Renale bijwerking van antiretrovirale medicatie: proximale tubulaire disfunctie door tenofovir

Klinische praktijk
Arno Kuijper
Maarten B. Rookmaaker
Tania Mudrikova
Citeer dit artikel als
Ned Tijdschr Geneeskd. 2011;155:A2249
Abstract
Download PDF

Toets voor nascholing (verlopen)

Aan dit artikel was een toets gekoppeld waarmee je nascholingspunten kon verdienen.

Bekijk de toets

Samenvatting

2 patiënten met hiv-infectie, mannen van 61 en 58 jaar, presenteerden zich met langzaam progressieve nierinsufficiëntie. Beiden werden al jaren behandeld met hoog-actieve antiretrovirale therapie (HAART). Aanvullend laboratoriumonderzoek toonde hypofosfatemie, hypo-urikemie, β2-microglobulinurie en normoglykemische glucosurie. Deze combinatie wijst op proximale tubulaire disfunctie (PTD). Een complete PTD is ook bekend als fanconi-syndroom. Andere laboratoriumafwijkingen hierbij zijn aminoacidurie, fosfaturie en metabole acidose. Het fanconi-syndroom is een bijwerking van tenofovir. Recent onderzoek wijst uit dat tot 22% van de gebruikers subtiele afwijkingen heeft van de proximale tubulus. Intracellulaire accumulatie van tenofovir is toxisch voor de proximale tubuluscel. Dit is mogelijk gerelateerd aan het gelijktijdige gebruik van ritonavir, wat het actieve transport van tenofovir uit de proximale tubuluscel naar de pre-urine remt. Potentiële consequenties van langdurige PTD zijn osteomalacie en progressieve nierinsufficiëntie. Bij patiënten die antiretrovirale middelen gebruiken en die elektrolytafwijkingen, urinesedimentsafwijkingen of glucosurie ontwikkelen, dient medicatie-geïnduceerde PTD overwogen te worden

artikel

Inleiding

De introductie van hoog-actieve antiretrovirale therapie (HAART) heeft de prognose van patiënten met een hiv-infectie sterk verbeterd en heeft de oorzaken van mortaliteit en morbiditeit veranderd. Wat betreft nierproblemen, werden in het pre-HAART-tijdperk vooral acute tubulusnecrose, hiv-geassocieerde immuuncomplex-glomerulonefritis en hiv-geassocieerde nefropathie gezien. Deze aandoeningen komen nu nog maar zelden voor en momenteel zijn chronische nierinsufficiëntie en renale bijwerkingen van HAART belangrijker geworden.

In dit artikel beschrijven wij 2 patiënten met proximale tubulaire disfunctie (PTD) door HAART.

Ziektegeschiedenissen

Bij patiënt A, een 61-jarige Nederlandse man, was 12 jaar eerder besmetting met hiv geconstateerd. Nadat hij startte met zidovudine, lamivudine, saquinavir en ritonavir daalde de hoeveelheid circulerend hiv-RNA snel naar onmeetbaar. Vanwege polyneuropathie en leverenzymafwijkingen werden de saquinavir en ritonavir vervangen door nevirapine en later door abacavir. Na 7 jaar was de polyneuropathie dusdanig progressief dat de HAART-behandeling werd onderbroken. Enkele maanden later werd ze hervat met atazanavir, ritonavir, emtricitabine en tenofovir. Het hiv-RNA bleef ondetecteerbaar. 1 jaar geleden bleek de concentratie creatinine geleidelijk te zijn gestegen van 80 tot 124 µmol/l en werden proteïnurie (0,78 g/l) en glucosurie gevonden (tabel 1). Tevens was er een hypofosfatemie en toegenomen urine-excretie van β2-microglobuline, glucose en fosfaat. Op grond hiervan werd de diagnose ‘partiële PTD’ gesteld. Vanwege beperkte antiretrovirale alternatieven werd de behandeling met tenofovir gecontinueerd; bij de laatste follow-up waren de laboratoriumuitslagen stabiel.

Figuur 1

Patiënt B, een 58-jarige man, kreeg 12 jaar eerder de diagnose ‘hiv-infectie’ en werd sinds 9 jaar behandeld met tenofovir, emtricitabine, atazanavir en ritonavir. 3 jaar vóór de huidige presentatie was hiv-RNA ondetecteerbaar en het aantal CD4-cellen bedroeg op dat moment 1,014 x 106/ll. Een jaar later steeg de serumconcentratie creatinine van 113 naar 132 µmol/l. Er was sprake van proteïnurie en normoglykemische glucosurie. Verder was er een verlaagde bicarbonaatwaarde, een progressieve hypofosfatemie en hypo-urikemie en β2-microglobulinurie (zie tabel 1). Onder de werkdiagnose ‘PTD door tenofovir’ werd het combinatiepreparaat tenofovir-emtricitabine vervangen door zidovudine-lamivudine. Hierop daalde de creatinineconcentratie in 3 maanden tot 101 µmol/l en normaliseerden de andere laboratoriumafwijkingen.

Beschouwing

Renale bijwerkingen van HAART

Tot 16% van de hiv-patiënten voldoet aan de criteria voor chronische nierinsufficiëntie.1 Hoewel deze aandoening voor een belangrijk deel wordt verklaard door de verhoogde prevalentie van diabetes mellitus en hypertensie in deze populatie,2 speelt HAART-nefrotoxiciteit ook een rol. Zo kunnen proteaseremmers kristalnefropathie veroorzaken,3,4 variërend van asymptomatische kristalurie tot manifeste nefrolithiasis. Deze bijwerking treedt vooral op bij indinavir en komt in veel mindere mate voor bij het nieuwere atazanavir.5

Nucleoside-‘reverse’-transcriptaseremmers (NRTI’s) kunnen leiden tot tubulaire disfunctie en nierfunctieverlies. Adefovir bleek bij meer dan de helft van de patiënten een hypofosfatemie of een creatininestijging te geven.6 Dit was voor de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) aanleiding om adefovir niet goed te keuren voor de behandeling van patiënten met hiv. Het veelgebruikte tenofovir is de opvolger van adefovir. Recent is het ook goedgekeurd voor de behandeling van chronische hepatitis B. Hoewel aanvankelijk geen toename van renale bijwerkingen werd gerapporteerd,7 verschenen mettertijd steeds meer verslagen over nierinsufficiëntie en PTD.8 Tot 22% van de tenofovir-gebruikers bleek subtiele afwijkingen in de proximale tubulaire functies te hebben.9 Bij de meeste patiënten is de PTD overigens reversibel na staken van de behandeling met tenofovir.10,11 Het nierfunctieverlies door NRTI’s is veelal eveneens reversibel.10

Diagnose van proximale tubulaire disfunctie

De proximale tubulus speelt een centrale rol in de reabsorptie van het glomerulaire filtraat. Kleinmoleculaire eiwitten zoals β2-microglobuline, retinol-bindend proteïne en α1-microglobuline passeren de glomerulaire basaalmembraan en worden, net als aminozuren en glucose, volledig teruggeresorbeerd door de proximale tubulus. Verder worden in dit deel van het nefron meer dan de helft van het gefiltreerde water en verschillende elektrolyten heropgenomen (figuur 1a).

Figuur 2

Fanconi-syndroom Disfunctie van de proximale tubulus wordt veroorzaakt door verschillende aandoeningen en gaat gepaard met verlies van de genoemde stoffen via de urine (tabel 2). Een complete PTD, waarbij alle bovengenoemde stoffen verloren gaan, wordt ook wel het syndroom van Fanconi genoemd. Bij een partiële PTD zijn niet alle proximale tubulaire functies uitgeschakeld. Een eenvoudig vast te stellen eerste signaal is normoglykemische glucosurie. Andere laboratoriumafwijkingen zijn een verlaagde serumconcentratie fosfaat, bicarbonaat, kalium en urinezuur. Verder ziet men een hoge 24-uurs-fosfaatexcretie en een lage fractionele fosfaatresorptie. De aanwezigheid van aminoacidurie en β2-microglobulinurie zijn additionele aanwijzingen voor PTD.

Figuur 3

Mechanisme van proximale tubulaire disfunctie door tenofovir

De NRTI’s worden onveranderd door de nieren geëlimineerd via glomerulaire filtratie en actief tubulair transport. Proximale tubuluscellen nemen de NRTI’s actief op via de zogenaamde ‘organic anion transporters’ en scheiden deze uit in het tubulaire lumen via de apicale ‘multidrug resistance-associated proteins’ (MRP’s; zie figuur 1b). Er lijkt een relatie te bestaan tussen PTD en gelijktijdig gebruik van ritonavir.8,10 Ritonavir remt MRP2 waardoor hoge intracellulaire concentraties tenofovir ontstaan.12 Deze zijn toxisch voor de proximale tubuluscel, mogelijk doordat ze mitochondriale schade veroorzaken.13

Consequenties van tubulaire disfunctie

Persisterende PTD kan tot botproblemen en nierinsufficiëntie leiden. Kinderen met een congenitaal fanconi-syndroom ontwikkelen rachitis door fosfaatverlies en chronische nierinsufficiëntie. Door tenofovir geïnduceerde PTD is echter veelal mild. Bij tenofovir-gebruikers werd een grotere afname van de botmassa van de wervelkolom beschreven dan bij stavudine-gebruikers.7 Inmiddels zijn verschillende casussen beschreven met fracturen en botpijn bij osteomalacie door tenofovir.14,15

Hoewel de casus van patiënt B laat zien dat nierfunctieverlies door tenofovir mogelijk reversibel is, bestaat het risico dat onherstelbare nierschade ontstaat. In een kleine groep patiënten bleek na staken van de behandeling met tenofovir de nierfunctie bij minder dan de helft van de patiënten terug te keren tot pre-existente waarden.16 De termijn waarbinnen irreversibele schade ontstaat, is echter onbekend.

Behandeling van proximale tubulaire disfunctie

Naast het staken van het veroorzakende medicament is de aanpak van PTD symptomatisch. Bij patiënten met ernstige ziekte dienen volume- en elektrolytentekorten te worden aangevuld. Vitamine D wordt gegeven ter preventie van osteomalacie en het stimuleert de enterale fosfaatresorptie. Suppletie van bicarbonaat zal de ontstane acidose slechts gedeeltelijk corrigeren: vanwege de verlaagde terugresorptiedrempel van de proximale tubulus zal veel bicarbonaat met de urine verdwijnen. Door inductie van een mild volumekort stimuleert een thiazidediureticum de terugresorptie van bicarbonaat. Een NSAID kan door verlaging van de glomerulaire filtratie vocht- en elektrolytenverlies verminderen. Uiteraard dienen deze laatste 2 maatregelen onder strikte controle plaats te vinden. Naast het vermijden van nefrotoxische medicatie, lijkt het aan te raden tenofovir niet te combineren met medicamenten die eveneens een PTD kunnen veroorzaken (zie tabel 2).

Adviezen voor de praktijk

Wij voeren bij patiënten die tenofovir gebruiken eens per 6-12 maanden screenend onderzoek uit eventueel gevolgd door verder onderzoek naar PTD (figuur 2). Na het vaststellen van PTD zijn de beleidsconsequenties niet eenduidig. Dosisverlaging is geen optie omdat inadequate plasmaspiegels kunnen leiden tot virusresistentie. Bij een acute nierinsufficiëntie of een compleet fanconi-syndroom wordt de behandeling met tenofovir uiteraard gestaakt. Bij een langzaam verslechterende nierfunctie of een milde partiële PTD is het moeilijker een duidelijk advies te geven. De consequenties van een persisterende partiële PTD zijn immers niet goed bekend. Wanneer er alternatieven voor tenofovir bestaan, vinden wij een partiële PTD of creatininestijging van meer dan 50 µmol/l ofwel van 50% reden de tenofovir te staken. Bij beperkte antiretrovirale alternatieven moet het voortzetten van tenofovir worden afgewogen tegen de ernst van de PTD.

Figuur 4

Conclusie

Proximale tubulaire disfunctie is een relatief vaak voorkomende bijwerking van tenofovir. Iedere arts die patiënten ziet die antiretrovirale middelen gebruiken, dient een dergelijke medicatiebijwerking te betrekken in de differentiaaldiagnose van elektrolytafwijkingen, subtiele sedimentafwijkingen, normoglykemische glucosurie of een verslechterende nierfunctie.

Leerpunten

  • Antiretrovirale middelen, met name proteaseremmers en de nucleotide-‘reverse’-transcriptaseremmers, kunnen uiteenlopende renale bijwerkingen veroorzaken.

  • Tenovofir kan nierinsufficiëntie en proximale tubulaire disfunctie (PTD), ook wel bekend als fanconi-syndroom, veroorzaken.

  • Een eerste signaal van PTD is normoglykemische glucosurie. Andere tekenen zijn hypofosfatemie, metabole acidose, hypo-urikemie, aminoacidurie en β2-microglobulinurie.

  • Het valt aan te raden om patiënten die tenofovir gebruiken 1 à 2 maal per jaar te screenen op PTD.

  • PTD of anderszins onverklaarde creatininestijging van meer dan 50% of van 50 μmol/l is reden de tenofovir te stoppen. Bij beperkte antiretrovirale alternatieven moet het voortzetten van tenofovir worden afgewogen tegen de ernst van de tubulaire disfunctie.

Literatuur
  1. Wyatt CM, Winston JA, Malvestutto CD, et al. Chronic kidney disease in HIV infection: an urban epidemic. AIDS. 2007;21:2101-3 Medline. doi:10.1097/QAD.0b013e3282ef1bb4

  2. Gazzaruso C, Bruno R, Garzaniti A, et al. Hypertension among HIV patients: prevalence and relationships to insulin resistance and metabolic syndrome. J Hypertens. 2003;21:1377-82 Medline. doi:10.1097/00004872-200307000-00028

  3. Gagnon RF, Tecimer SN, Watters AK, Tsoukas CM. Prospective study of urinalysis abnormalities in HIV-positive individuals treated with indinavir. Am J Kidney Dis. 2000;36:507-15 Medline. doi:10.1053/ajkd.2000.9791

  4. Chang HR, Pella PM. Atazanavir urolithiasis. N Engl J Med. 2006;355:2158-9 Medline. doi:10.1056/NEJMc061892

  5. Atta MG, Deray G, Lucas GM. Antiretroviral nephrotoxicities. Semin Nephrol. 2008;28:563-75 Medline. doi:10.1016/j.semnephrol.2008.08.009

  6. Kahn J, Lagakos S, Wulfsohn M, et al. Efficacy and safety of adefovir dipivoxil with antiretroviral therapy: A randomized controlled trial. JAMA. 1999;282:2305-12 Medline. doi:10.1001/jama.282.24.2305

  7. Gallant JE, Staszewski S, Pozniak AL, et al. Efficacy and safety of tenofovir DF vs stavudine in combination therapy in antiretroviral-naïve patients: a 3-year randomized trial. JAMA. 2004;292:191-201 Medline. doi:10.1001/jama.292.2.191

  8. Gupta SK. Tenofovir-associated Fanconi syndrome: review of the FDA adverse event reporting system. AIDS Patient Care STDS. 2008;22:99-103 Medline. doi:10.1089/apc.2007.0052

  9. Labarga P, Barreiro P, Martin-Carbonero L, et al. Kidney tubular abnormalities in the absence of impaired glomerular function in HIV patients treated with tenofovir. AIDS. 2009;23:689-96 Medline. doi:10.1097/QAD.0b013e3283262a64

  10. Zimmermann AE, Pizzoferrato T, Bedford J, Morris A, Hoffman R, Braden G. Tenofovir-associated acute and chronic kidney disease: a case of multiple drug interactions. Clin Infect Dis. 2006;42:283-90 Medline. doi:10.1086/499048

  11. Rifkin BS, Perazella MA. Tenofovir-associated nephrotoxicity: Fanconi syndrome and renal failure. Am J Med. 2004;117:282-4 Medline. doi:10.1016/j.amjmed.2004.03.025

  12. Gutmann H, Fricker G, Drewe J, Toeroek M, Miller DS. Interactions of HIV protease inhibitors with ATP-dependent drug export proteins. Mol Pharmacol. 1999;56:383-9 Medline.

  13. Kohler JJ, Hosseini SH, Hoying-Brandt A, et al. Tenofovir renal toxicity targets mitochondria of renal proximal tubules. Lab Invest. 2009;89:513-9 Medline. doi:10.1038/labinvest.2009.14

  14. Parsonage MJ, Wilkins EG, Snowden N, Issa BG, Savage MW. The development of hypophosphataemic osteomalacia with myopathy in two patients with HIV infection receiving tenofovir therapy. HIV Med. 2005;6:341-6 Medline. doi:10.1111/j.1468-1293.2005.00318.x

  15. Perrot S, Aslangul E, Szwebel T, Caillat-Vigneron N, Le Jeunne C. Bone pain due to fractures revealing osteomalacia related to tenofovir-induced proximal renal tubular dysfunction in a human immunodeficiency virus-infected patient. J Clin Rheumatol. 2009;15:72-4 Medline. doi:10.1097/RHU.0b013e31819c20d8

  16. Wever K, van Agmael MA, Carr A. Incomplete reversibility of tenofovir-related renal toxicity in HIV-infected men. J Acquir Immune Defic Syndr. 2010;55:78-81 Medline. doi:10.1097/QAI.0b013e3181d05579

Auteursinformatie

Universitair Medisch Centrum Utrecht.

Afd. Nefrologie: dr. A. Kuijper (thans: afdeling Interne Geneeskunde, Maxima Medisch Centrum Veldhoven) en dr. M.B. Rookmaaker, internisten-nefrologen.

Afd. Infectieziekten: dr. T. Mudrikova, internist-infectioloog.

Contact dr. A. Kuijper (a.kuijper@mmc.nl)

Verantwoording

Belangenconflict: geen gemeld. Financiële ondersteuning: geen gemeld.
Aanvaard op 15 september 2010

Heb je nog vragen na het lezen van dit artikel?
Check onze AI-tool en verbaas je over de antwoorden.
ASK NTVG

Ook interessant

Reacties


Proteaseremmers veroorzaken geen polyneuropathie, maar nucleoside reverse transcriptaseremmers wel, in deze casus dus zidovudine.
Van de hiv-geïnfecteerden op tenofovir ontwikkelt 22 tot 53% (en niet tot 22%) proximale tubulaire disfunctie (PTD) (1). Hiv-patiënten kunnen ook tenofovir-geïnduceerde PTD zonder nierfunctieverlies ontwikkelen.
NRTI’s worden niet onveranderd door de nieren uitgescheiden maar eerst intracellulair gefosforyleerd.
Ritonavir remt inderdaad MRP2, maar de suggestie dat hierdoor hoge intracellulaire tenofovirspiegels ontstaan is onjuist. Hoge spiegels ontstaan waarschijnlijk door genetische mutaties in voor MRP2/4 coderende genen, remming van MRP4 (2), stijging van tenofovir serum/intracellulaire spiegels door sommige PI’s, verminderde nierfunctie en pre-existente mitochondriële schade. Tenofovir-geïnduceerde PTD is van mitochondriële origine en patiënten met al bestaande mitochondriële schade lopen mogelijk een verhoogd risico.
Vitamine D suppletie dient gegeven te worden als alfacalcidol, omdat mitochondriële hydroxylering van 25(OH)-vitamine D in de proximale tubuluscel verstoord kan zijn.

Indinavir wordt vrijwel niet meer voorgeschreven. De toetsvraag is derhalve irrelevant. De genoemde combinatie van tenofovir met indinavir is bovendien ongewenst daar indinavir nefrotoxisch is.
Zoals ook vermeld in de productinformatie is de voorgestelde behandeling van tenofovir-geïnduceerde PTD met nefrotoxische NSAID’s zeer af te raden.
Er bestaat al een door de fabrikant geformuleerd, door de NVAB ondersteund advies t.a.v. een drempelwaarde waarbij tenofovir moet worden gestaakt ( www.fk.cvz.nl); behandeling (eventueel tijdelijk) staken bij afname van de creatinineklaring naar <50 ml/min en/of een serumfosfaatgehalte <0.32 mmol/l; doseringsintervalreductie bij een klaring <50 ml/min. Een aanscherping van dit advies is ons inziens wenselijk, mede daar serumcreatinine en fosfaat late markers zijn voor PTD. Dit advies zou echter via (inter)nationale consensus moeten worden gevormd.

Bij figuur 1:
Een fosfaatexcretie > 38mmol/24u wordt in de internationale literatuur niet gebruikt als marker voor PTD en is bovendien afhankelijk van fosfaatinname.

B.W. van der Spek, Gastroenteroloog i.o VUMC            
M.E Haverkort, internist-infectioloog, Ziekenhuis de Sionsberg

Referenties    
1.    Kinai E and Hanabusa H. Progressive renal tubular dysfunction associated with long-term use of tenofovir DF. AIDS Res Hum Retroviruses 2009;25:387-94.
2.    Kohler et al. Tenofovir renal proximal tubular toxicity is regulated by OAT1 and MRP4 transporters. Laboratory investigation March 2011; Epub
 

Wij danken collega's van der Spek en Haverkort voor hun reactie. Tot voor kort was een belangrijke hypothese over tenofovir geïnduceerde PTD dat inhibitie van MRP2 door gelijktijdig gebruik van ritonavir tot toxische intracellulaire tenofovir spiegels leidt. Kort geleden werd verder aangetoond dat een single nucleotide polymorfisme van het gen dat voor MRP2 codeert eveneens een verhoogde kans op tenofovir toxiciteit geeft (1). Omdat het beschrijven van de onderliggende moleculaire mechanismen naar onze mening te ver voerde voor ons het beoogde publiek hebben wij deze laatste studie buiten beschouwing gelaten. Kennelijk heeft een zeer recente dierexperimentele studie (2) aanwijzingen gevonden dat functieverlies van MRP4 eveneens een rol kan spelen. Over de moleculaire mechanismen van tenofovir toxiciteit lijken de boeken derhalve nog niet gesloten.

De opmerking dat men actief vitamine D dient te geven bij een tenofovir geïnduceerde PTD is een zinvolle toevoeging.

NSAID's moeten uiteraard zorgvuldig worden toegepast bij een patiënt met een verminderde klaring. Deze middelen zijn echter wel een daadwerkelijke optie bij een persisterende tubulaire dysfunctie na staken van de tenofovir en bij behouden nierfunctie. Zoals werd opgemerkt hoeft een PTD immers niet gepaard te gaan met een verlies van klaring.

Het advies hoe te handelen bij nierfunctiestoornissen door tenofovirgebruik dient wat ons betreft een temporele component te bevatten, afname in de tijd is minstens zo belangrijk als een absolute eGFR grens. Een afname van 80ml/min naar 53 ml/min zonder alternatieve verklaring is klinisch relevant en wat ons betreft reden de tenofovir te onderbreken. Zo zijn wij tot ons voorstel van 50% of 50umol/l kreatininestijging gekomen.

Fosfaturie van meer dan 38mmol per dag is één van de criteria die Labarga et al (3) hanteren in hun gedetailleerde studie naar tenofovir geïnduceerde PTD. Het is inderdaad zo dat fosfaatexcretie deels afhankelijk is van de fosfaat consumptie. Daarnaast kan het ook een teken zijn van tubulaire schade. Zoals wij in ons artikel beschrijven ligt de diagnostische waarde van fosfaturie dan ook in de combinatie met andere markers van proximale tubulaire dysfunctie.

 

Arno Kuijper, Maarten Rookmaaker, Tania Mudrikova

 

1. Rodriguez et al. Predictors of kidney dysfunction in HIV/infected patients treated with tenofovir: a pharmacogentic study. Clin Infect Dis 2009; 48: 108-116.

2. Kohler et al. Tenofovir renal proximal tubular toxicity is regulated by OAT1 and MRP4 transporters. Laboratory investigation March 2011; Epub

3. Labarga P,, et al. Kidney tubular abnormalities in the absence of impaired glomerular function in HIV patients treated with tenofovir. AIDS. 2009;23:689-696