mini|Andrew S. Levey, MD, 2021 im Tufts Medical Center
Andrew Simon Levey (* 16. September 1950) ist ein US-amerikanischer Nephrologe. Er bewirkte die weltweite Vereinheitlichung der Standardisierung und der Stadieneinteilung der akuten und chronischen Niereninsuffizienz. Große Bedeutung gewann er durch die Erforschung, die klinische Verwendung und die sozialmedizinische Beurteilung der Niereninsuffizienz. Levey und sein Team entwickelten seit 1989 mehrere Schätzformeln für die glomeruläre Filtrationsrate (GFR).
Berufliche Laufbahn Levey studierte an der University of Chicago; dort bekam er 1972 einen Bachelor of Arts in Biologie. 1976 wurde er Doktor der Medizin (MD) an der Boston University School of Medicine. 1994 bekam er an der Tufts University School of Medicine eine medizinische Professur. Von 1999 bis 2017 leitete er dort die nephrologische Klinik.
Wissenschaftliche Bedeutung Levey ist weltbekannt, weil er zahlreiche Schätzformeln für die filtrative Nierenfunktion entwickelte. Zusammen mit seiner Forschergruppe MDRD (Modification of Diet in Renal Disease) erstellte er die MDRD-Formeln. Außerdem leitete er die Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration (CKD-EPI). Diese Experten sammelten in vielen Ländern Studien-Daten zur Nierenfunktion und entwarfen so mehrere GFR-Schätzformeln. Zur Entwicklung der Formeln benutzen sie die Laborwerte Serumkreatinin und Cystatin C sowie zusätzliche Informationen über Metabolite und Eiweiße im Blut.
GFR-Schätzformeln MDRD-Formel von 1993 Seit 1989 wurde an einem großen Kollektiv von Patienten mit Nierenfunktionseinschränkung die Auswirkung einer proteinarmen Kost auf den Verlauf einer chronischen Nierenerkrankung untersucht (Modification of Diet in Renal Disease Study, MDRD-Studie). Zu Beginn der Studie wurden bei allen Studienteilnehmern das Serum-Kreatinin, die Kreatinin-Clearance und die glomeruläre Filtrationsrate (mittels [125I]-Iothalamat) bestimmt.
Die ursprünglichen Sechs-Variablen-MDRD-Formeln aus dem Jahr 1989 fragten nach Alter, Geschlecht, Hautfarbe, Kreatinin, Harnstoff und Albumin. Anhand der Daten von 1628 Studienteilnehmern wurden 1999 diese MDRD-Formeln weiterentwickelt. Man sprach jetzt von der vereinfachten MDRD-Formel, weil auf die Frage nach Albumin und Harnstoff verzichtet wurde. Die Einbeziehung der Hautfarbe berücksichtigt die erhöhte Muskelmasse von Afroamerikanern. Es gibt mehrere Varianten der vereinfachten MDRD-Formel.Andrew Simon Levey, T. Greene, J. W. Kusek, G. J. Beck GJ: MDRD Study Group: Simplified equation to predict glomerular filtration rate from serum creatinine. In: Journal of the American Society of Nephrology, November 2000, S. A0828.Andrew Simon Levey, J. Coresh, T. Greene, J. Marsh, L. A, Stevens, J. W. Kusek, F. van Lente: Expressing the modification of diet in renal disease study equation for estimating glomerular filtration rate with standardized serum creatinine values. In: Clinical Chemistry. April 2007; Nummer 53(4), S. 766–772. Als Standard hat sich die folgende Vier-Variablen-MDRD-Formel durchgesetzt, in die Alter, Geschlecht, Hautfarbe und Serum-Kreatinin eingehen (Angabe in exponentieller und in logarithmischer Schreibweise):
mit eGFR: geschätzte glomeruläre Filtrationsrate adjustiert für eine Standardkörperoberfläche von 1,73 m², Einheit: ml/min pro 1,73 m² SK: Serum-Kreatinin in mg/dl Alter: Alter in Jahren
Diese MDRD-Formeln, die inzwischen modifiziert wurden,The Modification of Diet in Renal Disease Study Equation, kurz: die MDRD-Formel. In: Die perfekte Formel. benötigen keine Angabe des Körpergewichts und der Körpergröße, da sie die glomeruläre Filtrationsrate für eine standardisierte Körperoberfläche von 1,73 m² angeben. Die vereinfachte Formel ist bei Menschen mit moderater bis schwerer chronischer Einschränkung der Nierenfunktion genauer als die Cockcroft-Gault-Formel und als die Kreatinin-Clearance.
CKD-EPI-Formel von 2009 Diese Formel wurde 2009 veröffentlicht und berücksichtigt die Einflussgrößen Alter, Hautfarbe, Geschlecht und Kreatininbereiche. Diese Formel wurde 2012 nochmals überarbeitet. Wurde bislang die MDRD-Formel zur Berechnung der GFR herangezogen, zeigen neue Daten, dass diese sogenannte CKD-EPI-Formel, insbesondere im Grenzbereich von gesunder Funktion und beginnender Niereninsuffizienz, noch zuverlässiger ist.Kunihiro Matsushito, Andrew Simon Leyey et alii: Comparison of Risk Prediction Using the CKD-EPI Equation and the MDRD Study Equation for Estimated Glomerular Filtration Rate. In: The Journal of the American Medical Association, 2012; 307 (18), S. 1941–1951.
CKD-EPI nutzt die gleichen Parameter wie die MDRD-Formel, schätzt die GFR jedoch in höheren GFR-Bereichen besser, da unterschiedliche Kreatininbereiche berücksichtigt werden und außerdem hinsichtlich des Serum-Kreatinins zwischen Frauen (< / > 0,7 mg/dl) und Männern (< / > 0,9 mg/dl) differenziert wird. In den Insuffizienz-Stadien 3 bis 5 besteht jedoch kein wesentlicher Unterschied.
Bei allen Angaben der GFR sollte generell die Berechnungsmethode vom Labor angegeben werden, ebenso ein Hinweis auf eine eventuell erfolgte Normierung.Historisches Zitat: „Nota bene: Sämtliche in diesem Beitrag angeführten Clearancewerte wurden auf eine Körperoberfläche von 1,73 m² berechnet.“ Quelle: François Reubi: Klinik und Therapie der Glomerulonephritiden. In: Herbert Schwiegk (Hrsg.): Handbuch der inneren Medizin. 5. Auflage. Springer-Verlag, 8. Band, 2. Teil, Berlin / Heidelberg / New York 1968, ISBN 3-540-04152-4, S. 334–434, Zitat Fußnote Nummer 1 auf Seite 338.
Die von Andrew Simon Levey et al. 2009 entwickelte CKD-EPI-Formel fragte nach dem Kreatininwert, nach dem Alter, nach dem Geschlecht und nach der Ethnie; sie lautet:
mit eGFR: geschätzte glomeruläre Filtrationsrate adjustiert für eine Standardkörperoberfläche von 1,73 m², Einheit: ml/min pro 1,73 m² SK: Serum-Kreatinin in mg/dl (IDMS-kalibriert, ID-MS = Isotopen-Verdünnungs-Massenspektrometrie (isotope dilution mass spectrometry)) : 0,7 (weiblich), 0,9 (männlich) : −0,329 (weiblich), −0,411 (männlich) Es bedeuten min das Minimum von SK/k oder 1 und max das Maximum von SK/k oder 1, je nachdem, was kleiner beziehungsweise größer ist.
CKD-EPI-Formel von 2021 Die neuere aktuelle CKD-EPI-Schätzformel für die glomeruläre Filtrationsrate aus dem Jahr 2021 verzichtet auf die Frage nach der Ethnie oder nach der Hautfarbe des Patienten. Sie soll die alten Formeln ersetzen.
Für Frauen ist der Wert α = −0,241 und für Männer der Wert α = −0,302 einzusetzen. Es bedeuten min das Minimum von Scr/k oder 1 und max das Maximum von Scr/k oder 1, je nachdem, was kleiner beziehungsweise größer ist. e ist die Abkürzung für estimation = Schätzung. Scr ist das Serumkreatinin. k ist ein Korrekturfaktur mit k = 0,7 für Frauen und k = 0,9 für Männer. Der Exponent Age steht für das Lebensalter des Patienten. Der Klammerfaktor [if Female] ist nur bei weiblichen Probanden zu verwenden.
Kritik Alle diese GFR-Schätzformeln von Levey und seinen Mitarbeitern sind nicht auf die übliche Standard-Körperoberfläche 1,73 m² von gesunden erwachsenen Amerikanern aus dem Jahre 1926Eugene Lyman Fish, J. Ramser Crawford: How to Make the Periodic Health Examination, Macmillan Company, New York 1927, S. 345. normiert. Denn das Laboratorium weiß nicht, ob der Patient ein kleiner Gesunder oder ein großer Kranker ist, weil in den Formeln weder nach der Körpergröße noch nach dem Körpergewicht gefragt wird. Deswegen ist für Vergleichszwecke und zur Stadieneinteilung die geschätzte GFR nach der Formel GFR × (1,73 m²/KOF) zu normieren. Dabei ist KOF die Körperoberfläche des Patienten, angegeben in Quadratmetern.
Genauso fragte Levey bei der Formelerstellung, nicht aber bei der Formelverwendung nach dem Serumspiegel von Cystatin C. – In einer Arbeitsgruppe hat Levey untersucht, ob cystatinbasierte Schätzformeln bei einer Herzinsuffizienz bessere Ergebnisse als kreatininbasierte Schätzformeln liefern. Man konnte keine Unterschiede feststellen: „In heart failure where aberrations in body composition are common, eGFRcys, like eGFRcr, may not provide accurate GFR estimations and results should be interpreted cautiously.“Juan B. Ivey-Miranda, Lesley A. Inker, Matthew Griffin, Veena Rao, Christopher Maulion, Jeffrey M. Turner, F. Perry Wilson, W. H. Wilson Tang, Andrew Simon Levey, Jeffrey M. Testani: Cystatin C and Muscle Mass in Patients With Heart Failure. In: Journal of Cardiac Failure, 27. Jahrgang, Nummer 1/2021, 1. Januar 2021, S. 48–56. DOI:10.1016/j.cardfail.2020.07.013. Die untersuchten Schätzformeln lieferten beim Kardiorenalsyndrom, also bei den extrarenalen Nierensyndromen nach Wilhelm Nonnenbruch, keine zuverlässigen Ergebnisse.
Der von Levey verwendete Begriff der Standardisierung auf eine Körperoberfläche von 1,73 m² bezieht sich auf die Formelerstellung; der Begriff der erforderlichen Normierung auf eine Körperoberfläche von 1,73 m² bezieht sich dagegen auf die Formelverwendung. Diesen Sachverhalt hat Levey nicht verstanden, wenn er schreibt: "Drug dosing should be based on GFR estimates without surface area adjustment. The difference between adjusted and unadjusted GFR is largest for individuals with body size substantially different from 1.73 m² (children, obese, and very large or small adults). Cockcroft-Gault equation provides unadjusted creatinine clearance; and MDRD Study equation provides adjusted GFR."Andrew Simon Levey et alii: "Definition and classification of chronic kidney disease: A position statement from Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO)." In: Kidney International, Volume 67 (2005), S. 2089–2100, International Society of Nephrology, S. 2097.
In Leveys Originalarbeiten finden sich mehrere eklatante Rechenfehler; nur ein Beispiel: 0,38 (ml/sec²)/m² = 39,8 ml/min per 1,73 m². Hier bleibt zumindest der Zusammenhang zwischen Minuten und Quadratsekunden fragwürdig.
Die Maßeinheit der GFR ist (unabhängig von einer Standardisierung oder von einer Normierung) ml/min und nicht ml/min/1,73 m².
Einschränkungen Die GFR-Kurzformel wurde für Normalpatienten und für Patienten mit einer nur leichten Niereninsuffizienzen nicht evaluiert. Der klinische Wert der MDRD-Formel bei Nierengesunden ist nicht geklärt. Eine Anwendung bei hospitalisierten Patienten, bei Schwangeren und bei extremer Muskelmasse (Bodybuilder) wird nicht empfohlen. Die Formel ist unzureichend validiert bei diabetischen Patienten, nach einer Nierentransplantation, bei einer Immunsuppression und bei Personen über 70 Jahren.Frank Dellanna: Nierenfunktionsbestimmung im klinischen Alltag. In: Info Diabetologie. 6. Jahrgang, Juni 2012, S. 32. Außerdem soll in den folgenden Situationen die MDRD-Formel nicht benutzt werden (Levey 2003): Kinder, extreme Körperlänge, Übergewicht, Unterernährung, Skelettmuskelerkrankungen, Vegetarier, Paraplegie beziehungsweise Quadriplegie, bei einer sich schnell verändernden Nierenfunktion und für die Dosisberechnung von toxischen Medikamenten.Klinikum Frankfurt Höchst: Institut für Laboratoriumsmedizin, Verzeichnis der Laboranalysen, Stand: 2. Dezember 2011. Auch bei Menschen mit besonders hoher oder niedriger Kreatin-Zufuhr mit der Nahrung sind Leveys Schätzformeln nicht zuverlässig. Auch bei Personen mit Amputation von Gliedmaßen sind die Schätzformeln nicht anzuwenden.