Proteinurie

Erstmals wissenschaftlich nachgewiesen wurden Proteine im Urin (und damit die Möglichkeit einer verminderten „Eiweißdichtigkeit“ der Niere) 1770 von Domenico Cotugno.^[9] Die zuvor zufällig erfolgte Beobachtung und erste Beschreibung der Albuminurie durch Frederik Dekkers (1644–1720) hatte keine Auswirkungen auf die damalige Praxis gehabt und war in Vergessenheit geraten. Einen Zusammenhang von Albuminurie bei „Wassersucht“ und Nierenerkrankungen beobachteten auch der schottisch-amerikanische Arzt William Charles Wells und der englische Arzt John Blackall^[10] (1771–1860).^[11]

Eine wichtige Funktion der Nieren ist das Filtern des Blutplasmas, dies geschieht in den Glomeruli der Nierenkörperchen. Proteine ab einer Molekülmasse (früher: Molekulargewicht) von 80 Kilodalton (kDa) – beispielsweise Globuline – werden durch diesen „Filter“ (slits in den Fußfortsätzen der Podozyten) zurückgehalten. Dagegen passieren Stoffe bis zu einer Molekülmasse von 6–15 kDa diese Barriere. Neben dieser Größenselektivität (englisch: size selectivity) gibt es auch eine Ladungsselektivität (charge selectivity), die stark negativ geladene Proteine zurückhält.^[12]

Albumin mit seiner Molekülmasse von 66–69 kDa wird zu 99,97 % zurückgehalten. Der Siebkoeffizient für Albumine liegt somit bei etwa 0,0003 (oder bei 0,3 Promille). Grund ist die starke negative Ladung des Albuminmoleküls, die eine vermehrte Filtration verhindert. Für gleich große Moleküle mit fehlender oder gar positiver Ladung ist der glomeruläre Filter durchlässiger.^[13]

Die in den Primärharn gelangenden Proteine werden in makro- und mikromolekulare Proteine eingeteilt, wobei die Grenze bei der Molekülmasse des Albumin gezogen wird. Diese Proteine werden (zusammen mit Wasser) im proximalen Tubulus zu 96 Prozent rückresorbiert. Diese sogenannte tubuläre Rückresorption erfolgt über die Vermittlung der Rezeptoren des Megalin-Cubilin-Komplexes^[14] als eine spezifische, ATP-abhängige Endozytose. Es gelangen also auch unter physiologischen Bedingungen geringe Mengen an Proteinen in den Endharn.

Die Ursachen einer pathologischen Proteinurie sind Veränderungen, die bei der eigentlichen Urinbildung zum Tragen kommen oder mit dieser selbst nichts zu tun haben. Erstere werden als renale Formen in glomeruläre und tubuläre Proteinurien, letztere in prärenale (beziehungsweise präglomeruläre) und postrenale Formen unterteilt.

Die prärenal gelegenen Ursachen führen zu einem Überangebot an Proteinen und damit zu einer sogenannten Überlaufproteinurie. Mit diesen pathologisch erhöhten Konzentrationen von (niedermolekularen; auch: niedrigmolekularen) Proteinen im Serum kommt es konsequenterweise zu einer vermehrten Filtration und einem Überschreiten der Kapazität zur Resorption dieser Proteine im Nierenkanälchen.

Eine im Glomerulum lokalisierte Störung – meist handelt es sich dabei um eine Entzündung (Glomerulonephritis) – bewirkt einen durchlässigeren Filter, sodass die Resorptionskapazität im Tubulus ebenso überschritten wird.

Bei Störungen der Tubulusfunktion ist die Rückresorption von Wasser und von Proteinen beeinträchtigt. Tubulopathien führen also zu einer vermehrten Diurese und damit zu einer Polyurie unter Mitnahme von Proteinen. Auch normale Konzentrationen von Eiweißen im Primärharn führen damit zu einer signifikanten Proteinurie.

Bei postrenalen Störungen stammen die Proteine aus den ableitenden Harnwegen.

Bei einer Proteinausscheidung im Urin von mehr als 3–3,5 g pro 24 Stunden, bei Kindern von mehr als 1 Gramm pro Quadratmeter Körperoberfläche innerhalb von 24 Stunden, wird von einer sogenannten großen Proteinurie gesprochen. Diese führt in der Regel zur Entstehung eines nephrotischen Syndroms.

• Eine Proteinmasse von < 150 mg/Tag ist physiologisch.
• Eine Proteinmasse von > 150 mg/Tag ist pathologisch.^[15]

Jede Albuminurie ist eine Proteinurie, aber nicht jede Proteinurie ist eine Albuminurie. Die Proteinurie ist der Oberbegriff für das vermehrte Auftreten beliebiger Proteine im Urin. Dazu können gehören:

• Albumin (etwa 20 bis 40 Prozent)
• Immunglobuline (etwa 5 bis 10 Prozent)
• Leichtketten (Bence-Jones-Proteine)
• β2-Mikroglobulin (weniger als 1 Prozent)
• α1-Mikroglobulin (weniger als 5 Prozent)
• Tamm-Horsfall-Protein (Uromodulin) (etwa 30 bis 50 Prozent)

Deswegen betragen die (methodenabhängigen) Referenzwerte für die Albuminurie etwa ein Drittel der Referenzwerte für die Proteinurie.^[16]

Ursächlich für die Entstehung einer Proteinurie sind:^[17]

• akute und chronische Glomerulonephritiden,
• Stoffwechselerkrankung wie der Diabetes mellitus,
• Systemkrankheiten wie Amyloidose, systemischer Lupus erythematodes u. a.,
• kardiale und vaskuläre Ursachen, v. a. die arterielle Hypertonie,
• hämatologische Erkrankungen wie die Sichelzellenanämie oder das Multiple Myelom,
• angeborene Erkrankungen wie das kongenitale nephrotische Syndrom^[18] oder das Alport-Syndrom,
• Komplikationen der Schwangerschaft wie die Präeklampsie,
• eine Nierentransplantation, insbesondere auch eine chronische Transplantatabstoßung,
• Medikamente oder Gifte,
• Allergene,
• Mikroorganismen,
• Viren und
• Knochenmarksentzündungen.

Neben der Menge ist auch die Zusammensetzung der Proteine von Bedeutung. So kann auch bei geringfügiger Proteinurie eine Erkrankung vorliegen, wenn ein pathologisches Verteilungsmuster vorliegt. Dies gilt besonders bei systemischen Erkrankungen wie einem Diabetes mellitus, einer arteriellen Hypertonie oder einem Lupus erythematodes.^[19]

Von 500 im Urin gesunder Personen vorhandenen Proteinen ist ein Großteil noch nicht identifiziert, wobei empfindlichere Messmethoden wie Radioimmunassay oder Nephelometrie Abhilfe schaffen.^[20][21]

Die wichtigsten Harnproteine sind

• Albumin,
• Globuline (Alpha-1-Mikroglobuline und Alpha-2-Makroglobuline),
• Uromodulin (= Tamm-Horsfall-Protein), das in der Niere gebildete mengenmäßig wichtigste physiologische Protein,
• Antikörperleichtketten (Kappa- und Lambda-Leichtketten).

Albumin: Albumin kann ebenso bei Störungen der glomerulären Filtration wie bei einer mangelnden tubulären Rückresorption vermehrt ausgeschieden werden. Eine klinisch isolierte Albuminausscheidung wird als Albuminurie, die mit gängigen Harnstreifen nicht feststellbare, bei einer Zuckerkrankheit aber klinisch bedeutsame geringfügige Albuminausscheidung als Mikroalbuminurie bezeichnet.

Man unterscheidet (neben der Einteilung in benigne und maligne beziehungsweise in reversible und irreversible Formen):^[22][23]

• akzidentelle Proteinurie
• Arbeitsproteinurie
• asymptomatische Proteinurie
• diätetische Proteinurie
• echte Proteinurie
• essenzielle Proteinurie
• extrarenale Proteinurie
• falsche Proteinurie
• febrile Proteinurie
• funktionelle Proteinurie
• glomeruläre Proteinurie
• große Proteinurie (in der Schwangerschaft)^[24]
• intermittierende Proteinurie
• isolierte Proteinurie^[25]
• kardial bedingte Proteinurie
• karzinominduzierte Proteinurie^[26]
• lageabhängige Proteinurie
• lordotische Proteinurie
• medikamentös induzierte Proteinurie^[27]
• minimale Proteinurie
• nephrogene Proteinurie
• nephrotische Proteinurie
• nicht nephrotische Proteinurie
• nichtselektive Proteinurie^[28]
• normale Proteiurie^[29]
• orthostatische Proteinurie
• palpatorische Proteinurie
• parenchymatöse Proteinurie
• paroxysmale Proteinurie
• pathologische Proteinurie^[30]
• persistierende Proteinurie
• physiologische Proteinurie
• postrenale Proteinurie
• prärenale Proteinurie (= Überlaufproteinämie)
• renale Proteinurie
• Restproteinurie^[31]
• selektive Proteinurie
• signifikante Proteinurie^[32]
• Sportproteinurie^[33]
• Stauungsproteinurie^[34]
• transiente Proteinurie
• tubuläre Proteinurie
• vorübergehende Proteinurie^[35]
• zyklische Proteinurie

Menschen, bei denen eine vermehrte Ausscheidung von Albumin im Urin nachgewiesen wird, haben ein erhöhtes Risiko, im weiteren Verlauf einen fortschreitenden Verlust ihrer filtrativen Nierenfunktion bis hin zum dialysepflichtigen Nierenversagen zu erleiden.^[36]

Bei gegebener Nierenfunktion steigen mit zunehmender Proteinurie die Mortalität^[37] sowie das Risiko, einen Herzinfarkt zu erleiden.^[38]

Eine erhöhte Flüssigkeitsaufnahme kann die Konzentration von Albumin oder Protein im Urin verdünnungsbedingt vermindern, beeinflusst jedoch die zugrunde liegende Ursache der Albuminurie meist nicht wesentlich. Moderne diagnostische Verfahren verwenden daher bevorzugt Kreatinin-korrigierte Quotienten oder 24-Stunden-Messungen.

In den allermeisten Fällen beruht eine Proteinurie auf harmlosen Ursachen. Hier kann eine erhöhte Trinkmenge zumindest die Symptome lindern. Wenn jemand viel trinkt, steigt sein Urinvolumen, der Harn wird verdünnt und die Konzentrationen von Albumin und Protein sinken ab.

Eine nach Kochen und Essigsäurezusatz entstehende milchige Trübung des proteinreichen Urins erkannte bereits der Leidener Arzt Frederik Dekkers (1648–1720). Die erste genaue Beschreibung und damit die eigentliche Entdeckung der Albuminurie erfolgte durch den schottischen Militärarzt und Chemiker William Cruikshank mit dessen Experiments on Urine and Shugar, die 1797 von John Rollo veröffentlicht wurden. Darin unterscheidet Cruikshank beim Aszites eine Form als allgemeine Krankheit und eine als Erkrankung der Eingeweide, die vor allem von der Leber ausgeht.^[39]

Auch der italienische Arzt Domenico Cotugno (1736–1822) führte bereits einen durch Hitzefällung herbeigeführten Albuminnachweis im Urin von „Wassersüchtigen“ durch.^[40] Als wichtiges Diagnosekriterium wurde die zusammen mit Ödemen auftretende Proteinurie dann 1827 von Richard Bright (1789–1857) etabliert.^[41] Der französische Arzt Fernand Martin Solon (1795–1856) schlug 1837 für die mit albuminösem Harn einhergehende neue Krankheit (von Pierre François Olive Rayer Nephritis albuminosa genannt) den Namen Albuminurie vor.^[42]

In allen Auflage von Otto Roths Klinischer Terminologie fehlt die Proteinurie; die Albuminurie wird dagegen ausfürlich erklärt. Walter Guttmann beschrieb die Proteinurie schon 1902 in der ersten Auflage seiner Medizinischen Terminologie, und zwar als „Proteïnurie – Albuminurie.“^[43] Willibald Pschyrembel erwähnte die Proteinurie erstmals 1959.^[44]

• Kardiorenales Syndrom

• Herbert Schwiegk (Hrsg.): Handbuch der inneren Medizin, 5. Auflage, 8. Band, drei Teile, Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg / New York 1968, ISBN 3-540-04152-4, Stichwort Proteinurie im Sachverzeichnis (eine Druckseite), Teil 3, S. 851 f.
• B. Antoine: Die Geschichte der Albuminurie. In: Abottempo. 2, 1970, S. 10–13.
• William Dock: Some early Observers of Albuminuria. In: Annals of Medical History. Band 4, 1922, S. 287–290.
• Frederik Akbar Mahomed: The Etiology of Bright’s Disease and the Praealbuminuric Stage. In: Medico-Chirurgical Transactions. Neue Folge 39, 1874, S. 197–228.