как определить что есть белок в моче

Диагностика протеинурии (Памятка для врача)

Уважаемые коллеги! Вам очень часто приходится заказывать в лаборатории выполнение анализа мочи вашим пациентам. Однако вы, наверное, уже не раз сталкивались с тем, что проблема клинической интерпретации полученных результатов анализа задача не самая простая. Ведь данные, представленные в многочисленных справочниках и пособиях, существенно различаются и зачастую противоречат друг другу.

Поскольку одним из наиболее диагностически значимых и, соответственно, наиболее часто назначаемых показателей анализа мочи является определение белка в моче, мы посвятили данное издание именно ему.

В настоящей памятке для вашего удобства мы сконцентрировали выдержки из действующих российских и международных нормативных документов, а также последних научных исследований по диагностике протеинурии, которые, как мы надеемся, помогут вам получить ответы на ежедневно возникающие вопросы и существенно сэкономят ваше время на поиски необходимой информации.

Патологическая протеинурия — экскреция белков с мочой, превышающая физиологическую норму, является одним из наиболее важных и клинически значимых симптомов поражения почек.

В норме в моче обнаруживается более двухсот белков — это белки плазмы крови с низкой молекулярной массой (до 70 кДа), белки почечной ткани, синтезируемые эпителием канальцев, основным из которых является белок Тамма-Хорсфалла, и белки эпителия мочевыводящих путей и половых желез.

Суточная экскреция белка с мочой и его концентрация в разовой порции мочи для разных категорий обследуемых представлена в Таблице 1.

Таблица 1. Экскреция белка в норме

* Концентрации указаны для фотометрического метода определения содержания белка в моче с использованием пирогаллолового красного, который в настоящее время применяется в подавляющем большинстве лабораторий России и мира.

Механизмы протеинурии

Почки являются естественным «фильтром» крови. Основная их функция — поддержание гомеостаза — избирательное выведение из крови лишних для организма веществ и задержка необходимых.

Эта функция реализуется благодаря трем механизмам: клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции и канальцевой секреции.

Таким образом, формирование состава конечной мочи можно описать следующей формулой:

Выделение = (Фильтрация — Реабсорбция) + Секреция.

Клубочковая фильтрация осуществляется за счет градиента давлений, который возникает в сосудистом клубочке между афферентной и эфферентной артериолами, а также особенностей строения клубочкового (гломерулярного) фильтра, пропускающего воду, низкомолекулярные вещества и задерживающего крупные молекулы.

Гломерулярный фильтр состоит из трех слоев. Внутренний слой — эндотелий, содержащий поры, закрытые специальной диафрагмой. Снаружи от эндотелия лежит трехслойная гломерулярная базальная мембрана, проницаемость которой определяется пространственным расположением коллагеновых филаментов и их электрическим зарядом. С мочевой стороны базальной мембраны расположен еще один барьер — эпителиальная выстилка — подоцитарный аппарат. Подоцит содержит микрофиламенты, осуществляющие активную функцию при фильтрации — «насосы ультрафильтрации». Таким образом, гломерулярный фильтр — сложная многоступенчатая селективная система фильтрации, направленная на обеспечение избирательности в отношении размера и заряда фильтруемых частиц. Молекулы с радиусом менее 4 нм свободно проходят через этот фильтр. Так, легко фильтруются через базальные мембраны клубочков такие белки, как миоглобин, преальбумины, лизоцим, α₁-микроглобулин, ß₂— микроглобулин и др. При радиусе молекулы более 4 нм фильтрация становится ограниченной. Под избирательностью к заряду частиц понимают свойство клубочкового фильтра затруднять прохождение отрицательно заряженных макромолекул по сравнению с нейтральными или положительно заряженными из-за наличия анионных участков на базальной мембране, на подоцитах, на эндотелии и на мезангиуме. Так, прохождение главного белка плазмы крови — альбумина, имеющего отрицательный заряд, несмотря на небольшой размер (3,6 нм) и небольшой молекулярный вес (69 кДа), затруднено, главным образом, из-за его заряда.

Основная масса профильтровавшихся в канальцы белков (легкая цепь иммуноглобулина, трансферрин, витамин Д-связывающий белок, миоглобин) реабсорбируется из первичной мочи в проксимальных извитых канальцах. Реабсорбция белков осуществляется путем рецептор-опосредованного эндоцитоза. Скорость эндоцитоза увеличивается пропорционально концентрации белка в клубочковом фильтрате до тех пор, пока не достигается максимальная скорость образования эндоцитозных пузырьков. Далее, в процессе реабсорбции образовавшиеся эндоцитозные вакуоли движутся в сторону базальной части клетки и сливаются с лизосомами. В эндолизосомальных пузырьках осуществляется протеолиз белков. Механизм реабсорбции позволяет предотвратить потери белков организмом.

Кроме белков, фильтрующихся в клубочке, в моче содержатся белки, образующиеся в мочевом тракте. Они составляют до 50% всех белков мочи при физиологической протеинурии. Основным представителем таких белков является белок Тамма-Хорсфалля (или уромукоид) — крупный гликопротеид, секретируемый клетками восходящей петли Генле.

Протеинурию делят на физиологическую (функциональную) и патологическую.

В основе механизма физиологической протеинурии лежит увеличение гидростатического давления в клубочковых капиллярах, которое приводит к облегчению диффузии белков через непораженный гломерулярный фильтр. Физиологическая протеинурия, как правило, не превышает 0,250 г/л, является преходящей и исчезает при исчезновении вызвавшего ее фактора. Причинами протеинурии этого типа могут быть физические нагрузки, длительное пребывание на холоде, лихорадки, нервное напряжение, ортостатические нагрузки.

Патологическая протеинурия, в зависимости от механизма возникновения, делится на преренальную, ренальную и постренальную протеинурию.

Преренальная протеинурия не связана с поражением почек, а возникает в результате заболеваний, которые сопровождаются повышенным синтезом низкомолекулярных белков (20–40 кДа), которые проходят через неповрежденный клубочковый фильтр в количестве, превышающем возможности канальцев к реабсорбции.

Ренальная протеинурия обусловлена поражением клубочков и/или канальцев почек. В зависимости от локализации патологического процесса в нефроне меняется состав и количество уропротеинов.

При поражении клубочков (гломерулярный тип протеинурии) преимущественно страдает процесс фильтрации. Механизм протеинурии этого типа может быть связан с нарушением целостности гломерулярной базальной мембраны или с повреждением ее полианионного слоя, несущего электрический заряд. Учитывая тот факт, что механизмы реабсорбции белков в проксимальных канальцах в норме ограничены, белки в избыточном количестве поступают в мочу. В зависимости от характера и степени повреждения гломерулярного фильтра выделяют селективную и неселективную гломерулярную протеинурию. По мере нарастания степени повреждения клубочкового фильтра селективность протеинурии уменьшается. При начальном повреждении гломерулярного аппарата с мочой выделяются, в основном, транспортные белки крови — альбумин и трансферрин (селективная протеинурия). При значительном его повреждении в моче появляются высокомолекулярные белки (М> 100 кДа) (неселективная протеинурия).

При поражении канальцев почек (тубулярный тип протеинурии) возможны 2 патофизиологических механизма. При первом нарушается процесс реабсорбции белков в проксимальных канальцах почек, который сопровождается появлением в моче низкомолекулярных белков. При втором происходит увеличение секреции белка клетками эпителия дистального отдела нефрона, в результате чего в моче появляется белок Тамма-Хорсфалла в избыточном количестве.

Постренальная протеинурия, как и преренальная, не связана с поражением почек. Она является результатом поступления в мочу белков из клеток мочеполового тракта и, в зависимости от этиологии, характеризуется различным белковым спектром.

Клиническое значение протеинурии

Нарастание протеинурии в динамике лечения пациента с нефрологической патологией всегда является свидетельством неэффективного лечения, неблагоприятным прогностическим признаком и свидетельствует об активности заболевания.

Снижение уровня протеинурии в процессе лечения пациента является показателем замедления прогрессирования заболевания.

Установлена роль протеинурии, как независимого фактора прогрессирования поражения почек. При протеинурии компоненты протеолиза белков оказывают токсическое действие на эпителиальные клетки проксимальных канальцев и интерстиций, что может приводить к развитию тубулоинтерстициального воспаления и фиброза и, таким образом, способствовать прогрессированию заболевания. В основе этого процесса лежит перенапряжение механизмов реабсорбции и истощение ферментных систем вследствие избытка белка в первичной моче (подробнее см. раздел «Морфология нефрона и патогенез протеинурии»).

Протеинурия является значимым и независимым прогностическим фактором увеличения смертности от заболеваний сердечно-сосудистой системы (на патогенез сердечно-сосудистых заболеваний при почечной патологии оказывают влияние гипергидратация, анемия, нарушение фосфорно-кальциевого обмена, гиперкоагуляция).

Таким образом, достоверная диагностика протеинурии является важным аспектом в клинической практике.

При диагностике протеинурии очень важно стандартизировать преаналитические условия.

В связи с тем, что качественный и количественный состав мочи в течение суток изменяется, наиболее точным является определение белка в суточной моче, которое позволяет нивелировать влияние величины диуреза на концентрацию белка в моче. Приведем пример: у пациента с величиной экскреции белка в 0,5 г в сутки концентрация белка в моче может варьироваться от 1 г/л (при суточном диурезе 0,5 л) до 0,2 г/л (при суточном диурезе в 2,5 л). Однако, сбор суточной мочи — чрезвычайно сложный процесс даже для пациентов стационара и он практически неосуществим для детей раннего возраста и пожилых пациентов.

Корректно оценить почечную экскрецию белка без определения объема суточного диуреза позволяет расчет соотношения белок/креатинин. Физиологическим обоснованием этого подхода являются следующие соображения: у одного и того же человека в стабильных условиях экскреция креатинина* с мочой — величина относительно постоянная, и его концентрация в моче зависит исключительно от объема диуреза, который в свою очередь зависит от объема потребления жидкости. Аналогично величина диуреза влияет и на концентрацию белка в моче, при этом отношение белка к креатинину остается постоянным при любом объеме диуреза.

Достаточно широкие вариации состава мочи связаны и с физической активностью. Нивелировать влияние физической активности на результат анализа позволяет исследование утренней порции мочи (которая образовалась в относительно стандартизованных условиях ночного сна).

Таким образом, единственной на сегодняшний день альтернативой анализу суточной мочи является одновременное определение белка и креатинина в утренней порции мочи с последующим вычислением их соотношения.

*Примечание: Креатинин образуется в мышцах из креатинфосфата. Синтез креатинина относительно постоянен, так как почти целиком определяется общей мышечной массой организма человека. Креатинин свободно проходит через клубочковый фильтр и не реабсорбируется в почечных канальцах. Количество экскретированного креатинина у пациентов в суточной порции мочи равно для мужчин в возрасте от 20 до 50 лет — 18,5–25,0 мг/кг в сутки, для женщин аналогичного возраста — 16,6–22,4 мг/кг в сутки. С возрастом эти показатели снижаются: у мужчин 50-70 лет они составляют 15,7 — 20,2 мг/кг в сутки, а у женщин того же возраста — 11,8–16,1 мг/кг в сутки. При интерпретации результатов анализов следует учитывать ограничения подхода, основанного на соотношении белок/креатинин, обусловленные связью между мышечной массой организма и экскрецией креатинина. Снижение или увеличение мышечной массы может быть причиной занижения или завышения значений экскреции белка у пациентов.

Ниже приведен пример индивидуальных вариаций концентрации белка и креатинина в моче у одного из практически здоровых испытуемых. Утреннюю порцию мочи испытуемого исследовали в течение 7 дней. Исследования проводились с использованием аналитической системы: Анализатор белка и креатинина в моче URiСКАН-БК, набор реагентов Юни-Тест-БМ (для белка в моче) и набор реагентов Креатинин UTS (для определения креатинина в моче и сыворотке). Результаты представлены в Табл.2.

Таблица 2. Индивидуальные вариации концентрации белка и креатинина

Как видно из представленных данных, разброс концентрации белка в моче более, чем 10 раз (от 0.013 до 0,166 г/л)! 13.09. испытуемый на ночь выпил 3 стакана воды, что существенно увеличило объем утреннего диуреза и концентрация белка в моче составила 0,013 г/л, а 19.09 была противоположная ситуация — жидкость перед сном не принималась, что привело к значительному концентрированию утренней порции мочи и увеличению концентрации белка почти в 13 раз (0,166 г/л). Аналогичная зависимость выявлена и для креатинина (концентрация креатинина изменилась в 6,4 раза), что свидетельствует о наличии общей причины таких существенных концентрационных вариаций исследованных аналитов. В данном случае это объем диуреза. Соотношение же белок/креатинин остается относительно постоянным — оно изменилось всего в 1.9 раза.

В многочисленных клинических исследованиях установлено, что величина протеин-креатининового соотношения в первой утренней порции мочи четко коррелирует с уровнем суточной протеинурии. Так, соотношение белок/креатинин более 3,0–3,5 г белка/г креатинина соответствует экскреции белка выше 3,0–3,5 г/сутки, менее 0,2 г белка/г креатинина — уровню ниже 0,2 г/сутки. Поэтому, во всех ныне действующих российских и зарубежных клинических рекомендациях при диагностике протеинурии рекомендовано определять соотношение общий белок/креатинин и альбумин/креатинин.

В норме значение соотношения общий белок/креатинин по разным источникам не превышает 0,15–0,2 г белка/креатинина, при тубулоинтерстициальных поражениях почек (нарушена реабсорбция) этот показатель находится в диапазоне от 0,2 г/г до 1,0 г/г, при гломерулярных заболеваниях (нарушена барьерная функция) превышает 1,0 г/г, а при тяжелой преэклампсии может достигать 5,0 г белка/г креатинина и более.

В Национальных рекомендациях 2012 г. «Хроническая болезнь почек: Основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению», разработанных рабочей группой членов Правления Научного общества нефрологов России, представлены следующие постулаты по диагностике протеинурии:

Рекомендация 2.4: У каждого больного с ХБП следует выполнять исследование уровня альбуминурии/протеинурии, поскольку этот показатель имеет важное значение для диагностики ХБП, оценки прогноза ее течения, риска сердечно-сосудистых осложнений, а также выбора тактики лечения.

Рекомендация 2.4.1: Для оценки альбуминурии/протеинурии следует определять ее уровень в суточной моче или отношение альбумин/креатинин, или общий белок/ креатинин в разовой утренней порции мочи.

Рекомендация 2.6: У больных с протеинурией ≥0,5 г/сут, для оценки тяжести поражения почек вместо исследования альбуминурии, с точки зрения экономии бюджета, можно использовать определение общего белка в суточной моче (суточная протеинурия) или отношения общий белок/креатинин в утренней порции мочи.

При диагностике протеинурии различного генеза у детей предпочтительно использовать определение соотношения белок/креатинин. Последнее обусловлено тем фактом, что доля врожденных структурных патологий почечной системы, которые чаще диагностируются у детей, чем у взрослых, характерно выведение с мочой значительных количеств низкомолекулярных белков, которые не обнаруживаются специфичными тестами на альбумин.

Оценка степени протеинурии/альбуминурии, рекомендуемая в последней редакции (2013 г.) Клинических Практических Рекомендаций KDIGO (Kidney Disease Improving Global Outcomes) по диагностике и лечению хронических болезней почек представлена в Табл. 3.

Таблица 3.Оценка протеинурии и альбуминурии (KDIGO 2013)

При установленной патологии почечных клубочков определение соотношения белок/креатинин в сравнении с определением соотношения альбумин/креатинин дает дополнительную информацию о селективности протеинурии. Если в формуле альбуминурия/протеинурия x 100 % результат >50%, то это клубочковая протеинурия, Альбуминурия/протеинурияА1А2А3Оптимальная или незначительно повышеннаяВысокаяОчень высокая (протеинурия)*0,3 г альбумина/г креатинина
(>0,3 г альбумина/сутки)СКФ
(мл/мин/
1,73 м 2 ) Стадия 1Высокая или оптимальная≥90Наблюдение терапевтаКонсультация / наблюдение нефролога Стадия 2Незначительно снижена60-89Наблюдение терапевтаКонсультация / наблюдение нефролога Стадия 3аУмеренно снижена45-59Наблюдение терапевтаНаблюдение терапевтаНаблюдение нефролога Стадия 3бСущественно снижена30-44Наблюдение терапевтаНаблюдение терапевтаНаблюдение нефролога Стадия 4Резко снижена15-29Консультация / наблюдение нефрологаКонсультация / наблюдение нефрологаНаблюдение нефролога Стадия 5Почечная недостаточностьНаблюдение нефрологаНаблюдение нефрологаНаблюдение нефролога

* У пациентов с выраженной потерей белка (>0,5 г/сут) целесообразно с точки зрения экономии бюджета вместо определения альбуминурии проводить исследование общего белка в суточной моче или отношения общий белок/креатинин в утренней порции мочи.

Таблица 5. Дифференциальная диагностика протеинурии при беременности

Морфология нефрона и патогенез протеинурии

Морфофункциональной единицей почки является нефрон — специфическая структура, выполняющая функцию мочеобразования. В каждой почке насчитывается более 1 млн. нефронов. Каждый нефрон состоит из клубочка, капсулы Шумлянского-Боумена и системы последовательных канальцев. Фильтрационный барьер нефрона образуют:

Висцеральный листок в разрезе прерывист, так как отростки эпителиальных клеток (подоцитов) переплетаются друг с другом, при этом между отростками остаются свободные щели. Эти щели перекрыты щелевидной мембраной и имеют отверстия диаметром 4 нм. Щелевидная мембрана содержит важный для проницаемости фильтра протеин, нефрин, который заякорен через другой протеин, CD2AP, на соседних отростках подоцитов. Выступающие с обеих сторон в щель молекулы нефрина скрепляются друг с другом наподобие застежки молнии и оставляют между собой свободные поры, которые едва пропускают молекулы альбумина.

Клетки крови задерживаются уже первым слоем фильтра — эндотелием. Это справедливо и для больших белковых молекул, поскольку in vivo поры эндотелия покрыты отрицательно заряженным слоем белков. Способность к фильтрации макромолекул (молекулярная масса которых около 4,4 нм (> 80кДа) фильтр обычно непроницаем, тоже самое справедливо и для эритроцитов, обладающих еще большими размерами. Вещества, радиусы молекул которых находятся в этих границах, фильтруются лишь частично: миоглобин на 75% и альбумин лишь на 0,03%. Плохо фильтруются также низкомолекулярные вещества, связанные с белками плазмы крови. Кальций, например, фильтруется лишь на 60% вследствие того, что около 40% кальция связано с белками плазмы крови. Многие лекарственные препараты, в частности, большинство сульфаниламидов или сердечный гликозид дигитоксин, еще в большей степени связаны с белками плазмы крови, поэтому они крайне медленно выводятся почками.

Проницаемость фильтра для макромолекул с радиусом 100 кДа) — иммуноглобулины (неселективная гломерулярная протеинурия). Как уже отмечалось выше, гломерулярная капиллярная стенка имеет отрицательный заряд, поэтому отрицательно заряженные белки (анионы), например, альбумин фильтруются плохо. При нефротическом синдроме теряется отрицательный заряд гломерулярного фильтра, и анионы альбумина фильтруются в большом количестве. Типичным примером такого эффекта является гликирование поверхностных белков гломерулярного фильтра при сахарном диабете.

Канальцевая протеинурия. Низкомолекулярные белки (М

Источник