Nierenfunktion und Marker des Proteinstoffwechsels

Nierenfunktion und Marker des Proteinstoffwechsels sind Laboranalyten, die zur Abschätzung der Nierenfiltrationsleistung sowie des Umgangs mit stickstoffhaltigen Abfallprodukten, Elektrolyten und Proteinen herangezogen werden. Dieser Bereich umfasst die klassischen klinisch-chemischen Tests – Serumkreatinin und geschätzte glomeruläre Filtrationsrate, Blutharnstoffstickstoff, Cystatin C, Harnprotein und Albumin sowie Serumelektrolyte –, die zusammen die glomeruläre Filtration und die Tubulusfunktion beschreiben.

Definition

Nierenfunktionsmarker sind messbare biochemische Größen in Blut und Urin – hauptsächlich Kreatinin, Harnstoff/Blutharnstoffstickstoff, Cystatin C, Harnprotein und Albumin sowie Serumelektrolyte –, deren Konzentrationen die glomeruläre Filtrationsrate und die renale tubuläre Verarbeitung widerspiegeln und zur Charakterisierung der Nierenfunktion verwendet werden.

Scope

Dieser Bereich führt den Leser in die Chemie und die physiologische Bedeutung der in einem Nierenfunktionspanel gemessenen Marker ein und erläutert, wie diese zu Schätzungen der Filtration und Bewertungen der tubulären Verarbeitung kombiniert werden. Er behandelt, was jeder Marker biochemisch widerspiegelt und warum er sich verändert, wobei das Panel als Referenzthema in der klinischen Biochemie und nicht als diagnostische oder therapeutische Anleitung betrachtet wird.

Sub-topics

• Blut-Harnstoff-Stickstoff (BUN) und Harnstoff
• Cystatin C als alternativer GFR-Marker
• Serumelektrolyte und Nierenkanälchenfunktion
• Serumkreatinin und glomeruläre Filtrationsrate
• Harnprotein und Mikroalbuminurie

Key concepts

• Glomeruläre Filtrationsrate (GFR) und ihre Schätzung
• Filtrationsmarker (Kreatinin, Cystatin C, Harnstoff)
• Tubuläre Verarbeitung von Soluten und Wasser
• Albuminurie und Proteinurie als Marker glomerulärer Schädigung
• Endogene versus exogene Filtrationsmarker
• Annahmen des Steady State bei der Markerinterpretation
• Kombinierte GFR- und Albuminurie-Stadieneinteilung der chronischen Nierenerkrankung

Mechanisms

Die meisten Nierenfunktionsmarker nutzen die Beziehung zwischen der Plasmakonzentration einer Substanz und der Rate, mit der die Niere sie ausscheidet. Ein idealer endogener Filtrationsmarker wird mit einer konstanten Rate produziert, wird in den Glomeruli frei filtriert und weder vom Tubulus rückresorbiert noch sezerniert; seine Plasmakonzentration variiert dann umgekehrt proportional zur glomerulären Filtrationsrate. Kreatinin und Cystatin C nähern sich diesem Verhalten an und werden zur Schätzung der GFR mittels validierter Gleichungen verwendet, während Harnstoff filtriert, aber teilweise rückresorbiert wird, sodass der Blutharnstoffstickstoff auch den tubulären Fluss und den Proteinstoffwechsel widerspiegelt. Albumin und andere Proteine werden normalerweise durch die glomeruläre Filtrationsbarriere zurückgehalten, sodass ihr Auftreten im Urin auf eine glomeruläre oder tubuläre Schädigung hinweist. Elektrolytkonzentrationen geben Auskunft über die integrierte tubuläre Rückresorption und Sekretion, die den Flüssigkeits- und Säure-Basen-Haushalt aufrechterhalten.

Clinical relevance

Diese Marker bilden die Grundlage für die Beurteilung und Stadieneinteilung der Nierenfunktion in klinischen und Forschungsbereichen, und die chronische Nierenerkrankung wird durch die Kombination einer Schätzung der glomerulären Filtrationsrate mit einem Maß für die Albuminurie klassifiziert. Das Verständnis dessen, was jeder Marker widerspiegelt, unterstützt die kritische Interpretation von Laborergebnissen und der Literatur; der Bereich beschreibt, wie die Nierenfunktion gemessen wird, und ist keine Grundlage für individuelle Diagnosen oder Behandlungen.

Epidemiology

Eine reduzierte geschätzte glomeruläre Filtrationsrate und eine erhöhte Albuminurie sind jeweils unabhängig voneinander mit einer höheren Gesamt- und kardiovaskulären Mortalität in Kohorten der Allgemeinbevölkerung assoziiert, weshalb beide Dimensionen zusammen zur Risikostratifizierung verwendet werden. Diese kombinierte prognostische Beziehung, die in großen kollaborativen Metaanalysen etabliert wurde, ist ein zentraler Grund, warum Nierenmarker als Panel und nicht als einzelne Zahl berichtet werden.

History

Die klinische Beurteilung der Nierenfunktion entwickelte sich von Harnstoffmessungen im frühen 20. Jahrhundert über die routinemäßige Verwendung von Serumkreatinin bis hin zu kreatininbasierten Schätzgleichungen, die Alter, Geschlecht und andere Faktoren berücksichtigen. Die Leitlinien der National Kidney Foundation von 2003 konsolidierten die Verwendung der geschätzten GFR zur Klassifizierung der chronischen Nierenerkrankung, und spätere Arbeiten ergänzten Cystatin C und die standardisierte Albuminuriemessung, wodurch der heute verwendete kombinierte GFR- und Albuminurie-Rahmen entstand.

Key figures

• Andrew S. Levey
• Josef Coresh
• Roger A. L. Brock
• Carl Erik Mogensen

Seminal works

• perrone-1992
• levey-2003-nkf
• levey-2009-ckdepi
• ckdpc-2010

Frequently asked questions

Warum wird die Nierenfunktion mit mehreren Markern anstatt mit einem einzigen angegeben?

Kein einzelner Analyt erfasst sowohl Filtration als auch Schädigung: Filtrationsmarker wie Kreatinin und Cystatin C schätzen die glomeruläre Filtrationsrate, während Albuminurie die Integrität der glomerulären Barriere widerspiegelt und Elektrolyte die tubuläre Verarbeitung anzeigen. Die Kombination dieser Marker ergibt ein umfassenderes, prognostisch aussagekräftigeres Bild als jeder einzelne Marker allein.

Was macht einen guten endogenen Filtrationsmarker aus?

Er sollte mit einer konstanten Rate produziert, in den Glomeruli frei filtriert und weder vom Tubulus rückresorbiert noch sezerniert werden, sodass sein Plasmaspiegel hauptsächlich von der Filtrationsrate abhängt. Kreatinin und Cystatin C nähern sich diesen Kriterien an, erfüllen sie aber nicht perfekt.