Niere und Harnanalytik Klinische Chemie 2006

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1 Niere und Harnanalytik Klinische Chemie 2006

2 Aufbau und Funktion der Niere Ziel: Konstantes Volumen und gleichbleibende Zusammensetzung der Extrazellulärflüssigkeit. Glomeruli: Filtration, ca. 170 L primär Harn pro Tag Tublussystem: Reabsorption, Konzentration und Sekretion Hormonsynthese (Renin, Erythropoeitin, 1-25 Vit D3)

3 Nierenfunktionsdiagnostik Untersuchungen im Serum/Plasma und Urin Creatinin Creatinin Clearance (ECC) Harnstoff Cystatin C

4 Nierenfunktionsdiagnostik Allgemeines Creatinin Die Creatininmenge ist abhängig von der Muskelmasse. Creatinin wird frei glomerulär filtriert, nicht rückresorbiert und erst in höheren Konzentrationen in einem relevanten Anteil über das Tubulussystem und in den Darm ausgeschieden.

5 Nierenfunktionsdiagnostik Indikationen für die Bestimmung von Creatinin Erfassung einer eingeschränkten GFR, insbesondere i. R. der Erstuntersuchung Monitoring der Nierenfunktion bei akuten und chronischen Nierenerkrankungen Monitoring nach Transplantation (NTX) Monitoring bei Applikation von nephrotoxischen Medikamenten

6 Nierenfunktionsdiagnostik Methoden (Absorptionsphotometrie) Jaffe-Reaktion Störfaktoren: Pseudocreatinine (Ketone, Medikamente, Pyruvat), Bilirubin (> 10 mg/dl) Enzymatische Reaktion (Crea-PAP) Creatinin wird spezifisch erfasst. Bilirubin > 10 mg/dl baut H 2 O 2 ab. Normbereiche M: 0,7 1,2 mg/dl W: 0,6 1,1 mg/dl Kinder: < 0,8 mg/dl

7 Nierenfunktionsdiagnostik Bewertung/Einschränkungen Creatinin-blinder Bereich Sekretion über Tubulussystem und Darm Muskelmasse Nahrungsabhängigkeit

8 Nierenfunktionsdiagnostik Renale Clearance Definition Die renale Clearance gibt das jenige Plasmavolumen an, welches in einer definierten Zeiteinheit von einer gemessenen Substanz vollständig durch die Niere befreit wird. Einheit: ml/min/kof Referenzmethoden Inulin Clearance, (Polysaccharid, 30 Fruktose-Moleküle) Cr-EDTA Clearance

9 Nierenfunktionsdiagnostik Creatinin-Clearance (ECC) Indikation Abschätzung der GFR Material: 24 h Sammelurin (genaue Einweisung erforderlich!!) Serum/Plasma Creatinin, KOF Voraussetzung Nierenfunktion im Steady State Serum Creatinin vor und nach der 24h Urinsammlung < 10% Differenz Formel: Cl (ml/min/1,73 m 2 ) = U x U vol x 1,73 S x t x KO

10 Nierenfunktionsdiagnostik Creatinin-Clearance (ECC) Referenzbereich M: ml/min/1,73m 2 W: ml/min/1,73m 2 Bewertung GFR approximativ, Crea-Cl Werte sind i. d. R. falsch hoch Werte aus einem 24 h Urin korrelieren am Besten mit der Inulin-Cl Erfassung des Creatinin-blinden-Bereichs! Für klinisches Monitoring der Nierenfunktion geeignet und ausreichend ECC plus Harnstoff Clearance/2 für Abschätzung der GFR bei fortgeschrittener NI Feststellung der Dialysepflichtigkeit

11 Algorithmen zur Schätzung der GFR Cockcroft Gault: GFR est = (140 Alter) x Gewicht (kg)/ 72 x Crea (mg/dl) (x 0.85 Frauen) MDRD: GFR est = 186 x (Crea) x (Alter) (x bei Frauen) Modification of Diet in Renal Disease Study Group, Levey et al. Ann Int Med 1999; 330: Cystatin C: GFR est = / Cys C 1.333

12 Nierenfunktionsdiagnostik Harnstoff Bewertung des Parameters Eine routinemäßige Parallelbestimmung von Kreatinin und Harnstoff ist nicht sinnvoll. Abhängigkeit von der Eiweißaufnahme, vom Katabolismus und der Diurese Schlechtere Sensitivität und Spezifität zur Beurteilung der Nierenfunktion als Kreatinin Probenmaterial: Serum/Plasma (kein NH 4 -Heparinat) Indikationen Diagnose und Verlauf der term./chron. Niereninsuffizienz (urämische Intoxikation) Normbereich: mg/dl, 6 22 mg/dl Hst-N

13 Nierenfunktionsdiagnostik Cystatin C Eigenschaften 120 AS, Proteaseinhibitor, intrazelluläre Katabolisierung von Proteinen Freie glomeruläre Filtration ohne tubuläre Sekretion, Abbau nach Reabsorption Stabile Produktionsrate, keine Beeinflussung durch eine Akute Phase Reaktion Keine extrarenale Ausscheidung Vorteile gegenüber Creatinin und Creatinin Clearance Unabhängig von Geschlecht, Muskelmasse, Alter (Kinder > 1 Jahr) Unbeeinflusst von der Nahrungsaufnahme, Cyclosporin A, Cephalosporine, ASS Keine Störung durch Bilirubin, Ketone etc Kein Blinder Bereich, verbesserte diagnostische Sensitivität Bessere Korrelation mit Referenzmethode (Inulin Clearance) Keine Urinsammlung

14 Klinischer Wert des Serum Cystatin C Crea mg/dl Cys C mg/l 5 Cystatin C ist kein Cystatin C ist ein besserer Indikator zur besserer Indikator Diagnostik der hochgradig zur Diagnostik der eingeschränkten leicht bis mäßig Nierenfunktion eingeschränkten Nierenfunktion Cys C 1 Crea ml/min Strevens et al., Scand. J. Clin. Lab. Invest GFR GFR 75 ml/min/1,73 m2

15 Nierenfunktionsdiagnostik Cystatin C Indikationen Monitoring der Nierenfunktion (GFR), insbesondere Frühdiagnostik Insbesondere auch nach Nierentransplantation Pädiatrie Methode Nephelometrischer Immunoassay ( Streulichtmethode ) Material: Serum /Plasma Referenzbereich < 0,96 mg/l (Kinder > 1 Jahr, Erwachsene)

16 Wann welcher Parameter Akutes Nierenversagen Detektion Verlauf Cystatin C Kreatinin Chronische Niereninsuffizienz GFR (Std. II) GFR (Std. III/IV) Ausnahmen - Adipositas - > 65 Jahre GFR < 20 (Std. IV/V) Cystatin C MDRD-Formel Cockcroft-Gault Cockcroft-Gault (Krea-Clea+HN- Clea)/2

17 Harnanalytik Übersicht Harnstatus (Teststreifenuntersuchung) Harnsediment Urinproteindiagnostik

18 Harnanalytik Harnstatus Screening von Nieren und Harnwegserkrankungen Stufendiagnostik: 1. Harnstatus, 2. Harnsediment Morgendlicher Spontanurin (Mittelstrahlurin), Genitalhygiene Makroskopische- und/oder reflektions-photometrische Auswertung

19 Harnanalytik Wasserhaushalt, Diurese Azidose, Alkalose (Diabetes mellitus, HWI) HWI 20 Leuko/µl HWI Proteinurie Diabetes mellitus Diabetes mellitus prähept. Ikterus hept./posthept. Ikterus Hämat.-Erythrozyturie 5-10 Ery/µl

20 Harnanalytik Grenzen des Teststreifenverfahrens Keine Differenzierung zwischen Hämaturie und Hämglobinurie und Myoglobinurie. Leukozyturie (Granulozyten) nicht grundsätzlich beweisend für einen HWI Nitrit wird positiv, wenn Bakterien Nitrat zu Nitrit reduzieren, > 10 5 /ml Kolonien ph: Fleisch-reiche Nahrung sauerer ph, pflanzliche Nahrung alkalischer ph. Glucose: Nachweis bei Überschreiten der Nierenschwelle (Plasma Glucose mg/dl) Protein: Albumin! Sensitivität ist nicht ausreichend zur Erfassung der Mikroalbuminurie

21 Harnanalytik Fazit Der Teststreifen ist sinnvoll zum Screening auf Erythrozyturie und Leukozyturie! Alle anderen Testfelder sind mit deutlichen Einschränkungen hinsichtlich der Sensitivität und Spezifität behaftet.

22 Harnanalytik Harnsediment Mikroskopische Untersuchung von vorwiegend organischen Bestandteilen im frischen, sauren Morgenurin (Zellen und Zylinder stabiler). Genitalhygiene! 2. Stufe bei positivem Erythrozyten, Leukozyten und (Proteinnachweis) Stabilität 2-4 h bei Raumtemperatur Differenzierung einer signifikanten Hämaturie und Leukozyturie (Morphologie, Zylinder, Epithelien/Zytologie). Nachweis von Bakterien, Pilzen und anderen Erregern (u.a. Trichomonaden)

23 Harnanalytik Polymerisation eines tubulären Proteins vereinzeltes Vorkommen bei Gesunden normal bis 3/GF bis 5/GF Zellzylinder sind immer pathologisch, Hinweis auf eine renale Erkrankung

24 Differenzierung der Hämaturie Mikrohämaturie vs. Makrohämaturie Mikrohämaturie > 3 Erythrozyten/GF Prä-renal: Hämoglobinurie, Myolglobinurie Renal: Dysmorphe Erythrozyten und Erythrozytenzylinder Postrenal: Wenig veränderte Morphologie, keine Zylinder, Zytologie, Entzündungszeichen

25 Prärenaler Überlauf Nephelometrie Glomerulum Filterleck SDS-PAGE a2m -IgG -Alb Prox. Tubulus Defektive Reabsorption Postrenale Beimischung -a1m -FLC -b2m Blase Urin Kurzexkurs Proteinurie

26 Proteinurie Leitmarkerdiagnostik Material: PrärenaleSpontanurin Proteinurie: (mg Hämoglobin Protein / gcreatinin-u.) (Hämolyse), Myoglobin oder 24h Sammelurin (Myolyse), Bence-Jones-Protein Parameter (Auswahl) Glomeruläre Proteinurie: Filtrationsdefekt, Gesamteiweiß < 150 mg/24h Nephrotisches Syndrom: > 3g/24h selektiv: Albumin und Transferrin < 100 mg/gcrea unselektiv: IgG, Albumin, Transferrin Albumin < 30 mg/24h Mikroalbuminurie: mg/24h Tubuläre Proteinurie: verminderte Rückresorption, kleine Proteine gehen verloren < 20 mg/gcrea Makroalbuminurie: > 300 mg/24h α1-mikroglobulin alpha-1 MG < 20 mg/24h Postrenale Proteinurie: Blutungen < 14 mg/gcrea und Infekte der Harnwege IgG α2-makroglobulin < 15 mg/24h < 10 mg/gcrea

27 Algorithmen zur Harnprotein Diagnostik Alpha-1 MG > EG Alpha-1 MG < EG < EG Albumin > EG Alpha-1 MG/Albumin < 0,1 > 0,1 Tubuläre Proteinurie Mischproteinurie Albumin > EG < EG (Albumin + IgG + Alpha-1 MG) /TP < 0,6 Prärenale Proteinurie glomeruläre Proteinurie glomeruläre Proteinurie IgG/Albumin > 0,03 < 0,03 Selektiv glomeruläre Proteinurie unselektiv glomeruläre Proteinurie EG = Entscheidungsgrenze