Kedilerde Böbrek Hastalıkları İçin Duyarlı Bir Biyobelirteç Olarak Serum Clusterin: Akut Böbrek Hasarı ve Kronik Böbrek Hastalığında Karşılaştırmalı Bir Değerlendirme

Abstract

Kedilerde böbrek hastalığı için kullanılan mevcut biyobelirteçler, kreatinin ve kan üre azotu (BUN) dahil olmak üzere, erken dönem hasarı saptamada sınırlı duyarlılığa sahiptir ve akut böbrek hasarı (ABH) ile kronik böbrek hastalığını (KBH) güvenilir şekilde ayırt edemezler. Bu çalışma, üriner sistem hastalığı olan kedilerde serum ve idrar clusterin (CLU) düzeylerini değerlendirmeyi ve özellikle akut böbrek hasarı (ABH) ile kronik böbrek hastalığı (KBH) kapsamında renal patolojilerin duyarlı bir biyobelirteci olma potansiyelini araştırmayı amaçlamaktadır. Hasta grubunu, Erciyes Üniversitesi Eğitim ve Araştırma Hastanesi’ne getirilen farklı ırk ve yaşlardaki; toplam 38 hasta kedi, birincil analiz kapsamında kediler, baskın renal durumlarına göre iki birbirini dışlayan gruba ayrılmıştır: kronik böbrek hastalığı (KBH, n=19) ve akut böbrek hasarı (ABH, n=19). Kontrol grubuna ise aynı merkezde rutin sağlık kontrolü amacıyla getirilen 10 sağlıklı kedi dâhil edildi. Clusterin düzeylerinin kantitatif analizi, kompetitif ELISA yöntemi kullanılarak gerçekleştirildi. Elde edilen bulgular, hasta gruplarındaki kedilerde ortalama serum clusterin düzeylerinin sağlıklı kedilere kıyasla anlamlı derecede yüksek olduğunu göstermektedir. Tüm hasta kedilerde ortalama serum clusterin düzeyi 42.87 μg/mL (34.51-57.17) olarak belirlenirken, sağlıklı kedilerde bu değer 36.42 μg/mL (29.08-48.39) olarak saptanmıştır. Kronik böbrek yetmezliği olan kedilerde serum ortalama clusterin düzeylerinin (84.79±61.87 μg/mL), akut böbrek yetmezliği olan kedilere (38.80±15.18 μg/mL) göre istatistiksel olarak anlamlı derecede daha yüksek olduğu belirlenmiştir (P<0.001). Korelasyon analizleri, serum clusterin düzeyleri ile BUN (r=0.756), kreatinin (r=0.829), ve fosfor (r=0.744) gibi böbrek hastalığı belirteçleri arasında güçlü ve pozitif yönlü ilişkiler olduğunu ortaya koymuştur (P<0.001). Diğer gruplar arasında ise önemli farklılıklar saptanmamıştır. Sonuç olarak bu araştırmanın sonuçları, Serum clusterin düzeyleri, böbrek hastalığı olan kediler ile sağlıklı kontrol grubu arasında anlamlı olarak farklı bulunmuş ve CKD ile ABH arasındaki ayırt edici performansı değerlendirmek amacıyla ROC analizi ile incelenmiştir. 3.11’lik optimal cut-off değerinde duyarlılık %77.8, özgüllük ise %25 olarak hesaplanmış olup, bu durum sınırlı ayırt edici performansa işaret etmektedir. Gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar bulunmasına rağmen, belirgin örtüşme ve düşük özgüllük, sınıflandırma doğruluğunun yetersiz olduğunu göstermiştir. Genel olarak, serum clusterin böbrek hastalığı varlığı ile ilişkili görünmekle birlikte, mevcut çalışma koşullarında CKD ile ABH’ın ayırt etme kapasitesi sınırlıdır ve tek başına tanısal bir biyobelirteç olarak değerlendirilmemelidir. 

Keywords

• Akut böbrek hasarı
• clusterin
• kronik böbrek hasatalığı
• kompetitif enzim bağlı immünosorbent analiz

Supporting Institution

Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi.

Project Number

TYL-2021-11508

Ethical Statement

Çalışma, Erciyes Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu (ERU HADYEK) tarafından hayvan deneyleri için onaylanmıştır (kurul karar numarası: 21/199).

Thanks

Bu çalışma, Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (BAP) bünyesinde, TYL-2021-11508 proje numarasıyla Erciyes Üniversitesi Veterinerlik Eğitim ve Araştırma Hastanesi'nde gerçekleştirilmiştir. Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi'ne (BAP) teşekkürlerimi sunarım.

Serum Clusterin as a Sensitive Biomarker for Kidney Disease in Cats: A Comparative Evaluation in Acute Kidney Injury and Chronic Kidney Disease

Abstract

Current biomarkers for feline kidney disease, including creatinine and blood urea nitrogen (BUN), have limited sensitivity for early injury and do not reliably distinguish acute kidney injury (AKI) from chronic kidney disease (CKD). This study aimed to evaluate serum and urinary clusterin (CLU) levels in felines presenting urinary system disorders, with a focus on acute kidney injury (AKI) and chronic kidney disease (CKD), to determine its potential as a sensitive biomarker of renal pathology. In the study group, blood samples were collected from a total of 38 cats. For the primary analysis, cats were classified according to their predominant renal status into two mutually exclusive groups: chronic kidney disease (CKD, n=19), acute kidney injury (AKI, n=19) from various breeds brought to Erciyes University Training and Research Hospital. Control group samples were also taken from 10 healthy cats brought to the same center for general health control. Clusterin quantification was performed using a competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Results indicated that mean serum clusterin concentrations were significantly elevated in diseased cats. The mean serum clusterin level was found to be 42.87 μg/mL (34.51 - 57.17) in all sick cats and 36.42 μg/mL (29.08 - 48.39) in healthy cats. Cats with chronic renal failure had statistically significantly higher mean clusterin levels (84.79±61.87 μg/ mL) than cats with acute kidney failure (38.80±15.18 μg/mL) (P<0.001). Correlation analyses revealed strong positive associations between serum clusterin and conventional renal injury markers, including blood urea nitrogen (BUN, r=0.756), creatinine (r=0.829), and phosphorus (r=0.744; all P<0.001). Serum clusterin concentrations differed significantly between cats with renal disease and healthy controls and were further assessed by ROC analysis for discrimination between CKD and AKI. At an optimal cut-off value of 3.11, sensitivity was 77.8%, and specificity was 25%, indicating limited discriminatory performance. Despite statistical differences between groups, substantial overlap and low specificity resulted in poor classification accuracy. Overall, serum clusterin shows an association with renal disease status; however, its ability to distinguish CKD from AKI is limited under the current conditions, and it should not be considered a stand-alone diagnostic marker. 

Keywords

• Acute kidney injury
• chronic kidney disease
• clusterin
• competitive enzyme-linked immunosorbent assay

Supporting Institution

Scientific Research Projects Unit of Erciyes University.

Project Number

TYL-2021-11508

Ethical Statement

The study was approved by Erciyes University Animal Experiments Local Ethics Committee (ERU HADYEK) for animal experimentations (committee decision number: 21/199)

Thanks

This study was carried out in the Erciyes University Veterinary Teaching and Research Hospital as a part of Erciyes University Scientific Research Projects Unit (BAP) with project number TYL-2021- 11508. I would like to thanks to the Erciyes University Scientific Research Projects Unit (BAP).

References

1. Dieterle F, Perentes E, Cordier A, Roth DR, Verdes P, Grenet O, Pantano S, Moulin P, Wahl D, Mahl A, End P, Staedtler F, Legay F, Carl K, Laurie D, Chibout SD, Vonderscher J, Maurer G. Urinary clusterin, cystatin C, β2-microglobulin and total protein as markers to detect drug-induced kidney injury. Nat Biotechnol 2010; 28(5): 463-9.
2. Gao P, Zou X, Sun X, Zhang C. Cellular senescence in metabolic-associated kidney disease: An update. Cells 2022; 11(21): 3443.
3. García-Martínez JD, Tvarijonaviciute A, Cerón JJ, Caldin M, Martínez-Subiela S. Urinary clusterin as a renal marker in dogs. J Vet Diagn Invest 2012; 24(2): 301-6.
4. Guo J, Guan Q, Liu X, Wang H, Gleave ME, Nguan CY, Du C. Relationship of clusterin with renal inflammation and fibrosis after the recovery phase of ischemia-reperfusion injury. BMC Nephrol 2016; 17(1): 133.
5. Hidaka S, Kranzlin B, Gretz N, Witzgall R. Urinary clusterin levels in the rat correlate with the severity of tubular damage and may help to differentiate between glomerular and tubular injuries. Cell Tissue Res 2002; 310(3): 289-96.
6. Hodgkins KS, Schnaper HW. Tubulointerstitial injury and the progression of chronic kidney disease. Pediatr Nephrol 2012; 27(6): 901-9.
7. Ishii A, Sakai Y, Nakamura A. Molecular pathological evaluation of clusterin in a rat model of unilateral ureteral obstruction as a possible biomarker in nephrotoxicity. Toxicol Pathol 2007; 35(3): 376-82.
8. Ju W, Nair V, Vart P, Smeijer JD, Hudkins KL, Moedt E, Larkina M, Perco P, Burdet F, Shedden K, Hwang M, Lee E, O’Connor C, Hartman J, Subramanian L, Bitzer M, Ibberson M, Duffin KL, Gomez MF, Alpers CE, Kretzler M, Heerspink HJL. Urinary clusterin as a biomarker of human kidney disease progression and response to the endothelin receptor antagonist atrasentan: An exploratory analysis from the SONAR trial. Nat Commun 2026; 17:2482.

9. Khan Z, Pandey M. Role of kidney biomarkers of chronic kidney disease: An update. Saudi J Biol Sci 2014; 21(4):294-9.
10. Lamchiagdhase P, Preechaborisutkul K, Lomsomboon P, Srisuchart P, Tantiniti P, Khan-u-Ra N, Preechaborisutkul B. Urine sediment examination: a comparison between the manual method and the iQ200 automated urine microscopy analyzer. Clin Chim Acta 2005; 358(1-2):167-74.
11. Monaghan K, Nolan B, Labato M. Feline acute kidney injury: 1. Pathophysiology, etiology and etiology-specific management considerations. J Feline Med Surg 2012;14(11): 775-84.
12. Rosenberg ME, Silkensen J. Clusterin: physiologic and pathophysiologic considerations. Int J Biochem Cell Biol 1995; 27(7): 633-45.
13. Schlegel PN, Matthews GJ, Cichon Z, Aulitzky WK, Cheng CY, Chen CL, Saso L, Goldstein M, Jänne OA, Bardin CW. Clusterin production in the obstructed rabbit kidney: correlations with loss of renal function. J Am Soc Nephrol 1992; 3(5):1163-71.
14. Solichova P, Karpisek M, Ochmanova R, Hanulova Z, Humenanska V, Stejskal D, Bartek, J. Urinary clusterin concentrations – A possible marker of nephropathy? Pilot study. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub 2007;151(2): 233–36.
15. Wu CY, Yang HY, Chien HP, Tseng MH, Huang JL. Urinary clusterin-a novel urinary biomarker associated with pediatric lupus renal histopathologic features and renal survival. Pediatr Nephrol 2018;33(7):1189-98.
16. Yan GY, Chen KY, Wang HC, Ma TY, Chen KS. Relationship between ultrasonographically determined renal dimensions and International Renal Interest Society stages in cats with chronic kidney disease. J Vet Intern Med 2020; 34(4):1464-75.
17. Yerramilli M, Farace G, Quinn J, Yerramilli M. Kidney disease and the nexus of chronic kidney disease and acute kidney injury: the role of novel biomarkers as early and accurate diagnostics. Vet Clin North Am Small Anim Pract 2016; 46(6): 961-93