ÜBERSICHTSARBEIT
Niereninsuffizienz – Bestimmung der glomerulären Funktion
Christian Thomas, Lothar Thomas
ZUSAMMENFASSUNG
Hintergrund: Chronische Nierenerkrankungen betreffen ei- nen erheblichen Teil der Bevölkerung und nehmen zu. We- sentliche Ursachen sind Bluthochdruck und Diabetes mel- litus. Die Einschränkung der glomerulären Filtrationsrate (GFR) wird häufig nicht frühzeitig genug in einem gut be- handelbaren Stadium erkannt, mit der Folge, dass immer mehr Patienten das Stadium der terminalen Niereninsuffi- zienz erreichen. Ein Fortschritt ist zu erwarten, wenn Ein- schränkungen der GFR früher erkannt werden.
Methoden: Selektive Literraturrecherche in PubMed sowie eigene labordiagnostische und klinische Erfahrungen.
Ergebnisse: Eine chronische Niereninsuffizienz wird früh erkannt, wenn die GFR direkt vermittels eines exogenen Filtrationsmarkers bestimmt wird. Diese Verfahren sind kosten- und zeitaufwändig und bei Risikopatienten indi- ziert. Eine frühe Erkennung der chronischen Niereninsuffi- zienz ist auch möglich, wenn als Indikator einer einge- schränkten GFR nicht allein die Bestimmung der endoge- nen Filtrationsmarker Kreatinin und Cystatin C im Serum das Kriterium ist, sondern deren Serumwerte in Formeln zur Schätzung der GFR eingebracht werden. Cystatin C-basierte Formeln scheinen empfindlicher eine GFR-Ein- schränkung anzuzeigen als Kreatinin-basierte.
Schlussfolgerung: Kreatinin- und Cystatin C-basierte For- meln zur Abschätzung der GFR sind geeignet, chronische Nierenerkrankungen frühzeitig zu erkennen und ermögli- chen eine Stadieneinteilung nach den Kriterien der Natio- nal Kidney Foundation der USA.
Schlüsselwörter: Niereninsuffizienz, chronische Erkrankung, Nephropathie, Hypertonie, Diabetes mellitus
Zitierweise: Dtsch Arztebl Int 2009; 106(51–52): 849–54 DOI: 10.3238/arztebl.2009.0849
D
ie chronische Nierenerkrankung (cN) ist defi- niert als eine Verminderung der glomerulären Filtrationsrate (GFR) < 60 (mL × min-1 bezogen auf 1,73 m2 Körperoberfläche) für 3 Monate oder mehr, unabhängig von der Ursache oder dem Vorliegen ei- nes Nierenschadens (1). Patienten mit Anzeichen ei- ner Nierenschädigung in bildgebenden Verfahren, in der Nierenbiopsie oder mit einer Albuminurie sind ebenfalls nierenkrank, auch wenn die glomeruläre Filtrationsrate > 60 beträgt. Patienten ohne Anzei- chen einer Nierenschädigung und einer GFR > 60 sind mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht nierenkrank (2). Die cN wird nach der Höhe der glomerulären Filtrationsrate in fünf Stadien eingeteilt (Tabelle 1) (1). Die Prävalenz der verminderten Nierenfunktion wird bei Erwachsenen in den USA wie folgt ge- schätzt (3): Etwa 10 % sind in einem frühen Stadi- um, von diesen haben 40 % eine GFR < 60 und 60 % eine erhöhte Albuminausscheidung (> 30 mg/g Krea- tinin) (e1). Nach einer europäischen Studie (4) be- trägt die Prävalenz von Stadium 4 und 5 der cN bei Klinikpatienten 1 % im Alter < 30 Jahre und 12 % im Alter ab 80 Jahre.Personen mit eingeschränkter Nierenfunktion ha- ben ein erhöhtes Risiko kardiovaskulärer Morbidität und Mortalität (5), die Prävalenz ist bei älteren Men- schen deutlich erhöht (6). So haben diese in der Re- gel eine jährliche Abnahme der GFR von < 1 (7), aber ein jährlicher Abfall von > 3, unabhängig vom Basiswert der GFR hat sich in der Verlaufsbeurtei- lung als ein unabhängiger Risikofaktor einer erhöh- ten Mortalität erwiesen (8).
Die GFR wird als der beste Marker der Nieren- funktion beurteilt (1). Frühe Stadien der verminder- ten Nierenfunktion sind klinisch stumm und werden nur durch Messung der GFR vermittels externer Fil- trationsmarker (gemessene GFR, „measured GFR“, mGFR) diagnostiziert (9). Ab einer GFR < 60 sind auch Einschränkungen, basierend auf der Bestim- mung interner Filtrationsmarker und Berechnung ei- ner geschätzten GFR („estimated GFR“, eGFR) er- kennbar (10). Mit zunehmender Verminderung der GFR nehmen die Komplikationen der cN zu und können progressiv von einer graduellen Reduzierung der Nierenfunktion bis zum terminalen Nierenversa- gen fortschreiten. Zielsetzung der GFR-Bestimmung ist es, die cN frühzeitig zu erkennen, um eine Pro- gression zu verlangsamen.
Laboratoriumsmedizin, Krankenhaus Nordwest, Frankfurt am Main:
Prof. Dr. med. Thomas
The Prostate Centre at VGH, Vancouver BC: Dr. med. Thomas
Die Bestimmung von mGFR und eGFR ist indiziert:
●
zu einem bestimmten Zeitpunkt als Einzelmes- sung zur Beurteilung der Nierenfunktion, zum Beispiel bei Risikopatienten mit erhöhter Präva- lenz einer GFR < 60●
zur Abschätzung der Progression einer cN●
zur Bewertung des therapeutischen Erfolgs einer funktionserhaltenden Therapie.Die GFR wird unter Anwendung exogener und en- dogener Filtrationsmarker bestimmt (Kasten 1). Zuver- lässige Resultate ergibt die Messung mit exogenen Fil- trationsmarkern (mGFR), diese Verfahren sind der Goldstandard. Jedoch sind sie zeitaufwändig, personal- und kostenintensiv, nur in speziellen Laboratorien durchführbar und deshalb vorwiegend bei nephrolo- gisch symptomatischen Patienten indiziert. Einfacher, aber ungenauer ist die Schätzung der GFR (eGFR) mit den endogenen Filtrationsmarkern Kreatinin und Cy- statin C.
Zielsetzung dieser Übersicht ist die Darstellung von Verfahren zur GFR-Bestimmung und – anhand einer Recherche der nephrologischen, internistischen und la- bordiagnostischen Literatur in PubMed – die Ermittlung von deren Zuverlässigkeit zur Erkennung und Verlaufs- beurteilung der cN.
Messung der GFR mittels exogener Filtrationsmarker (mGFR)
Die Clearance unterschiedlicher Filtrationsmarker wie Inulin, 51Cr-EDTA, Iohexol, Iothalamat oder 99mTc- Diethylen-Triamino-Penta-Essigsäure (DTPA) wird bestimmt. Die Angabe der GFR erfolgt entweder ab- solut in mL × min–1 oder standardisiert auf 1,73 m2, entsprechend der Körperoberfläche einer 70 kg schweren Person. Die Einheit lautet: mL × min–1 × (1,73 m2)–1. Alters- und geschlechtsspezifische Refe- renzintervalle der GFR sind in Tabelle 2 angegeben (11). Die Reduktion der GFR korreliert mit dem Aus- maß des Funktionsverlusts der Nephrone und somit der Niereninsuffizienz. Bei einem Abfall der GFR auf Werte < 15 ist der Patient gewöhnlich dialysepflichtig.
Jedoch ist die GFR in bestimmten Fällen insensitiv in der Erkennung des Verlusts von Nephronen. So ist im frühen Stadium der diabetischen Nierenerkrankung, die durch eine Mikroalbuminurie gekennzeichnet ist, aufgrund der renalen Hypertrophie und Hyperperfusi- on die GFR normal oder erhöht und ihre Bestimmung hat keine Bedeutung für die Diagnose einer beginnen- den diabetischen Nephropathie (e2). Die verschiede- nen Verfahren der mGFR zeigen keine völlige Über- einstimmung. So misst die GFR
Iohexol niedriger als die GFREDTA bei einer GFR > 80, bei Werten darunter ist es umgekehrt (13).
Schätzung der GFR mittels endogener Filtrationsmarker (eGFR)
Interne Filtrationsmarker wie Kreatinin und Cystatin C sind körpereigene Substanzen, die nahezu voll- ständig glomerulär filtriert werden. Indikator für ei- ne abnehmende GFR ist ein Anstieg dieser Parameter TABELLE 1
Stadieneinteilung der chronischen Niereninsuffizienz, modifiziert nach (1)
GFR, glomeruläre Filtrationsrate; GFR in (mL x min –1 x [1,73 m2] –1) Stadium
1 2 3 4 5
GFR
≥ 90 89–60 59–30 29–15
< 15
Nierenerkrankung mit normaler GFR mit milder Funktions- einschränkung mit mittelgradiger Insuffizienz mit hochgradiger Insuffizienz terminales Nieren- versagen
Maßnahmen Diagnosesicherung, Progressionshemmung Progressionshemmung Diagnosesicherung, Behandlung sekundärer Komplikationen Vorbereitung zur Nieren- ersatztherapie Aufnahme einer Nieren- ersatz therapie
KASTEN 1
Verfahren zur Bestimmung und Schätzung der GFR und ihre Beurteilung
●
Clearance exogener Substanzen Inulin, Iohexol, 51Cr-EDTA, 125I-Iothalamat,99mTc-Diethylen-Triamin-Penta-Essigsäure (DTPA) Beurteilung: präzise und richtig, aber aufwändig
●
Clearance endogener Blutsubstanzen –SerumkreatininBeurteilung: zu geringe Empfindlichkeit zur Erkennung einer cN –Kreatinin-Clearance
Beurteilung: wird aufgrund von Fehlern bei der Urinsammlung nicht mehr empfohlen
Ausnahmen: Patienten mit starker Abweichung der Muskelmasse oder vegetarischer Diät (e8, e9)
– Serum-Cystatin C
Beurteilung: empfindlicher als Serumkreatinin zur Erkennung einer Ein- schränkung der GFR im Bereich 70–40; bei Kindern besser geeignet als Kreatinin
●
Estimated GFR (eGFR)– Kreatinin-basiert und Anwendung patientenspezifischer Daten – Counahan-Barratt Formel
Beurteilung: nur für Kinder geeignet, etwa 20–30 % zu hohe GFR wird ge- schätzt
– Cockcroft-Gault Formel
Beurteilung: nur für Erwachsene geeignet, schätzt GFR leicht zu hoch ein, ist gut geeignet zur Schätzung von GFR-Änderungen unter Phar- makotherapie
– MDRD (Modification of Diet in Renal Disease)-Formel
Beurteilung: praktikabel bei Erwachsenen mit cN; bei Kindern nicht geeignet –Cystatin C-basierte eGFR
keine patientenspezifischen Daten erforderlich
Beurteilung: GFR wird im Bereich von 70–40 empfindlicher geschätzt als mit Kreatinin-basierten Formeln
im Serum. Empfohlen wird mit jeder Kreatininbe- stimmung die „estimated GFR“ zu berechnen und zusätzlich zum Serumwert mitzuteilen (14). Häufig angewendete Formeln zur Ermittlung der eGFR mit- tels Kreatinin oder Cystatin C sind in Kasten 2 auf- geführt.
Serumkreatinin
Die Bestimmung von Kreatinin im Serum ist die häufigste Methode zur Beurteilung der Nierenfunkti- on. Kreatinin entstammt dem muskulären Stoffwech- sel von Kreatin und Phosphokreatin. Als solches re- flektiert die täglich gebildete Kreatininmenge von etwa 20 mg/kg Körpergewicht die Muskelmasse und variiert nur wenig von Tag zu Tag.
Die Kreatininbildung ist altersabhängig und nimmt, gemessen an der Urinausscheidung, mit zu- nehmendem Alter ab, und zwar von im Mittel 23,8 mg/kg Körpergewicht bei Männern im Alter von 20 bis 29 Jahren auf 9,8 mg/kg in der Altersgruppe 90 bis 99 Jahre (e2). Wesentliche Ursache ist die Ver- minderung der Muskelmasse.
Bei normaler Nierenfunktion wird Kreatinin glo- merulär filtriert und zu 15 % tubulär sezerniert (e3).
Zwischen der glomerulären Filtrationsrate und dem Serumkreatinin besteht eine reziproke nicht lineare Beziehung, sodass Einschränkungen der GFR bis zu einem Abfall auf etwa 40 häufig nicht zu einem An- stieg über den oberen Referenzbereichswert führen (e4). Liegt kein Vorwert vor, gibt eine Konzentration im Referenzbereich keinen Anhalt für eine potenziel- le Verminderung der GFR. Bei der akuten Nierenin- suffizienz steigt das Serumkreatinin direkt mit der Retention im Körper innerhalb von 2 Tagen an. Bei cN ist der Anstieg im Serum nur 30 bis 50 % dessen,
was bei der jeweiligen GFR zu erwarten wäre. Ur - sache ist, dass in Abhängigkeit vom Ausmaß der GFR-Einschränkung 16 bis 66 % des Kreatinins ex- traglomerulär eliminiert werden (e5). So erreichen tubuläre Sekretion und intestinale Elimination ein Maximum bei einer Einschränkung der GFR auf
≤ 15. Extrarenale Patienten-bezogene Faktoren mit Einfluss auf die Kreatininsynthese und somit Kon- zentration im Serum, die beachtet werden müssen, sind Geschlecht, Alter, Ethnie, Muskelmasse, chroni- sche Erkrankungen und der Verzehr von gekochtem
TABELLE 2
Referenzbereiche der GFR (11)
* (mL × min –1 × [1,73 m2] –1) Frühgeburten
Neugeborene Kinder (Wo. 2–8) (Mo. 3–12) Kinder/Jugendliche (1–20 J.) Erwachsene / Alter (Jahre) 20–29
30–39 40–49 50–59 60–69 70–79 80–89
> 0,5 mL × min –1 × kg –1
> 10 mL × min –1 × (m2) –1
16,3 – 44,6 (mL × min –1 × [1,73 m2] –1)
> 70 (mL × min –1 × [1,73 m2] –1)
> 80 (mL × min –1 × [1,73 m2] –1) Männer*
77–179 70–162 63–147 56–130 49–113 42–98 35–81
Frauen*
71–165 64–149 58–135 51–120 45–104 39–90 32–75
KASTEN 2
Kreatinin- und Cystatin-C-basierte Formeln zur Berechnung der eGFR
Kinder
Counahan-Barratt-Formel (e14) Kreatinin-basiert
eGFR (mL × min–1) = 0,43 × Körperlänge (cm) × (SKr [mg/dL])–1 Formel nach Grubb et al (24) Cystatin-C-basiert
eGFR (mL × min –1 × [1,73 m2] –1) = 84,69 × (SCystatin C [mg × L–1])–1,68 × 1,384 (bei Kindern <14 J) Erwachsene
Cockcroft-Gault Formel (19) Kreatinin-basiert
CKr (mL × min-1) = (140 – Alter [Jahre]) × (SKr [mg × dL–1])–1 × (KG [kg] × [72]–1) Korrekturfaktor: für Frauen × 0,85
MDRD-Formel (10) Kreatinin-basiert
eGFR (mL × min–1 × [1,73 m2]–1) = 175 × (SKr standardisiert [mg × dL–1])–1,154 × (Alter [Jahre])–0,203 Korrekturfaktoren: für Frauen × 0,742
f ür Schwarze × 1,18 Formel nach Hoek et al (25) Cystatin-C-basiert
eGFR (mL × min –1 ×[1,73 m2] –1) = 80,35 × (SCystatin C [mg × L–1] – 4)–1,68
Fleisch. Mangelnde Standardisierung der Verfahren zur Kreatininbestimmung beeinträchtigt zusätzlich die Aussagekraft zur Beurteilung der GFR. Medika- mente wie Cimetidin und Trimethoprim hemmen die Kreatininsekretion und erhöhen die Serumkonzen- tration, ohne dass die GFR beeinträchtigt ist. Auch muss berücksichtigt werden, dass Serumkreatinin zur Beurteilung rascher GFR-Änderungen ungeeig- net ist. So wird die GFR bei schnell abnehmender Nierenfunktion zu hoch geschätzt und bei einer Er- holung zu niedrig.
Cystatin C im Serum
Cystatin C ist ein Plasmaprotein mit einem Moleku- largewicht von 13,4 kDa und gehört zu den Cystein- protease-Inhibitoren. Es wird von allen kernhaltigen Zellen in konstanter Rate gebildet, ins Plasma abge- geben, glomerulär filtriert und von den proximalen Tubuluszellen reabsorbiert und metabolisiert. Die Serumkonzentration ist unabhängig von Muskelmas- se, Geschlecht und Alter in der Altersgruppe von 1 bis 50 Jahren.
Diese Eigenschaften zeigen, dass Cystatin C ein guter Marker zur Beurteilung der Nierenfunktion ist.
Vergleichbar dem Serumkreatinin besteht eine inver- se, nicht lineare Beziehung zwischen der GFR und dem Serumcystatin C. Im Vergleich zum Serumkrea- tinin besteht ein stärkerer Anstieg von Cystatin C beim Abfall der GFR auf 70–40 (Grafik) (17). Cysta- tin C steigt ab dem 50. Lebensjahr altersabhängig an und korreliert zum Abfall der GFR.
Cystatin ist nicht immer ein zuverlässiger Marker der Nierenfunktion, da es vermehrt gebildet wird bei Rauchern, Hyperthyreose und Glukokortikoid-The- rapie und vermindert bei Hypothyreose (e6). Nach einer Metaanalyse ist Cystatin C jedoch ein zuverläs- sigerer Parameter zur Erkennung einer cN als Kreati- nin (18).
Kreatinin-basierte eGFR
Die Bestimmung der eGFR erfolgt mittels Formeln, die empirisch patientenbezogene Einflussgrößen berück- sichtigen und somit erlauben, die GFR präziser und richtiger zu beurteilen. Alle die GFR schätzenden For- meln wurden aus Querschnittsdaten von Patientenkol- lektiven entwickelt. Empfohlen werden die Cockcroft- Gault-Formel (19) und die „Modification of Diet in Re- nal Disease“ (MDRD)-Formel (20) (Kasten 2). Erstere berücksichtigt Alter, Körpergewicht, Geschlecht und Serumkreatininwert, letztere Alter, Ethnie, Geschlecht und Serumkreatininwert. Für Kinder wird die Couna- han-Barratt-Formel empfohlen.
GRAFIK
Faktorielle Zunahme von Kreatinin (blau) und Cystatin C (gelb) im Serum bei Abnahme der glomerulären Filtrationsrate (GFR).
KASTEN 3
Vorteile der Cystatin-C-basierten eGFR gegenüber der
Kreatinin-basierten (Beispiele)
Patientengruppe Vorteil
Kinder (e23) Kreatinin ist bei Kindern niedrig und die Bestim- mung im unteren Messbe- reich wenig zuverlässig ältere Menschen (e15) bedingt durch physiologi-
sche Einschränkung der Nierenfunktion und Abnah- me der Muskelmasse kor- reliert Cystatin C besser mit der Inulinclearance als Kreatinin
Muskelschwache, aufgrund geringer Muskel- Beinamputierte, masse ist die Kreatinin- Querschnittsgelähmte (e16) bildung gering, und eine
Niereninsuffizienz wird erst spät anhand der Kreatinin- basierten eGFR erkannt Diabetiker (e17) frühe Stadien der Nierenin-
suffizienz werden zuverläs- siger erkannt als durch die Kreatinin-basierte eGFR Leberzirrhose (e18) die Einschränkung der GFR
wird durch Kreatinin erst spät erkannt, da der Krea- tinmetabolismus in der Le- ber vermindert abläuft Zytostatikatherapie (e19) die Nephrotoxizität von Cis-
platin ist dosisabhängig und eine Einschränkung der GFR wird anhand der Cystatin- basierten eGFR früher er- kannt als anhand der Krea- tinin-basierten
Cockcroft-Gault-Formel
Die Formel schätzt die Kreatinin-Clearance in mL × min–1, nicht aber die GFR und ist nicht standardisiert auf die Körperoberfläche von 1,73 m2. In Relation zur GFR werden systematisch zu hohe Clearance- werte geschätzt, denn die tubuläre Kreatininsekretion wird nicht berücksichtigt (19, 20). Da diese Formel aber das Körpergewicht mit einbezieht, wird sie be- sonders zur Kontrolle der Nierenfunktion unter der Therapie mit Pharmaka, die einen Einfluss auf die Nierenfunktion haben, empfohlen.
MDRD-Formel
Die Formel schließt Alter, Geschlecht und Ethnie ein zur Berücksichtigung mittlerer Unterschiede in Sub- gruppen der Bevölkerung. Somit werden gegenüber dem Serumkreatininwert Einschränkungen der GFR früher erkannt.
Da die MDRD-Formel nur an cN-Patienten er - mittelt wurde, soll eine eGFR > 60 nicht in absolu - ten Zahlenwerten, sondern als eGFR > 60 mL = (mL
× min–1 × [1,73 m2]–1) mitgeteilt werden (20, 21).
Mittlerweile wurden auch Normalpersonen unter- sucht. Die diagnostische Zuverlässigkeit der MDRD- Formel zur Schätzung der GFR wird wie folgt beur- teilt:
●
bei cN kann die eGFR um 6 % zu hoch (11, e7–e9) und bei Normalpersonen um 29 % zu niedrig sein (e10, e11).●
im MDRD-Studienkollektiv lagen die Abwei- chungen der eGFR in 90 % der Fälle innerhalb von ± 30 % der mGFR (21). Bei einer GFR von 60 (mL × min–1 × [1,73 m2]–1) entspricht dies ei- nem Bereich von 42–78 (mL × min–1 × [1,73 m2]–1). Diese Genauigkeit wird unter der Vo- raussetzung für akzeptabel gehalten, dass nach drei Monaten eine nochmalige Bestimmung der eGFR erfolgt (22).●
in der Stadieneinteilung 2 und 3 der cN ordnet die MDRD-Formel die Patienten in zu hohe Stadien ein, in den Stadien 4 und 5 wird richtig klassifiziert (4).Die Überschätzung der GFR durch die MDRD- Formel ist beim Monitoring der cN von Bedeutung.
So wird im Stadium 3 eine jährliche Abnahme der GFR um 1,4 bis 3,9 erwartet. Ein Vergleich der mGFR mit der eGFR zeigte jedoch bei 41,8 % der Patienten eine Abnahme der eGFR, die ≥ 2 geringer war als die mGFR. Somit ist die Verlaufsbeurtei - lung der cN vermittels der eGFR als kritisch zu be- urteilen (23).
Grundsätzlich haben Patienten mit einer eGFR von < 60 mit hoher Wahrscheinlichkeit eine cN. Jun- ge Patienten mit einer solchen eGFR können eine GFR haben, die in Wirklichkeit 29 % höher ist, aber trotzdem wird wahrscheinlich eine Einschrän - kung der Nierenfunktion vorliegen (22). In solchen Fällen ist zur Diagnose eines Nierenschadens der Nachweis zum Beispiel einer Albuminurie erfor - derlich (1).
Wichtig für die Vergleichbarkeit der eGFR in den Laboratorien ist die Anwendung kinetischer Verfah- ren der Jaffé-Reaktion oder enzymatischer Verfah - ren zur Bestimmung des Kreatinins. Dazu müssen Kalibratoren und Kontrollen der angewendeten Me- thoden auf hochspezifische Verfahren der Kreatinin- bestimmung und spezifische Referenzmaterialien zurückgeführt werden (21).
Cystatin-C-basierte eGFR
Zur Berechnung der eGFR ist nur der Cystatin- C-Wert im Serum erforderlich. Wichtige Indikatio- nen sind die Schätzung der GFR bei Kindern (e12, e13), denn bei diesen ist die MDRD-Formel nicht anwendbar (e9) und bei alten Menschen (6). Für Kinder hat sich die Formel nach Grubb (24) als zu- verlässiger erwiesen als diejenige nach Counahan- Barrat und für Erwachsene die nach Hoek (25) als empfindlicher als die MDRD-Formel (Kasten 2). Bei älteren Menschen wird der physiologische jährli che Abfall der GFR mittels der Cystatin-C-basierten eGFR empfindlicher erfasst als mit der MDRD-For- mel (6) und ein Abfall von > 3 ist mit einem erhöh - ten Mortalitätsrisiko in der Folgezeit assoziiert (8).
Weitere Indikationen zur Bestimmung der Cystatin- C-basierten eGFR sind in Kasten 3 aufgeführt.
Resümee
Zur Diagnostik einer cN sind Serumkreatinin und die mit der MDRD-Formel ermittelte eGFR wichtige Basisuntersuchungen. Die Bestimmung von Cystatin C und die Mitteilung der Cystatin-C-basierten eGFR bietet Vorteile, sollte aber aus Kostengründen (die Bestimmung von Cystatin C ist 20- bis 30-mal teurer als die von Kreatinin) bestimmten Patientengruppen vorbehalten bleiben.
KERNAUSSAGEN
●
Die diagnostische Sensitivität der Kreatininbestimmung im Serum ist zur Erkennung einer cN zu niedrig.●
Zusätzlich zum Serumkreatinin sollte die mittels MDRD- Formel berechnete eGFR angegeben werden, denn sie ermöglicht eine frühere Erkennung der cN.●
Bei Normalpersonen bestimmt die MDRD-Formel die GFR zu niedrig, bei CN besteht eine akzeptale Überein- stimmung.●
Mittels Cystatin C und der Cystatin-C-basierten eGFR werden Einschränkungen der GFR früher erkannt als durch Serumkreatinin. Aufgrund höherer Kosten der Cystatinbestimmung ist diese nur bei bestimmten Indi- kationen anzufordern.●
Die direkte Messung der GFR (mGFR) sollte bei Dia - gnostik einer eingeschränkten eGFR erfolgen zur genauen Feststellung des GFR-Basiswertes und zur Abschätzung der Progression einer cN.Interessenkonflikt
Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt im Sinne der Richtlinien des International Committee of Medical Journal Editors besteht.
Manuskriptdaten
eingereicht: 5. 3. 2009, revidierte Fassung angenommen: 14. 7. 2009
LITERATUR
1. National Kidney Foundation: K/DOQI clinical practice guidelines for chronic kidney disease: evaluation, classification, and stratification.
Am J Kidney Dis 2002; 39: 1–286.
2. Stevens LA, Coresh J, Greene T, Levey AS: Assessing kidney func - tion—measured and estimated glomerular filtration rate. N Engl J Med 2006; 354: 2473–83.
3. Coresh J, Astor BC, Greene T, Eknoyan G, Levey AS: Prevalence of chronic kidney disease and decreased kidney function in the adult US population: Third Health Nutrition and Examination Survey. Am J Kidney Dis 2003; 41: 1–12.
4. Marsik C, Endler G, Gulesserian T, Wagner O, Sunder-Plassmann G:
Classification of chronic kidney disease by estimated glomerular fil- tration rate. Eur J Clin Invest 2008; 38: 253–9.
5. Go A, Cherow G, Fan D, Mc Culloch CE, Hsu CY: Chronic kidney disease and the risks of death and cardiovascular events and hos- pitalization. N Engl J Med 2004; 351: 1296–305.
6. Shlipak MG, Katz R, Kestenhbaum B, Fried LF, Newman AB, Sisco- vick DS, et al.: Rate of kidney function decline in older adults: a comparison using creatinine and cystatin C. Am J Nephrol 2009;
30: 171–8.
7. Lindeman RD, Tobin J, Shock NW: Longitudinal studies on the rate of decline in renal function with age. J Am Geriatr Soc 1985; 33:
278–85.
8. Rifkin D, Shlipak MG, Katz R, et al.: Rapid kidney function decline and mortality risk in older adults. Arch Intern Med 2008; 168:
2212–8.
9. Coresh J, Byrd-Holt D, Astor BC, et al.: Chronic kidney disease aware ness, prevalence, and trends among U.S. adults, 1999 to 2000. J Am Soc Nephrol 2005; 16: 180–8.
10. Stevens LA, Zhang Y, Schmid CH: Evaluating the performance of equations for estimating glomerular filtration rate. J Nephrol 2008;
21: 797–807.
11. Duarte CG, Preuss HG: Assessment of renal function—glomerular and tubular. Clin Lab Med 1993; 13: 33–52.
12. Schleicher E: Pathobiochemie und Diagnostik der diabetischen Nephropathie. J Lab Med 1999; 23: 199–204.
13. Peters AM, Bird NJ, Halsall I, Peters C, Michell AR: Evaluation of the modification of diet in renal disease equation (eGFR) against simul- taneous, dual marker multi-sample measurements of glomerular fil- tration rate. Ann Clin Biochem 2009; 46: 58–64.
14. National Kidney Disease Education Program: Health Professionals:
Chronic kidney disease overview. http://nkdep.nih.gov/professionals/
chronic_kidney_disease. htm (last accessed August 2006).
15. Thomas L: Creatinin: In: Thomas L (ed.): Labor und Diagnose.
Frankfurt: TH-Books 2008: 535–41.
16. Laterza OF, Price CP, Scott MG: Cystatin C: an improved estimator of glomerular filtration rate. Clin Chem 2002; 48: 699–707.
17. Newman DJ, Thakkar H, Edwards RG, et al.: Serum cystatin C mea- sured by automated immunoassay: a more sensitive marker of changes in GFR than serum creatinine for glomerular filtration rate.
Kidney Int 1995; 47: 312–8.
18. Dharnidharka VR, Kwon C, Stevens G: Serum cystatin C is superior to serum creatinine as a marker of kidney function: a meta-analy- sis. Amer J Kidney Dis 2002; 40: 221–6.
19. Cockcroft DW, Gault MH: Prediction of creatinine clearance from se- rum creatinine. Nephron 1976; 16: 31–41.
20. Levey AS, Bosch JP, Breyer Lewis J, Greene T, Rogers N, Roth D: A more accurate method to estimate glomerular filtration rate from serum creatinine: a new prediction equation. Ann Intern Med 1999;
130: 461–70.
21. Myers GL, Miller WG, Coresh J, et al.: Recommendations for improv - ing serum creatinine measurement: a report from the Laboratory Working Group of the National Kidney Disease Education Program.
Clin Chem 2006; 52: 5–18.
22. Leyey AS, Stevens LA, Hostetter T: Automatic reporting of estimated glomerular filtration rate—just what the doctor ordered. Clin Chem 2006; 52: 2188–93.
23. Xie D, Joffe MM, Brunelli SM, et al.: A comparison of change in measured and estimated glomerular filtration rate in patients with non-diabetic kidney disease. Clin J Am Soc Nephrol 2008; 3:
1332–8.
24. Grubb A, Nyman U, Björk J, et al.: Simple cystatin C-based predic - tion equations for glomerular filtration rate compared with the modi- fication of diet in renal disease prediction equation for adults and the Schwartz and the Counahan-Barratt prediction equations for children. Clin Chem 2005; 51: 1420–31.
25. Hoek FJ, Kempermann FA, Krediet RT: A comparison between cystatin C, plasma creatinine and the Cockcroft-Gault formula for the estimation of glomerular filtration rate. Nephrol Dial Transplant 2003; 18: 2024–31.
Anschrift für die Verfasser Prof. Dr. med. Lothar Thomas Laboratoriumsmedizin Krankenhaus Nordwest Steinbacher Hohl 2–26 60488 Frankfurt am Main E-Mail: th-books@t-online.de
SUMMARY
Renal Failure—Measuring the Glomerular Filtration Rate Background: Chronic renal disease is common, and its prevalence is rising. Its main causes are hypertension and diabetes mellitus. An ab- normally low glomerular filtration rate (GFR) often escapes medical notice in the earliest, most treatable stage, so that an increasing num- ber of patients progress to end-stage renal failure. Early recognition of low GFR would thus be an important clinical advance.
Methods: The authors selectively review the literature retrieved by a PubMed search on the topic and also present their own clinical and laboratory data.
Results: Chronic renal failure can be detected early by direct measure- ment of the GFR with the aid of an exogenous filtration marker. Such techniques are costly and time-consuming and are therefore indicated only for patients at special risk. Chronic renal disease can also be diagnosed early with the aid of the endogenous filtration markers creat - inine and cystatin C, which serve as indicators of a low GFR. The se - rum levels of these two substances are not taken as measures of GFR in themselves, but are rather entered into predictive equations for the estimation of GFR. Cystatin C-based equations seem to be more sensi- tive indicators of low GFR than creatinine-based equations.
Conclusions: Creatinine- and cystatin C-based equations for the esti- mation of GFR are valuable tools for the early diagnosis of chronic renal disease and for disease staging according to the US National Kidney Foundation criteria.
Key words: renal failure, chronic disease, nephropathy, hypertension, diabetes mellitus
Zitierweise: Dtsch Arztebl Int 2009; 106(51–52): 849–54 DOI: 10.3238/arztebl.2009.0849
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ÜBERSICHTSARBEIT
Niereninsuffizienz – Bestimmung der glomerulären Funktion
Christian Thomas, Lothar Thomas
e11. Rule AD, Larson TS, Bergstralh EJ, Slezak JM, Jacobson SJ, Cosio FG, et al.: Using serum creatinine to estimate glomerular filtration rate: accuracy in good health and in chronic kidney disease. Ann Intern Med 2004; 141: 929–37.
e12. Harmon WE: Glomerular filtration rate in children with chronic kid- ney disease. Clin Chem 2009; 55: 400–1.
e13. Miller WG: Estimating equations for glomerular filtration rate in children: laboratory considerations. Clin Chem 2009; 55:402–3.
e14. Counahan R, Chantler C, Ghazali S, Kirkwood B, Rose F, Barratt TM: Estimation of glomerular filtration rate from plasma creatinine concentration in children. Arch Dis Child 1976; 51: 875–8.
e15. Fliser D, Ritz E: Serum cystatin C concentration as a marker of re- nal dysfunction in the elderly. Am J Kidney Dis 2001; 37: 79–83.
e16. Thomassen SA, Johannesen IL, Erlandsen EJ, Abrahamsen J, Randers E: Serum cystatin C as a marker of the renal function in patients with spinal cord injury. Spinal Cord 2002; 40: 524–8.
e17. Christensson AG, Grubb AO, Nilsson JA, Norrgren K, Sterner G, Sundkvist G: Serum cystatin C advantageous compared with se- rum creatinine in the detection of mild but not severe diabetic nephropathy. J Intern Med 2004; 256: 510–8.
e18. Orlando R, Mussap M, Plebani M, Piccoli P, De Martin S, Floreani, et al.: Diagnostic value of plasma cystatin C as a glomerular filtra- tion marker in decompensated liver cirrhosis. Clin Chem 2002;
48: 850–8.
e19. Stabuc B, Vrhovec L, Stabuc-Silih M, Cizej TE: Improved predic - tion of decreased creatinine clearance by serum cystatin C: use in cancer patients before and during chemotherapy. Clin Chem 2000; 46: 193–7.
e20. Thomas L: Cystatin C: In: Thomas L, Hrsg.: Labor und Diagnose.
Frankfurt: TH-Books 2008: 548–54.
LITERATUR
e1. Miller WG, Bruns DE, Hortin GL, Sandberg S, Aakre KM, McQueen MJ, et al.: Current issues in measurement and reporting of urinary albumin excretion. Clin Chem 2009; 55: 24–38.
e2. Kampmann J, Siersbaek-Nielsen K, Kristensen M, Hansen JM:
Rapid evaluation of creatinine clearance. Acta Med Scand 1974;
196: 517–20.
e3. Kampmann JP, Hansen JM: Glomerular filtration rate and creati - nine clearance. Br J Pharmacol 1981; 12: 7–14.
e4. Levey AS, Coresh J, Balk E, Kausz AT, Levin A, Steffens MW, et al.: National Kidney Foundation practice guidelines for chronic kidney disease: evaluation, classification, and stratification. Ann Intern Med 2003; 139: 137–47.
e5. Goldman R: Creatinine excretion in renal failure. Proc Soc Exp Biol Med 1954; 85: 446–8.
e6. Ichihara K, Saito K, Itoh Y: Sources of variation and reference in- tervals for serum cystatin C in a healthy Japanese adult popula - tion. Clin Chem Lab Med 2007; 45: 1232–6.
e7. Vervoort G, Willems HL, Wetzels JF: Assessment of glomerular fil- tration rate in healthy subjects and and normoalbuminuric diabetic patients: validity of a new (MDRD) prediction equation. Nephrol Dial Transplant 2002; 17: 1909–13.
e8. Rule AD, Gussak HM, Pond GR, Bergstralh EJ, Stegall MD, Cosio FG, et al.: Measured and estimated GFR in healthy potential liver donors. Am J Kidney Dis 2004; 43: 112–9.
e9. Pierrat A, Gravier E, Saunders C, Caira MV, Ait-Djafer Z, Legras B, et al.: Predicting GFR in children and adults: a comparison of the Cockcroft-Gault, Schwartz and Modification of Diet in Renal Disease formulas. Kidney Int 2003; 64: 1425–36.
e10. Lin J, Knight EL, Hogan ML, Singh AK: A comparison of prediction equations for estimating glomerular filtration rate in adults with - out kidney disease. J Am Soc Nephrol 2003; 14: 2573–80.
