LaboReport 13

Diagnostik der Proteinurie

Interpretation von Markerproteinen um Urin mittels EDV-Experten-System

Eine erhöhte Eiweißausscheidung wird in der Regel im Rahmen einer Screening-Untersuchung mittels Teststreifen festgestellt, die üblicherweise eine Proteinurie ab 150 - 300 mg/l anzeigen. Nach Ausschluß eines Harnwegsinfektes oder einer Herzinsuffizienz sollte die Untersuchung mittels Teststreifen wiederholt werden. Bei mindestens 2 positiven Ergebnissen von 3 Untersuchungen im Abstand von mehreren Wochen besteht eine dauerhafte pathologische Proteinurie. Eine konstante Proteinurie, ein einmaliges hochpositives Teststreifenergebnis, aber auch ein dringender klinischer Verdacht auf eine Nierenerkrankung bei negativem Teststreifen (Sensitivität!) müssen weiter diagnostisch abgeklärt werden. Dazu dienen die quantitative Gesamtprotein-Bestimmung und die Differenzierung des Proteinmusters mittels SDS - Polyacrylamidgel - Elektrophorese (SDS-PAGE) im 24-Stunden-Sammelurin und/oder mittels quantitativer Bestimmung von Markerproteinen (bevorzugt im 2. Morgenurin, Bezug auf die Kreatininkonzentration). Die Bestimmung der Kreatinin-Clearance sowie die Untersuchung des Urinsediments, einschließlich der Suche nach dysmorphen Erythrozyten (Akanthozyten) sollten ebenfalls mit herangezogen werden.

siehe Abbildung 1 - Stufendiagnostik der Proteinurie (Diagramm 96 KByte)

Die Differenzierung des Urinproteinmusters besitzt im Rahmen der Proteinurie-Abklärung eine herausragende Bedeutung. Sie dient der Unterscheidung der verschiedenen renalen Proteinurieformen (glomerulär, tubulär, glomerulär/tubulär) von prärenalen Proteinurien ("Überlaufproteinurie": Hämoglobulinurie, Paraproteinurie, Bence-Jones-Proteinurie, Myoglobulinurie) und postrenalen Proteinurien (postrenale Hämaturie, Entzündung der ableitenden Harnwege). Die molekulargewichtsbezogene Auftrennung und der Nachweis geringster Mengen ausgeschiedener Proteine mittels SDS-PAGE ermöglichte erstmals die qualifizierte Proteinurie-Differenzierung und ersetzte damit die früher gebräuchliche einfache Urinelektrophorese. Die verschiedenen renalen Proteinurien wurden von Boesken anhand des Einzelproteinmusters in 6 Typen der Proteinurie eingeteilt (Tabelle 2, Seite 4; siehe auch Informationsbrief Nr. 52 des Labor Dr. Gärtner, Mai 1993).

Eine glomeruläre Proteinurie beginnt, wenn das Glomerulum seine Fähigkeit verliert, große Proteinmoleküle (MG > 67000) im Plasma zurückzuhalten. Eine Unterscheidung zwischen selektiver und unselektiver glomerulärer Proteinurie kann hauptsächlich anhand der Molekülgrößen der ausgeschiedenen Proteine erfolgen. Diese Proteine können als Markerproteine entweder mit der SDS-PAGE oder als quantitative Einzelproteinmessung am Nephelometer bestimmt werden (Tabelle 1). Der Ausdruck selektiv wird benutzt, wenn ein Teil der Kapillarsiebfunktion des Glomerulums noch erhalten ist (Auftreten von Albumin und Transferrin im Urin, oft frühes Stadium glomerulärer Erkrankungen, Typen II und III nach Boesken). Wenn der Krankheitsverlauf schwerer wird und die Fähigkeit des Glomerulums progressiv abnimmt, große Proteinmoleküle zurückzuhalten, findet man vermehrt Transferrin und IgG im Urin und die Proteinurie wird als unselektiv bezeichnet (Typ I nach Boesken). Ausdruck der Selektivität ist der Transferrin/IgG-Quotient (siehe Seite 3).

Eine tubuläre Proteinurie tritt auf, wenn die glomeruläre Funktion normal ist, die Fähigkeit zur Rückresorption und Katabolisierung der glomerulär filtrierten Proteine durch das Nierentubulus-System jedoch gestört ist. Es finden sich vermehrt Proteine mit niedrigem Molekulargewicht, wie z. B. a 1-Mikroglobulin (MG: 27000), welches im intakten Nephron vollständig zurückresorbiert wird und bei Gesunden im Urin praktisch nicht nachweisbar ist. Bei zunehmender Verschlechterung der tubulär-interstitiellen Nierenfunktion treten weitere tubuläre Proteine mit noch geringerem Molekulargewicht, wie z. B. ß 2-Mikroglobulin (MG: 12000), im Urin auf. Hieraus resultiert eine Unterscheidung zwischen einer inkompletten partiell-mikromolekularen tubulären Proteinurie (nur a 1-Mikroglobulin im Urin) und einer kompletten tubulären Proteinurie (a 1-Mikroglobulin und ß 2-Mikroglobulin im Urin, Typ IV nach Boesken).

Finden sich sowohl glomeruläre als auch tubuläre Markerproteine im Urin, liegt eine glomerulär/tubuläre Mischproteinurie vor (Typ V nach Boesken), wobei bei Überwiegen der glomerulären Proteinurie die Einteilung in Typ Va, bei überwiegend mikromolekular-tubulärer Proteinurie in Typ Vb nach Boesken erfolgt (siehe auch Quotient Glomeruläre/Tubuläre Marker Seite 3). Liegt eine inkomplette partiell- mikromolekulare Proteinurie mit einer unterschiedlich ausgeprägten glomerulären Proteinurie mittlerer bis geringer Selektivität vor, so erfolgt die Einteilung der Proteinurie in Typ VI nach Boesken.

Zur Abschätzung einer prärenalen Protein- urie (z. B. Bence-Jones-Proteinurie) dient der Albumin + IgG + a 1-M / Gesamt-Protein-Quotient. Beim Quotienten £ 0,3 besteht der Verdacht auf eine Bence-Jones-Proteinurie. Zur weiteren Abklärung können nach quantitativer Messung der kappa- und lambda-Leichtketten im Urin der kappa/lambda-Quotient sowie die Immunfixation im Urin herangezogen werden (siehe Seite 3).

Liegt eine postrenale Proteinurie vor, nimmt der Albumin-Anteil gegenüber den Markerproteinen IgG und a 1-Mikroglobulin zu. Zur rechnerischen Auswertung dienen die IgG / Albumin- und a 1-M / Albumin-Quotienten. Als zusätzlicher Parameter für eine postrenale Proteinurie kann a 2-Makroglobulin dienen, da dieses Protein nicht glomerulär filtriert werden kann.

Mittels SDS-PAGE lassen sich die verschiedenen Urinproteinmuster qualitativ beurteilen, ohne daß die Höhe der quantitativen Veränderungen berücksichtigt wird. Liegt nur eine mäßig ausgeprägte pathologische Proteinurie vor, kann eine korrekte Differenzierung Schwierigkeiten bereiten. Dies gilt auch für die Abgrenzung renaler von postrenalen Proteinurieformen. Mit der Weiterentwicklung der quantitativen Messung von Markerproteinen am Nephelometer und durch die bereits beschriebene Quotientenbildung ergeben sich neue Möglichkeiten zur Proteinurie-Differenzierung (Abgrenzung renaler von prärenalen und postrenalen Proteinurien) sowie auch zur quantitativen Verlaufskontrolle. Darüberhinaus kann die Untersuchung im 2. Morgenurin durchgeführt werden, da die Ausscheidung der Markerproteine quantitativ auf Kreatinin bezogen wird. Die Ergebnisse sind mit den Messungen aus dem 24-Stunden-Urin vergleichbar.

Zur sicheren Auswertung der Meßergebnisse stehen EDV-gestützte Expertensysteme zur Verfügung, wobei vor allem die Systeme von Regeniter und Siede sowie Hofmann und Guder Praxisreife erlangt haben.

Die vorliegenden Ausführungen beziehen sich auf das Auswertesystem von Regeniter und Siede, welches ab November 1998 im Labor Dr. Gärtner Anwendung findet. Ein Musterbefund mit Auswertung und Interpretation der Meßergebnisse findet sich am Ende des LaboReports. Die graphische Darstellung (auf dem Originalbefund farbig) der Meßergebnisse als Vielfaches des Normbereiches vereinfacht die Interpretation und ermöglicht dem einsendenden Arzt, anhand der Grafik die Interpretation nachzuvollziehen.

Bei Anforderung "quantitative Urinproteindifferenzierung mittels Markerproteinen" wird die quantitative Messung der folgenden Einzelparameter im Urin mit rechnerischer Auswertung und Befundinterpretation durchgeführt: Gesamtprotein, Albumin, Transferrin, IgG, a 1-Mikroglobulin, ß 2-Mikroglobulin und Kreatinin.

Zusätzlich wird ein Streifentest auf Erythrozyten, Leukozyten und Nitrit zur Hämaturie- und Harnwegsinfekt-Diagnostik kostenlos durchgeführt und in die Interpretation mit einbezogen (nicht im 24-Std.-Urin möglich!).

Für die Erstdiagnostik empfiehlt es sich, zusätzlich die SDS-PAGE im Urin anzufordern. Zur Verlaufskontrolle reicht die quantitative Bestimmung der Markerproteine aus. Da die gleichen Proteinmuster bei verschiedenen renalen Erkrankungen vorkommen können, kann die Proteinurie-Differenzierung nur mittels Interpretation im Zusammenhang mit allen klinischen Befunden zur endgültigen Diagnose führen.

Die Grundlage der Interpretation von Urinausscheidungsmustern stammt von Boesken (SDS-PAGE Interpretation), die Analyse der Einzelproteine basiert auf den Arbeiten von Hofmann und Guder.

Voraussetzungen / Einsendematerial

	Benötigt werden 50 ml vom 2. Morgenurin (Mindestsammelperiode von etwa 2 Stunden, Konservierung mit 0,1% Natriumazid sinnvoll). Die Meßergebnisse werden auf den Kreatiningehalt (Wert mg/g Kreatinin) bezogen und entsprechen 24-Stunden-Urin-Messungen.
	Bitte Mittelstrahlurin (gegebenenfalls nach Genitaltoilette) verwenden!
	Die Probengewinnung bei Frauen zum Zeitpunkt der Menstruation resultiert erfahrungsgemäß häufig in einer Kontamination.
	Eine Auswertung ist nur bei Proben mit einem Kreatininwert im Urin von mindestens 30 mg/dl möglich, sonst ergeben sich falsch-pathologische Werte.
	Ausschluß einer Proteinurie aufgrund körperlicher Belastung (Frühsport!), Orthostase etc. vor der Spezialanalytik (z. B. durch getrennte Gesamtprotein-Bestimmung im Nacht- und Tagesurin).
	Die Gesamtproteinbestimmung erfolgt mit Benzethoniumchlorid und ist mit der Biuret-Methode nur bedingt vergleichbar.

November 2001

Dr. Diethard Müller
Facharzt für Laboratoriumsmedizin