Studijní text
3. Chemické vyšetření moče testačním proužkem
3.1. Jednotlivá stanovení
Testační proužky obsahují buď jednotlivá stanovení nebo jejich kombinaci (např. zaměřenou na diagnostiku močové infekce nebo sledování kompenzace diabetu mellitu), často však obsahují všech 10 nejčastějších parametrů. Následuje výčet jednotlivých testů - princip stanovení je zmíněn jen, když je důležitý pro interpretaci výsledků (rel. časté falešně pozitivní nebo falešně negativní výsledky).
3.1.1. Specifická hmotnost (hustota)
Specifická hmotnost vyjadřuje poměr hustoty vzorku k destilované vodě, jde tedy o bezrozměrné číslo. Specifická hmotnost plazmy je 1,010, v definitivní moči zdravého člověka se nejčastěji pohybuje mezi 1,015 a 1,025 . Může se měřit fyzikálně (např. hustoměrem nebo refraktometrem) nebo chemicky. Jednotlivé principy měření neposkytují srovnatelné výsledky, nejpřesnější je měření osmometrem.
Specifická hmotnost moče je odrazem tubulárních funkcí ledvin (sekrece a resorpce iontů a hlavně vody) a může být jednou z prvních známek poškození ledvin (zejména ztráta reakce na změny příjmu tekutin).
indikace: rozlišení prerenální a renální příčiny selhání ledvin, testování koncentrační schopnosti ledvin (v této indikaci je třeba měřit přesněji jako osmolalitu moče, viz také Funkční zkoušky ledvin).
U prerenální příčiny selhání ledvin (např. dehydratace) lze očekávat vysokou spec. hmotnost moče (maximální koncentrace), u renální příčiny jsou tubulární funkce primárně poškozeny a ledviny produkují málo koncentrovanou moč.
3.1.2. pH
Koncentrace vodíkových iontů v moči je odrazem rovnováhy produkce, metabolismu a vylučování H+, nicméně může být i příznakem onemocnění ledvin a močových cest. pH první ranní moče se pohybuje mezi 5-6, náhodný vzorek u zdravého člověka však může mít pH 4,5 až 8 (alkaličtější po jídle, kyselejší po fyzické námaze, vliv diety …). Referenční rozmezí pro pH moče je tedy spíše zavádějící a je třeba výsledek hodnotit spolu s dalšími daty (stav acidobazické rovnováhy …). U acidózy nacházíme kyselou moč a u alkalózy zásaditou (kompenzace nebo korekce poruchy ledvinami; samozřejmě jen nejsou-li ledviny příčinou poruchy acidobazické rovnováhy). Rostlinná strava (s nízkým obsahem proteinů, např. u vegetariánů) obvykle vede k nižší základní produkci H+ a alkaličtější moči.
indikace: hlavně diagnostika infekce močových cest, ale i hodnocení poruch acidobazické rovnováhy nebo diagnostika a sledování léčby urolitiázy
Močové infekce způsobené bakteriemi s ureázou (např. Klebsiella) způsobují alkalické pH moče. Tvorba močových kamenů je také závislá na pH moče, např. nejčastější močové kameny (oxaláty vápenaté) vznikají v kyselé moči a při prevenci recidiv je vhodné (hlavně dietními opatřeními) udržovat alkaličtější pH moče.
Falešně vysoké hodnoty můžeme očekávat při pozdním dodání vzorku (činnost bakterií, viz výše), falešně nízké při kontaminaci reagenciemi ze sousedního detekčního políčka (často stanovení proteinu, kde reakce probíhá v silně kyselém prostředí).
3.1.3. Leukocyty, Nitrity
Hlavním účelem obou testů je vyloučení/potvrzení podezření na močovou infekci a následně příp. indikaci mikrobiologické kultivace moče a identifikace patogena a jeho citlivosti k antibiotikům. Neslouží tedy k přesné diagnostice a terapii močových infekcí (to provádíme na základě mikrobiologického vyšetření). U testu na leukocyty detekujeme jeden z enzymů (esterázu) granulocytárních leukocytů. U testu na nitrity využíváme schopnost bakterie redukovat dusičnany (nitráty) na dusitany (nitrity). To umí např. enterobakterie (patří sem např. E. coli nebo Proteus). Podmínkou správné pozitivity (citlivosti) tohoto testu je, že moč byla v močovém měchýři min 4 hodiny (nutné pro redukci dostatečného množství nitrátů) a že má pacient dostatečné množství dusičnanů v potravě.
indikace: diagnostika, screening infekce močových cest
3.1.4. Bílkovina
Stanovení bílkoviny (albuminu) testačním proužkem je jedno z nejdůležitějších základních vyšetření moče, protože může včas odhalit rozvíjející se renální patologii. Zdravým glomerulem pronikne malé množství albuminu (rel. molekulová hmotnost je cca 70 kDa) a všechny malé proteiny (mikroproteiny). Většina těchto fyziologicky profiltrovaných proteinů je však zpětně vstřebána buňkami proximálního tubulu. Při onemocnění ledvin je buď poškozena glomerulární membrána (glomerulární proteinurie) nebo tubulární buňky (tubulární proteinurie). Hranice pro proteinurii je je stanovena na 150 mg/24 hodin.
Princip stanovení: acidobazický indikátor, který mění zbarvení v přítomnosti proteinu (zejména albuminu, který má hodně vazebných míst pro protony a může je indikátoru odebrat). Aby nedocházelo ke změně zbarvení i vlivem změn pH moče, je v proužku pufr, který zajišťuje stálé (kyselé) pH okolo 3 (viz Obrázek 1). Tento způsob stanovení je nejcitlivější na albumin (pro ostatní proteiny není tolik citlivý). Proužek obvykle zachytí koncentrace albuminu vyšší než 150 mg/l.
Obrázek 1 – Princip stanovení bílkoviny v moči diagnostickým proužkem a možné falešné pozitivity a negativity.
Falešně pozitivní výsledky mohou způsobit silně alkalické (pH > 8) a pufrované moče tím, že indikátoru odeberou protony (a změní jeho barvu) i bez přítomnosti albuminu. Řešením je u silně alkalických močí použít jiný test (např. precipitace s kys. sulfosalicylovou) nebo vyšetření opakovat s časovým odstupem (např. u nekomplikovaných močových infekcí s vysokým pH moče je rozumné stanovení zopakovat po antibiotické terapii uroinfekce).
Falešně negativní výsledky můžeme očekávat u většiny prerenálních a tubulárních proteinurií (rel. nízká koncentrace proteinu v moči a nízká citlivost indikátoru), včetně Bence-Jonesovy bílkoviny (volné lehké řetězce v moči při mnohočetném myelomu). Rovněž albumin v pásmu střední albuminurie (3-30 mg/mmol kreatininu) nebývá standardními testačními proužky detekován (více o albuminurii viz Diabetes).
Existují i jiné způsoby stanovení proteinu (albuminu) v moči testačním proužkem, které tolik netrpí interferencí pH (např. precipitační reakce s kyselinou sulfosalicylovou nebo novější chromogenní a imunochemické proužkové metody).
Proteinurii obvykle dělíme dle lokalizace příčiny na (viz Obrázek 2):
prerenální - je způsobena zvýšenou nabídkou mikroproteinu (proniká i zdravým glomerulem) tubulům, které jej nestačí vychytat. Obvykle jde o menší množství proteinu (do 1 g/den). Příkladem takových proteinů jsou β2-mikroglobulin, α1-mikroglobulin, reaktanty akutní fáze, Bence-Jonesova bílkovina, myoglobin či hemoglobin. Přítomnost těchto proteinů obvykle primárně neznamená poškozenou funkci ledvin a často není testačním proužkem vůbec detekováno. Při podezření na Bence-Jonesovu bílkovinu je nutné provést elektroforézu sérových bílkovin (ev. i změřit koncentraci volných lehkých řetězců v séru) a imunofixaci moče.
renální - příčinou proteinurie je poškození ledvin na úrovni glomerulů nebo tubulů. Glomerulární proteinurie je způsobena vyšší propustností glomerulu a vyskytuje se např. u mnohých glomerulonefritid, diabetické nefropatie nebo amyloidózy ledvin.
Tubulární proteinurie je podmíněna poškozením (zejm. proximálních) tubulů - např. při otravách těžkými kovy (Hg, Cd), jako nežádoucí účinek některých léků (gentamicin, cyklosporin, cisplatina, litium …) nebo při některých virových infekcích .postrenální - přítomny jsou proteiny z odvodných cest močových (např. α2-makroglobulin nebo IgM), příčinou může být zánět nebo krvácení, ev. preanalytická chyba (menstruační krev, prostatický sekret, spermie)
Obrázek 2 – Rozdělení proteinů v moči dle velikosti při elektroforéze (probíhá v polyakrylamidovém gelu a bílkoviny jsou obvykle “obaleny” dodecylsíranem sodným – SDS-PAGE).
.
Nefrotický syndrom
Nefrotický syndrom můžeme definovat jako proteinurii, která je schopná způsobit hypoalbuminémii a otoky. Množství proteinurie se může lišit, obvykle bývá > 3,5 g/24 h. Z příčin nefrotického syndromu jmenujme glomerulonefritidu s minimálními změnami, proliferativní glomerulonefritidu nebo systémový lupus erythematodes.
Poměr U_protein/U_kreatinin
Tento poměr se zdá velmi užitečný a praktický a může nahradit sběr moče při kvantifikaci proteinurie. Poměr se obvykle vyjadřuje v mg (proteinu)/mmol (kreatininu) a číselně je pak hranicí pro proteinurii 15 mg/mmol a pro nefrotický syndrom 350 mg/mmol.
3.1.5. Krev
princip stanovení: oxidace chromogenu (detekční barvy) hemem (pseudoperoxidázová aktivita hemu). Detekuje se hem, proto je proužek citlivý jak na erytrocyty (ty lyzují při kontaktu s reakčním políčkem), tak i na hemoglobin nebo myoglobin (obsahuje také hem). Falešně pozitivní výsledky můžeme naměřit, pokud jsou ve vzorku oxidační činidla (např. zbytky desinfekčních přípravků z dekontaminace zkumavky), falešně negativní výsledky jsou pozorovány u klasických testů v přítomnosti vysoké koncentrace vitamínu C.
Dle intenzity rozlišujeme hematurii:
makroskopickou (viditelnou okem, růžové až červené zbarvení moče, přítomný zákal - více viz vzhled moče)
mikroskopickou (detekovatelnou mikroskopicky nebo chemicky).
Dle příčiny rozlišujeme hematurii:
prerenální - do moči se dostane hemoglobin (z intravaskulárně rozpadlých erytrocytů - např. při hemolytické anémii, při inkompatibilní transfúzi) nebo myoglobin (např. při rozsáhlejším poranění svalů, u popálenin, vzácný následek hypolipidemické léčby statiny a fibráty) z krve. Masivnější přítomnost každého ze jmenovaných proteinů může způsobit akutní selhání ledvin (obstrukce tubulů precipitovaným proteinem) . Mikroskopicky erytrocyty nenacházíme. Při rozlišování, zda jde o myoglobin či hemoglobin, vycházíme z anamnézy, vzhledu moče a séra (viz Tabulka 3) nebo z dalších laboratorních testů (vysoká aktivita LD a neměřitelný haptoglobin u hemolytické anémie; vysoká CK a AST při poškození svalů … nebo lze oba proteiny rozlišit imunochemickým stanovením jejich koncentrace).
renální - někdy také nazývaná glomerulární, kdy příčinou bývá glomerulonefritida. Od non-glomerulární hematurie ji můžeme odlišit pomocí mikroskopie ve fázovém kontrastu. Zde se opticky zvýrazní okraje erytrocytů v moči - u glomerulární erytrocyturie najdeme dysmorfní erytrocyty (typické jsou erytrocyty s “pučícími výběžky”, tzv. akantocyty - následek průchodu glomerulárním sítem). Tento typ hematurie bývá často provázen proteinurií a vyskytují se erytrocytární válce (viz také níže).
Obrázek 3 – Dysmorfní erytrocyty (akantocyty) - schéma. Akantocyty jsou typické při glomerulárním původu erytrocytů.
- subrenální - někdy také nazývaná non-glomerulární, kdy příčinou může být krvácení do močových cest při jejich zánětu, urolitiáze, nádoru močových cest nebo ledvin. Relativně často se setkáváme s traumatickým krvácením po cévkování (zejm. při současné antikoagulační terapii). Charakteristické pro tento typ hematurie je relativně minimální proteinurie. Ve fázovém kontrastu najdeme erytrocyty normálního tvaru (bikonkávní, piškotovité).
Někdy se vyskytuje i tzv. ponámahová hematurie (přechodná, po velmi intenzivní fyzické námaze, po prochladnutí) nebo arteficiální (pacient vědomě přidá krev do vzorku moče).
3.1.6. Glukóza
princip stanovení: oxidace chromogenu (detekční barvy) peroxidem vodíku vzniklým enzymatickým rozkladem glukózy (glukóza je oxidována glukózaoxidázou na glukonolakton a H2O2). Stanovení je specifické pro glukózu (ostatní redukující cukry jako je galaktóza nebo fruktóza nereagují).
Falešně pozitivní výsledky můžeme očekávat v přítomnosti oxidujících látek (např. některé desinfekční prostředky použité k dekontaminaci zkumavky), falešně negativní výsledek nacházíme v přítomnosti kyseliny askorbové (vitamín C) nebo nejčastěji při pozdním dodání vzorku (bakteriální rozklad).
indikace: zejména prvotní diagnostika diabetu mellitu.
U zdravého člověka je glukóza profiltrovaná glomerulem prakticky úplně vstřebána v proximálním tubulu. Pokud však koncentrace v krvi přesáhne cca 10 mmol/l (tzv. renální práh pro glukózu), tubulární buňky ji již nestačí vychytat a objeví se v moči. Příčinou glykosurie tedy může být:
nejčastěji překročení renálního prahu pro glukózu (jako je tomu u diabetiků).
snížení renálního prahu (Fanconiho syndrom, i u zdravých jedinců) - označujeme ji renální glykosurií
v těhotenství, kde je zvýšená glomerulární filtrace (tedy i zvýšené množství glukózy, které projde tubuly) a může být i snížený renální práh pro glukózu.
I u zdravého člověka se může po jídle bohatém na sacharidy objevit glykosurie. Proto pro (orientačně) diagnostické účely je vhodné používat druhou ranní moč a pacient by měl být nalačno až do odběru vzorku (v první ranní moči může být postprandiální glukóza z večerního jídla). Je vhodné připomenout, že citlivost tohoto testu není ideální (glukóza se objeví v moči až když je koncentrace v krvi vyšší než 10 mmol/l), renální práh pro glukózu může být značně individuální a může se měnit v průběhu diabetu mellitu. Glykosurie je tedy jen jednoduchým orientačním diagnostickým testem, pro sledování kompenzace diabetika se nehodí.
3.1.7. Ketolátky
princip stanovení: reakce ketoskupiny s nitroprusidem (v alkalickém prostředí)
Ketolátky vznikají převážně neúplnou oxidací volných mastných kyselin (z tuků) v situacích, kdy je nedostatek glukózy (hladovění, diabetes mellitus - zejm. 1. typu, velká fyzická zátěž, zvracení ...). Mezi ketolátky řadíme β-hydroxybutyrát (BHB) a jeho oxidovanou formu acetoacetát (AcAc), jehož spontánní dekarboxylací vzniká aceton).
Obrázek 4 - Ketolátky. Všimněte si fialově podbarvené ketoskupiny acetoacetátu a acetonu (reagují s nitroprusidem). U β-hydroxybutyrátu je ketoskupina nahrazena hydroxylovou, s nitroprusidem tedy nereaguje.
Kvantitativně v moči převažuje β-hydroxybutyrát (asi 80 %), zbytek tvoří acetoacetát (acetonu je zanedbatelné množství). S nitroprusidem reaguje pouze ketoskupina acetoacetátu a acetonu. Např. při těžké diabetické ketoacidóze doprovázené hypoxií a šokem nebo při alkoholické ketoacidóze může dojít k významnému zvýšení poměru BHB/AcAc. Vzhledem k tomu, že BHB s nitroprusidem nereaguje, může v této (výjimečné) situaci dojít ke kvantitativnímu podhodnocení výsledků.
Indikace: hlavně sledování kompenzace diabetu mellitu, zejména inzulinoterapie u diabetiků 1. typu. Objeví-li se ketolátky v moči u diabetika 1. typu (na inzulinoterapii), znamená to, že má nedostatek inzulínu a je třeba přizpůsobit jeho dávku.
3.1.8. Bilirubin, urobilinogen
Konjugovaný blirubin v krvi (na rozdíl od nekojugovaného, který je navázaný na albumin) volně proniká do moče, kde jej detekujeme např. při obstrukční žloutence nebo při poškození jater. Urobilinogen se v moči objeví např. při poškození jater nebo při hemolytické anémii. Více v kapitole Játra.