Definice
Proteinurie je nález abnormálně vysoké koncentrace proteinů v definitivní moči.
- Horní hranice fyziologické koncentrace proteinů v definitivní moči je 150 mg/24 hodin.
- Mikroalbuminurie (30 – 300 mg albuminu/24 hodin); horní hranice mikroalbuminurie je 300 mg albuminu/24 hodin.
- Proteinurie vyšší než 3,5 g/24 hodin se označuje jako nefrotická proteinurie.
Fyziologické a patofyziologické základy
Glomeruly denně filtrují do primární moči kolem 1 - 1,5 g albuminu a plazmatických proteinů s molekulovou hmotností menší než albumin. Proteiny s větší hmotností než albumin přecházejí do primární moči jen ve velmi omezené míře. Filtrované proteiny se reabsorbují a katabolizují buňkami proximálních tubulů. V definitivní moči se potom normálně nemá objevit více než 150 mg proteinů/den (přijatá horní hranice normy).
Klasifikace proteinurií
Zvýšená koncentrace proteinů v definitivní moči může být:
- Přechodná (funkční)
- Prerenální
- Glomerulární
- Tubulární
Přechodná proteinurie
Přechodná (funkční) proteinurie se obvykle spojuje s fyzickou nebo i psychickou zátěží a provází je jinak zcela normální klinický nález. Typickými představiteli této skupiny proteinurií jsou
- Ortostatická proteinurie (mizí vleže);
- Pochodová proteinurie.
Převažuje názor, že za funkční proteinurii jsou odpovědné dosud ne zcela známé hemodynamické odchylky.
Proteinurie prerenálního původu
K prerenální proteinurii dochází následkem abnormálně zvýšených koncentrací proteinů o malé molekulové hmotnosti v plazmě, které snadno procházejí glomerulární bariérou do moči a nemohou být zcela reabsorbovány v tubulech. Typickými příklady takových proteinů jsou:
- Hemoglobinu (podjednotky hemoglobinu) – Zvýšené hladiny v plazmě při hemolýze.
- Myoglobin – Zvýšené hladiny v plazmě při destrukci svalové hmoty (rhabdomyolýze, crush syndromu).
- β2-Mikroglobulin – Je normální součástí hlavních histokompatibilních komplexů třídy I (MHC I), jimiž jsou vybaveny všechny buňky těla, snad s výjimkou spermií a buněk trofoblastu. Zvýšená koncentrace β2-mikroglobulinu v plazmě provází některá nádorová a zánětlivá onemocnění.
- Monoklonální imunoglobuliny (paraproteiny):
- Zvýšená produkce IgG nebo IgA při mnohočetném myelomu (plazmocytom);
- Hromadění lehkých řetězců imunoglobulinů při myelomu – Bence-Jonesova bílkovina;
- Lehké řetězce mohou být součástí amyloidu – primární amyloidóza na podkladě mnohočetného myelomu;
- Zvýšená produkce IgM při Waldenströmově makroglobulinémii;
- Části těžkých řetězců IgG při tzv. onemocnění těžkých řetězců;
- Nadprodukce IgG nebo IgA při tzv monoklonální gamapatii nejisté závažnosti (MGUS).
Proteinurie z postižení glomerulů
Albuminurie (selektivní proteinurie – z poruchy negativního elektrostatického náboje glomerulární bariéry; moč obsahuje proteiny s Mr 60 000 – 100 000, hlavně albumin a transferin, ) a závažnější neselektivní proteinurie (v moči obsah imunoglobulinů a proteinů s vyšší Mr) vypovídají o stavu glomerulární bariéry, a dovolují tedy posoudit postup poškození glomerulů (rozvoj nefrotického syndromu). Počáteční selektivní albuminurie se spojuje s porušením negativního náboje glomerulárních membrán.
Pokud se do moči nevylučuje více než 300 mg albuminu/24 hodin, hovoří se o mikroalbuminurii. Je počátečním příznakem poškození glomerulů, zejména u osob trpících diabetem anebo hypertenzí. Ukazuje se, že poškození ledvin v tomto stadiu ještě může být reverzibilní, a výskyt mikroalbuminurie proto orientuje ošetřujícího lékaře na urgentní účinnou léčbu základní nemoci.
Proteinurie z postižení tubulů
Za proteinurii provázející postižení tubulů jsou odpovědné
- Snížená schopnost proximálních tubulárních buněk reabsorbovat proteiny, které jsou normálně přítomné v primárním filtrátu;
- Proteiny uvolněné z tubulárních buněk.
Buňky mohou být poškozeny metabolickými anebo toxickými vlivy (těžké kovy, antibiotika apod.).
Nevstřebané proteiny, které se filtrují v glomerulech a při poškození tubulů přecházejí do definitivní moči, ilustrují následující příklady:
Cystatin C je malý endogenní proteinový inhibitor (Mr ≈ 13 000) cysteinových proteináz. Produkují ho všechny jaderné buňky a uvolňují ho konstantní rychlostí do plazmy. Velmi dobře prochází glomerulární membránou a v proximálních tubulech je za normálních podmínek zcela reabsorbován a katabolizován. Na jeho zpětné resorpci se podílí membránový přenašeč megalin (známá je jeho účast i při vstřebávání dalších, níže uvedených proteinů jakož i apolipoproteinu A, ve střevě megalin odpovídá za vstřebávání vnitřního faktoru s navázaným vitamínem B12). Měření cystatinu C v séru je citlivým markerem rychlosti glomerulární filtrace. Naproti tomu při poškození tubulů vázne zpětné vstřebávání cystatinu a zvyšuje se jeho koncentrace v moči. Cystatin C je stabilní, odolný proti rutinnímu zacházení se vzorky moči a vzhledem k tomu, že jeho koncentrace nepodléhají cirkadiánnímu kolísání, stačí jeho měření v jednom nárazově odebraném vzorku. Poměr koncentrace cystatinu C:kreatininu v moči pak může být citlivým ukazatelem funkce tubulů.
Vazebný protein retinolu (RBP; retinol-binding protein; α2-mikroglobulin; Mr ≈ 21 000) je syntetizován v játrech a slouží transportu vitamínu A. V plazmě koluje vázaný na prealbuminovou frakci. Jeho volná část přechází glomeruly do primární moči, odkud je za účasti megalinu kompletně reabsorbován v proximálních tubulech. Výhodou je jeho stabilita v kyselém prostředí. Vyšetření jeho koncentrace v moči může poskytnout podobnou informaci jako vyšetření cystatinu C.
Vazebný protein mastných kyselin 1 – jaterní typ (FABP1 neboli L-FABP; liver-type fatty acid-binding protein; dříve označovaný jako Z-protein; Mr ≈ 14 000) je malý cytoplazmatický protein exprimovaný kromě jater a jiných tkání také v buňkách tubulů. Slouží intracelulárnímu transportu mastných kyselin a některých jiných lipofilních molekul do určených míst v buňce (je cytoplazmatickou obdobou plazmatického albuminu). Jeho plazmatickou hladinu udržuje hlavně jeho produkce v játrech. Podobně jako u výše uvedených proteinů vázne při poškození tubulů jeho zpětné vstřebávání a přechází do moči, takže může sloužit jako citlivý marker tubulárního poškození.
α1-Mikroglobulin (Mr ≈ 31 000) je rovněž syntetizován v játrech. V plazmě koluje vázaný na IgA. Jeho volná frakce přechází glomeruly do primární moči. Odtud je kompletně reabsorbován v proximálních tubulech. Vyšetření jeho koncentrace v moči může poskytnout podobnou informaci o stu tubulů jako vyšetření cystatinu C.
β2-Mikroglobulin je lehký řetězec (Mr ≈ 12 000) lidských povrchových MHC třídy 1. Prochází glomeruly do primární moči, odkud je resorbován zpět. Vyšetření jeho koncentrace v moči může poskytnout podobnou informaci o stavu tubulů jako vyšetření cystatinu C; nevýhodou oproti cystatinu C však je jeho nestabilita v kyselém prostředí.
Proteiny uvolňované v tubulech
Enzymy pocházející z tubulů mohou sloužit detekci poškození tkáně podobně jako enzymy buněk myokardu, jater apod. Patří sem enzymy kartáčového lemu alkalická fosfatáza, alaninaminopeptidáza a γ-glutamyltransferáza, cytoplazmatické enzymy glutathiontransferázy-α a -π a lysozomální N-acetyl-β-D-glukosaminidáza. Stanovení enzymů v moči vypovídá o poškození tubulů. Nevýhodou je nízká stabilita těchto proteinů v moči.
Tammův-Horsfallův protein (uromodulin) je glykoprotein (mukoprotein) a představuje nejvíce zastoupeným protein v normální lidské moči (hlavní složku fyziologické proteinurie). Exprimuje se výlučně na povrchu epitelií tlustého vzestupného raménka Henleovy kličky. Považuje se za faktor bránící krystalizaci kalciových solí. Tvoří základ močových válců. Spolu s uropontinem a nefrokalcinem je hojně obsažen v močových kamenech obsahujících kalcium. Jeho defekty jsou spojeny s medulární cystickou chorobou ledvin typu 2 a familiální juvenilní hyperurikemickou nefropatií.
Protein Na+/H+ antiportu (NHE-3; Na+/H+-exchanger-3) odpovídá za největší část vstřebávání Na+ v proximálních tubulech. Je lokalizován v membránách kartáčového lemu a v subapikálních endosomech. Jeho uvolňování do moči je markerem akutního tubulárního poškození. Podobnou informaci může poskytnou vyšetření F-aktinu rovněž pocházejícího z apikálních membrán tubulárních buněk.
Molekula poškození ledvin č. 1 (KIM-1; kidney injury molecule-1) je transmembránový protein zvýšeně exprimovaný v poškozených tubulech a při tubulointersticiálních zánětech. Jeho extracelulární doména, odštěpovaná metaloproteinázami, je vylučována do moči, kde je stabilní. Považuje se za slibný kandidátní marker akutního poškození tubulů.
Interleukin-18 (IL-18) je prozánětlivý cytokin intracelulárně aktivovaný kaspázou-1 v poškozených tubulárních buňkách. Jeho časné zvýšené vylučování v moči koreluje s poškozením tubulů. Podobně se chová IL-6 a některé další cytokiny nebo chemokiny.
Lipokalin spojený s gelatinázou neutrofilů (NGAL; neutrophil gelatinase-associated lipocalin) je malý protein (Mr ≈ 25 000) s vazebnou funkcí. Byl detekován v neutrofilech a v jiných buňkách včetně epitelu proximálních sběrných kanálků ledvin. Schopnost vázat siderofory ho zařazuje mezi cytoplazmatické molekuly zapojené do metabolismu iontů železa. Koluje v plazmě, je vylučován do moči. Podobně jako KIM-1 je považován za indikátor tubulointersticiálního zánětu, proliferace a reepitalizace tubulů. O akutním renálním poškození vypovídá vzestup sérového a močového NGAL.
Stanovení proteinurie
Orientačně lze proteinurii stanovit diagnostickými papírky. Přesnější stanovení proteinurie donedávna vyžadovalo 24hodinový sběr moči. Nově se od této praxe ustupuje podobně jako při klinickém stanovení glomerulární filtrace. Nahrazuje se určením poměru proteinurie/kreatinin neboli U-prot/U-kreat v jednorázově odebraném vzorku (obvykle v ranní moči). Poměr U-prot (g/l)/U-kreat (mmol/l) = 0,1 přibližně odpovídá dřívější proteinurii U-prot = 1 g/24 hodin.
Imunologická vyšetření
Četné patologické stavy, které postihují ledviny, jsou spojeny s patologickou imunoreaktivitou. Při diferenciální diagnóze ledvinových onemocnění proto patří k rutinním vyšetřením imunologické testy. Nejčastěji se zaměřují na následující ukazatele:
- IgA v plazmě;
- Složky C3 a C4 komplementu v plazmě;
- Přítomnost protilátek proti bazální membráně glomerulů (anti-GBM);
- Přítomnost protilátek proti cytoplazmě neutrofilních leukocytů (ANCA; antineutrophil cytoplasmic antibodies), antinukleárních protilátek (ANA; antinuclear antibodies) atd.
Močový proteom
Novou éru ve vyšetřování proteinurie zahájila mimořádně citlivá analýza kombinující elektroforézu na plyakrylamidovém gelu s následnou hmotnostní spektroskopií. Dovoluje posoudit výskyt řádově desítek tisíc různých proteinů vylučovaných do v moči. Tento soubor močových proteinů se označuje jako močový proteom. Spektrum proteinů v proteomovém souboru je různé u různých glomerulopatií.
Zpracoval: Jaroslav Veselý, Ústav patologické fyziologie LF UP
