Débit de filtration glomérulaire estimé cinétique (keGFR)

Contexte clinique

En cas d'insuffisance rénale aiguë, la créatininémie varie rapidement, alors que les formules conventionnelles de DFG estimé (CKD-EPI, MDRD, Cockcroft-Gault) supposent un état d'équilibre. Il en résulte des erreurs systématiques : lorsque la créatinine s'élève, les formules standard surestiment le DFG réel, et lors de la récupération, elles le sous-estiment. Cela a une portée clinique directe pour la posologie des médicaments, où une surestimation peut conduire à une toxicité et une sous-estimation à des concentrations infrathérapeutiques, en particulier pour les antibiotiques à marge thérapeutique étroite comme la vancomycine.

Le débit de filtration glomérulaire estimé cinétique (keGFR) a été élaboré pour résoudre ce problème. La formule utilise deux valeurs consécutives de créatinine et l'intervalle de temps qui les sépare pour calculer la clairance réelle qui règne pendant la variation, au lieu d'attendre que l'état d'équilibre s'installe.

Calcul du keGFR

La formule repose sur les principes du bilan de la créatinine : à l'état d'équilibre, la production égale l'élimination, et la quantité éliminée par unité de temps donne la clairance. Lorsque la créatinine n'est pas stable, la clairance peut être déduite de la quantité de créatinine qui s'accumule ou disparaît sur un intervalle de temps connu, si l'on connaît le taux de production et le volume de distribution.

$$\text{keGFR} = \frac{S_{cr,\text{base}} \times \text{eGFR}$${\text{base}}}{\overline{S}{cr}} \times \left[1 - \frac{24 \times (S_{cr,2} - S_{cr,1})}{\Delta t \times \text{max},\Delta S_{cr}/\text{jour}}\right]

où $S_{cr,\text{base}}$ est la créatininémie de base (à l'état d'équilibre), $\text{eGFR}${\text{base}}eGFRbase​ le DFG estimé de base (à l'état d'équilibre), $\overline{S}${cr} la moyenne de la première et de la deuxième créatininémie, $S_{cr,2} - S_{cr,1}$ la différence entre les deux valeurs de créatinine, $\Delta t$ le temps écoulé entre les deux valeurs en heures, et max $\Delta S_{cr}$/jour l'élévation maximale de la créatinine par 24 heures si le DFG était nul (souvent fixée à 1,5 mg/dL/jour).

Cette dernière variable reflète la production de créatinine en situation anurique et fait office de plafond physiologique : elle indique à quelle vitesse la créatinine s'élèverait si les reins cessaient totalement de filtrer. La valeur dépend de la masse musculaire et du catabolisme, mais 1,5 mg/dL/jour est la valeur standard admise chez l'adulte [1].

La formule a été dérivée à partir des principes premiers du bilan de la créatinine et non d'une cohorte empirique. Chen l'a publiée en 2013 dans le Journal of the American Society of Nephrology et en a démontré les propriétés par des analyses de scénarios de différents profils d'insuffisance rénale aiguë et de récupération rénale [1]. La dérivation étant théorique, toute la validation repose sur des études externes.

Interprétation en pratique

Le keGFR s'interprète comme une estimation ordinaire du DFG en mL/min/1,73 m², avec toutefois une différence importante : la valeur vaut pour l'intervalle de temps précis entre les deux prélèvements et non comme un niveau général. Une créatinine qui monte abaisse le keGFR en dessous de ce qu'indiquerait un DFG estimé à l'état d'équilibre ; une créatinine qui baisse l'élève. C'est le principe même de la formule et non une erreur : cela traduit le fait que la fonction rénale est en réalité moins bonne (ou meilleure) que ne le suggère une valeur isolée de créatinine.

En clinique, le keGFR sert avant tout à deux décisions :

Dans une étude observationnelle prospective portant sur 107 patients en insuffisance rénale aiguë dans une réanimation médicale, 65 % des patients ont nécessité une modification de dose pour au moins un médicament lorsque le keGFR était utilisé à la place de CKD-EPI. La vancomycine était le médicament le plus souvent concerné (36 %), suivie de l'aciclovir (23 %) et du méropénème (23 %) [3]. Dans une analyse secondaire plus large de 946 patients en SDRA issus de l'essai FACTT, le keGFR entraînait un changement de catégorie posologique chez 23 % de l'ensemble des patients et chez 34 à 38 % de ceux en insuffisance rénale aiguë [2].

Validation et performance

La seule étude prospective multicentrique ayant comparé le keGFR au DFG mesuré (Tc-DTPA) a inclus 119 patients en insuffisance rénale aiguë, dont 63 % de réanimation et 71 % au stade 1. Le keGFR était modérément corrélé au DFG mesuré (r = 0,68), à un niveau comparable à l'équation de Jelliffe (r = 0,73). Les deux équations sous-estimaient systématiquement le DFG mesuré, et les limites de Bland-Altman étaient larges, supérieures à 40 mL/min/1,73 m², ce qui indique une faible précision à l'échelle individuelle. Le keGFR était plus performant chez les patients atteints de maladie rénale chronique et chez les sujets âgés [4].

Dans une analyse rétrospective de la base AmsterdamUMCdb portant sur 2 492 patients septiques de réanimation, le keGFR a été évalué comme outil de diagnostic précoce de l'insuffisance rénale aiguë, avec les critères KDIGO comme référence. Le keGFR associé à la diurèse atteignait une sensibilité de 93 %, une spécificité de 73 % et une exactitude de 86 % (kappa = 0,77). Le keGFR identifiait l'insuffisance rénale aiguë de stade 1 en médiane 13 heures plus tôt que KDIGO, et les stades 2 et 3 environ 5 à 8 heures plus tôt [5].

Dans l'ensemble, les études montrent que le keGFR a une discrimination raisonnable pour identifier une insuffisance rénale aiguë et pour influencer les décisions posologiques, mais que sa précision pour estimer un DFG exact à l'échelle individuelle est limitée. Cela n'est pas propre au keGFR : dans une étude de Bragadottir et al., MDRD, CKD-EPI et Cockcroft-Gault avaient également une marge d'erreur d'environ 68 % par rapport au DFG mesuré en phase précoce d'insuffisance rénale aiguë [2].

Limites

La formule suppose que le DFG estimé de base et la créatininémie de base sont connus et correspondent à un véritable état d'équilibre. En l'absence d'une valeur de base fiable, ce qui est souvent le cas lors d'un épisode aigu, l'estimation devient incertaine. Une estimation raisonnable de la créatininémie de base peut alors être obtenue par le calcul rétrograde proposé par KDIGO à partir de valeurs antérieures, mais cela introduit une incertitude supplémentaire.

L'élévation maximale de la créatinine par 24 heures (valeur standard 1,5 mg/dL/jour) est une moyenne qui ne convient pas à tous. En cas de masse musculaire élevée, de rhabdomyolyse ou de catabolisme accru, le taux de production peut être plus élevé, et en cas de faible masse musculaire, d'âge avancé ou d'hépatopathie, plus bas. Si la valeur réelle s'écarte de 1,5, le keGFR comporte une erreur systématique, dont le sens dépend de la hausse ou de la baisse de la créatinine.

Le keGFR ne s'applique pas aux patients dialysés ni aux patients anuriques, la formule ne fournissant alors aucune information utile. Il n'est pas non plus validé chez l'enfant, la femme enceinte ou les patients à surface corporelle extrêmement basse ou élevée. Lors de mouvements liquidiens importants, fréquents en réanimation, la créatininémie est influencée par l'hémodilution et l'hémoconcentration, et le keGFR peut alors donner des valeurs trompeuses si le bilan hydrique n'est pas pris en compte [2].

Enfin, le keGFR est une estimation du DFG moyen sur l'intervalle de temps retenu et non un instantané. Si la fonction rénale évolue rapidement à l'intérieur de cet intervalle, l'estimation peut être en retard sur la réalité.

Sources

1. Chen S. Retooling the creatinine clearance equation to estimate kinetic GFR when the plasma creatinine is changing acutely. J Am Soc Nephrol 2013;24(6):877–88. PMID: 23704286
2. Kwong YD, Chen S, Bouajram R et al. The value of kinetic glomerular filtration rate estimation on medication dosing in acute kidney injury. PLoS One 2019;14(11):e0225601. PMID: 31770424
3. Dinakar D, Chandan G, Sreedhara R et al. Kinetic estimated glomerular filtration rate and drug dosing in critically ill patients with acute kidney injury: a prospective observational study. Sci Prog 2025;108(1):478817. PMID: 39885773
4. Pelletier K, Lafrance JP, Roy L et al. Estimating glomerular filtration rate in patients with acute kidney injury: a prospective multicenter study of diagnostic accuracy. Nephrol Dial Transplant 2020;35(11):1886–93. PMID: 33151336
5. Lijović L, Pelajić S, Hawchar F et al. Diagnosing acute kidney injury ahead of time in critically ill septic patients using kinetic estimated glomerular filtration rate. J Crit Care 2023;75:154276. PMID: 36774818