Assessment and prediction of diabetic kidney disease in patients with type 2 diabetes mellitus by using an advanced biomarkers
Background: Diabetic kidney disease (DKD), is the major microvascular complication of diabetes, affecting on 40% of type 2 diabetic patients, is the leading cause of end-stage renal failure. Microalbuminuria has limited diagnostic role in early-stage diabetic kidney disease, because renal damage usu...
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| Main Authors: | , , |
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| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Elsevier
2025-06-01
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| Series: | Nefrología (English Edition) |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2013251425000884 |
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| Summary: | Background: Diabetic kidney disease (DKD), is the major microvascular complication of diabetes, affecting on 40% of type 2 diabetic patients, is the leading cause of end-stage renal failure. Microalbuminuria has limited diagnostic role in early-stage diabetic kidney disease, because renal damage usually occurs before proteinuria. Therefore, more sensitive and specific biomarkers are needed for early detection of DKD. Aims: The aim of this study was to determine the levels of monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) and Wnt inducible signaling pathway protein 1 (WISP1) in type 2 diabetic patients and using them as a better diagnostic biomarker in the early phase of DKD. Materials and methods: A case–control study involved 180 participants aged from 40 to greater than 60 years, 60 individuals are healthy, 120 person with type 2 diabetes mellitus (T2DM), they were divided in three groups by using urinary albumin/creatinine ratio (UACR): Group 1: 40 patients with normoalbuminuria (ACR < 30 mg/g creatinine). Group 2: 40 patients with microalbuminuria (ACR 30–300 mg/g creatinine). Group 3: 40 patients with proteinuria (ACR > 300 mg/g creatinine). Both serum MCP-1 and WISP1 levels were measured by an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) the sandwich method. The patients were also assessed for duration of disease, fasting blood glucose, glycated hemoglobin, serum creatinine and blood urea. Urine albumin/creatinine ratio was determined by measurements of albumin and creatinine in morning urine sample. Results: There was a significant elevation for all parameters in diabetic patients compared to control when estimated glomerular filtration rate (eGFR) decreased. The prevalence of DKD was found higher in male than in female and the majority of patients were older than ≥60 years. A significant difference with regards to age, body mass index (BMI) and duration of DM was found p ≤ 0.001. The mean of MCP-1 and WISP1 levels were higher in T2DM patients as compared with control group. MCP-1 was (152.85 ± 129.78), (137.24 ± 93.3), (70.93 ± 24.34) and (20.43 ± 6.04 pg/mL) in proteinuria, microalbuminuria, normoalbuminuria and control groups respectively. WISP1 was (125.83 ± 41.4), (94.58 ± 26.9), (59.44 ± 21.28) and (24.64 ± 7.6 pg/mL) in proteinuria, microalbuminuria, normoalbuminuria and control groups respectively. MCP-1 had a strong association with blood urea, serum creatinine and an inverse association with eGFR. There was significant positive correlation between the WISP1 and urea. In contrast there was positive correlations with creatinine only in microalbuminuria and proteinuria groups, while no correlation was found with eGFR. For early diagnosis and detection of DKD revealed that the cut-off value of serum MCP-1 was >34.9 pg/mL, with 97.5% sensitivity and 100% specificity in normoalbuminuria; >41.8 pg/mL, with 97% sensitivity and 100% specificity in microalbuminuria; and >49.25 pg/mL with both 100% sensitivity and specificity in proteinuria. Whereas, WISP1 was >25 pg/mL with 80% sensitivity and 51% specificity in normoalbuminuria; >34.3 pg/mL with 50% sensitivity and 96% specificity in microalbuminuria; and >60 pg/mL with 97% sensitivity and 83% specificity in proteinuria. Conclusion: These findings proposed that MCP-1 may considered as potential predictor and prognostic biomarkers for the DKD while WISP1 may be considered as potential prognostic biomarkers for the DKD. Resumen: Antecedentes: La enfermedad renal diabética (ERD) es la principal complicación microvascular de la diabetes, afectando al 40% de los pacientes con diabetes tipo 2 y siendo la principal causa de insuficiencia renal terminal. La microalbuminuria tiene un papel diagnóstico limitado en la enfermedad renal diabética en etapa temprana, ya que el daño renal suele ocurrir antes que la proteinuria. Por lo tanto, se necesitan biomarcadores más sensibles y específicos para la detección temprana de la ERD. Objetivos: El objetivo de este estudio fue determinar los niveles de la proteína quimioatrayente de monocitos 1 (MCP-1) y la proteína 1 de la vía de señalización inducible por Wnt (WISP1) en pacientes con diabetes tipo 2 y utilizarlas como un mejor biomarcador diagnóstico en la fase temprana de la ERD. Materiales y métodos: Estudio de casos y controles con 180 participantes de 40 a 60 años, 60 personas sanas y 120 con diabetes mellitus tipo 2 (DM2). Se dividieron en tres grupos según el índice albúmina/creatinina urinaria (UACR): Grupo 1: 40 pacientes con normoalbuminuria (ACR < 30 mg/g de creatinina). Grupo 2: 40 pacientes con microalbuminuria (ACR 30-300 mg/g de creatinina). Grupo 3: 40 pacientes con proteinuria (ACR > 300 mg/g de creatinina). Se midieron los niveles séricos de MCP-1 y WISP1 mediante un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) con el método sándwich. También se evaluó la duración de la enfermedad, la glucemia en ayunas, la hemoglobina glucosilada, la creatinina sérica y la urea en sangre. La relación albúmina/creatinina en orina se determinó mediante mediciones de albúmina y creatinina en una muestra de orina de la mañana. Resultados: Se observó una elevación significativa de todos los parámetros en pacientes diabéticos en comparación con el grupo control cuando la tasa de filtración glomerular estimada (TFGe) disminuyó. La prevalencia de enfermedad renal diabética (ERD) fue mayor en hombres que en mujeres, y la mayoría de los pacientes eran mayores de 60 años. Se observó una diferencia significativa en cuanto a edad e índice de masa corporal (IMC). La duración de la DM se encontró p ≤ 0,001. La media de los niveles de MCP-1 y WISP1 fue mayor en pacientes con DM2 en comparación con el grupo control. Los niveles de MCP-1 fueron (152,85 ± 129,78), (137,24 ± 93,3), (70,93 ± 24,34) y (20,43 ± 6,04 pg/mL) en los grupos con proteinuria, microalbuminuria, normoalbuminuria y control, respectivamente. Los niveles de WISP1 fueron (125,83 ± 41,4), (94,58 ± 26,9), (59,44 ± 21,28) y (24,64 ± 7,6 pg/mL) en los grupos con proteinuria, microalbuminuria, normoalbuminuria y control, respectivamente. La MCP-1 mostró una fuerte asociación con la urea en sangre, la creatinina sérica y una asociación inversa con la TFGe. Se observó una correlación positiva significativa entre WISP1 y la urea. Por el contrario, solo se observaron correlaciones positivas con la creatinina en los grupos con microalbuminuria y proteinuria, mientras que no se encontró correlación con la TFGe. Para el diagnóstico precoz y la detección de la enfermedad renal crónica (ERD), el valor de corte de la MCP-1 sérica fue >34,9 pg/mL, con una sensibilidad del 97,5% y una especificidad del 100% en la normoalbuminuria; >41,8 pg/mL, con una sensibilidad del 97% y una especificidad del 100% en la microalbuminuria; y >49,25 pg/mL, con una sensibilidad y una especificidad del 100% en la proteinuria. Por otro lado, WISP1 fue >25 pg/mL, con una sensibilidad del 80% y una especificidad del 51% en la normoalbuminuria. >34,3 pg/mL con una sensibilidad del 50% y una especificidad del 96% en microalbuminuria; y >60 pg/mL con una sensibilidad del 97% y una especificidad del 83% en proteinuria. Conclusión: Estos hallazgos sugieren que MCP-1 puede considerarse un posible biomarcador predictivo y pronóstico para la enfermedad renal crónica (ERC), mientras que WISP1 puede considerarse un posible biomarcador pronóstico para la ERC. |
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| ISSN: | 2013-2514 |