METABOLIC ALKALOSIS AND MICROSCOPIC HEMATURIA IN SYNTHETIC CANNABINOID-ASSOCIATED ACUTE KIDNEY INJURY: A FREQUENCY-MATCHED COMPARATIVE STUDY

Abstract

Objective: Synthetic cannabinoid-associated acute kidney injury (SC-AKI) is difficult to recognize because routine toxicology may not detect emerging compounds and exposure may initially be undisclosed. We evaluated whether metabolic alkalosis and microscopic hematuria identify a distinct clinical pattern among young adults with severe AKI. Methods: This single-center retrospective frequency-matched study included patients aged 18-45 years with KDIGO stage 3 AKI evaluated between January 2016 and December 2023. Eleven patients with probable SC-AKI were compared with 44 non-SC AKI controls matched by sex, age distribution, admission creatinine, and peak creatinine. Fisher exact and Mann-Whitney U tests were used. Results: Median age was 34 versus 35 years and admission creatinine was 5.9 versus 6.25 mg/dL. Metabolic alkalosis occurred in 7/11 SC-AKI patients and 5/44 controls (p<0.001), whereas metabolic acidosis occurred in 0/11 and 26/44, respectively (p<0.001). Microscopic hematuria was present in 11/11 versus 13/44 (p<0.001). The combined alkalosis-hematuria-symptom phenotype occurred in 7/11 versus 3/44 patients (p<0.001; specificity 93.2%). Dialysis dependence at last follow-up occurred in 7/11 versus 4/44 patients (p<0.001). Conclusion: In this selected cohort, metabolic alkalosis with microscopic hematuria was strongly associated with probable SC-AKI. The finding may support targeted exposure reassessment in young adults with otherwise unexplained severe AKI, but requires prospective validation.

Keywords

• Acute kidney injury
• Alkalosis
• Hematuria
• Hemodialysis
• Synthetic cannabinoids

Sentetik Kannabinoid İlişkili Akut Böbrek Hasarında Metabolik Alkaloz ve Mikroskobik Hematüri: Frekans Eşleştirmeli Karşılaştırmalı Bir Çalışma

Abstract

Amaç: Sentetik kannabinoid ilişkili akut böbrek hasarının (SC-AKI) tanınması güç olabilir; çünkü rutin toksikolojik taramalar yeni ortaya çıkan bileşikleri saptamayabilir ve madde maruziyeti başlangıçta hasta tarafından belirtilmeyebilir. Bu çalışmada, metabolik alkaloz ve mikroskobik hematürinin, ağır akut böbrek hasarı bulunan genç erişkinlerde ayırt edici bir klinik patern oluşturup oluşturmadığı değerlendirildi. Yöntemler: Bu tek merkezli, retrospektif, frekans eşleştirmeli çalışmaya Ocak 2016–Aralık 2023 tarihleri arasında değerlendirilen, 18–45 yaş aralığında ve KDIGO evre 3 akut böbrek hasarı bulunan hastalar dahil edildi. Olası SC-AKI tanısı bulunan 11 hasta; cinsiyet, yaş dağılımı, başvuru kreatinin düzeyi ve pik kreatinin düzeyi açısından eşleştirilmiş, sentetik kannabinoid ilişkili olmayan akut böbrek hasarı bulunan 44 kontrol hastasıyla karşılaştırıldı. İstatistiksel analizlerde Fisher’ın kesin testi ve Mann–Whitney U testi kullanıldı. Bulgular: Ortanca yaş SC-AKI grubunda 34, kontrol grubunda 35 yıl; başvuru kreatinin düzeyleri ise sırasıyla 5,9 ve 6,25 mg/dL idi. Metabolik alkaloz SC-AKI grubunda 11 hastanın 7’sinde, kontrol grubunda ise 44 hastanın 5’inde saptandı (p<0,001). Buna karşılık metabolik asidoz SC-AKI grubunda hiçbir hastada görülmezken, kontrol grubunda 44 hastanın 26’sında mevcuttu (p<0,001). Mikroskobik hematüri SC-AKI grubundaki hastaların tamamında (11/11), kontrol grubunda ise 13/44 hastada saptandı (p<0,001). Alkaloz–hematüri–semptom birlikteliğinden oluşan kombine fenotip SC-AKI grubunda 7/11, kontrol grubunda ise 3/44 hastada görüldü (p<0,001; özgüllük %93,2). Son takipte diyalize bağımlılık SC-AKI grubunda 7/11, kontrol grubunda ise 4/44 hastada mevcuttu (p<0,001). Sonuç: Bu seçilmiş kohortta metabolik alkaloz ile birlikte mikroskobik hematüri varlığı, olası sentetik kannabinoid ilişkili akut böbrek hasarı ile güçlü biçimde ilişkili bulundu. Bu bulgu, başka bir nedenle açıklanamayan ağır akut böbrek hasarı bulunan genç erişkinlerde madde maruziyetinin hedefe yönelik olarak yeniden sorgulanmasını destekleyebilir. Bununla birlikte, söz konusu klinik paternin tanısal değerinin prospektif çalışmalarla doğrulanması gerekmektedir.

Keywords

• Akut böbrek hasarı
• Alkaloz
• Hematüri
• Hemodiyaliz
• Sentetik kannabinoidler

References

1. Kellum JA, Lameire N; KDIGO AKI Guideline Work Group. Diagnosis, evaluation, and management of acute kidney injury: a KDIGO summary (Part 1). Crit Care. 2013;17(1):204. doi:10.1186/cc11454
2. Mills B, Yepes A, Nugent K. Synthetic cannabinoids. Am J Med Sci. 2015;350(1):59-62. doi:10.1097/MAJ.0000000000000466
3. Arceri L, Nguyen TK, Gibson S, Baker S, Wingert RA. Cannabinoid Signaling in Kidney Disease. Cells. 2023;12(10):1419. doi:10.3390/cells12101419
4. D'Errico S, Zanon M, Radaelli D, et al. Acute Kidney Injury (AKI) in Young Synthetic Cannabinoids Abusers. Biomedicines. 2022;10(8):1936. doi:10.3390/biomedicines10081936
5. Buser GL, Gerona RR, Horowitz BZ, et al. Acute kidney injury associated with smoking synthetic cannabinoid. Clin Toxicol (Phila). 2014;52(7):664-673. doi:10.3109/15563650.2014.932365
6. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Acute kidney injury associated with synthetic cannabinoid use - multiple states, 2012. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2013;62(6):93-98.
7. Bhanushali GK, Jain G, Fatima H, Leisch LJ, Thornley-Brown D. AKI associated with synthetic cannabinoids: a case series. Clin J Am Soc Nephrol. 2013;8(4):523-526. doi:10.2215/CJN.05690612
8. Kazory A, Aiyer R. Synthetic marijuana and acute kidney injury: an unforeseen association. Clin Kidney J. 2013;6(3):330-333. doi:10.1093/ckj/sft047

9. Özdemir E, Kutlutürk Özdemir P, Özdemir E, et al. Synthetic cannabinoid and kidney [abstract]. Nephrol Dial Transplant. 2016;31(Suppl 1):i416. doi:10.1093/ndt/gfw187.36
10. Luciano RL, Perazella MA. Nephrotoxic effects of designer drugs: synthetic is not better! Nat Rev Nephrol. 2014;10(6):314-324. doi:10.1038/nrneph.2014.44
11. Nanavati A, Herlitz LC. Tubulointerstitial injury and drugs of abuse. Adv Chronic Kidney Dis. 2017;24(2):80-85. doi:10.1053/j.ackd.2016.09.008
12. Acharya R, Zeng X, Upadhyay K. Synthetic cannabinoid-associated acute interstitial nephritis: an emerging cause of pediatric acute kidney injury? Clin Nephrol Case Stud. 2023;11:55-60. doi:10.5414/CNCS111063
13. Zhao A, Tan M, Maung A, Salifu M, Mallappallil M. Rhabdomyolysis and acute kidney injury requiring dialysis as a result of concomitant use of atypical neuroleptics and synthetic cannabinoids. Case Rep Nephrol. 2015;2015:235982. doi:10.1155/2015/235982
14. Yu CH, Huang LC, Su YJ. Poisoning-induced acute kidney injury: a review. Medicina (Kaunas). 2024;60(8):1302. doi:10.3390/medicina60081302