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Introdução: Os benefícios da cistocintilografia direta (CD) cíclica no diagnóstico de refluxo vesicoureteral (RVU) são pouco estudados. O objetivo deste estudo foi investigar a influência da CD cíclica em crianças e adultos, além da avaliação da classificação e lateralidade do refluxo, o tempo de duração total do exame e de cada ciclo, e a ocorrência de refluxo nas fases de enchimento e/ou micção. Métodos: Foram estudados 362 exames em pacientes com idade de 15,8 ± 17,2 anos (2 meses a 76,4 anos), sendo 89,5% do gênero feminino. Os exames foram divididos em três grupos: crianças até cinco anos (A), crianças maiores de cinco e até 14 anos (B), e maiores de 14 anos (C). Resultados: A distribuição da quantidade de ciclos na CD indicou maior ocorrência de 2 ciclos (37,6%) e 3 ciclos (56,6%). O RVU foi diagnosticado em 21% dos exames desde o primeiro ciclo, em 5,5% no 2º ciclo, e, em 2,5% apenas no 3º ciclo. Em nenhum exame o 4º, 5º ou 6º ciclos permitiram diagnóstico adicional de RVU. A maioria dos exames com RVU correspondeu ao grau II. O refluxo ocorreu apenas na fase de enchimento em 10%, na fase de micção em 27% e em ambas as fases, em 63% dos exames. Houve maior ocorrência de refluxo nos grupos A e B do que no C, desde o 1º ciclo. O segundo ciclo foi igualmente eficaz no diagnóstico de RVU nos três grupos. No grupo A, a realização do terceiro ciclo foi mais eficaz, quando comparado aos demais grupos. Não houve diferenças significantes quanto à lateralidade do refluxo. Conclusão: No grupo A, observou-se menor tempo de duração dos exames embora com maior quantidade de ciclos e maior eficácia diagnóstica quanto à realização de terceiro ciclo. A adição de segundo ciclo foi útil no diagnóstico do RVU nos grupos A e B, assim como a ocorrência de RVU foi maior nessa faixa etária, quando comparado a adultos. No grupo C, observou-se eficácia semelhante aos demais grupos quanto à realização de segundo ciclo de enchimento e micção, entretanto não houve benefício com a adição / Introduction: The benefits of cyclic direct cystoscintigraphy (CD) for the diagnosis of vesicoureteral reflux (VUR) are poorly studied. The aim of this study was to investigate the influence of cyclic CD in children and adults and evaluate the classification and laterality of reflux, the total duration of the examination and of each cycle and the occurrence of reflux in the filling and/or voiding phases. Methods: A total of 362 examinations were performed in patients with a mean age of 15.8 ± 17.2 years (2 months to 76.4 years, 89.5% female). The examinations were divided into three groups: children younger than five years old (A), children older than five and younger than 14 (B) and patients older than 14 (C). Results: The distribution of the number of cycles in the CD examinations indicated that there were higher occurrences of two (37.6%) and three cycles (56.6%). VUR was diagnosed in 21% of patients based on the 1st cycle, 5.5% in the 2nd cycle and 2.5% only in the 3rd cycle. No examinations yielded additional VUR diagnoses with the 4th, 5th or 6th cycles. Most examinations showing VUR corresponded to grade II. Reflux occurred in only the filling phase in 10%, only the voiding phase in 27% and both phases in 63% of patients. There was a higher incidence of reflux in groups A and B than group C following the 1st cycle. The 2nd cycle was equally effective in diagnosing VUR in all three groups. In group A, the 3rd cycle was more effective compared to the other groups. There were no significant differences in the laterality of reflux. Conclusions: In group A, the examination duration was shorter, although there were more cycles and a greater diagnostic efficacy when a 3rd cycle was performed. The addition of a 2nd cycle was useful for diagnosing VUR in groups A and B, and the occurrence of VUR was higher in these age groups compared to adults. In group C, there was similar efficiency compared to others groups relative to the 2nd filling and voiding cycle; however, there were no benefits to adding a 3rd cycle

Introdução: Os benefícios da cistocintilografia direta (CD) cíclica no diagnóstico de refluxo vesicoureteral (RVU) são pouco estudados. O objetivo deste estudo foi investigar a influência da CD cíclica em crianças e adultos, além da avaliação da classificação e lateralidade do refluxo, o tempo de duração total do exame e de cada ciclo, e a ocorrência de refluxo nas fases de enchimento e/ou micção. Métodos: Foram estudados 362 exames em pacientes com idade de 15,8 ± 17,2 anos (2 meses a 76,4 anos), sendo 89,5% do gênero feminino. Os exames foram divididos em três grupos: crianças até cinco anos (A), crianças maiores de cinco e até 14 anos (B), e maiores de 14 anos (C). Resultados: A distribuição da quantidade de ciclos na CD indicou maior ocorrência de 2 ciclos (37,6%) e 3 ciclos (56,6%). O RVU foi diagnosticado em 21% dos exames desde o primeiro ciclo, em 5,5% no 2º ciclo, e, em 2,5% apenas no 3º ciclo. Em nenhum exame o 4º, 5º ou 6º ciclos permitiram diagnóstico adicional de RVU. A maioria dos exames com RVU correspondeu ao grau II. O refluxo ocorreu apenas na fase de enchimento em 10%, na fase de micção em 27% e em ambas as fases, em 63% dos exames. Houve maior ocorrência de refluxo nos grupos A e B do que no C, desde o 1º ciclo. O segundo ciclo foi igualmente eficaz no diagnóstico de RVU nos três grupos. No grupo A, a realização do terceiro ciclo foi mais eficaz, quando comparado aos demais grupos. Não houve diferenças significantes quanto à lateralidade do refluxo. Conclusão: No grupo A, observou-se menor tempo de duração dos exames embora com maior quantidade de ciclos e maior eficácia diagnóstica quanto à realização de terceiro ciclo. A adição de segundo ciclo foi útil no diagnóstico do RVU nos grupos A e B, assim como a ocorrência de RVU foi maior nessa faixa etária, quando comparado a adultos. No grupo C, observou-se eficácia semelhante aos demais grupos quanto à realização de segundo ciclo de enchimento e micção, entretanto não houve benefício com a adição / Introduction: The benefits of cyclic direct cystoscintigraphy (CD) for the diagnosis of vesicoureteral reflux (VUR) are poorly studied. The aim of this study was to investigate the influence of cyclic CD in children and adults and evaluate the classification and laterality of reflux, the total duration of the examination and of each cycle and the occurrence of reflux in the filling and/or voiding phases. Methods: A total of 362 examinations were performed in patients with a mean age of 15.8 ± 17.2 years (2 months to 76.4 years, 89.5% female). The examinations were divided into three groups: children younger than five years old (A), children older than five and younger than 14 (B) and patients older than 14 (C). Results: The distribution of the number of cycles in the CD examinations indicated that there were higher occurrences of two (37.6%) and three cycles (56.6%). VUR was diagnosed in 21% of patients based on the 1st cycle, 5.5% in the 2nd cycle and 2.5% only in the 3rd cycle. No examinations yielded additional VUR diagnoses with the 4th, 5th or 6th cycles. Most examinations showing VUR corresponded to grade II. Reflux occurred in only the filling phase in 10%, only the voiding phase in 27% and both phases in 63% of patients. There was a higher incidence of reflux in groups A and B than group C following the 1st cycle. The 2nd cycle was equally effective in diagnosing VUR in all three groups. In group A, the 3rd cycle was more effective compared to the other groups. There were no significant differences in the laterality of reflux. Conclusions: In group A, the examination duration was shorter, although there were more cycles and a greater diagnostic efficacy when a 3rd cycle was performed. The addition of a 2nd cycle was useful for diagnosing VUR in groups A and B, and the occurrence of VUR was higher in these age groups compared to adults. In group C, there was similar efficiency compared to others groups relative to the 2nd filling and voiding cycle; however, there were no benefits to adding a 3rd cycle

Abstract The aims of the work were to evaluate the comparability and repeatability of urodynamic studies and to examine whether such examinations are useful for predicting the recurrence of urinary tract infections or the presence of vesicoureteral reflux, to analyse the efficacy of treatments for vesicoureteral reflux (VUR), to validate a pre-established clinical decision rule for targeting voiding cystourethrograms efficiently in children and to investigate the occurrence of vesicoureteral reflux. Reports on urodynamic examinations performed on children were evaluated by analysing inter-observer and intra-observer agreement in their interpretations, and 116 children were followed up to examine whether such examinations can be used to predict the recurrence of urinary tract infections and the presence of vesicoureteral reflux. A meta-analysis of publications on treatments for vesicoureteral reflux was made to analyse their efficacy in children. A group of 406 children were examined to validate a pre-established clinical decision rule for managing vesicoureteral reflux in children after the first urinary tract infection and to investigate the occurrence of VUR in children. We found poor agreement among the observers in their urodynamic assessments. Neither the occurrence of VUR nor recurrent urinary tract infection could be predicted from the findings in urodynamic studies. The meta-analysis indicated no significant difference between conservative or operative treatment in terms of the recurrence of urinary tract infections, kidney growth or scarring. Our validation of the clinical decision rule showed that it had good specificity but very modest sensitivity in identifying children with dilating vesicoureteral reflux. The overall prevalence of vesicoureteral reflux was 35%, and its occurrence was similar in children without urinary tract infection. We claim that the occurrence of vesicoureteral reflux in children is higher than the figure of 1% suggested earlier. We could not predict the presence or absence of vesicoureteral reflux from the results of the urodynamic examinations, nor could we predict recurrent urinary tract infections from these findings. We suggest that it is not possible to predict VUR reliably, and that conservative treatment is sufficient for the majority of children with VUR. / Tiivistelmä Väitöskirjani tutkimussarjassa selvitimme lapsen virtsateissä tapahtuvan virtsan takaisinvirtauksen (vesikoureteraalinen refluksi, VUR) yleisyyttä ja yhteyttä lasten virtsatieinfektioihin, arvioimme aiemmin julkaistun tutkimusohjeen käyttökelpoisuutta lasten virtsateiden kuvantamispäätöstä tehtäessä ja teimme meta-analyysin virtsan takaisinvirtauksen hoitotapojen merkityksestä munuaisten kehitykselle ja toiminnalle. Selvitimme myös virtsarakon toiminnallisten tutkimusten arviointien toistettavuutta ja vertailtavuutta lastenkirurgien kesken sekä onko näillä tutkimuksilla mahdollista havaita onko lapsella VUR tai taipumusta uusiutuviin virtsatieinfektioihin. Tutkimassamme 406 lapsen aineistossa virtsan takaisinvirtausta löytyi 39 % :lla virtsatieinfektion sairastaneista lapsista ja 36 %:lla muita tulehduksia sairastaneista. Ero ei ollut tilastollisesti merkittävä ja esiintyvyys on huomattavasti suurempi kuin aiemmin on oletettu. Samassa aineistossa testasimme tutkimusohjetta jonka avulla voitaisi löytää lapset joilla on todennäköisesti VUR. Tuloksemme mukaan tutkimusohje ei ole käyttökelpoinen. Kirjallisuuteen perustuvassa meta-analyysissä julkaistuista VUR tutkimuksista lapsilla, havaitsimme, ettei leikkauksella korjattujen tai lääkityksellä hoidettujen lasten munuaisten kasvussa, arpeutumisessa tai virtsatieinfektioiden uusiutumisessa ollut eroa. Virtsarakon toiminnallisten tutkimusten arviointien toistettavuutta lääkärien kesken tutkimme 15 lapsen aineistossa ja havaitsimme huomattavaa vaihtelua arvioinneissa lääkärien välillä ja samaa tutkimusta uudelleen arvioitaessa. Suuren vaihtelun vuoksi näiden tutkimusten hyödyllisyyttä tulisi arvioida kriittisesti. Lisäksi 136 lapsen tutkimuksessa havaitsimme ettei poikkeava virtsarakon toiminnallisen tutkimuksen löydös ennustanut uusiutuvia virtsatieinfektioita tai virtsan takaisinvirtausta näillä lapsilla. Lapsilla VUR on mitä ilmeisimmin varsin tavallinen ilmiö myös terveillä lapsilla ja sen esiintyvyys ylittää aiemmin raportoidun 1 %:n esiintyvyyden. Virtsarakon toiminnalliset tutkimukset eivät ennusta VUR:n esiintyvyyttä tai virtsatietulehdusten toistuvuutta ja näiden tulosten hyöty on vähäinen. Virtsan takaisinvirtauksen leikkaushoitoon on harvoin aihetta eikä arvioimamme tutkimusohje auta löytämään VUR:a sairastavia lapsia.

O refluxo vésico-ureteral (RVU) é uma das condições urológicas comumente diagnosticada entre crianças. Altos graus dessa condição podem causar cicatrização renal, insuficiência renal e hipertensão arterial. A uretrocistografia miccional é o método mais comumente utilizado para o diagnóstico, no entanto, esse procedimento envolve sedação, cateterismo vesical e expõe a criança a uma quantidade significativa de radiação. A investigação metabolômica pode fornecer novos entendimentos sobre a doença e visa a descoberta de metabólitos específicos associados a ela. Assim, existe um potencial considerável para a implementação de perfil metabólico em análises clínicas. Dessa forma, buscou-se estabelecer uma alternativa não invasiva para identificar crianças com o RVU através da metabolômica. Para a investigação metabolômica alvo um método por eletroforese capilar acoplada ao espectrômetro de massas (CE-MS) com analisador to tipo ion trap foi desenvolvido e validado para a determinação de 27 aminoácidos em urina. Os parâmetros experimentais relacionados às configurações da interface CE-MS, eletrólito (BGE) e espectrômetro de de massas (MS) foram otimizados, proporcionando uma boa separação dos 27 aminoácidos, incluindo os isômeros L-leucina, L-isoleucina e L-alloisoleucina, em menos de 30 min. O líquido auxiliar (SHL) foi composto de 0,5% (v/v) ácido fórmico em 60% (v/v) água/metanol à uma vazão de 5 µL min-1. O BGE consistiu de 0,80 mol L-1 de ácido fórmico e 15% (v/v) de metanol. Um procedimento de stacking por pH foi implementado para aumentar a detectabilidade (uma solução de NH4OH a 12,5% (v/v) foi injetada a 0,5 psi/9 s antes das amostras). O método foi validado de acordo com os protocolos FDA e ICH, exibindo parâmetros aceitáveis. A quantificação bem sucedida dos aminoácidos em amostras de urina de um estudo piloto do RVU foi alcançada. A avaliação estatística dos resultados mostrou que alguns dos aminoácidos avaliados podem carregar informações que possibilitam discriminar as amostras de urina entre os grupos teste e controle. Para a análise metabolômica global urinária, métodos por RPLC-MS e HILIC-MS foram otimizados. Cinco colunas com diferentes propriedades foram investigadas para RPLC e quatro colunas para HILIC; adicionalmente, foram investigados a influência dos aditivos e pH da fase móvel. As condições ótimas foram determinadas avaliando o formato de pico, a relação sinal-ruído, o tempo de retenção, o número de molecular features detectados e sua distribuição durante o gradiente de eluição. A melhor condição obtida para RPLC utiliza a coluna CSH C18 e fase móvel composta por 0,1% (v/v) ácido fórmico em água (A) e 0,1% (v/v) ácido fórmico em acetonitrila (B). Para HILIC, o melhor desempenho foi obtido com a coluna zwitteriônica ZIC-HILIC e fase móvel composta por 10 mmol L-1 acetato de amônio pH 6,8 (B) e 95% (v/v) acetonitrila e 5% 200 mmol L-1 acetato de amônio pH 6,8 (A). As amostras de urina dos grupos controle e teste foram submetidas à análise metabolômica global por RPLC-MS usando o método otimizado e por CESI-MS. Os resultados indicaram que diversas rotas metabólicas podem ter sido alteradas pelo RVU. Alteração dos níveis de carnitinas e acilcarnitinas, aminoácidos e derivados, purinas e outros foi observada. Ainda, a presença de acilcarnitinas na urina podem indicar danos mitocondriais e a diminuição de triptofano e aumento do ácido quinurênico indicam uma alteração no metabolismo do triptofano. / Vesicoureteral reflux (VUR) is one of the most commonly urologic conditions diagnosed among children. A high degree of this condition can cause kidney scarring, kidney failure and high blood pressure. Voiding cystourethrography is the standard method for diagnosis; however, this procedure involves sedation, bladder catheterization and exposes the child to a significant amount of radiation. Metabolomics has provided new insights about the disease and aims to discover specific metabolites associated with it. Thus, there is a considerable potential for the implementation of metabolic profile in clinical analyses. Thus, we attempted to establish a noninvasive alternative to identify children with VUR through metabolomics approach. For target metabolomics, a CE-MS method was developed and validated for the separation and quantitative analysis of 27 amino acids in urine. Experimental parameters related to the CE-MS interface (based on co-axial sheath liquid, SHL), background electrolyte (BGE) and mass spectrometer (MS) settings were optimized providing a good separation of 27 amino acids, including the isomers L-leucine, L-isoleucine and L-alloisoleucine, in less than 30 min. The SHL was composed of 0.50% (v/v) formic acid in 60% (v/v) methanol-water delivered at a flow rate of 5 µL min-1. The BGE consisted of 0.80 mol L-1 formic acid and 15% (v/v) methanol. A pH stacking procedure was implemented to enhance sensitivity (a 12.5% (v/v) NH4OH solution was injected at 0.5 psi/9 s prior to samples). The proposed method was thoroughly validated according to FDA and ICH protocols exhibiting acceptable parameters. A successful quantification of amino acids in urine samples from the VUR cohort was achieved. The statistical evaluation of the results showed that some of the amino acids may carry information for the discrimination of the urine samples between the test and control groups. For untargeted metabolomics analysis, methods by RPLC-MS and HILIC-MS were optimized. Five columns with different properties were investigated for RPLC and four columns for HILIC; additionally, the influence of additives and pH of the mobile phase were investigated. The optimum conditions were determined assessing the peak shape, signal-to-noise ratio, retention time, number of molecular features detected and their distribution during the elution gradient. The best condition obtained for RPLC uses CSH C18 column and mobile phase composed by 0.1% (v/v) formic acid in water (A) and 0.1% (v/v) formic acid in acetonitrile (B). For HILIC, the best performance was obtained with the zwitterionic ZIC-HILIC column and mobile phase composed by 10 mmol L-1 ammonium acetate pH 6.8 (B) and 95% (v/v) acetonitrile and 5% (v/v) 200 mmol L-1 ammonium acetate pH 6.8 (A). Urine samples from the control and test groups were submitted to global metabolomics analysis by RPLC-MS using the optimized method and by CESI-MS. The results indicated that several metabolic pathways may have been altered by VUR. Changes of carnitine and acylcarnitine levels, amino acids and derivatives, purines and others was observed. Furthermore, the presence of acylcarnitines in the urine may indicate mitochondrial damage and the decrease of tryptophan and increase of the kynurenic acid indicate a change in the metabolism of tryptophan.

In dieser retrospektiven Studie wurden die Befunde von 88 Kindern ausgewertet, die wegen eines Vesikoureteralen Refluxes in der Klinik und Poliklinik für Kinderchirurgie der Charité zwischen 1980 und 1995 einem diagnostischen oder operativen Eingriff unterzogen wurden. Es wurden drei Gruppen hinsichtlich des Diagnosezeitpunktes des Refluxes (pränatal-im ersten Lebensjahr-nach dem ersten Lebensjahr) gegenübergestellt und jeweils der primäre und sekundäre Reflux getrennt betrachtet. Das Ziel der Studie war, einerseits statistisch signifikante Unterschiede zwischen Indikationen, Komplikationen und Ergebnissen der konservativen und operativen Therapie herauszufinden, andererseits sollte der Stellenwert der pränatalen Diagnostik erläutert werden. Hinsichtlich der Therapiemöglichkeiten zeigten sich keine signifikanten Unterschiede, d.h. retrospektiv konnten nur Tendenzen gezeigt werden. Vom Operationszeitpunkt her wurde ein primärer Reflux statistisch signifikant früher opereriert, als ein sekundärer Reflux. Generell sollte ein Reflux zunächst konservativ behandelt werden und bei Komplikationen eine Korrekturoperation erfolgen. Bei einem sekundären Reflux muß zuerst die Grunderkrankung behoben werden. In der pränatalen Diagnostik stellt die Hydronephrose kein spezifisches Korrelat des Reflux dar, der Reflux ist aber immer eine wichtige Differentialdiagnose. Hinsichtlich des postnatalen Vorgehens bei pränatalem Verdacht auf einen Reflux schließen wir uns der Konsensgruppe (Beetz 2002) an. / This retrospective study analysed the results off 88 children, who got a diagnostic procedure or were operated because of a vesicoureteral reflux in the Klinik und Poliklinik für Kinderchirurgie der Charité between 1980 and 1995. Regarding the time of diagnosis three groups were opposed (prenatal-in the first year of life-after the first year of life) and in each group the primary and secondary reflux was separately regarded. The aim of the study was on the one hand to find statistical differences concerning indications, complications and results comparing the conservative and operative therapy, on the other hand the importance of the prenatal diagnostic should be discussed. The results showed no significant differences regarding the possibilities of therapy, only tendencies were retrospective shown. Concerning the time of operation a primary reflux was operated significant earlier than a secondary reflux. In general a reflux should be treated first conservative and if complications appear the reflux should be operated. In the case of a secondary reflux first the underlying disease should be eliminated. The hydronephrosis in the prenatal ultrasound is not specific for the reflux, but the reflux is an important differential diagnosis. Regarding the postnatal procedure in the case of prenatal suspicion of a reflux, we agree with the study of Beetz 2002.

O refluxo vésico-ureteral (RVU) é uma das condições urológicas comumente diagnosticada entre crianças. Altos graus dessa condição podem causar cicatrização renal, insuficiência renal e hipertensão arterial. A uretrocistografia miccional é o método mais comumente utilizado para o diagnóstico, no entanto, esse procedimento envolve sedação, cateterismo vesical e expõe a criança a uma quantidade significativa de radiação. A investigação metabolômica pode fornecer novos entendimentos sobre a doença e visa a descoberta de metabólitos específicos associados a ela. Assim, existe um potencial considerável para a implementação de perfil metabólico em análises clínicas. Dessa forma, buscou-se estabelecer uma alternativa não invasiva para identificar crianças com o RVU através da metabolômica. Para a investigação metabolômica alvo um método por eletroforese capilar acoplada ao espectrômetro de massas (CE-MS) com analisador to tipo ion trap foi desenvolvido e validado para a determinação de 27 aminoácidos em urina. Os parâmetros experimentais relacionados às configurações da interface CE-MS, eletrólito (BGE) e espectrômetro de de massas (MS) foram otimizados, proporcionando uma boa separação dos 27 aminoácidos, incluindo os isômeros L-leucina, L-isoleucina e L-alloisoleucina, em menos de 30 min. O líquido auxiliar (SHL) foi composto de 0,5% (v/v) ácido fórmico em 60% (v/v) água/metanol à uma vazão de 5 µL min-1. O BGE consistiu de 0,80 mol L-1 de ácido fórmico e 15% (v/v) de metanol. Um procedimento de stacking por pH foi implementado para aumentar a detectabilidade (uma solução de NH4OH a 12,5% (v/v) foi injetada a 0,5 psi/9 s antes das amostras). O método foi validado de acordo com os protocolos FDA e ICH, exibindo parâmetros aceitáveis. A quantificação bem sucedida dos aminoácidos em amostras de urina de um estudo piloto do RVU foi alcançada. A avaliação estatística dos resultados mostrou que alguns dos aminoácidos avaliados podem carregar informações que possibilitam discriminar as amostras de urina entre os grupos teste e controle. Para a análise metabolômica global urinária, métodos por RPLC-MS e HILIC-MS foram otimizados. Cinco colunas com diferentes propriedades foram investigadas para RPLC e quatro colunas para HILIC; adicionalmente, foram investigados a influência dos aditivos e pH da fase móvel. As condições ótimas foram determinadas avaliando o formato de pico, a relação sinal-ruído, o tempo de retenção, o número de molecular features detectados e sua distribuição durante o gradiente de eluição. A melhor condição obtida para RPLC utiliza a coluna CSH C18 e fase móvel composta por 0,1% (v/v) ácido fórmico em água (A) e 0,1% (v/v) ácido fórmico em acetonitrila (B). Para HILIC, o melhor desempenho foi obtido com a coluna zwitteriônica ZIC-HILIC e fase móvel composta por 10 mmol L-1 acetato de amônio pH 6,8 (B) e 95% (v/v) acetonitrila e 5% 200 mmol L-1 acetato de amônio pH 6,8 (A). As amostras de urina dos grupos controle e teste foram submetidas à análise metabolômica global por RPLC-MS usando o método otimizado e por CESI-MS. Os resultados indicaram que diversas rotas metabólicas podem ter sido alteradas pelo RVU. Alteração dos níveis de carnitinas e acilcarnitinas, aminoácidos e derivados, purinas e outros foi observada. Ainda, a presença de acilcarnitinas na urina podem indicar danos mitocondriais e a diminuição de triptofano e aumento do ácido quinurênico indicam uma alteração no metabolismo do triptofano. / Vesicoureteral reflux (VUR) is one of the most commonly urologic conditions diagnosed among children. A high degree of this condition can cause kidney scarring, kidney failure and high blood pressure. Voiding cystourethrography is the standard method for diagnosis; however, this procedure involves sedation, bladder catheterization and exposes the child to a significant amount of radiation. Metabolomics has provided new insights about the disease and aims to discover specific metabolites associated with it. Thus, there is a considerable potential for the implementation of metabolic profile in clinical analyses. Thus, we attempted to establish a noninvasive alternative to identify children with VUR through metabolomics approach. For target metabolomics, a CE-MS method was developed and validated for the separation and quantitative analysis of 27 amino acids in urine. Experimental parameters related to the CE-MS interface (based on co-axial sheath liquid, SHL), background electrolyte (BGE) and mass spectrometer (MS) settings were optimized providing a good separation of 27 amino acids, including the isomers L-leucine, L-isoleucine and L-alloisoleucine, in less than 30 min. The SHL was composed of 0.50% (v/v) formic acid in 60% (v/v) methanol-water delivered at a flow rate of 5 µL min-1. The BGE consisted of 0.80 mol L-1 formic acid and 15% (v/v) methanol. A pH stacking procedure was implemented to enhance sensitivity (a 12.5% (v/v) NH4OH solution was injected at 0.5 psi/9 s prior to samples). The proposed method was thoroughly validated according to FDA and ICH protocols exhibiting acceptable parameters. A successful quantification of amino acids in urine samples from the VUR cohort was achieved. The statistical evaluation of the results showed that some of the amino acids may carry information for the discrimination of the urine samples between the test and control groups. For untargeted metabolomics analysis, methods by RPLC-MS and HILIC-MS were optimized. Five columns with different properties were investigated for RPLC and four columns for HILIC; additionally, the influence of additives and pH of the mobile phase were investigated. The optimum conditions were determined assessing the peak shape, signal-to-noise ratio, retention time, number of molecular features detected and their distribution during the elution gradient. The best condition obtained for RPLC uses CSH C18 column and mobile phase composed by 0.1% (v/v) formic acid in water (A) and 0.1% (v/v) formic acid in acetonitrile (B). For HILIC, the best performance was obtained with the zwitterionic ZIC-HILIC column and mobile phase composed by 10 mmol L-1 ammonium acetate pH 6.8 (B) and 95% (v/v) acetonitrile and 5% (v/v) 200 mmol L-1 ammonium acetate pH 6.8 (A). Urine samples from the control and test groups were submitted to global metabolomics analysis by RPLC-MS using the optimized method and by CESI-MS. The results indicated that several metabolic pathways may have been altered by VUR. Changes of carnitine and acylcarnitine levels, amino acids and derivatives, purines and others was observed. Furthermore, the presence of acylcarnitines in the urine may indicate mitochondrial damage and the decrease of tryptophan and increase of the kynurenic acid indicate a change in the metabolism of tryptophan.

Uma avaliação da concentração dos aminoácidos primários em amostras de urina de crianças com refluxo vésico-ureteral (VUR) em busca de caminhos para o diagnóstico não invasivo desta doença. Dois métodos analíticos por eletroforese capilar com detecção UV/vis foram desenvolvidos para a quantificação dos analitos. No método 1 empregou-se a detecção UV/vis direta em 200 e 214 nm com as condições eletroforéticas eletrólito tampão fosfato 90 mmol L-1 pH 2,1; tensão de +15 kV; injeção de 7 s a 0,5 psi; capilar de 75 µm de diâmetro interno; 40,2 cm de comprimento total e 30,0 cm de comprimento efetivo. No método 2, fez-se uso da detecção indireta em 254 nm, com as condições eletroforéticas eletrólito tampão TEA 20 mmol L-1 e DNB 10 mmol L-1 pH 10,84; modificador de fluxo DDAB a 4 mmol L-1; tensão de -15 kV; injeção de 7 s a 0,5 psi; capilar de 75 µm de diâmetro interno; 50,2 cm de comprimento total e 40,0 cm de comprimento efetivo. O método 1 apresentou parâmetros de validação linearidade, precisão intra-dia e inter-dia, seletividade, robustez e recuperação satisfatórios. A quantificação de creatinina, fenilalanina (Phe), histidina (His), triptofano (Trp), tirosina (Tyr) nas amostras de urina foi possível pelo método 1, porém inviável para quantificação de arginina (Arg). O método 2 apresentou valores de robustez e recuperação satisfatórios para os aminoácidos alanina (Ala), aspartato (Asp), glutamato (Glu) e glicina (Gly) satisfatórios, mas a quantificação dos mesmos na maioria das amostras de urina diluída não foi possível por estarem em nível de concentração abaixo da detecção ou quantificação. Para avaliar a potencialidade dos resultados como ferramenta no diagnóstico do VUR, os aminoácidos His, Phe, Trp e Tyr, quantificados em todas as amostras, foram empregados como variáveis na classificação das amostras em dois grupos distintos (1) grupo de crianças saudáveis e (2) grupo de crianças diagnosticadas com VUR. A classificação realizada pelo método de análise de componente principal (PCA) apresentou valores estatísticos satisfatórios e poder de predição: R2 (capacidade de ajuste) e Q2 (capacidade de predição) foram 0.9993 e 0.65, respectivamente com os dois componentes principais (PC1 e PC2). A separação total com valor de Q2 desejável (acima de 0,8) poderia ser alcançada com uma quantidade maior de informação, sendo neste caso, número maior de aminoácidos quantificados. Assim, este trabalho abre caminho para estudos mais aprofundados na investigação da concentração dos aminoácidos primários em pacientes com VUR, objetivando o desenvolvimento de um potencial biomarcador para VUR. / An assessment of the concentration of primary amino acids in urine samples from children with vesicoureteral reflux (VUR) using capillary electrophoresis separation with UV/vis detection has been proposed to help establishing a means for non invasive diagnosis of the disease. Two analytical methods were developed. Method 1 used direct UV/vis detection at 200 and 214 nm, 90 mmol L-1 phosphate buffer at pH 2.1, high voltage separation at +15 kV, injection of 0.5 psi during 7 s, and a fused-silica capillary of 75 µm inner diameter, 40.2 cm total length, and 30.0 cm effective length. Method 2 used indirect UV/vis detection at 254 nm, TEA at 20 mmol L-1 and DNB at 10 mmol L-1 electrolyte at pH 10.84, 4 mmol L-1 DDAB as flow modifier, separation voltage at -15 kV, injection of 0,5 psi during 7 s, fused-silica capillary of 75 µm inner diameter, 50.2 cm total length, and 40,0 cm effective length. Method 1 presented satisfactory results for linearity, intra-day and inter-day precision, selectivity, robustness, and recovery. By method 1 it was possible to quantify creatinine, phenylalanine (Phe), histidine (His), tryptophan (Trp), tyrosine (Tyr) but not arginine (Arg) in the urine samples under investigation. Method 2 presented satisfactory robustness and recovery for alanine (Ala), aspartate (Asp), glutamate (Glu) and glycine (Gly), but the contents of these metabolites in the urine samples were not established because they lay below the limits of detection and quantitation. To assess the potentiality of the results as diagnostic tool for VUR condition, the concentrations of the amino acids His, Phe, Trp and Tyr, quantified in all samples, were used as variables in a classification procedure where samples were divided in two distinct groups: (a) a group of healthy children and (b) a group of children diagnosed with VUR. The classification by principal component analysis (PCA) showed a partial separation with good statistics and prediction power: R2 (goodness of fit) and Q2 (goodness of prediction) were 0.9993 and 0.65, respectively with two components analysis (PC1 and PC2). Values of Q2 greater than 0.8 are usually desired and it could be provided if more information was available, such as a greater number of amino acids being quantified. Thus, this research opens the way for further investigative studies of amino acids concentration in patients with primary VUR, aimed at developing a potential biomarker for VUR.

Uma avaliação da concentração dos aminoácidos primários em amostras de urina de crianças com refluxo vésico-ureteral (VUR) em busca de caminhos para o diagnóstico não invasivo desta doença. Dois métodos analíticos por eletroforese capilar com detecção UV/vis foram desenvolvidos para a quantificação dos analitos. No método 1 empregou-se a detecção UV/vis direta em 200 e 214 nm com as condições eletroforéticas eletrólito tampão fosfato 90 mmol L-1 pH 2,1; tensão de +15 kV; injeção de 7 s a 0,5 psi; capilar de 75 µm de diâmetro interno; 40,2 cm de comprimento total e 30,0 cm de comprimento efetivo. No método 2, fez-se uso da detecção indireta em 254 nm, com as condições eletroforéticas eletrólito tampão TEA 20 mmol L-1 e DNB 10 mmol L-1 pH 10,84; modificador de fluxo DDAB a 4 mmol L-1; tensão de -15 kV; injeção de 7 s a 0,5 psi; capilar de 75 µm de diâmetro interno; 50,2 cm de comprimento total e 40,0 cm de comprimento efetivo. O método 1 apresentou parâmetros de validação linearidade, precisão intra-dia e inter-dia, seletividade, robustez e recuperação satisfatórios. A quantificação de creatinina, fenilalanina (Phe), histidina (His), triptofano (Trp), tirosina (Tyr) nas amostras de urina foi possível pelo método 1, porém inviável para quantificação de arginina (Arg). O método 2 apresentou valores de robustez e recuperação satisfatórios para os aminoácidos alanina (Ala), aspartato (Asp), glutamato (Glu) e glicina (Gly) satisfatórios, mas a quantificação dos mesmos na maioria das amostras de urina diluída não foi possível por estarem em nível de concentração abaixo da detecção ou quantificação. Para avaliar a potencialidade dos resultados como ferramenta no diagnóstico do VUR, os aminoácidos His, Phe, Trp e Tyr, quantificados em todas as amostras, foram empregados como variáveis na classificação das amostras em dois grupos distintos (1) grupo de crianças saudáveis e (2) grupo de crianças diagnosticadas com VUR. A classificação realizada pelo método de análise de componente principal (PCA) apresentou valores estatísticos satisfatórios e poder de predição: R2 (capacidade de ajuste) e Q2 (capacidade de predição) foram 0.9993 e 0.65, respectivamente com os dois componentes principais (PC1 e PC2). A separação total com valor de Q2 desejável (acima de 0,8) poderia ser alcançada com uma quantidade maior de informação, sendo neste caso, número maior de aminoácidos quantificados. Assim, este trabalho abre caminho para estudos mais aprofundados na investigação da concentração dos aminoácidos primários em pacientes com VUR, objetivando o desenvolvimento de um potencial biomarcador para VUR. / An assessment of the concentration of primary amino acids in urine samples from children with vesicoureteral reflux (VUR) using capillary electrophoresis separation with UV/vis detection has been proposed to help establishing a means for non invasive diagnosis of the disease. Two analytical methods were developed. Method 1 used direct UV/vis detection at 200 and 214 nm, 90 mmol L-1 phosphate buffer at pH 2.1, high voltage separation at +15 kV, injection of 0.5 psi during 7 s, and a fused-silica capillary of 75 µm inner diameter, 40.2 cm total length, and 30.0 cm effective length. Method 2 used indirect UV/vis detection at 254 nm, TEA at 20 mmol L-1 and DNB at 10 mmol L-1 electrolyte at pH 10.84, 4 mmol L-1 DDAB as flow modifier, separation voltage at -15 kV, injection of 0,5 psi during 7 s, fused-silica capillary of 75 µm inner diameter, 50.2 cm total length, and 40,0 cm effective length. Method 1 presented satisfactory results for linearity, intra-day and inter-day precision, selectivity, robustness, and recovery. By method 1 it was possible to quantify creatinine, phenylalanine (Phe), histidine (His), tryptophan (Trp), tyrosine (Tyr) but not arginine (Arg) in the urine samples under investigation. Method 2 presented satisfactory robustness and recovery for alanine (Ala), aspartate (Asp), glutamate (Glu) and glycine (Gly), but the contents of these metabolites in the urine samples were not established because they lay below the limits of detection and quantitation. To assess the potentiality of the results as diagnostic tool for VUR condition, the concentrations of the amino acids His, Phe, Trp and Tyr, quantified in all samples, were used as variables in a classification procedure where samples were divided in two distinct groups: (a) a group of healthy children and (b) a group of children diagnosed with VUR. The classification by principal component analysis (PCA) showed a partial separation with good statistics and prediction power: R2 (goodness of fit) and Q2 (goodness of prediction) were 0.9993 and 0.65, respectively with two components analysis (PC1 and PC2). Values of Q2 greater than 0.8 are usually desired and it could be provided if more information was available, such as a greater number of amino acids being quantified. Thus, this research opens the way for further investigative studies of amino acids concentration in patients with primary VUR, aimed at developing a potential biomarker for VUR.

Abstract The aims were to evaluate the occurrence of vesicoureteral reflux (VUR) in children, to assess the frequency of significant ultrasonography (US) abnormalities and to study whether abandoning the use of voiding cystourethrographies (VCUG) is safe in children with urinary tract infection (UTI). We analysed reports on US and VCUG in a consecutive series of 406 paediatric patients and in a large population-based group of 2036 children with UTI. Based on the urine culture data, we analysed the frequencies of VUR and US abnormalities in relation to the reliability of the UTI diagnoses. Using a cohort of 1185 children on whom both VCUG and US had been performed, we evaluated whether US imaging alone is sufficient. In a follow-up study, we excluded 24 cases with major renal dysplasia or obstruction of the urinary tract from this cohort of 1185 children leaving a series of 1161 cases, of which 228 were randomly selected for follow-up and 193 (85%) participated, with a mean follow-up time of 11 years (range 6 to 17 years). The occurrence of VUR was similar among the children with proven (37%) or certain (36%) versus false (35%) or improbable (36%) UTI and decreased with increasing age. Significant US abnormalities were found in 10% and the frequency increased as the diagnostic reliability improved (15% in the proven UTI class and 8% in the false class). In the cohort of 1185 children, initial US was normal in 861 (73%), out of whom VCUG identified two cases of urethral valves and 40 cases of grade III to V VUR who could have benefited from surgical treatment, giving a figure of 42/861 (5%) for pathological findings that might have been missed if VCUG had not been performed. In the follow-up study, unilateral renal parenchymal defect was found in 22 (15%) out of the 150 patients who underwent control US, all except one of these being in patients with grade III to V VUR. Serum cystatin C concentration, estimated glomerular filtration rates and blood pressure were within the normal ranges in all the patients despite the defects seen in US. We conclude that VUR is a common age-related phenomenon in children and is not as closely associated with UTI as was previously thought. Children with UTI could be examined using US alone. Once obstructive uropathy and major renal dysplasia have been ruled out, the risk of long-term consequences in a case of childhood UTI is very low. / Tiivistelmä Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää virtsan takaisinvirtauksen (vesikoureteraalinen takaisinvirtaus, VUR) esiintyvyyttä lapsilla sekä arvioida merkittävien virtsateiden rakennepoikkeavuuksien yleisyyttä ja ultraäänitutkimuksen (UÄ) riittävyyttä virtsatieinfektion (VTI) sairastaneilla lapsilla. Analysoimme sairastetun VTI:n vuoksi tehtyjen UÄ- ja miktiokystografiatutkimusten löydökset 406 lapsen potilassarjassa ja 2036 lapsen väestöpohjaisessa aineistossa. Virtsaviljelytulosten pohjalta luokittelimme potilaat VTI-diagnoosin luotettavuuden mukaan. Väestöpohjaisen aineiston 1185 lapselle oli tehty sekä UÄ-tutkimus että miktiokystografia, ja tässä kohortissa arvioimme pelkän UÄ:n riittävyyttä virtsateiden kuvantamisessa. Seurantatutkimusta varten 1185 lapsen kohortista jätimme pois 24 potilasta, joilla oli todettu munuaisdysplasia tai virtsateiden virtauseste. Jälkitarkastukseen kutsuimme tästä 1161 potilaan tutkimusaineistosta ryväsotannalla 228 potilasta, joista 193 (85 %) osallistui. Keskimääräinen seuranta-aika oli 11 vuotta (vaihtelu 6–17 vuotta). Tutkimuksemme mukaan VUR on yleinen myös lapsilla, jotka eivät ole sairastaneet varmennettua VTI:ta. Näillä lapsilla VUR:n esiintyvyys oli 35–36 %, joka oli sama kuin varman VTI:n sairastaneilla (36–37 %), ja esiintyvyys väheni merkittävästi iän myötä. Merkittävä UÄ-poikkeavuus todettiin kaikkiaan 10 %:lla, ja riski oli suurin varman VTI:n sairastaneilla. 1185 lapsen kohortissa UÄ-tutkimus oli normaali 861:lla (73 %). Miktiokystografiassa heistä 42/861:lla (5 %) löydettiin merkittävä virtsatieanomalia (n = 2) tai VUR, joka oli hoidettu kirurgisesti (n = 40). Jälkitarkastuksessa 22:lla (15 %) UÄ:llä tutkitusta 150 potilaasta todettiin toispuoleinen munuaisarpi, ja yhtä tapausta lukuun ottamatta arvet löytyivät niiltä, joilla oli lapsena ollut III−V asteen VUR. Todetuista munuaisarvista huolimatta kaikilla seurantatutkimukseen osallistuneilla potilailla oli normaali munuaisten toiminta ja verenpaine. Aiemmasta käsityksestä poiketen VUR näyttäisi olevan yleinen, kasvun myötä häviävä ilmiö myös terveillä lapsilla. Virtsatieinfektion sairastaneilla lapsilla UÄ-tutkimus riittää virtsateiden kuvantamiseen ja kun synnynnäinen munuaisdysplasia ja virtsateiden virtauseste on poissuljettu, riski merkittäviin myöhäiskomplikaatioihin on hyvin pieni.