Differential metabolic profile associated with the condition of normoalbuminuria in the hypertensive population

Abstract

Background and aim Albuminuria is an indicator of sub-clinical organ damage and a marker of cardiovascular risk and renal disease. A percentage of hypertensive patients develop albuminuria despite being under chronic suppression of the renin-angiotensin system (RAS). We previously identified urinary metabolites associated with the development of albuminuria. In this study, we searched for metabolic alterations which reflect different levels within the condition of normoalbuminuria.

Patients, materials and methods Urine from 48 hypertensive patients under chronic RAS suppression was analyzed. They were classified according to the albumin / creatinine ratio (ACR) into 3 groups: Normoalbuminuria (<10 mg / g); Normal-high (10–30 mg / g in men, or 20−40 mg / g in women); and moderately high albuminuria (microalbuminuria, 30−200 mg / g or 40−300 mg / g, respectively). The metabolome was analyzed by mass spectrometry and a correlation analysis was performed between altered metabolite levels and ACR.

Results Oxaloacetate, 3-ureidopropionate, guanidoacetate and malate show significant variation between the normo and micro groups. Additionally, these metabolites are able to differentiate between patients in the normo and high-normal range. A significant correlation between metabolites and ACR was found. Observed variations point to alterations in the energy metabolism already in patients with albuminuria in the high-normal range.

Conclusions The association between the molecular panel consisting of 3-reidopropionate, oxaloacetate, malate and guanidoacetate and different levels of albuminuria is confirmed. A metabolic fingerprint was also identified showing variations within the condition of normoalbuminuria allowing an earlier molecular stratification of patients.

Antecedentes y objetivo La albuminuria es un indicador de daño orgánico subclínico y un marcador de riesgo cardiovascular y de enfermedad renal. Un porcentaje de pacientes hipertensos desarrollan albuminuria a pesar de estar bajo supresión crónica del sistema renina-angiotensina (SRA). Previamente identificamos metabolitos en orina asociados al desarrollo de albuminuria. En este estudio, investigamos alteraciones metabólicas que reflejen distintos niveles dentro de la condición de normoalbuminuria.

Pacientes, materiales y métodos Se analizó la orina de 48 pacientes hipertensos con supresión crónica del SRA. Se clasificaron según el cociente albúmina/creatinina (ACR) en 3 grupos: normoalbuminuria (<10 mg/g); normal-alta (10−30 mg/g en varones, o 20−40 mg/g en mujeres) y albuminuria moderadamente elevada (microalbuminuria: 30−200 mg/g o 40−300 mg/g, respectivamente). El metaboloma se analizó mediante espectrometría de masas y se realizó un análisis de correlaciones entre los niveles de los metabolitos alterados y ACR.

Resultados Oxalacetato, 3-ureidopropionato, guanidoacetato y malato muestran una variación significativa entre los grupos normo y micro. Además, estos metabolitos son capaces de diferenciar entre los pacientes normo y normal-alta. Igualmente se observó correlación significativa entre el nivel de los metabolitos identificados con el nivel de ACR. Las variaciones observadas señalan una alteración del metabolismo energético ya en pacientes con albuminuria en el rango normal-alta.

Conclusiones Se confirma la asociación del panel molecular constituido por 3-ureidopropionato, oxalacetato, malato y guanidoacetato con distintos niveles de albuminuria. Así mismo, se ha identificado una huella metabólica capaz de mostrar variación dentro de la condición de normoalbuminuria, lo que permite una estratificación molecular más temprana de los pacientes.