Diferenciální diagnostika proteinurie

KLINICKÁ SITUACE

U asymptomatického dítěte byla při chemickém vyšetření moči zjištěna přítomnost bílkoviny.

U dítěte se objevily otoky. Cílené vyšetření prokázalo proteinurii.

Základní pojmy

Proteinurie znamená nadměrnou přítomnost bílkoviny v moči. Může být benigním nálezem, ale také prvním příznakem závažného a často progresivního onemocnění ledvin.

Proteinurie může být „fyziologická“, kterou nacházíme i u zdravých lidí, nebo „patologická“, která je projevem určitého onemocnění. I fyziologická proteinurie má ortostatický charakter. Rozdíl mezi fyziologickou a patologickou proteinurií je dán množstvím bílkoviny vyloučené ledvinami do moči.

Podle intenzity můžeme proteinurii rozdělit na fyziologickou, patologickou a nefrotickou. Fyziologická proteinurie, podle mezinárodně přijaté definice, nepřesahuje u dětí 4 mg/m²/hod, to je 96 mg/m²/24 hod (zaokrouhleno 100 mg/m²/24 hod). Patologická proteinurie je větší než fyziologická a menší než nefrotická proteinurie – pohybuje se v rozmezí 96–960 mg/m²/24 hod. Nefrotická proteinurie je projevem nefrotického syndromu a podle Mezinárodně přijaté definice množství bílkoviny vyloučené do moči je 40 mg/m²/hod, tj. 960 mg/m²/24 hod (což odpovídá přibližně proteinurii přesahující 1 g/m²/24 hod) a vyšší. Nefrotická proteinurie je jedním z diagnostických kritérií nefrotického syndromu.

ROZLIŠENÍ TYPŮ PROTEINURIE

Fyziologická proteinurie je tvořena z největší částí Tammovým-Horsfalovým proteinem (Uromodulinem), secernovaným tubulárními buňkami tlusté části vzestupného raménka Henleho kličky. Na fyziologické proteinurii se také podílí albumin, IgG, sekreční IgA a volné lehké řetězce imunoglobulinů.

Funkční proteinurie je přechodná proteinurie, která se může vyskytnout u zdravých jedinců např. po cvičení (košíková, lední hokej, maraton apod.), po nadměrné tělesné námaze a stresu. Předpokládá se, že mechanismus vzniku této proteinurie je hemodynamický a je tedy nejspíše glomerulárního původu.

Febrilní proteinurie znamená přechodný nález bílkoviny v moči u dětí při teplotě. Není silná, bývá glomerulární, někdy smíšená (glomerulární + tubulární). Patofyziologický mechanismus jejího vzniku není známý, může se jednat o důsledek změny perfuze ledvin či o vliv mediátorů zánětu. Tento typ proteinurie mají jen některé děti s horečkou a výše horečky nemá vztah k intenzitě proteinurie.

Chladová proteinurie patří také mezi přechodné proteinurie a vyskytuje se u zdravých jedinců po silném prochlazení.

Ortostatická proteinurie se dříve považovala za neškodnou a nazývala se „benigní ortostatická proteinurie“. Vyskytuje se u 2–3 % mladých zdravých jedinců, zejména mužů. Typické je kolísání množství bílkoviny vyloučené do moči v závislosti na poloze těla. V prvním ranním vzorku moči je bílkovina v minimálním množství, zatímco při vyšetření v průběhu dne je její množství větší. Podle nepublikovaného sdělení prof. MUDr. Jaroše, bývalého přednosty nefrologické kliniky ÚVN, který u branců s ortostatickou proteinurií prováděl renální biopsie, u 20 % bioptovaných branců byl tento typ proteinurie projevem chronické glomerulonefritidy.

Podle místa vzniku dělíme proteinurii na prerenální, renální a postrenální.

Při prerenální proteinurii nacházíme v krevním oběhu nadměrné množství nízkomolekulárních, snadno filtrovatelných bílkovin. Tyto bílkoviny se dostávají ve velkém množství do primárního ultrafiltrátu, překročí resorpční kapacitu tubulárních buněk a dostávají se do moči. Příkladem je myoglobin u rhabdomyolýzy, hemoglobin u akutní hemolytické krize, lehké řetězce imunoglobulinů u monoklonálních gamapatií, ale i nadměrný přívod bílkoviny stravou nebo infuzemi. V tomto případě není proteinurie projevem onemocnění ledvin ani močových cest.

Renální proteinurie je projevem onemocnění ledvin, může být projevem onemocnění glomerulů (glomerulární proteinurie) či tubulů (tubulární proteinurie). Glomerulární proteinurii rozdělujeme na selektivní a neselektivní, podle molekulární hmotnosti vylučované bílkoviny.

Při selektivní proteinurii nacházíme v moči bílkoviny o nižší molekulové hmotnosti, převážně albumin. Při neselektivní proteinurii jsou v moči i bílkoviny o velké molekulové hmotnosti, např. IgG. Selektivní glomerulární proteinurie je typickým nálezem u nefrotického syndromu na podkladě minimálních změn glomerulů (minimal change disease). Selektivní glomerulární proteinurie je způsobena postižením vnější části bazální membrány a podocytů, lamina densa zůstává neporušená.

Neselektivní glomerulární proteinurii zjišťujeme u dětí s různými typy chronických glomerulonefritid. U této proteinurie nacházíme větší strukturální změny glomerulární membrány včetně poškození lamina densa. Na základě vyšetření selektivity proteinurie lze do jisté míry uvažovat o typu onemocnění ledvin a o možné progresi chronického onemocnění ledvin (rozvoje chronického selhání). Při průkazu selektivní proteinurie je v moči převážně albumin a lze usuzovat na menší defekt bazální membrány glomerulů. Pacienti se selektivní proteinurií mají lepší prognózu a s velkou pravděpodobností se u nich jedná o minimální změny glomerulů. Tato úvaha ale neplatí absolutně u všech pacientů. Vyšetření selektivity protei-nurie poskytuje pouze orientační údaje, na základě tohoto vyšetření nelze posoudit rozsah a aktivitu onemocnění.

Proteinurie tubulární je projevem vylučování bílkovin s malou molekulovou hmotností do moči. Nízkomolekulární bílkoviny díky svým fyzikálně chemickým vlastnostem rychle přecházejí přes glomerulární bazální membránu, dostávají se ve vysoké koncentraci do primární moči a v tubulech se téměř kompletně resorbují. Při porušené funkci, resp. neschopnosti tubulů tyto molekuly zpět vstřebat, se dostávají ve vysoké koncentraci do moči (např. lysozym, lehké řetězce imunoglobulinů, alfa-1 a beta-2 mikroglobuliny). V moči lze běžně stanovit alfa-1 a beta-2 mikroglobulin při elektroforetickém vyšetření bílkovin. Tubulární proteinurie jen zřídka přesahuje 1 g/24 hodin.

Při postrenální proteinurii dochází k úniku plazmy či sekreci bílkoviny při zánětech, krvácení či tumorech v močových cestách. Většinou je tato proteinurie spojena s mikroskopickou, vzácněji makroskopickou hematurií. U dětí se vyskytuje velmi vzácně.

Arteficiální proteinurie je charakterizována přítomností cizorodé bílkoviny v moči, kterou z nějakého důvodu pacient do moči přidal. Nejčastěji se jedná o vaječnou bílkovinu (vaječný bílek), která je velmi snadno dostupná.

Mikroalbuminurie je vylučování malého množství albuminu do moči. Je velmi důležitá pro včasné odhalení počínajícího postižení ledvin u diabetu a při hypertenzi.

Proč je důležité stanovení velikosti proteinurie?

Stanovení velikosti proteinurie je důležité pro sledování aktivity onemocnění, ale také pro odhad prognózy. Ve velkých studiích u dětí i dospělých bylo jednoznačně prokázáno, že velikost proteinurie významně ovlivňuje rychlost progrese chronického onemocnění ledvin a vznik konečného stadia ledvinné choroby.

Jaké mechanismy brání průniku krevní bílkoviny do moči?

Ledviny mají několik mechanismů, které brání přechodu bílkoviny do moči. V první řadě je to negativní elektrický náboj kapilaro-glomerulární membrány, kterou tvoří lamina fenestrata endotelu, vlastní bazální membrána a štěrbinová (slit) membrána lokalizovaná mezi pedicelami podocytů. Vzhledem k negativnímu náboji většiny bílkovin jsou molekuly bílkovin touto membránou odpuzovány zpět do krevního oběhu. Druhou bariéru představuje tvar a velikost póru v bazální a štěrbinové membráně glomerulů.

Jak se dostávají bílkoviny do moči?

Glomerulární membrána zabraňuje průniku bílkovin z krve do moči. Průchod bílkoviny přes glomerulární membránu závisí na její molekulové hmotnosti, elektrickém náboji a tvaru molekuly. Nízkomolekulární bílkoviny jsou volně v glomerulech filtrovány a dostávající se do primární moči. V tubulech dochází téměř k úplnému vstřebávání nízkomolekulárních bílkovin, proto se v moči nacházejí pouze ve stopovém množství. Jako příklad nízkomolekulárních bílkovin je možné uvést alfa-1 a beta-2 mikroglobuliny, které je možné běžně vyšetřovat. Bílkoviny s větší molekulovou hmotností než 69 kD pronikají do moči velmi omezeně. Tesař uvádí, že u dospělého pacienta proteče ledvinami cca 40–45 kg albuminu denně, z tohoto množství se do ultrafiltrátu dostávají jen asi 2–3 g albuminu denně; 99 % profiltrovaného albuminu je katabolizováno tubulárními buňkami, a proto se do moči vyloučí méně než 30 mg denně.

VYŠETŘENÍ MOČI NA PŘÍTOMNOST BÍLKOVINY

Vyšetření testačním papírkem

Při orientačním vyšetření proteinurie testačním proužkem detekujeme bílkovinu v moči od 0,2–0,3 g/l. Většina testačních proužků je založena na průkazu albuminu v moči, který detekujeme od koncentrace 200 mg/l. Nálezy v moči vyjadřujeme od negativních až po 4 j. (dříve 0 – ++++), toto rozmezí odpovídá 0–5 g/l. Množství stanovené bílkoviny v moči závisí nejen na množství bílkoviny, ale také na zahuštění, resp. naředění moči (koncentrace bílkoviny se zvyšuje resp. snižuje).

„Snížení proteinurie“ u konkrétního pacienta nemusí znamenat pokles proteinurie, ale zvýšený příjem tekutin nebo polyurii. Testační proužky prokazují v moči pouze albumin a ostatní bílkoviny s nimi nemůžeme zjistit (hemoglobin, myoglobin, tubulární proteinurii atd.). Pro nízkou senzitivitu a specificitu se od vyšetření proteinurie testačními proužky upouští.

Vyšetření moči 20% kyselinou sulfosalicylovou

Kyselina sulfosalicylová reaguje na každou bílkovinu, nejen na albumin jako testační proužky. Po přidání 0,5 ml kyseliny do 2 ml moči v přítomnosti bílkoviny dojde k její precipitaci a vytvoření sraženiny. Hodnocení je semikvantitativní od negativní až po 4 j. Při nepřítomnosti bílkoviny zůstane moč po přidání kyseliny čirá a nedojde ke vzniku zákalu či sraženiny. Pokud je v moči přítomno velké množství bílkoviny, objeví se ve zkumavce tvarohovitá sraženina.

Kvantitativní vyšetření proteinurie

Vzhledem k tomu, že koncentrace vyloučené bílkoviny do moči je silně ovlivňovaná příjmem tekutiny//objemem moči, nelze proteinurii vyjádřenou v mg/l moči používat k dlouhodobému sledování pacientů ani k hodnocení úspěšnosti léčby. Proto se proteinurie hodnotí jako množství vyloučené bílkoviny do moči za 24 hodin (kvantitativní proteinurie). Toto vyšetření se po dlouhou dobu považovalo za zlatý standard. Problémem této metody, zejména u malých dětí a starých lidí, je nepřesný sběr moči, který podstatným způsobem ovlivňuje výsledek vyšetření. Pokud chybí jedna či více porcí moči, dostáváme falešně nižší ztrátu bílkoviny do moči.

V posledních letech se u dětí, vzhledem k rozdílnému tělesnému povrchu, začala kvantitativní proteinurie vyjadřovat jako odpad bílkoviny za 24 hod přepočítaný na m² tělesného povrchu. Za patologickou proteinurii se považuje odpad bílkoviny vyšší než 96 mg/m²/24 hod, resp. 100 mg/m²/24 hod. Bohužel i toto přesnější vyjádření proteinurie je zatíženo chybami sběru moči.

Hodnocení proteinurie pomocí indexů

V současné době se ke kvantifikaci proteinurie nejčastěji používá index (poměr) celková bílkovina/kreatinin v moči (mg/mmol). K vyšetření se má použít první ranní moč, ale je možné moč na vyšetření odebrat kdykoli v průběhu dne. Každý jedinec vylučuje do moči konstantní množství kreatininu/24 hod. Koncentrace kreatininu stejně jako bílkoviny je závislá na diuréze. Při zvýšené diuréze poklesne koncentrace kreatininu stejně jako koncentrace bílkoviny. Naopak při zahuštění moči dojde ke stejnému zvýšení koncentrace kreatininu i bílkoviny. Proto je jejich poměr v moči stálý bez ohledu na diurézu. Ke stanovení indexu musíme znát koncentraci bílkoviny v moči (mg/l) a koncentraci kreatininu v moči (mmol/l) = UCB/UKreat. U jedinců bez patologické proteinurie je index do 20, hodnota indexu 20–200 znamená proteinurii při onemocnění ledvin. Pokud přesahuje 200, hovoříme o proteinurii při nefrotickém syndromu.

Pro vyšetření proteinurie můžeme použít i osmolalitu moči, která se také mění podle diurézy. Podle poměru bílkoviny v moči k osmolalitě lze také kvantifikovat proteinurii.

Vyšetření kvantitativní proteinurie stanovené pomocí indexu bílkoviny/kreatininu v moči bylo doporučeno 10 studiemi z USA, Velké Británie a Austrálie, které hodnotily proteinurii u nemocí ledvin a diabetu.

VYŠETŘENÍ SELEKTIVITY PROTEINURIE

Je-li proteinurie selektivní, je v moči převážně albumin. Tento nález je častý u nefrotického syndromu na podkladě minimálních změn glomerulů. Neselektivní proteinurii nacházíme u dětí s chronickými glomerulonefritidami.

K rozlišení selektivní a neselektivní proteinurie v klinické praxi používáme dvě metody. První z nich je vyšetření indexu selektivity proteinurie a druhou možností je provedení elektroforézy bílkoviny v moči.

Index selektivity

Při jeho vyšetření porovnáváme clearance bílkoviny s nižší molekulovou hmotností (transferin) s clearance bílkoviny s vyšší molekulovou hmotností (IgG). Při selektivní proteinurii je v moči převaha transferinu a při neselektivní převaha IgG. Podle indexu selektivity lze usoudit, zda se jedná o selektivní nebo neselektivní proteinurii. K výpočtu tohoto indexu je třeba stanovit koncentrace transferinu a imunoglobulinu G v krvi a moči. Index selektivity vypočteme podle následující rovnice: IS = UIgG/SIgG x UTransferin/STransferin (U koncentrace v moči, S koncentrace v séru). Hodnota 0,1–0,2 svědčí pro selektivní proteinurii, větší než 0,2 je nalezena u neselektivní proteinurie.

Elektroforéza bílkovin v moči

Tato metoda je založena na rozdílné rychlosti pohybu bílkoviny v elektrickém poli v závislosti na velikosti jejich molekuly (resp. molekulové hmotnosti). Někdy se kombinuje i s použitím monoklonálních protilátek. Bílkoviny o menší molekulové hmotnosti se budou pohybovat rychleji a doputují dále než bílkoviny s větší molekulovou hmotností. Elektroforéza poskytuje informace o přítomnosti některých vylučovaných proteinů do moči, jako např. albuminu, transferinu, IgG, alfa-1 a beta-2 mikroglobulinů, hemoglobinu, monoklonálních volných lehkých řetězců imunoglobulinů. Pomocí této metody můžeme detekovat tubulární proteinurii, glomerulární selektivní i neselektivní, ale i smíšenou proteinurii, pokud dojde k současnému postižení glomerulů i tubulů ledvin, jako např. u systémové vaskulitidy, těžké formy intersticiální nefritidy, diabetické nefropatii. Při silně hypotonické moči mohou být výsledky elektroforézy bílkovin v moči falešně negativní, vzhledem k silnému naředění vylučovaných bílkovin.

Nejběžněji se elektroforéza bílkovin v moči provádí z nativní nezahuštěné moči v polyakrylamidovém gelu (PAAG) s lauryldodekasulfátem sodným.

Vyšetření mikroalbuminurie

Zvýšené vylučování albuminu močí, které není prokazatelné běžnými testovacími proužky pro průkaz proteinů v moči, se označuje jako mikroalbuminurie. V laboratoři se malá množství albuminu v moči vyšetřují imunoturbidimetricky nebo imunonefelometricky. Normální hodnota ve sběru moči se u zdravých dospělých osob pohybuje mezi 30–299 mg/24 hod. Pokud mikroalbuminurii vyšetřujeme ze vzorku moči pomocí indexu albumin//kreatinin (mg/mmol), pak normální hodnota u zdravých mužů je 2,6–29,9 mg/mmol a u zdravých žen 3,6 až 29,9 mg/mmol kreat.

NA KTERÁ ONEMOCNĚNÍ MUSÍME POMYSLET PŘI NÁLEZU PROTEINURIE?

(1) Přítomnost nadměrného množství bílkoviny nebo výskyt typu bílkoviny, která se v moči normálně nevyskytuje, svědčí pro následují onemocnění:

• Nadprodukce plazmatických proteinů, které normálně procházejí bazální membránou a jejichž množství převyšuje reabsorpční kapacitu buněk proximálního tubulu;
•  Systémové onemocnění vede ke snížení reabsorpce bílkoviny v tubulech.

(2) Poškozená glomerulání membrána, která umožňuje přestup bílkovin o střední molekulové hmotnosti do Bowmanova pouzdra.

GLOMERULONEFRITIDY

Primární

• IgA nefropatie
• Membranoproliferativní glomerulonefritida
• Mezangiálně proliferativní glomerulonefritida
• Membranózní glomerulonefritida
• Nefrotický syndrom s minimálními změnami
• Primární fokálně segmentální glomeruloskleróza
• Fibrilární glomerulonefritida

Sekundární

• Postinfekční glomerulonefritida
• Goodpastureův syndrom – anti-GBM glomerulonefritida
• Vakulitidy s postižením ledvin – Wegenerova granulomatóza, mikroskopická polyangiitida
• Systémový lupus erythematodes
• Anafylaktoidní purpura

U dětí velmi vzácné:

• Postižení ledvin při hepatitidě C
• Bakteriální endokarditida
• Diabetická nefropatie
• Amyloidóza
• Hypertenzní nefroskleróza
• Mnohočetný myelom
• Sekundární glomeruloskleróza
• Kryoglobulinemie

PROTEOMIKA A JEJÍ VÝZNAM PŘI VYŠETŘOVÁNÍ DĚTÍ S PROTEINURIÍ

Proteomika se zabývá studiem vlastností, funkce a struktury proteinů v lidském těle. Cílem proteomiky je prostudovat všechny bílkoviny a jejich formy, nacházející se v lidském těle, pochopit jejich funkci a strukturu a vytvořit 3D mapu buňky (určit lokalizaci jednotlivých bílkovin v buňce). Odhaduje se, že v organismu se nachází 200 tisíc až 2 miliony bílkovin. Výzkum bílkovin v organismu je složitější. Geny zůstávají stále stejné, bílkoviny se neustále mění. Mezi laboratorní me-tody užívané v proteomice patří (1) vysokorozlišovací dvojrozměrná elektroforéza, (2) hmotnostní spektrometrie a (3) hybridizační metody využívající vazbu na protilátky.

V medicíně by proteomika měla vyhledat nové markery, které by měly umožnit predikci, prevenci, diagnózu a optimalizaci terapie lidských chorob. Aby mohlo dojít k rozšíření této metody a k jejímu praktickému využití, je třeba, aby taková specifická bílkovina (marker) byla snadno dostupná, aby se nacházela v moči, krvi a event. v mozkomíšním moku pacienta. Problémem je, že všechny nové poznatky není zatím možné jednoznačně interpretovat. Již několik let probíhá výzkum, zkoumající bílkoviny v moči u různých chorob, který začíná přinášet první praktické informace pro klinickou praxi. Vznikají databáze odhalených bílkovin. Jednu z nich lze nalézt na adrese: www.expasy.ch.