Lipocalina-2

La lipocalina-2 (LCN2), también conocida como oncogén 24p3 ​​o lipocalina asociada a la gelatinasa de neutrófilos (NGAL), es una proteína que en humanos está codificada por el gen LCN2 . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} La NGAL participa en la inmunidad innata al secuestrar el hierro e impedir su uso por las bacterias , limitando así su crecimiento. ^{[ 8 ]} Se expresa en los neutrófilos y en niveles bajos en el riñón , la próstata y los epitelios de los tractos respiratorio y digestivo . ^{[ 7 ] [ 9 ]} La NGAL se utiliza como biomarcador de daño renal. ^{[ 10 ]}

La unión de NGAL a los sideróforos bacterianos es importante en la respuesta inmune innata a la infección bacteriana. Al encontrar bacterias invasoras, los receptores tipo Toll en las células inmunes estimulan la síntesis y secreción de NGAL. El NGAL secretado limita el crecimiento bacteriano al secuestrar los sideróforos que contienen hierro. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} La lipocalina-2 se une, además de a los sideróforos bacterianos, también al sideróforo de mamíferos ácido 2,5-dihidroxibenzoico (2,5-DHBA). Este complejo asegura que el exceso de hierro libre no se acumule en el citoplasma. Las células de mamíferos que carecen de 2,5-DHBA acumulan niveles intracelulares anormales de hierro, lo que conduce a altos niveles de especies reactivas de oxígeno. ^{[ 14 ]} La lipocalina-2 también funciona como factor de crecimiento ^{[ 12 ]} y participa en la plasticidad sináptica . ^{[ 15 ]}

Como la NGAL es resistente a las proteasas y tiene un bajo peso molecular, se excreta y es detectable en la orina. ^{[ 16 ]} Las células epiteliales lesionadas en el riñón secretan una forma monomérica de NGAL, mientras que los neutrófilos activados secretan una forma dimérica. Por lo tanto, se ha planteado la hipótesis de que la clasificación de la forma de NGAL podría mejorar el diagnóstico de la lesión renal aguda (LRA), al distinguir la NGAL de origen inflamatorio de la de origen renal. ^{[ 17 ]} Sin embargo, en pacientes con LRA, los niveles de NGAL están elevados tanto en sangre como en orina dentro de las dos horas posteriores a la lesión ^{[ 18 ]} y se ha demostrado que la NGAL plasmática es predictiva de la necesidad de diálisis. ^{[ 19 ]} La NGAL también se ha asociado con la enfermedad renal crónica , la nefropatía inducida por contraste , el trasplante renal , ^{[ 20 ]} y la mortalidad. ^{[ 19 ]}

La salud renal se mide con mayor frecuencia mediante la creatinina sérica . La creatinina sérica es un marcador de la función renal, mientras que la NGAL es un marcador de lesión renal. ^{[ 21 ]} Los niveles de NGAL son un marcador más preciso y sensible para diagnosticar la IRA que los niveles de creatinina sérica . Por lo tanto, la monitorización de los niveles de NGAL reduce el retraso en el diagnóstico y el tratamiento de la IRA. ^{[ 22 ]} El uso de un marcador más sensible y específico permite un diagnóstico más temprano, respuestas correctas a la IRA y un menor riesgo de morbilidad y mortalidad. ^{[ 23 ]}

El nivel de NGAL medido en un individuo es proporcional a la gravedad de la IRA. ^{[ 23 ]} Los individuos con NGAL positivo tienden a tener una mayor incidencia de terapia de reemplazo renal y mayores tasas de mortalidad intrahospitalaria, tanto en presencia como en ausencia de creatinina sérica. ^{[ 23 ]} Por lo tanto, un individuo puede tener IRA sin la presencia de creatinina sérica.

La capacidad de diagnosticar la IRA antes de la insuficiencia renal aguda es económicamente beneficiosa y favorable para las medidas de salud preventiva. ^{[ 24 ]} Más del 10% de las personas en los Estados Unidos desarrollarán algún tipo de enfermedad renal crónica (ERC), con mayores incidencias en personas que sufren de obesidad, colesterol elevado y antecedentes familiares de ERC. No hay vuelta atrás una vez que hay una lesión renal significativa; por lo tanto, el diagnóstico temprano de la lesión renal es importante para prevenir la IRA. El uso de NGAL como biomarcador puede reducir los costos hospitalarios porque menos pacientes llegarán a una etapa crítica de la lesión renal. En última instancia, el diagnóstico de IRA con NGAL puede reducir el tiempo que un paciente permanece en un hospital. Por ejemplo, el diagnóstico temprano de IRA con NGAL como biomarcador puede ayudar a un paciente a evitar la diálisis renal .

Se encontró que LCN2 estaba sobreexpresado en cerebros humanos post mortem con enfermedad de Alzheimer. ^{[ 25 ]} La aplicación de LCN2 a astroglias humanas 3D in vitro reduce el potencial neurogénico y aumenta los estados reactivos. La actividad de LCN2 puede bloquearse con la señalización de NGFR. ^{[ 25 ]} Los astrocitos reactivos también secretan moléculas inflamatorias como la lipocalina-2 (LCN2), que puede perpetuar la reactividad astrocitaria e influir negativamente en otros tipos de células del sistema nervioso central ^{[ 26 ]} . En la lesión de la médula espinal, LCN2 está marcadamente sobreexpresado en el sitio de la lesión, y los estudios preclínicos dirigidos a LCN2 han reportado efectos beneficiosos, incluyendo la reducción del volumen de la cicatriz glial, la atenuación de las respuestas proinflamatorias y la mejora de la supervivencia neuronal ^{[ 27 ]} , lo que lo convierte en un objetivo potencial para las complicaciones neurológicas asociadas con anomalías metabólicas, como la diabetes tipo 2 ^{[ 28 ]}

La expresión renal de NGAL aumenta en los riñones tras una lesión por diversas razones. El nivel de NGAL en la orina y el plasma aumenta dentro de las 2 horas posteriores a la lesión renal. Es posible medir NGAL en suero u orina en un rango de 25 a 5000  ng/mL mediante las pruebas de laboratorio actuales. ^{[ 29 ]} Se ha considerado que los niveles bajos de NGAL son 200  ng/mL, los niveles medios 400  ng/mL y los niveles altos 800  ng/mL. ^{[ 29 ]}

Un estudio sobre niños sometidos a cirugía de derivación cardiopulmonar pediátrica mostró que las concentraciones urinarias de NGAL superiores a 50  ng/mL dos horas después de la cirugía indican niveles de creatinina sérica un 50 % superiores a los valores basales. Normalmente, los niños tienden a tener niveles de NGAL casi indetectables. ^{[ 30 ]} Por lo tanto, los estudios que incluyen niños se consideran "puros". Los pacientes adultos sometidos a cirugía de derivación cardiopulmonar no se consideran "puros" en los estudios de NGAL porque los adultos a menudo presentan otros trastornos, como afecciones inflamatorias, que pueden causar ligeros aumentos de NGAL.

Los estudios sobre IRA que investigan el uso de NGAL como biomarcador suelen comparar la creatinina sérica y la producción de NGAL. Desafortunadamente, la producción de creatinina sérica es variable y puede reflejar la variación hemodinámica en la tasa de filtración glomerular, anteriormente conocida como azotemia prerrenal; por lo tanto, la comparación no siempre es fiable porque la creatinina y la NGAL miden diferentes componentes de la (dis)función renal. ^{[ 16 ]} La demostración de que la NGAL no aumenta en el contexto de cambios transitorios en la creatinina puede ayudar a los médicos a determinar si los cambios en la creatinina reflejan daño renal o más bien solo cambios funcionales leves o inespecíficos en la función renal.

La lipocalina-2 (NGAL) se suele evaluar con fines clínicos o de investigación mediante ensayos ELISA o inmunoturbidimétricos .

La lipocalina-2 (NGAL) fue aprobada por la FDA de EE. UU. (7 de diciembre de 2023) para detectar lesiones que provocan un empeoramiento de la función renal. La NGAL ya había sido aprobada en Japón (2017) y Europa para detectar daño renal en pacientes.

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