Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Vorlesung: Nieren- und Urindiagnostik

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Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Vorlesung: Nieren- und Urindiagnostik

Wintersemester 2021/22

Dr. med. Michael Erren

Zentrale Einrichtung Labor – UKM Labor –

Universitätsklinikum Münster Albert-Schweitzer-Campus 1

48149 Münster Tel.: 0251 83-47233 Fax: 0251 83-47225 erren@uni-muenster.de www.klichi.uni-muenster.de

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Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Vorlesung: Nieren- und Urindiagnostik

Wintersemester 2021/22

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Blutuntersuchungen

• Funktionsdiagnostik (GFR) - Harnstoff

- Kreatinin - Cystatin C

• Differentialdiagnostik

- Immunologische Parameter (ASL, Anti-DNAase B, C3) Blut- und Urinuntersuchungen

• Kreatinin-Clearance

• Inulin-Clearance

• PAH-Clearance Urinuntersuchungen

• Proteinuriediagnostik

• Tubuläre Funktionsuntersuchungen (Osmolarität, Glucosurie)

• Urinstatus (Seminar)

• Urinsediment (Seminar)

Untersuchungsproben und -Parameter

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Glomeruläre Funktionsuntersuchungen (Serum, Plasma)

Keine differentialdiagnostischen Hinweise ! Harnstoff, Kreatinin, Cystatin C

Indikationen

• Screening zur Überprüfung der Nierenfunktion

• Monitoring

o

Niereninsuffizienz, Dialyse-Patienten

o

Medikation mit nephrotoxischen Medikamenten (z.B. Analgetika, Antibiotika, Zytostatika)

• Dosisanpassung von Medikamenten

o

z.B. Digoxin, Digitoxin

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www.dosing.de

(7)

4

22

(8)

½ – 0 – 0 – 0

1 – 2 – 0 – 0 (6x)

=> Therapeutisches Drugmonitoring (TDM)

22

45 79,3

45

2,2

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• Proteinzufuhr, Katabolismus (Fieber, Kachexie, Fasten) Nierenperfusion (Diurese 30%, Antidiurese 70%)

• Niereninsuffizienz: ANV (perfusionsabhängig)

Nierentransplantation: Abstossung (entzündungsabhängig)

• Diagnostische Lücke: GFR-Einschränkung 75%

Referenzbereich: < 50 mg/dl

• Nachweis: Farbstoff oder enzymatisch

Glomeruläre Funktionsuntersuchungen

Harnstoff (Serum / Plasma)

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• Abhängig von Muskelmasse, Alter, Geschlecht

• Alter:

1 Jahr: < 0,6 mg/dl 13 Jahre: < 1,0 mg/dl

> 18 Jahre: < 1,1 mg/dl

im Alter: konstant (GFR↓)

• Diagnostische Lücke: GFR-Einschränkung 50%

Referenzbereich: < 1,1 mg/dl

• Formeln zur Abschätzung der Kreatinin-Clearance:

Cockcroft & Gault (universell): Serumkreatinin verrechnet mit Alter, Geschlecht, Gewicht MDRD (< 60 ml/Min.): Serumkreatinin verrechnet mit Alter, Geschlecht, Ethnie

[MDRD: Modification of Diet in Renal Disease]

CKD-EPI (> 60 ml/Min): Serumkreatinin verrechnet mit Alter, Geschlecht, Ethnie

[CKD-EPI: Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration]

• Bestimmungsmethoden: Farbstoff (Jaffe), enzymatisch

Glomeruläre Funktionsuntersuchungen Kreatinin (Serum / Plasma)

Universell Monitoring Screening

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• Produziert von allen kernhaltigen Zellen (konstant)

• Unabhängig von: Ernährung, Muskelmaße, Fieber, Alter, Geschlecht Abhängig: Rauchen, Schilddrüsenfunktion, Glucosteroide

• Diagnostische Lücke: GFR-Einschränkung 30%

Referenzbereich: < 0,96 mg/l

• Umrechnungsformel (Schätz-Clearance): Cystatin C auf GFR

glomeruläre Filtrationsrate (ml/Min.) = 74,835

—————————

Cystatin C (mg/l) ^1.333

Glomeruläre Funktionsuntersuchungen

Cystatin C (Serum, Plasma)

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• Produziert von allen kernhaltigen Zellen (konstant)

• Unabhängig von: Ernährung, Muskelmaße, Fieber, Alter, Geschlecht Abhängig: Rauchen, Schilddrüsenfunktion, Glucosteroide

• Diagnostische Lücke: GFR-Einschränkung 30%

Referenzbereich: < 0,96 mg/l

• Umrechnungsformel (Schätz-Clearance): Cystatin C auf GFR

glomeruläre Filtrationsrate (ml/Min.) = 74,835

—————————

Cystatin C (mg/l) ^1.333

Glomeruläre Funktionsuntersuchungen

Cystatin C (Serum, Plasma)

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• Anti-Streptolysin (ASL), Anti-DNAse B (ADB)

• Komplementfaktor C3; CAVE: Akute-Phase-Reaktion?! => CRP

• Anti-ds-DNA-AK (Lupus eryth., selektive glomeruläre Proteinurie)

• Antibasalmembran-AK (Goodpasture, unselektive glomeruläre Proteinurie)

• Monoklonale Immunglobuline

• …

• Goldstandard: Biopsie (GN, TX)

• Bild: Echo, Rö, CT, MRT, Szinti

Differentialdiagnostische-Untersuchungen

(Serum / Plasma)

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• Formel: U x V / S x T

• Formel adjustiert: U x V / S x T x Körperoberfläche / 1,73 m²

• Kreatinin-Clearance_endogen: 120 ml/Min. (bis 30 Jahre; ♂ > ♀) geringe diagnostische Lücke: ca. 10%

• Inulin-Clearance_exogen: 120-150 ml/Min.

keine diagnostische Lücke: ca. 1%

• PAH-Clearance_exogen: 500-800 ml/Min. (renaler Plasmafluss)

Paraaminohippursäure: glomerulär filtriert (20%)+ tubulär sezerniert (80%) + NICHT rückresorbiert

• Filtrationsfraktion: Inulin / PAH: circa 0,2 [DD: glomerulär vs. vaskulär]

Clearance-Untersuchungen (Serum / Plasma + Urin)

Größe, Gewicht

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Progression DM, HT, GN (inapparent)

Kreatinin-Clearance

1,1 mg/dl

Diagnostische Lücke:

Plasma Harnstoff: 75%

Kreatinin: 50%

Cystatin C: 30%

Plasma + Sammelurin Kreatinin-Clearance: 10%

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Hyperkaliämie – lebensbedrohlich!

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Uringewinnung

• Spontanurin, 1. / 2. Morgenurin (circadian, konzentriert)

• Mittelstrahlurin (> 100.000 Bakterien/ml = signifikante Bakteriurie [Kass-Zahl])

• Kathederurin, Invaginationskatheder

• Suprapubische Punktion

• Sammelurin (24 Std.)

„Blutiger“ Urin

• 3 Gläser-Probe

• Urinteststreifen / -Sediment

Untersuchungen im Urin

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Funktion des Tubulusapparates:

Rückgewinnung aus Primärharn:

Wasser, Elektrolyten, Glucose, Proteine

• Urinosmolarität > 600 mosmol/kg: => OK

< 600 mosmol/kg: => nicht OK

Funktionstest (Durstversuch): 12 Stunden Dursten => 3x DD: tubulärer Schaden, Diabetes insipidus,

Pyelonephritis, Nephrokalzinose, Gichtniere

• Proteinuriediagnostik (tubuläre Marker)

• Nachweis von Glucose (Glucosurie):

Diabetes mellitus, Schwangerschaft, angeboren Stoffwechselstörungen

Untersuchungen zur tubulären Funktion

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Proteinurie

Schaum

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Proteinurie

Schaum

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• Leichte Proteinurie

< 100 mg Protein/Tag (körperliche Belastung, Fieber, orthostatische Dysregulation)

• Menge vermehrt (> 150 mg Protein/Tag) oder unphysiologisches Muster

• Mikro-Albuminurie: 30-300 mg Albumin/Tag, 20-200 mg/l, Alb./Krea. Ratio < 10

- normale Teststreifen: geringe Nachweisgrenze (200 mg/l) => immunologische Schnelltests (20 mg/l) oder Labor (Biuret) - normale Teststreifen: nur Albumin + IgG, schlecht Mikroglobuline, nicht Leichtketten; => Labor (Biuret)

• Makro-Albuminurie: > Mikro-Albuminurie

Proteinuriediagnostik

„Oligo“

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Proteinuriediagnostik

„Oligo“

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Proteinuriediagnostik

„Oligo“

(24)

Verteilung der Molekulargewichte der Urinproteine

Auftragsstelle der Elektrophorese

Wanderungsrichtung

gross klein

Leitproteine:

• Prärenal: freies Hämoglobin, Myoglobin, Bence-Jones-Proteine

• Glomerulär: Albumin, IgG

• Tubulär: α₁- und β₂-Mikroglobulin

• Postrenal: α₂-Makroglobulin (250 kD => Blutung) glomerulär

unselektiv selektiv

tubulär

Filter (~ 70 kDa)

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Albumin

Auftragsstelle TransferrinIgG

α₁-Mikroglobulin β₂-Mikroglobulin

Proteinurie

Polyacrylamid-Gelelektrophorese (PAGE)

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Differentialdiagnostik

Proteinurie

und diagnostische Erwartungsgruppen

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• Prärenal

• Glomerulär

• Tubulär

• (Glomerulär-Tubulär)

• Postrenal

Differenzierung Proteinurie

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Proteinuriediagnostik: Normalzustand

Filter

(29)

Differenzierung Proteinurie

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Proteinuriediagnostik: Prärenale Proteinurie

• Bence-Jones Proteinurie (Plasmozytom)

• Hämoglobinurie (Hämolyse)

• Myoglobinurie (Rhabdomyolyse)

Filter

(31)

Proteinuriediagnostik: Glomeruläre Proteinurie (unselektiv)

Filter

(32)

(33)

Proteinuriediagnostik: Tubuläre Proteinurie

Filter

(34)

Proteinuriediagnostik: Glomerulär-tubuläre Proteinurie

Filter

(35)

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• Entzündung oder Blutung im Bereich ableitender Harnwege

• Serumproteinen > 250 kD im Harn in serumähnlichen Verhältnissen:

o α₂-Makroglobulin o IgG

o Albumin

Proteinuriediagnostik: Postrenale Proteinurie

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Proteinuriediagnostik: Postrenale Proteinurie

Filter

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• Primärdiagnostik

• Frischer Urin (2 - 4 Stunden)

• Aufschütteln (zelluläre Komponenten)

• 1 Sekunde eintauchen

(cave: Auswaschen der Nachweisreagenzien)

• Ablesen nach 60 Sekunden

• Evtl. Auswertung mit Autoanalyser (Streifenleser)

Urinteststreifen Urinstatus

Seminar

• Primärdiagnostik

• Frischer Urin (2 - 4 Stunden)

• Aufschütteln (zelluläre Komponenten)

• 1 Sekunde eintauchen

(cave: Auswaschen der Nachweisreagenzien)

• Ablesen nach 60 Sekunden

• Evtl. Auswertung mit Autoanalyser (Streifenleser)

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• Bei positivem Urinteststreifen => mikroskopische Beurteilung

(300-400x Vergrößerung)

• Frischer Urin (2-4 Stunden) Untersuchungsmethoden:

• Sediment

(semiquantitativ, Angabe pro Gesichtsfeld) - Zentrifugation (10 ml, 800 g , 5 Min.)

- Normal: < 2 Ery/GF (5/µl)

< 5 Leukozyten/GF (10/µl)

Schnellstreifentest: Nachweisgrenze Leukozyten 20/µl Frauen: 40% falsch positiv [Fluor]

• Zählkammer (quantitativ, Angabe pro µl) - Keine Zentrifugation

Urinsediment

Seminar

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Klausur

Hinweis

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• Abhängig von Muskelmasse, Alter, Geschlecht

• Alter:

1 Jahr: < 0,6 mg/dl 13 Jahre: < 1,0 mg/dl

> 18 Jahre: < 1,1 mg/dl

im Alter: konstant (GFR↓)

• Diagnostische Lücke: GFR-Einschränkung 50%

Referenzbereich: < 1,1 mg/dl

• Formeln zur Abschätzung der Kreatinin-Clearance:

Cockcroft & Gault (universell): Serumkreatinin verrechnet mit Alter, Geschlecht, Gewicht MDRD (< 60 ml/Min.): Serumkreatinin verrechnet mit Alter, Geschlecht, Ethnie

[MDRD: Modification of Diet in Renal Disease]

CKD-EPI (> 60 ml/Min): Serumkreatinin verrechnet mit Alter, Geschlecht, Ethnie

[CKD-EPI: Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration]

• Bestimmungsmethoden: Farbstoff (Jaffe), enzymatisch

Glomeruläre Funktionsuntersuchungen Kreatinin (Serum / Plasma)

Universell Monitoring Screening

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Progression DM, HT, GN (inapparent)

Kreatinin-Clearance

1,1 mg/dl

Diagnostische Lücke:

Plasma Harnstoff: 75%

Kreatinin: 50%

Cystatin C: 30%

Plasma + Sammelurin Kreatinin-Clearance: 10%

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Verteilung der Molekulargewichte der Urinproteine

Auftragsstelle der Elektrophorese

Wanderungsrichtung

gross klein

Leitproteine:

• Prärenal: freies Hämoglobin, Myoglobin, Bence-Jones-Proteine

• Glomerulär: Albumin, IgG

• Tubulär: α₁- und β₂-Mikroglobulin

• Postrenal: α₂-Makroglobulin (250 kD => Blutung) glomerulär

unselektiv selektiv

tubulär

Filter (~ 70 kDa)

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• Bei positivem Urinteststreifen => mikroskopische Beurteilung

(300-400x Vergrößerung)

• Frischer Urin (2-4 Stunden) Untersuchungsmethoden:

• Sediment

(semiquantitativ, Angabe pro Gesichtsfeld) - Zentrifugation (10 ml, 800 g , 5 Min.)

- Normal: < 2 Ery/GF (5/µl)

< 5 Leukozyten/GF (10/µl)

Schnellstreifentest: Nachweisgrenze Leukozyten 20/µl Frauen: 40% falsch positiv [Fluor]

• Zählkammer (quantitativ, Angabe pro µl) - Keine Zentrifugation

Urinsediment

Seminar

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Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik

Vorlesung: Nieren- und Urindiagnostik

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Sommersemester 2021