DFG estimé, équation MDRD

Contexte clinique

La créatininémie est le marqueur de la fonction rénale le plus utilisé en pratique clinique, mais sa concentration dépend de bien d'autres facteurs que le seul débit de filtration glomérulaire (DFG) : la masse musculaire, le sexe, l'âge et l'origine ethnique modifient la relation entre créatininémie et filtration réelle. Sans équation d'estimation, l'interprétation d'une valeur isolée de créatinine devient incertaine, en particulier chez les sujets âgés et les patients à faible masse musculaire, chez qui une atteinte rénale peut être masquée par une créatinine normale.

L'équation MDRD (Modification of Diet in Renal Disease) a été élaborée pour remplacer Cockcroft-Gault comme méthode d'estimation dominante et fournir une estimation standardisée du DFG exprimée en mL/min/1,73 m², normalisée sur la surface corporelle. Elle est devenue, au cours de la première décennie des années 2000, l'équation la plus rapportée par les laboratoires en même temps que la créatininémie [2]. Aujourd'hui, CKD-EPI a pour l'essentiel remplacé MDRD pour les nouvelles évaluations, car elle est plus exacte dans les plages hautes de DFG, mais MDRD subsiste dans les dossiers anciens, dans les comptes rendus de certains laboratoires et dans les études cliniques où la continuité avec les données antérieures est nécessaire.

Calcul du DFG estimé, équation MDRD

L'équation MDRD à quatre variables, dans sa forme réexprimée et standardisée IDMS, se calcule comme :

$$\text{eGFR} = 175 \times S_{cr}^{-1{,}154} \times \text{âge}^{-0{,}203} \times 0{,}742^{[\text{femme}]} \times 1{,}212^{[\text{sujet noir}]}$$

où $S_{cr}$ est la créatininémie en mg/dL, l'âge est exprimé en années, et les exposants $[\text{femme}]$ et $[\text{sujet noir}]$ prennent la valeur 1 lorsque la variable s'applique et 0 sinon. Le résultat s'exprime en mL/min/1,73 m². Le coefficient 175 remplace le 186 initial de l'ancienne version non standardisée et suppose que le laboratoire calibre le dosage de créatinine sur la méthode de référence IDMS.

La cohorte de dérivation comprenait 1 628 patients atteints de maladie rénale chronique recrutés dans l'étude MDRD, étude multicentrique américaine des années 1980 [1]. Parmi eux, 1 070 patients constituaient le jeu d'entraînement et 558 le jeu de validation. Les patients avaient tous une fonction rénale altérée (DFG moyen d'environ 40 mL/min/1,73 m²) et l'équation a été modélisée contre la clairance de l'iothalamate comme standard de référence. Dans le jeu de validation, le modèle expliquait 90,3 % de la variance du DFG log-transformé [1]. C'est la limite centrale de la dérivation : l'équation a été construite sur des patients ayant déjà une néphropathie constituée, et non sur des sujets sains ou dont la filtration est normale ou quasi normale.

Interprétation en pratique

L'équation MDRD rapporte un DFG estimé en mL/min/1,73 m² et peut servir à la stadification de la maladie rénale chronique selon la classification KDIGO :

Une valeur rendue par le laboratoire sous la forme « ≥60 » signifie que l'équation MDRD n'est pas jugée assez fiable pour distinguer les stades dans cette plage, et qu'on ne peut pas exclure une néphropathie débutante sur le seul DFG estimé. L'albuminurie ou une estimation fondée sur la cystatine C est alors nécessaire pour aller plus loin.

Validation et performance

L'équation MDRD a été validée initialement dans l'African American Study of Kidney Disease and Hypertension (AASK), cohorte de néphroangiosclérose hypertensive, où sa performance était acceptable dans la plage des DFG abaissés [2]. Dans les populations à fonction rénale normale ou quasi normale, l'équation présente en revanche un biais systématique. Une revue systématique avec méta-analyse de 48 études totalisant 26 875 patients dans des populations comparables aux soins primaires a montré que MDRD et CKD-EPI sous-estimaient toutes deux le DFG mesuré, mais que CKD-EPI était moins biaisée et avait une proportion plus élevée d'estimations situées à moins de 30 % du DFG mesuré (P30) [3]. L'écart en faveur de CKD-EPI augmentait à mesure que le DFG réel était plus élevé, ce qui confirme que la faiblesse de MDRD se situe précisément dans la plage où se trouvent de nombreux patients de soins primaires [3].

Le groupe de travail NKF-ASN notait dans son rapport intermédiaire de 2021 que MDRD restait l'équation la plus utilisée dans les laboratoires américains, alors même que la KDIGO recommandait CKD-EPI en première intention depuis 2012 [2]. Le groupe constatait en outre que le coefficient racial de MDRD (1,212) était un peu plus élevé que celui de CKD-EPI 2009 (1,16), et que les coefficients raciaux des deux équations reposaient sur des observations d'études américaines où les Afro-Américains avaient une créatininémie plus élevée à DFG mesuré égal que les patients blancs [2]. Le mécanisme biologique de cette différence n'a jamais été entièrement élucidé.

Limites

L'équation MDRD ne s'applique pas en cas d'insuffisance rénale aiguë, la créatininémie n'étant pas en état d'équilibre avec le DFG lors de variations rapides. Elle n'est pas non plus validée chez l'enfant, la femme enceinte ou les individus de gabarit extrême (dénutrition sévère, obésité marquée, amputation), chez qui la relation entre masse musculaire et production de créatinine s'écarte de celle de la cohorte de dérivation.

La faiblesse systématique la plus importante est la sous-estimation du DFG au-delà d'environ 60 mL/min/1,73 m². C'est la raison pour laquelle de nombreux laboratoires arrondissent le rendu à « ≥60 » et ne donnent pas de valeur précise dans cette plage. Chez les patients dont une décision d'adaptation posologique de médicaments toxiques ou d'injection de produit de contraste dépend d'une estimation précise en zone limite, MDRD ne doit pas être utilisée seule. Une estimation fondée sur la cystatine C ou un DFG mesuré est alors préférable.

Le coefficient racial n'est plus recommandé. En 2021, puis définitivement dans leur rapport final la même année, la NKF et l'ASN ont annoncé que le coefficient racial devait être retiré des équations de DFG estimé fondées sur la créatinine [2]. Les raisons sont d'une part scientifiques (la race comme variable biologique est mal définie et le mécanisme inexpliqué), d'autre part éthiques (le coefficient peut retarder le diagnostic et l'orientation vers la néphrologie ou le bilan prégreffe chez les patients noirs en estimant leur DFG plus haut). Le calculateur permet de régler le coefficient racial, mais la pratique moderne est de choisir Exclure.

Place en pratique clinique

Les laboratoires français rapportent depuis plusieurs années le DFG estimé selon CKD-EPI, et non MDRD, pour les nouveaux prélèvements. L'équation MDRD peut figurer dans d'anciennes notes de dossier et dans des protocoles d'étude. Aucun coefficient racial n'est appliqué dans le rendu de routine du DFG estimé, ce qui correspond à l'évolution internationale vers des équations sans variable raciale. Lorsqu'un patient a une valeur MDRD ancienne dans son dossier et une nouvelle valeur CKD-EPI, il faut savoir que le changement de méthode peut à lui seul entraîner un petit décalage, en particulier dans les plages hautes de DFG, et ne doit pas être interprété d'emblée comme une modification réelle de la fonction rénale.

Sources

1. Levey AS, Bosch JP, Lewis JB, Greene T, Rogers N, Roth D. A more accurate method to estimate glomerular filtration rate from serum creatinine: a new prediction equation. Ann Intern Med. 1999;130(6):461–70. PMID: 10075613
2. Delgado C, Baweja M, Burrows NR et al. Reassessing the Inclusion of Race in Diagnosing Kidney Diseases: An Interim Report From the NKF-ASN Task Force. Am J Kidney Dis. 2021;78(1):103–115. PMID: 33845065
3. McFadden EC, Hirst JA, Verbakel JY et al. Systematic Review and Metaanalysis Comparing the Bias and Accuracy of the Modification of Diet in Renal Disease and Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration Equations in Community-Based Populations. Clin Chem. 2018;64(3):475–485. PMID: 29046330