Acute Kidney Injury and Renal Replacement Therapy in COVID-19 Versus Other Respiratory Viruses: A Systematic Review and Meta-Analysis.

BACKGROUND

Acute kidney injury (AKI) is a potentially fatal complication of Coronavirus Disease-2019 (COVID-19). Binding of the Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), the virus responsible for COVID-19, to its viral receptor, angiotensin converting enzyme 2 (ACE2), results in viral entry and may cause AKI.

OBJECTIVES

We performed a systematic review and meta-analysis of the frequencies of AKI and renal replacement therapy (RRT) in critically ill COVID-19 patients and compared those frequencies with patients who were infected by respiratory viruses that bind or downregulate ACE2 (ACE2-associated viruses) and viruses that do not bind nor downregulate ACE2 (non-ACE2-associated viruses).

DESIGN

Systematic review and meta-analysis.

SETTING

Observational studies on COVID-19 and other respiratory viral infections reporting AKI and RRT were included. The exclusion criteria were non-English articles, non-peer-reviewed articles, review articles, studies that included patients under the age of 18, studies including fewer than 10 patients, and studies not reporting AKI and RRT rates.

PATIENTS

Adult COVID-19, Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS), Middle East Respiratory Syndrome (MERS), and influenza patients.

MEASUREMENTS

We extracted the following data from the included studies: author, year, study location, age, sex, race, diabetes mellitus, hypertension, chronic kidney disease, shock, vasopressor use, mortality, intensive care unit (ICU) admission, ICU mortality, AKI, and RRT.

METHODS

We systematically searched PubMed and EMBASE for articles reporting AKI or RRT. AKI was defined by authors of included studies. Critical illness was defined by ICU admission. We performed a random effects meta-analysis to calculate pooled estimates for the AKI and RRT rate within each virus group using a random intercept logistic regression model.

RESULTS

Of 23 655 hospitalized, critically ill COVID-19 patients, AKI frequencies were not significantly different between COVID-19 patients (51%, 95% confidence interval [CI]: 44%-57%) and critically ill patients infected with ACE2-associated (56%, 95% CI: 37%-74%,

LIMITATIONS

Limitations of this study include the heterogeneity of definitions of AKI that were used across different virus studies. We could not match severity of infection or do propensity matching across studies. Most of the included studies were conducted in retrospective fashion. Last, we did not include non-English publications.

CONCLUSIONS

Our findings suggest that viral ACE2 association does not significantly alter the rates of AKI and RRT among critically ill patients admitted to the ICU. However, the rate of RRT is lower in patients with COVID-19 or ACE2-associated viruses when compared with patients infected with non-ACE2-binding viruses, which might partly be due to the lower frequencies of shock and use of vasopressors in these two virus groups. Prospective studies are necessary to demonstrate whether modulation of the ACE2 axis with Renin-Angiotensin System inhibitors impacts the rates of AKI and whether they are beneficial or harmful in COVID-19 patients.

MISE EN CONTEXTE

L’insuffisance rénale aiguë (IRA) est une complication potentiellement mortelle de la maladie à coronavirus-2019 (COVID-19). Obligatoire du Coronavirus 2 du Syndrome Respiratoire Aigu Sévère (SARS-CoV-2), le virus responsable du COVID-19, à son récepteur, l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), entraîne une entrée virale et peut provoquer une IRA.

OBJECTIFS DE L’ÉTUDE

Nous avons effectué une revue systématique et une méta-analyse des fréquences de l’IRA et de la thérapie de remplacement renal (RRT) chez les patients COVID-19 gravement malades et a comparé ces fréquences avec les patients qui ont été infectés par des voies respiratoires virus qui lient ou régulent négativement l’ACE2 (virus associés à l’ACE2) et les virus qui ne régulent pas négativement ni ne lient l’ACE2 (virus non associés à l’ACE2).

CADRE ET TYPE D’ÉTUDE

Revue systématique et méta-analyse. Des études d’observation sur le COVID-19 et d’autres infections virales respiratoires signalant une AKI et une RRT ont été incluses. Les critères d’exclusion étaient des articles non anglophones, des articles non évalués par des pairs, des articles de revue, des études incluant des patients moins de 18 ans, les études incluant moins de 10 patients et les études ne rapportant pas les taux d’IRA et de RRT.

PATIENTS

Adultes COVID-19, syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS), syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS) et malades de la grippe.

MESURES

Nous avons extrait les données suivantes des études incluses : auteur, année, lieu de l’étude, âge, sexe, race, diabète sucré, hypertension, maladie rénale chronique, état de choc, utilisation de vasopresseurs, mortalité, admission en unité de soins intensifs (USI), Mortalité en soins intensifs, AKI et RRT.

MÉTHODOLOGIE

Nous avons systématiquement recherché dans PubMed et EMBASE les articles rapportant AKI ou RRT. AKI a été défini par les auteurs des études incluses. La maladie grave a été définie par l’admission aux soins intensifs. Nous avons effectué une méta-analyse à effets aléatoires pour calculer estimations regroupées pour le taux d’IRA et de RRT au sein de chaque groupe de virus à l’aide d’un modèle de régression logistique d’interception aléatoire.

RÉSULTATS

Sur 23 655 patients hospitalisés et gravement malades COVID-19, les fréquences AKI n’étaient pas significativement différentes entre patients COVID-19 (51 %, intervalle de confiance à 95 % [IC] : 44 %-57 %) et patients gravement malades infectés par l’ACE2 associé (56 %, IC à 95 % : 37 % à 74 %, P = 0,610) ou des virus non associés à l’ACE2 (63 %, IC à 95 % : 43 % à 79 %,

LIMITES DE L’ÉTUDE

Les limites de cette étude incluent l’hétérogénéité des définitions de l’IRA qui ont été utilisées pour différents virus études. Nous n’avons pas pu faire correspondre la gravité de l’infection ou faire une correspondance de propension entre les études. La plupart des études incluses ont été menées de manière rétrospective. Enfin, nous n’avons pas inclus les publications non anglophones.

CONCLUSIONS

Nos résultats suggèrent que l’association virale ACE2 ne modifie pas de manière significative les taux d’IRA et de RRT parmi les patients gravement malades admis aux soins intensifs. Cependant, le taux de RRT est plus faible chez les patients atteints de COVID-19 ou associés à l’ACE2 virus par rapport aux patients infectés par des virus ne se liant pas à l’ACE2, ce qui pourrait être dû en partie à la plus faible fréquences de choc et utilisation de vasopresseurs dans ces deux groupes de virus. Des études prospectives sont nécessaires pour démontrer si la modulation de l’axe ACE2 avec les inhibiteurs du système rénine-angiotensine a un impact sur les taux d’IRA et si ells sont bénéfiques ou nocifs chez les patients COVID-19.

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© The Author(s) 2021.

Déclaration de conflit d'intérêts

Declaration of Conflicting Interests: The author(s) declared the following potential conflicts of interest with respect to the research, authorship, and/or publication of this article: Dr Russell reports patents owned by the University of British Columbia (UBC) that are related to the use of PCSK9 inhibitor(s) in sepsis and related to the use of vasopressin in septic shock. Dr Russell is an inventor on these patents. Dr Russell was a founder, Director, and shareholder in Cyon Therapeutics Inc and is a shareholder in Molecular You Corp. Dr Russell reports receiving consulting fees in the last 3 years from (1) Asahi Kesai Pharmaceuticals of America (AKPA) (was developing recombinant thrombomodulin in sepsis), (2) SIB Therapeutics LLC (developing a sepsis drug), and (3) Ferring Pharmaceuticals (manufactures vasopressin and developing selepressin). Dr Russell is no longer actively consulting for the following: (4) La Jolla Pharmaceuticals (developing angiotensin II; Dr Russell chaired the DSMB of a trial of angiotensin II from 2015 to 2017) and (5) PAR Pharma (sells prepared bags of vasopressin). Dr Russell reports having received an investigator-initiated grant from Grifols (entitled “Is HBP a mechanism of albumin’s efficacy in human septic shock?”) that was provided to and administered by UBC.