Proteinuriediagnostik

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1 Proteinuriediagnostik Dr. Monika Börner Labor Würmtal diagnostics

2 Proteinurie: Allgemeines Leitsymptom: vermehrte Ausscheidung von Eiweiß im Urin. (Gesamteiweiß > 10 mg/dl Eiweiß oder Albumin >20 mg/g Kreatinin) Wozu Labordiagnostik: Früherkennung und Verlaufskontrolle von Nierenerkrankungen. Abgrenzung zwischen Erkrankungen der Nieren und der ableitenden Harnwege. Differentialdiagnostik der unterschiedlichen Nierenerkrankungen (glomeruläre, tubulo-interstitielle). Therapieüberwachung, Transplantatüberwachung, etc.

3 Physiologie und Pathophysiologie der Niere Funktionseinheit der Niere: das Nephron Glomerulum: filtert niedermolekulare Substanzen (bis zu einer Größe von ca. 50 kd) und Wasser aus Blutplasma. Zusätzlich hängt Filtrationsrate noch von der Molekülladung ab (Anionenbarriere). Tubulus: reabsorbiert größten Teil (ca. 99%) der niedermolekularen Substanzen: Moleküle bis Dalton werden im Bürstensaum des prox. Tubulus gespalten und rückresorbiert, größere Proteine werden über lysosomalen Weg aufgenommen. Sammelrohr: Aufkonzentration des Harns. Symptom aller Störungen der Niere: erhöhte Ausscheidung von Proteinen. sog. Proteinurie

4 Formen der Proteinurie Prärenal Renal Glomerulär (selektiv, nicht selektiv) Tubulär Gemischt glomerulär-tubulär Postrenal

5 Labordiagnostik Eiweiß mit Urinstreifentest (sog. Stix): Nachteile: überwiegend nur Albumin nachgewiesen; Nachweisgrenze erst bei mg/dl (geringe Sensitivität). Proteinelektrophorese (z.b. SDS-PAGE Methode) Bestimmung sog. Markerproteine im Urin (24 h Sammelurin bzw. 2. Morgenurin (kein Frühsport vorher) mit Bezug auf Kreatininkonzentration). Albumin, IgG, α1-mikroglobulin, α2-makroglobulin Weitere Marker: Transferrin, β2-mikroglobulin (Nachteil: im sauren Urin instabil), β-n-acetylglucosaminidase (β-nag), Bence-Jones Protein, freie Leichtketten im Serum oder Urin, Myoglobin Beispiel Normalbefund: Protein auf Urinstreifentest negativ Gesamteiweiß < 10 mg/dl (bzw. < 11,3 mg/dl - untere Nachweisgrenze der zur Zeit verwendeten Methode) Albumin < 20 mg/g Krea, α1-mikroglobulin < 14 mg/g Krea, IgG < 10 mg/g Krea

6 Glomeruläre Proteinurie Durchtritt von Proteinen > 67 kd, gesteigerte tubuläre Rückresorption reicht nicht mehr aus. Schädigung der Basalmembran Verlust der Ladungsselektivität für Anionen (Albumin) und Verlust der Selektivität für kleinmolekulare Substanzen höhermolekulare Substanzen gelangen in den Harn. Ursachen: Diabetes mellitus, Hypertonie, Glomerulonephritis, Medikamentenabusus, Schwangerschaft (EPH-Gestose), Schäden durch Infektionen. Benigne Proteinurie (v.a. bei Nierengesunden unter 30 Jahren), körperliche Belastung, vasokonstriktorisch wirkende Medikamente, Schwangerschaft, Orthostase treten intermittierend auf, meist im 1. Morgenurin nnwb.

7 Albumin im Urin Molekulargewicht: Dalton. Marker der selektiven glomerulären Proteinurie. Stark negativ geladenes Teilchen kann intakte Basalmembran auf Grund deren Ladungsselektivität nicht passieren, erst bei Schädigung der Basalmembran erhöhter Nachweis von Albumin im Urin. Sog. Mikroalbuminurie (Albumin mg/g Krea im Urin): erstes Anzeichen für diabetische bzw. hypertensive Nephropathie (noch therapierbar) erhöhtes Risiko einer cardio-vaskulären Erkrankung Referenzbereich: 3,0 mg/dl bzw. 20 mg/g Krea bzw. 30 mg/24h

8 IgG im Urin Molekulargewicht Dalton. Marker einer nicht selektiven glomerulären Proteinurie. Passiert die glomeruläre Basalmembran erst nach Größen- und Selektivitätsverlust. Unterscheidung zwischen: selektiver glomerulärer Proteinurie: Albumin, IgG n nicht-selektiver glomerulärer Proteinurie: Albumin, IgG, Quotient IgG/Albumin 0,03 Referenzbereich: 1,0 mg/dl bzw. 10 mg/g Krea bzw. 15 mg/24h

9 Beispielbefunde für glomeruläre Proteinurie Selektive glomeruläre Proteinurie: Protein auf Teststeifen positiv (cave: im Falle einer Mikroalbuminurie negativ) Albumin > 20 mg/g Krea, IgG < 10 mg/g Krea, α1-mikroglobulin < 14 mg/g Krea Nicht selektive glomeruläre Proteinurie: Protein auf Teststreifen positiv Albumin > 200 mg/g Krea, IgG > 10 mg/g Krea, α1-mikrogloblin < 14 mg/g Krea

10 Tubuläre Proteinurie Glomeruläre Filtration ungeschädigt, tubuläre Rückresorption defekt, kleinmolekulare Proteine (< 67 kd) erscheinen im Harn. Proteine: α1-mikroglobulin, (β2-mikroglobulin, β-n- Acetylglucosaminidase) Ursachen: Entzündungen im Bereich der Tubuli: interstitielle Nephritis, akute Pyelonephritis. Tox. Schädigungen der Tubuli z.b. durch tox. Medikamente (Analgetika, Zytostatika, Aminoglykoside etc.). Hereditäre Tubulopathien. Reparation nach akutem Nierenversagen, nach Transplantation. Beispiel tubuläre Proteinurie: Protein auf Teststreifen negativ Gesamteiweiß meist < 10 mg/dl Albumin leicht erhöht, α1-mikroglobulin > 14 mg/g Krea

11 α1-mikroglobulin im Urin Molekulargewicht Dalton. Marker der tubulointerstitiellen Nephropathie. Wird frei glomerulär filtriert und zu 99% tubulär reabsorbiert. Bei tubulärer Schädigung verminderte Rückresorption: α1-mikroglobulin Beim nephrotischen Syndrom mit schwerer glomerulärer Proteinurie (Albumin > 3000 mg/g Krea) kann α1-mikroglobulin im Urin wegen der limitierten Reabsorptionskapazität des Tubulus erhöht sein (sog. Überlaufproteinurie). Referenzbereich: 1,2 mg/dl bzw. 14 mg/g Krea bzw. 20 mg/24 h

12 Gemischte glomerulär-tubuläre Proteinurie Glomeruläre Filtration vermehrt, tub. Rückresorption defekt bzw. überlastet, kleinmolekulare und größere Proteine erscheinen im Harn. Ursachen: diabetische Nephropathie Stadium IV u. V Amyloidose, Myelomniere Abstoßung eines Nierentransplantats chronische Pyelonephritis, Systemerkrankungen wie z.b. SLE Albumin, IgG, α1-mg

13 Prärenale Proteinurie Erhöhung der Proteinausscheidung durch Zunahme kleinmolekularer Serumproteine (erhöhte Produktion im Plasma, tubuläre Reabsorptionskapazität erschöpft). Ursachen: Bence-Jones Proteinurie bei monoklonalen Gammopathien Myoglobinurie bei Rhabdomyolyse Hämoglobinurie bei intravasaler Hämolyse Bei Albuminanteil < 30% des Gesamteiweißes bei Eiweißausscheidung > 50 mg/dl liegt Verdacht auf prärenale Proteinurie nahe. Beispiel prärenale Proteinurie: Protein auf Teststeifen meist negativ Gesamteiweiß im Urin < oder > 10 mg/dl Albumin < oder > 20 mg/g Krea freie Leichtketten im Urin und Serum erhöht

14 Postrenale Proteinurie Bei Entzündung oder Blutung im Bereich ableitender Harnwege gelangen im Vergleich zu anderen Ursachen der Proteinurie relativ viel sehr große Eiweiße wie das α2-makroglobulin in den Harn. Das Verhältnis α2-makroglobulin zu Albumin wird über 0.02 liegen. Ursachen: Niere: Tumore, Steine, Blutungen/Verletzungen, Infarkte Entzündungen von: Nierenbecken, Harnleiter, Harnblase, Harnröhre, Prostata Differenzierung zwischen postrenaler und renaler Proteinurie erst ab einem Albumin von > 10 mg/dl mittels Markerproteinbestimmung sinnvoll. Beispiel für postrenale Proteinurie: Protein auf Teststeifen positiv Erythrozyten auf Teststeifen positiv Gesamteiweiß im Urin > 10 mg/dl Albumin > 20 mg/g Krea, IgG > 10 mg/g Krea, Quotient IgG/Albumin > 0,2 α1-mg > 14 mg/g Krea, α2-makroglobulin > 10 mg/g Krea, Quotient α2- MG/Albumin > 0,02

15 α2-makroglobulin im Urin Molekulargewicht Dalton. Marker der postrenalen Hämaturie. Kann die Basalmembran des Glomerulums nicht passieren. Erhöhte Ausscheidung aus Blutplasma bei postrenaler Blutung oder Entzündung. In Verbindung mit IgG- und Albuminbestimmung Differenzierung zwischen renaler und postrenaler Hämaturie möglich: erhöhte Quotienten α2-makroglobulin/albumin (> 0,02) und IgG/Albumin (> 0,2) deuten auf eine postrenale Hämaturie hin.

16 Zusammenfassung Proteinurieform Selektiv-glomerulär Unselektivglomerulär Tubulär Mischproteinurie Prärenal Markerprotein Albumin Albumin, IgG α1-mikroglobulin Albumin, IgG, α1- Mikroglobulin Leichtketten (Bence-Jones Proteine), Myoglobin, Hämoglobin Erkrankungen - Frühstadium hypertensiver u. diabetischer Nephropathie - minimal-change-gn - Frühphase von Autoimmunerkrankungen mit Nierenbeteiligung z.b. SLE - IgA-Nephritis u.a. - Akute Glomerulonephritis - syst. Vaskulitiden - SLE - fortgeschr. EPH-Gestose - Orthostatische/Streßproteinurie u.a. - Pyelonephritis - Interstitielle Nephritis - Analgetika Nephropathie - Tubulotox. Nephropathie u.a. - Spätstadium hypertensiver und diabetischer Nephropathie - Amyloidose - Myelomniere - chronische Pyelonephritis u.a. - multiples Myelom - Rhabdomyolyse - intravasale Hämolyse Postrenal α2-makroglobulin - postrenale Blutung - oder Entzündung