Qualitative Urin-Protein-Differenzierung

Qualitative Urin-Protein-Differenzierung ist ein qualitatives beziehungsweise semiquantitatives labordiagnostisches Verfahren (Laboruntersuchung) zur Charakterisierung des Proteinmusters im Urin. Sie wird in der klinischen Labordiagnostik zur Einordnung einer Proteinurie (Eiweißausscheidung im Urin) nach Schädigungsebene eingesetzt und unterstützt die Differenzierung zwischen glomerulärer (die Nierenkörperchen betreffender), tubulärer (die Nierenkanälchen betreffender), überlaufbedingter, monoklonaler (von einem Zellklon ausgehender) und postrenaler (nach der Niere gelegener) Proteinurie [1-6].

Die qualitative Urin-Protein-Differenzierung ersetzt nicht die quantitative Bestimmung der Albuminurie (Albuminausscheidung im Urin) oder Gesamtproteinurie. Sie ergänzt die Basisdiagnostik, wenn das Proteinmuster diagnostisch relevant ist, insbesondere bei unklarer Proteinurie, Verdacht auf tubuläre Schädigung, diskrepanten Urinbefunden oder Verdacht auf monoklonale freie Leichtketten (Eiweißbestandteile von Antikörpern) [1-6].

Synonyme

• Urinprotein-Differenzierung
• Urinprotein-Elektrophorese
• Urinprotein-Musteranalyse
• SDS-PAGE im Urin
• Qualitative Proteinurie-Diagnostik
• Semiquantitative Proteinurie-Diagnostik

Das Verfahren

Benötigtes Material

• Erster Morgenurin als bevorzugtes Material bei Erstabklärung und zur Reduktion der biologischen Variabilität [1, 2]
• Spontanurin, wenn ein erster Morgenurin nicht verfügbar ist [1, 2]
• 24-Stunden-Sammelurin bei spezieller Fragestellung, insbesondere bei relevanter Gesamtproteinurie, nephrotischem Syndrom (Krankheitsbild mit starkem Eiweißverlust über den Urin), Verlaufskontrolle oder monoklonaler Proteinurie [1, 2, 6]
• Parallelbestimmung von Kreatinin im Urin, wenn quantitative Einzelproteinbestimmungen als Protein/Kreatinin-Ratio oder Albumin/Kreatinin-Ratio angegeben werden [1, 2]

Vorbereitung des Patienten

• Keine spezielle Vorbereitung erforderlich
• Intensive körperliche Belastung am Vortag vermeiden, da eine transiente (vorübergehende) belastungsinduzierte Proteinurie möglich ist [1, 2]
• Bei Verdacht auf orthostatische Proteinurie bevorzugt erster Morgenurin nach nächtlicher Ruhe [1-3]
• Bei akuter febriler Erkrankung (fieberhafte Erkrankung), symptomatischer Harnwegsinfektion (Entzündung der ableitenden Harnwege) oder Makrohämaturie (sichtbares Blut im Urin) möglichst Verlaufskontrolle nach Abklingen der Störsituation [1, 2]

Störfaktoren

• Hämaturie (Blut im Urin) mit Beimischung von Plasmaproteinen
• Pyurie (Eiter im Urin) und symptomatische Harnwegsinfektion
• Menstruationsblutbeimengung
• Fieber, intensive körperliche Belastung und orthostatische Proteinurie
• Unvollständige 24-Stunden-Sammlung
• Stark verdünnter oder stark konzentrierter Urin ohne Kreatininbezug
• Instabilität einzelner niedermolekularer Proteine, insbesondere β2-Mikroglobulin bei saurem Urin und verzögerter Probenverarbeitung [2, 3]
• Methodenabhängige Unterschiede zwischen SDS-PAGE, Agarose-Gelelektrophorese, Kapillarelektrophorese, Immunfixation, Nephelometrie, Turbidimetrie und Immunoassays [2-5]

Methode

• Sodium-Dodecylsulfat-Polyacrylamid-Gelelektrophorese (SDS-PAGE) zur Trennung der Urinproteine nach Molekülgröße und zur Erkennung glomerulärer, tubulärer und überlaufbedingter Muster [3, 4]
• Agarose-Gelelektrophorese oder Kapillarelektrophorese zur Darstellung größerer Proteinfraktionen und monoklonaler Banden [2, 5, 6]
• Immunfixationselektrophorese bei Verdacht auf monoklonale Immunglobuline oder freie Leichtketten [5, 6]
• Immunologische Einzelproteinbestimmungen, insbesondere Albumin, α1-Mikroglobulin, β2-Mikroglobulin, Immunglobulin G, Transferrin sowie freie κ- und λ-Leichtketten [2, 3, 5, 6]
• Quantitative Begleitdiagnostik mit Albumin/Kreatinin-Ratio, Protein/Kreatinin-Ratio oder Gesamtprotein im 24-Stunden-Urin nach Fragestellung [1, 2]

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden- und laborabhängig.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Abklärung einer persistierenden (anhaltenden) Proteinurie nach quantitativer Bestätigung [1, 2]
• Differenzierung einer glomerulären, tubulären, überlaufbedingten oder postrenalen Proteinurie [2-4]
• Abklärung diskrepanter Befunde zwischen Teststreifen, Albumin/Kreatinin-Ratio, Protein/Kreatinin-Ratio und Urinsediment [1, 2]
• Verdacht auf tubulointerstitielle Nierenerkrankung [2, 3]
• Verdacht auf proximale Tubulopathie [2, 3]
• Verdacht auf monoklonale freie Leichtketten im Urin, insbesondere bei Plasmazelldyskrasie (Erkrankung bestimmter antikörperbildender Zellen), monoklonaler Gammopathie (Vermehrung gleichartiger Antikörper), AL-Amyloidose (Eiweißablagerungskrankheit) oder Multiplem Myelom (Knochenmarkkrebs) [5, 6]
• Verlaufskontrolle ausgewählter Nieren- und Systemerkrankungen, wenn sich das Proteinmuster therapeutisch oder prognostisch auswerten lässt [1, 2]
• Differenzierung zwischen orthostatischer und persistierender Proteinurie, insbesondere bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen [2, 3]
• Abklärung einer Proteinurie unter potenziell nephrotoxischer Therapie [2]

Interpretation

Glomeruläre Proteinurie

• Selektive glomeruläre Proteinurie
  • Vorwiegend Albumin
  • Hinweis auf primär glomeruläre Permeabilitätsstörung (Durchlässigkeitsstörung) mit überwiegendem Verlust mittelgroßer Proteine [2-4]
  • Möglich bei früher oder selektiver glomerulärer Schädigung
• Nicht-selektive glomeruläre Proteinurie
  • Albumin zusätzlich zu höhermolekularen Proteinen, insbesondere Immunglobulin G und Transferrin [2-4]
  • Hinweis auf fortgeschrittene glomeruläre Barrierefunktionsstörung
  • Möglich bei membranöser Nephropathie (Nierenerkrankung), fokal-segmentaler Glomerulosklerose (narbige Veränderung einzelner Nierenfilterabschnitte), membranoproliferativer Glomerulonephritis (Nierenfilterentzündung) oder fortgeschrittener diabetischer Nephropathie (diabetesbedingte Nierenschädigung)

Tubuläre Proteinurie

• Erhöhte niedermolekulare Proteine, insbesondere α1-Mikroglobulin und β2-Mikroglobulin [2, 3]
• Hinweis auf gestörte proximale tubuläre Rückresorption (Wiederaufnahme) filtrierter Proteine [2, 3]
• Möglich bei tubulointerstitieller Nephritis (Entzündung des Nierenzwischengewebes und der Nierenkanälchen), akuter tubulärer Schädigung, toxischer Nephropathie (giftbedingte Nierenschädigung), Fanconi-Syndrom (Störung der Nierenkanälchenfunktion) oder hereditären Tubulopathien (erblichen Nierenkanälchenerkrankungen)
• Eine tubuläre Proteinurie kann bei alleiniger Albuminmessung unterschätzt oder übersehen werden [1-3]

Überlaufproteinurie

• Nachweis monoklonaler freier κ- oder λ-Leichtketten [5, 6]
• Hinweis auf eine Überlastung der tubulären Rückresorptionskapazität durch vermehrt filtrierte niedermolekulare Proteine [2, 5]
• Typisch bei Bence-Jones-Proteinurie im Rahmen eines Multiplen Myeloms oder anderer Plasmazelldyskrasien [5, 6]
• Bei Verdacht auf monoklonale Gammopathie sollte die Urindiagnostik mit Serumprotein-Elektrophorese, Serum-Immunfixation und Bestimmung freier Leichtketten im Serum kombiniert werden [5, 6]

Postrenale Proteinurie

• Unspezifisches Proteinmuster mit Beimengung von Plasmaproteinen, Entzündungsproteinen oder Blutbestandteilen [2, 3]
• Häufig kombiniert mit Hämaturie, Leukozyturie (weiße Blutkörperchen im Urin) oder positivem Nitritbefund
• Möglich bei Harnwegsinfektion, Urolithiasis (Harnsteinleiden), Tumoren der ableitenden Harnwege, Prostatitis (Prostataentzündung) oder Blutbeimengung

Spezifische Konstellationen

• Albumin hoch, α1-Mikroglobulin nicht oder nur gering erhöht
  • Spricht eher für glomeruläre Proteinurie [2, 3]
• α1-Mikroglobulin hoch bei relativ geringer Albuminurie
  • Spricht eher für tubuläre Proteinurie [2, 3]
• Freie κ- oder λ-Leichtketten mit monoklonalem Muster
  • Spricht für monoklonale Proteinurie und erfordert hämatologische Abklärung [5, 6]
• Proteinurie mit Erythrozyturie (rote Blutkörperchen im Urin) und aktiven Sedimentbefunden
  • Spricht für glomerulonephritische Aktivität und erfordert nephrologische Abklärung [1, 2]

Weiterführende Diagnostik

• Urinstatus mit Teststreifen und Urinsediment [1, 2]
• Albumin/Kreatinin-Ratio und Protein/Kreatinin-Ratio im ersten Morgenurin [1, 2]
• Gesamtprotein im 24-Stunden-Urin bei relevanter Proteinurie oder Verlaufsfragestellung [1, 2]
• Nierenparameter – Kreatinin, Cystatin C, geschätzte glomeruläre Filtrationsrate [1]
• Elektrolyte – Natrium, Kalium, Calcium, Phosphat, Magnesium, Chlorid
• Entzündungsparameter – CRP (C-reaktives Protein) beziehungsweise BSG (Blutsenkungsgeschwindigkeit)
• Serumprotein-Elektrophorese, Serum-Immunfixation, quantitative Immunglobuline und freie Leichtketten im Serum bei Verdacht auf monoklonale Gammopathie [5, 6]
• Urin-Immunfixation bei Verdacht auf monoklonale Proteinurie, insbesondere bei Verdacht auf Leichtkettenausscheidung oder AL-Amyloidose [5, 6]
• Komplementdiagnostik, antinukleäre Antikörper, ANCA, Anti-GBM-Antikörper, Hepatitis-B-, Hepatitis-C- und HIV-Serologie bei Verdacht auf immunologische oder infektiöse Glomerulonephritis [1, 2]
• HbA1c und Nüchternglucose bei Verdacht auf diabetische Nephropathie [1]
• Nierensonographie zur morphologischen Basisdiagnostik
• Nierenbiopsie (Gewebeprobe der Niere) bei unklarer persistierender Proteinurie, nephrotischem Syndrom, aktiven Sedimentbefunden, raschem Verlust der Nierenfunktion oder Verdacht auf behandlungsbedürftige Glomerulonephritis [1, 2]

Klinische Hinweise

• Die qualitative Urin-Protein-Differenzierung ist kein Screeningtest für chronische Nierenerkrankungen. Für die Erstbewertung werden Albumin/Kreatinin-Ratio, Protein/Kreatinin-Ratio, Urinsediment und geschätzte glomeruläre Filtrationsrate priorisiert [1, 2].
• Ein positiver Teststreifenbefund auf Protein sollte quantitativ bestätigt und möglichst auf Kreatinin bezogen werden [1, 2].
• Ein erster Morgenurin ist insbesondere zur Abgrenzung einer orthostatischen Proteinurie und zur Reduktion biologischer Variabilität sinnvoll [1-3].
• Die alleinige Albuminmessung kann tubuläre Proteinurie übersehen, da bei tubulärer Schädigung niedermolekulare Proteine im Vordergrund stehen können [1-3].
• Bei Verdacht auf monoklonale Proteinurie reicht die qualitative Urin-Protein-Differenzierung allein nicht aus; erforderlich ist die Kombination mit Serumdiagnostik und gegebenenfalls hämatologischer Diagnostik [5, 6].
• β2-Mikroglobulin ist präanalytisch empfindlicher als α1-Mikroglobulin; bei tubulärer Fragestellung ist α1-Mikroglobulin deshalb häufig robuster interpretierbar [2, 3].
• Die Befundinterpretation muss stets im Zusammenhang mit eGFR, Albumin/Kreatinin-Ratio, Protein/Kreatinin-Ratio, Urinsediment, Blutdruck, Diabetesstatus und klinischem Kontext erfolgen [1, 2].

Literatur

1. Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) CKD Work Group. KDIGO 2024 Clinical Practice Guideline for the Evaluation and Management of Chronic Kidney Disease. Kidney Int. 2024;105(4S):S117-S314. https://doi.org/10.1016/j.kint.2023.10.018
2. Hodel NC, Rentsch KM, Paris DH, Mayr M. Methods for Diagnosing Proteinuria: When to Use Which Test, and Why. Am J Kidney Dis. 2025;85(5):618-628. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2024.09.017
3. Bökenkamp A. Proteinuria—take a closer look! Pediatr Nephrol. 2020;35(4):533-541. https://doi.org/10.1007/s00467-019-04454-w
4. Mazur P, Dumnicka P, Tisończyk J, Ząbek-Adamska A, Drożdż R. SDS Electrophoresis on Gradient Polyacrylamide Gels as a Semiquantitative Tool for the Evaluation of Proteinuria. Diagnostics (Basel). 2023;13(9):1513. https://doi.org/10.3390/diagnostics13091513
5. Sarto C, Intra J, Fania C, Brivio R, Brambilla P, Leoni V. Monoclonal free light chain detection and quantification: Performances and limits of available laboratory assays. Clin Biochem. 2021;95:28-33. https://doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2021.05.006
6. Dimopoulos MA, Terpos E, Boccadoro M, Moreau P, Mateos MV, Zweegman S, Cook G, Engelhardt M, Delforge M, Hajek R, Schjesvold F et al.: EHA-EMN Evidence-Based Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up of patients with multiple myeloma. Nat Rev Clin Oncol. 2025;22(9):680-700. https://doi.org/10.1038/s41571-025-01041-x