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Markerproteine im Harn - Differentialproteinurie - Übersicht
Univ.Prof.Dr.med. Wolfgang Hübl
Namen - Allgemeine Info - Die Markerproteine - Prinzipielle Ursachen - Referenzbereiche
 
IN 4 SÄTZEN:
Eine Proteinurie (zu viel Eiweiß im Harn) kann durch verschiedene Nierenschäden und durch einige andere Erkrankungen verursacht sein. Immer wird man bei Proteinurie die Gesamtproteinmenge im Harn messen. Daneben ist aber auch wichtig zu wissen, welche Eiweißstoffe vermehrt sind. Dadurch erhält man Informationen, welcher Nierenschaden vorliegen könnte, wie schwer dieser ist oder welche anderen Erkrankungen vorliegen könnten. Die Proteine die man dazu im Harn bestimmen muss, nennt man auch Markerproteine, weil sie kennzeichnend (markierend) für bestimmte Erkrankungen sind.
   
NAMEN:
Protein- Wortteil mit der Bedeutung Eiweiß; -urie Wortteil mit der Bedeutung Harn. Proteinurie: (zuviel) Eiweiß im Harn.
Eiweiße sind eine Klasse lebenswichtiger Stoffe, die aus Aminosäuren bestehen. Viele Eiweiße kommen im Hühnereiweiß vor, daher der Name. Ein anderer Name für Eiweiß ist Protein, vom griechischen Protos = "der erste"
   
INFO:
Allgemeine Info

Was versteht man unter einer Proteinurie?
Unter Proteinurie versteht man das vermehrte Auftreten von Eiweiß im Harn. In Zahlen ausgedrückt: wenn man mehr als 150 mg Eiweiß pro Tag im Harn ausscheidet, nennt man das Proteinurie.

Ist im Harn normalerweise Eiweiß?
Ja, geringe Eiweißmengen gelangen über die Niere aus dem Blut in den Harn (vor allem Albumin und freie Leichtketten. Letztere sind Teile unserer Antikörper). Andererseits entstehen auch in der Niere Eiweißstoffe, die in den Harn abgegeben werden. Dazu gehört vor allem das sog. Tamm-Horsfall-Protein und das Immunglobulin A (IgA), die bei der Abwehr von Infektionen eine Rolle spielen sollen. Die Summe dieser Eiweißstoffe liegt aber normalerweise unter der bereits genannten Grenze von 150 mg/Tag.

Einschub: das Harnsystem und die Ausscheidung von Protein
 

Harntrakt      Das Nephron, die Funktionseinheit der Niere

Das Harnsystem
Das Blut fließt durch die Nieren. Harn wird durch die Nierenfilter, die Glomeruli (G), abgefiltert. Der größte Teil der Flüssigkeit wird noch in der Niere über die Nierenröhrchen (NR) zurückgeholt, aber ca. 1.5 Liter fließen pro Tag über die Sammelrohre (SR) in Richtung Nierenbecken, weiter in den Harnleiter, in die Blase und werden schließlich über die Harnröhre ausgeschieden.
  

  Ein Nierenfilter (Glomerulus) Der Glomerulus in größerer Darstellung
Über 1 Million solcher Filtereinheiten finden sich in der äußeren Schicht der Nieren. Das Blut fließt durch die Kappillarschlingen. Flüssigkeit und kleinere Moleküle werden dabei abgefiltert und kommen in die Nierenröhrchen.
 


Warum im Harn normalerweise kaum Eiweiß ausgeschieden wird:
Wenn der Harn im Glomerulus-Filter abfiltriert wird, gehen die großen Eiweißstoffe nicht durch die Poren des Filters. Und die kleineren, die doch in den Harn gelangen, werden von den Zellen der Nierenröhrchen fast vollständig wieder aus dem Harn zurückgeholt (=rückresorbiert).
 

Filtration und Rückresorption der Proteine Filtration und Rückresorption von Eiweißstoffen (Proteinen)
Links die schematische Darstellung eines Nierenfilters (Glomerulus) und eines Nierenröhrchens (Tubulus).
Durch die Poren (schwarze Balken) der Nierenfilter  passen nur kleinere Proteine (blau) durch. Größere (weiß) gehen weniger gut durch und noch größere (orange) praktisch gar nicht*. Aber auch die in den Harn gelangten Proteine werden fast vollständig von den Zellen der Nierenröhrchen (grün dargestellt**) zurückgeholt (rückresorbiert). Deswegen wird normalerweise fast kein Eiweiß im Harn ausgeschieden.

*In Wirklichkeit ist es nicht nur die Größe, sondern auch die elektrische Ladung eines Proteins und seine Form, von der der Durchtritt durch das Filter abhängt.

**Die Zellen der Nierenröhrchen sind der Übersichtlichkeit halber nur auf einem Abschnitt einer Seite dargestellt. In Wirklichkeit besteht die gesamte Wand des Nierenröhrchens aus diesen Zellen.

 

Die Markerproteine

Albumin
Kleineres Protein (Molekulargewicht[MG] 66.000) das normalerweise in geringem Ausmaß durch den Glomerulus geht und in noch geringerem Ausmaß im Harn erscheint. Wird der Filter undicht, ist es aber eins der ersten Proteine, die "durchgehen".

Transferrin
Von der Größe vergleichbar mit Albumin (MG 90.000). Auch dieses Protein geht schon bei leichten Schäden des Glomerulus durch den Filter.

Immunglobulin G (IgG)
Größeres Protein (MG 150.000). Geht normalerweise fast überhaupt nicht durch die Nierenfilter. Erst bei schwereren Schäden des Glomerulus gelangt es in den Harn und wird ausgeschieden.

Alpha-1-Mikroglobulin
Sehr kleines Protein (MG 33.000). Geht auch durch gesunde Nierenfilter durch. Wird aber von den Nierenröhrchen praktisch komplett zurückgeholt. Erscheint also kaum im Harn. Wenn aber die Nierenröhrchenzellen geschädigt sind, ist alpha-1-Mikroglobulin im Harn vermehrt.

Alpha-2-Makroglobulin, Apolipoprotein A-I
Alpha-2-Makroglobulin ist ein sehr großes Protein (MG  750.000), Apolipoprotein ist Teil eines Lipoproteins. Sie gehen auch bei geschädigten Glomeruli nur in geringer Menge in den Harn. Blutet man aber in den Harn, sind die beiden Proteine in relativ hoher Konzentration vorhanden.

 

 

Prinzipielle Ursachen einer Proteinurie

 

1. Die glomeruläre Proteinurie
Liegt der Nierenschaden im Glomerulus, also im Nierenfilter, dann wird dieser Filter undicht.

a) Selektive glomeruläre Proteinurie
Bei der leichteren Schädigung werden zuerst einmal die kleineren Proteine, wie das Albumin und das Transferrin durch den Filter gehen. Die größeren, wie das Immunglobulin G (IgG) noch nicht. Die Proteinurie ist also noch selektiv ("wählerisch").
Wahrscheinlich beginnt das Undichtwerden des Filters nicht oder nicht nur dadurch, dass die Poren des Filters größer werden, sondern dadurch, dass die negative Ladung des Filters abnimmt. Diese negative Ladung stößt Eiweißstoffe ab. Wird sie geringer, gehen diese leichter durch die Poren.

Schema der selektiven glomerulären Proteinurie Selektive glomeruläre Proteinurie
Das undicht werdende Filter (Pfeil) lässt kleiner Eiweißstoffe (weiße Kugeln) durch, größere noch nicht (orangene Kugeln).

 

Typische Markerproteinbefunde der selektiven glomerulären Proteinurie
Vermehrung der Ausscheidung von Albumin und Transferrin, während IgG nur in sehr geringen Mengen ausgeschieden wird. Auch die kleinen Proteine, wie alpha-1-Mikroglobulin werden im Vergleich zum Albumin nur in geringen Mengen ausgeschieden.
Eine leicht vermehrte Ausscheidung kann man auch bei den kleineren Proteinen feststellen. Das kommt daher, dass die Nierenröhrchenzellen nur eine beschränkte Kapazität haben, Protein aus dem Harn zurückzuholen. Das vermehrte Albumin im Harn beansprucht einen Teil dieser Kapazität. Daher wird etwas weniger von anderen Proteinen zurückgeholt und daher werden diese ebenfalls vermehrt ausgeschieden. Die Vermehrung der Albuminausscheidung ist aber im Verhältnis dazu viel größer.

 
Kennzahlen der selektiv glomerulären Proteinurie

 

IgG

  <  0.03
Albumin

 

alpha-1-Mikroglobulin

  <  0.1
Albumin

 

 

 

b) Unselektive glomeruläre Proteinurie
Bei schwereren Schäden wird das Filter weniger wählerisch, es lässt nicht mehr nur die kleinen (z.B. Albumin, Transferrin) sondern auch größere Proteine (z.B. IgG) durch.

Schema der UNselektiven glomerulären Proteinurie Unselektive glomeruläre Proteinurie
Jetzt werden auch die größeren Eiweißstoffe (orangene Kugeln) durchgelassen und sie gelangen in den Harn.

 

Typische Markerproteinbefunde der unselektiven glomerulären Proteinurie
Vermehrung der Ausscheidung von Albumin, Transferrin und IgG. Die kleinen Proteine, wie alpha-1-Mikroglobulin werden im Vergleich zum Albumin nur in geringen Mengen ausgeschieden.
Eine leicht vermehrte Ausscheidung kann man auch bei den kleineren Proteinen feststellen. Das kommt daher, dass die Nierenröhrchenzellen nur eine beschränkte Kapazität haben, Protein aus dem Harn zurückzuholen. Das vermehrte Albumin im Harn beansprucht einen Teil dieser Kapazität. Daher wird etwas weniger von anderen Proteinen zurückgeholt und daher werden diese ebenfalls vermehrt ausgeschieden. Die Vermehrung der Albuminausscheidung ist aber im Verhältnis dazu viel größer.

 
Kennzahlen der unselektiv glomerulären Proteinurie

 

IgG

  >  0.03
Albumin

 

alpha-1-Mikroglobulin

  <  0.1
Albumin

 


Ursachen einer in erster Linie glomerulären Proteinurie:

(Nähere Erklärungen zu den Erkrankungen im Abschnitt "Proteinurie" unter Erkrankungen mit Proteinurie)

  • Schädigung der Glomeruli bei Zuckerkrankheit
  • Schädigung der Glomeruli bei Bluthochdruck (frühe Phase)
  • Entzündung der Glomeruli (Glomerulonephritis) verschiedenster Ursache
  • Medikamenten-verursacht
  • Nierenschädigung in der Schwangerschaft (bei EPH-Gestose)
  • erbliche Schädigungen des Glomerulus
  • Glomeruläre Schäden bei Infektionen (HIV, Hepatitis, u.a.)
  • andere Nierenschäden
  • Gutartige Proteinurien
    (Stressproteinurie, Proteinurie bei aufrechter Körperhaltung, Proteinurie bei zu hoher oder zu niedriger Körpertemperatur)

 

 

2. Die tubuläre Proteinurie
Liegt der Nierenschaden im Tubulus, also im Nierenröhrchen, dann werden die kleinen Eiweißstoffe, die die Nierenröhrchen-Zellen eigentlich zurückholen sollten, nicht mehr zurückgeholt. Daher werden sie mit dem Harn ausgeschieden.

Schema der tubulären Proteinurie Tubuläre Proteinurie
Die Ursache der tubulären Proteinurie liegt in Schäden der Tubuluszellen (Zellen der Nierenröhrchen*; Pfeil). Die auch durch ein intaktes Nierenfilter gehenden, kleinen Eiweißstoffe (blaue Kugeln) werden von den Tubuluszellen nicht zurückgeholt und gelangen in den Harn.

*Die Zellen der Nierenröhrchen sind der Übersichtlichkeit halber nur auf einem Abschnitt einer Seite dargestellt. In Wirklichkeit besteht die gesamte Wand des Nierenröhrchens aus diesen Zellen.

 

Typische Markerproteinbefunde der tubulären Proteinurie
Hier steht die Ausscheidung der kleineren Proteine, wie die des alpha-1-Mikroglobulins, im Mittelpunkt.

  
Kennzahl der unselektiv glomerulären Proteinurie
 

alpha-1-Mikroglobulin

  >  0.1
Albumin

 

Die Gesamtproteinausscheidung liegt meist zwischen 150 und 1500 mg pro Tag.

 

Ursachen einer in erster Linie tubulären Proteinurie:
(Nähere Erklärungen zu den Erkrankungen siehe im Abschnitt "Proteinurie" unter Erkrankungen mit Proteinurie)

  • Entzündungen im Bereich der Nierenröhrchen (sog. interstitielle Nephritis durch Medikamente, Viren, Bakterien, Umweltgifte)
  • durch zu viel Harnsäure verursacht (wie bei Gicht)
  • langfristiger Schmerzmittelmissbrauch
  • Multiples Myelom (Eiweiß-produzierender Blut/Knochenkrebs)
  • Störungen der Harnblasenentleerung mit Harnrückfluss
  • Pyelonephritis (bakterielle Infektion der oberen Harnwege und Niere)
  • Gifte
  • erbliche Erkrankungen der Nierenröhrchenzellen
  • zu wenig Kalium im Blut (Hypokaliämie)
  • zu viel Kalzium im Blut (Hyperkalziämie)
  • wie neue Erkenntnisse bestätigen, verursachen auch Zystennieren eine tubuläre Proteinurie
  • andere Nierenschäden

 

 

3. Mischformen zwischen glomerulärer und tubulärer Proteinurie
Neben den reinen tubulären oder glomerulären Proteinurien findet man häufig Mischformen. Einerseits, weil eine Nierenschädigung beide Systeme betreffen kann, andererseits, weil ein längerfristiger glomerulärer Schaden regelhaft einen tubulären Schaden hervorruft.

Dabei ist das

  • Albumin, Transferrin und meist das IgG als Ausdruck des glomerulären Schadens erhöht (IgG/Albumin meist über 0.03). Gleichzeitig ist aber
  • das alpha-1-Mikroglobulin/Albumin-Verhältnis größer 0.1, was Ausdruck des tubulären Schadens ist. 

 

 

4. Proteinurien durch übermäßigen Anfall eines Eiweißstoffes
(Überproduktionsproteinurie u. Überlaufproteinurie)
Die Ursache einer solchen Proteinurie liegt darin, dass bestimmte, kleinere Eiweißstoffe im Blut vermehrt auftreten und über die Niere ausgeschieden werden. Die Zellen der Nierenröhrchen können diese Mengen nicht mehr bewältigen, nicht mehr zurückholen. Diese Eiweißstoffe werden daher im Harn ausgeschieden.

proteinurie_ueberlauf.jpg (30331 Byte) Überlaufproteinurie
Ausscheidung eines im Übermaß produzierten (oder anfallenden) Eiweißstoffes. Hier dargestellt als grüne Kugeln. Mit der riesigen Menge anfallender "grüner Eiweißstoffe" sind die Zellen des Nierenröhrchens überlastet. Sie können das grüne Eiweiß nicht komplett zurückholen. Es wird daher im Harn ausgeschieden. Aber auch die anderen Eiweißstoffe, die normalerweise komplett zurückgeholt werden, können vermehrt ausgeschieden werden, wenn das Rückholsystem ausgelastet ist.

 

Typische Markerproteinbefunde der Überproduktions-/ Überlauf-Proteinurie
Hier steht jeweils das übermäßig produzierte oder übermäßig anfallende Protein im Vordergrund (Hämoglobin, Myoglobin, freie Leichtketten, seltener Lysozym oder Amylase).

Ursachen einer Überproduktions-/Überlauf-Proteinurie können sein:
(Näheres siehe im Abschnitt "Proteinurie" unter Erkrankungen mit Proteinurie)

  • Massive Zerstörung roter Blutkörperchen (Hämolyse) mit massivem Anfall von rotem Blutfarbstoff (Hämoglobin)
  • Massive Zerstörung von Muskelgewebe mit massivem Anfall eines Eiweißstoffs aus dem Muskel (Myoglobin)
  • Produktion eines abnormen Proteins (sog. freie Leichtketten) durch Blut- oder Lymphdrüsenkrebs (z.B. Plasmozytom, Immunozytom). Normalerweise sind freie Leichtketten nur in sehr geringer Menge in Blut oder Harn.
  • Selten wurden Eiweißerhöhungen durch Ausschüttung von Lysozym oder Amylase beobachtet. Lysozym kommt bei bei bestimmen Blutkrebsformen, bei denen die Monozyten stark vermehrt sind, in den Harn. Amylase bei Entzündungen der Bauchspeicheldrüse.

Den Hinweis auf Hämoglobin und Myoglobin im Harn erhält man meist schon durch Verfärbung des Hämoglobin/Blut-Feldes am Teststreifen (siehe Abschnitt Blut im Harn). Freie Leichtketten, Lysozym oder Amylase hingegen muss man mit Spezialtests nachweisen.

 

5. Proteinurie-Ursachen "nach der Niere"
(sog. postrenale Proteinurie)
Steine, Infektionen, Verletzungen aber auch Tumoren können Blutungen und Eiweißvermehrung im Harn verursachen. Hinweise auf Blutungen kann das vermehrte Auftreten besonders großer Eiweißstoffe sein, die selbst bei unselektiver glomerulärer Proteinurie nur in geringen Mengen in den Harn kommen, bei Blutungen aber in größerem Ausmaß.

Typische Markerproteinbefunde der der postrenalen, blutungsverursachten Proteinurie
Die großen Proteine wie das alpha-2-Makroglobulin und das Apolipoprotein A-I sind vermehrt.

  
Kennzahlen der blutungsverursachten Proteinurie
 

alpha-2-Makroglobulin

  >  0.02
Albumin

 

Apolipoprotein A-I   >  0.4 mg/l

 

 

 

Ursachen einer Proteinurie "nach der Niere".

proteinurie_ursachen_III.gif (9205 Byte)
  • Steine, Tumoren im Bereich der Niere (4)
    (auch wenn die Ursache örtlich gesehen in der Niere liegt, entsteht die Proteinurie funktionell betrachtet nach der Niere: Eiweiß und/oder Blut gelangen nach dem Glomerulus und meist nach den Protein-rückholenden Nierenröhrchen in das Harnsystem)
    Infektionen, Steine, Tumoren im Bereich des Nierenbeckens
  • Harnleiter-Steine, Entzündungen (5)
  • Blasensteine, Infektionen, Entzündungen, Tumoren der Blase oder der Prostata (6)

Blutungen müssen allerdings stark sein, damit sie eine Proteinurie verursachen. Bei einer minimalen Blutung, die man nur mit dem Teststreifen erkennt (Mikrohämaturie), wird das Proteinfeld des Teststreifens nicht positiv werden. Die Kombination Mikrohämaturie und Eiweiß positiv spricht eher für eine Nieren-bedingte, glomeruläre Proteinurie. 

 

 
   
REFERENZ-
BEREICHE
IM HARN:
  Bereich Einheit Bereich Einheit
Teststreifen-Gesamteiweiß negativ

 

 

 

Gesamteiweiß
(=Totalprotein; Biuret-Methode*)-

Konzentration
5 - 24

mg/dl

50 bis 240

mg/l

Gesamteiweiß
(=Totalprotein; Biuret-Methode*)

24h-Ausscheidung
40 bis 150

mg pro Tag

   
Albumin-
Konzentration
bis 2

mg/dl

bis 20

mg/l

Albumin-
24h-Ausscheidung
bis 30

mg pro Tag

 

 

Transferrin-
Konzentration
0.02 - 0.12

mg/dl

0.2 - 1.2

mg/l

Immunglobulin G (IgG)-
Konzentration
0.08 - 0.29

mg/dl

0.8 - 2.9

mg/l

alpha-1-Mikroglobulin-
Konzentration
bis 1.2

mg/dl

bis 12

mg/l

alpha-1-Mikroglobulin-
24h-Ausscheidung
bis 20

mg

 

 

Eiweiß/Kreatinin-Verhältnis (Protein/Kreatinin-Ratio) unter 0.2      

*Referenzbereiche methodenabhängig.

 

   

 

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Letzte Änderung 2004-02-22

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