti di cellule e tessuti provenienti da tutti e tre i foglietti embrionali. [7] In particolare, negli ultimi 4 anni, il nostro gruppo si e’ concentrato sull’utilizzo di questa particolare popolazione di cellule staminali derivate da liquido amniotico nella rigenerazione renale in vitro e in vivo. [20, 21] Brevemente, siamo stati in grado di dimostrare, basandoci su un sistema in vitro, come le hAFSC abbiano la capacità di differenziarsi in parenchima renale dopo iniezione diretta in reni embrionici (12.5-16 giorni di gestazione) coltivati in vitro fino a 10 giorni. Le cellule staminali da liquido amniotico erano state precedentemente transfettate con il gene codificante una proteina fluorescente verde (GFP) e un secondo gene codificante per il Lac-Z. Mediante queste transfezioni siamo stati in grado di distinguere le cellule iniettate e dopo aver coltivato gli organi, anche a lungo termine (10 giorni), e’ stato possibile dimostrare la loro integrazione ed assimilazione nelle differenti tappe dello sviluppo renale. Analisi istologica dei reni iniettati con le staminali ha rivelato quanto questa popolazione di cellule sia capace di contribuire alle strutture primordiali del rene a partire dalla vescicola renale fino alle ultime fasi della nefrogenesi (tubuli e glomeruli). Mediante RT-PCR abbiamo quindi dimostrato la neoespressione, da parte delle AFSC iniettate, di geni attivi nelle diverse fasi dello sviluppo embrionale del nefrone. [20] Dopo aver dimostrato questa abilità di integrazione nel tessuto renale in via di sviluppo e la compartecipazione a tutte le tappe utili alla formazione del nefrone maturo in vitro, la nostra idea e’ stata quella di procedere all’applicazione in vivo delle cellule staminali da liquido amniotico. L’obiettivo e’ stato quello di dimostrare la loro reale capacità di sopravvivere, replicarsi ed integrarsi attivamente nei reni danneggiati di un modello di topo immunodepresso. Cellule staminali da liquido amniotico di topo (mouse Amniotic Fluid Stem Cells, mAFSC), esprimenti Lac-z e Luciferasi come marcatori, sono quindi state iniettate per via endovenosa (vena della coda) in un modello di topi immunodepressi con tubulonecrosi acuta. Il nostro ultimo obiettivo e’ stato quello di dimostrare se le cellule staminali venissero utilizzate dai reni danneggiati per riparare il danno e quindi fossero in grado di velocizzare la ripresa funzionale dell’organo. I risultati di tali esperimenti hanno dimostrato che le AFSC hanno una buona capacita’, anche in vivo, di integrarsi e partecipare attivamente alla riparazione del danno. Esse hanno iniziato ad esprimere GDNF, un fattore di trascrizione precoce presente nello sviluppo renale e in particolare nella formazione tubulare e glomerulare, e diversi altri markers tubulari quali Acquaporina-2, Agglutinina P, Agglutinina DB. Dagli esperimenti in vivo e’ quindi emerso che la popolazione di cellule staminali totipotenti, derivata da liquido amniotico (hAFSC), e’ capace di differenziarsi in diversi tipi cellulari appartenenti sia a strutture glomerulari (capsula di Bowman) che tubulari (tubulo distale e prossimale) senza dimostrare una chiara specificita’ per una delle due strutture. [9] In accordo con recenti pubblicazioni, abbiamo dimostrato un effetto immuno-modulartorio delle cellule staminali. Lo studio approfondito delle citochine, endogene ed esogene (prodotte dalle hAFSC iniettate), e il loro effetto nel migliorare la porzione infiammatoria del danno renale sono il passo successivo delle nostre ricerche. Un limite potenziale all’utilizzo terapeutico di questa popolazione cellulare totipotente risiede nel fatto che la maggior parte delle malattie renali che portano ad insufficienza renale terminale, colpiscono primariamente le strutture tubulari o quelle glomerulari, ma difficilmente entrambe contemporaneamente. Utilizzando dunque cellule staminali troppo indifferenziate, e quindi totipotenti, si rischierebbe di perdere efficacia terapeutica a causa del fatto che esse riceverebbero troppi segnali contemporaneamente in senso differenziativo e sarebbero indotte a seguire petterns riparativi non mirati e meno efficaci nella riparazione del danno principale. Se infatti avessimo bisogno di trattare selettivamente un danno tubulare piuttosto che uno glomerulare, l’utilizzo di cellule staminali totipotenti non sarebbe cosi’ ottimale come invece l’utilizzo di progenitori tubulo specifici opportunamente espansi ed eventualmente modificati. Questo concetto insieme al fatto che il liquido amniotico e’ composto da differenti popolazioni cellulari ha spinto a considerare la possibilita’ che ci possano essere linee cellulari maggiormente orientate in senso renale (progenitori organo specifici) che possano essere utilizzate in modo piu’ vantaggioso per la rigenerazione di strutture renali specifiche (id. cellule tubulari prossimali o distali, podociti, cellule mesangiali, cellule endoteliali e altro) Caratterizzazione cellulare del liquido amniotico e ricerca di progenitori renali specifici o gia’ parzialmente differenziati L’ultima parte della tesi si e’ concentrata nello studiare ed identificare le varie popolazioni cellulari presenti nel liquido amniotico a diverse settimane di gestazione. I campioni, di eta’ compresa tra le 15 e le 20 settimane di gestazione, sono stati ottenuti tramite amniocentesi, tecnica usata per studiare il cariotipo del feto durante lo sviluppo. Sono stati valutati differenti terreni di coltura, indagando proliferazione e conservazione della morfologia nei campioni ottenuti. L’analisi e la caratterizzazione della popolazione totale presente nel liquido amniotico e’ stata effettuata utilizzando RT-PCR, Real Time PCR e Western Blotting, analizzando l’espressione specifica di geni che sono coinvolti nel mantenimento della pluripotenzialita’, geni che identificano specificatamente i tre foglietti embrionali ed infine geni che identificano progenitori organo-specifici. Sono state inoltre identificate popolazioni specifiche renali, tramite immunoseparazione con biglie magnetiche (MASC). L’espressione di marcatori per i foglietti embrionali endoderma e mesoderma e’ piu’ alta in campioni piu’ giovani rispetto a campioni con tempo di gestazione maggiore mentre, per l’ectoderma, rimane pressoche’ invariata nel tempo. La presenza di cellule pluripotenti e’ costante cosi’ come le cellule staminali mesenchimali mentre le cellule progenitrici ematopoietiche, investigate tramite CD34, fanno la loro comparsa successivamente alle 17 settimane di gestazione. La presenza di progenitori tessuto specifici già “committed” e’ evidente nei campioni di gestazione più avanzata sia per quantitita’ che per specificità dell’organo preso in esame. E’ stata approfondita l’analisi di cellule progenitrici renali, utilizzando un ampio pannello di marcatori che identificano sia la componente tubulare che quella glomerulare del nefrone, struttura fondamentale per la filtrazione renale. I risultati ottenuti confermano la presenza di cellule progenitrici renali dopo le 18 settimane di gestazione. E’ stata identifica e studiata una popolazione esprimente CD24 e Caderin 11 isolata da campioni di liquido amniotico di 18 o piu’ settimane. CD24 e OB-cadehrin sono stati identificati nel topo come co-espressi in vivo nel mesenchima metanefrico. Dal mesenchima metanefrico ha origine il nefrone ed e’ una delle due strutture embrionali fondamentali per lo sviluppo del rene. Da questa popolazione principale sono state ottenute 4 nuove sottopopolazioni che identificano sottocompartimenti del glomerulo, come per esempio le cellule corticali stromogeniche (tramite selezione per la Tyrosin Kinase, TrKA), i podociti (selezionati per la Nefrina), le cellule del mesangio (con selezione positiva per PDGFR Alpha) e le cellule in transizione mesenchima-epitelio (con selezione per la Cadherina-E). Tramite PCR e Real Time PCR e’ stata dimostrata la forte specificita’ di ogni singola linea cellulare. E’ necessario uno studio approfondito che preveda per le AKPC differenziazioni in vitro ed in vivo, utilizzando fattori di crescita nefro-specifici e diversi modelli di danno renale acuto e cronico, in modo tale da confermare la loro possibile completa differenziazione in cellule renali mature. Un approfondimento sul meccanismo d’azione e sulle migliori tempisitiche di somministrazione, infine, sono i punti fondamentali da chiarire per comprendere il meccanismo d’azione delle hAFSC in vivo. Queste ricerche sono una base fondamentale per future applicazioni cliniche in pazienti che soffrono di nefropatie acute e croniche

To see if aggressive diuresis in first twenty four hours is associated with a comparable number of total days in the hospital as compared to non-aggressive diuresis. In this retrospective cohort study, we compared the length of hospital stay of consecutive patients admitted in one year based on their diuresis during the first twenty-four hours of hospitalization: aggressive diuresis (group 1) i.e. > 2400mL versus non-aggressive diuresis (group 2) i.e. ≤ 2400mL urine output. Patients were excluded if in cardiogenic shock, had creatinine level above 3 mg/dL on admission, or on dialysis. A total of 194 patients were enrolled (29 in group 1 and 165 in group 2 respectively). The Kaplan-Meier estimate of the median cumulative proportion of patients still hospitalized for the group 1 was 4 days and in group 2 was 5 days (log-rank test; P=0.67). In univariate analysis, Cox PH regression showed unadjusted hazard rate of discharge from hospital was slightly higher in group 1 than group 2 but was statistically non-significant (HR=1.08; P=0.70). In multivariate Cox model analysis, creatinine at the time of admission when greater than 1.6mg/dL (P=0.75), LVEF (P= 0.14), total twenty-four hours dose of intravenous Furosemide given (P=0.98) and interaction between Furosemide dose and Creatinine level (P=0.79) were not significant predictor of hospital discharge. Adjusted hazard rate for discharge from hospital was 12% higher in group 1 than group 2 but still statistically non-significant (HR=1.12; P=0.60). Since the length of hospital stay is similar between two groups, we suggest the goal of diuresis to be less than 2400mL in first twenty-four hours to prevent excessive dehydration.