Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-1 Kapitola 5 Analýza moči Moč je většinou snadno dostupná tělesná tekutina, často bez nutnosti invazivního zásahu při odběru. Tvoří se v ledvinách, v podstatě se jedná o zahuštěný ultrafiltrát plazmy. Krev je přiváděna do glomerulu, kde se filtruje přes bazální membránu a ultrafiltrát (primární moč) je odváděn tubuly postupně až do močového měchýře. Cestou je ultrafiltrát pozměňován resorpcí některých složek (glukóza, natrium, kalcium, fosfáty, hydrogenkarbonát, aminokyseliny aj.) i sekrecí (kalium, protony, organické anionty a kationty, při vyšších koncentracích kreatinin aj.) a je zahušťován resorpcí vody. Mnohé z těchto činností jsou řízeny hormonálně (např. adiuretinem, viz Kapitola 14, Hormony, který, jak napovídá název, zabraňuje odvodnění organismu). Výsledkem je definitivní moč, ve které se (pokud pojednáváme o klinické biochemii), provádějí analýzy. Opakování ze somatologie: Základní strukturní jednotkou ledviny je nefron, který začíná glomerulem (klubíčkem kapilár) a pokračuje tubulem (kanálkem), který lze rozdělit na tubulus proximální, Henleovu kličku a distální tubulus a sběrný kanálek (viz obrázek na str. 5-27 v Dodatku). Kapilární stěna glomerulu propustí látky o maximální relativní molekulové hmotnosti necelých 70 000 (uvádí se hodnoty mezi 65 000 a 68 000), takže v moči je minimální množství nízkomolekulárních bílkovin a peptidů; ty se navíc v tubulech degradují a jsou resorbovány (výsledné množství zbylých bílkovin nepřesahuje 150 mg/24 h). Nízkomolekulární látky jsou v tubulech jednak resorbovány, jednak secernovány (viz výš). Skladbu a funkci ledvin je možno shlédnout „v pohybu“ na adrese: http://www.physiome.cz/atlas/ledviny/01/ Velice pěkná stránka je i na této adrese: http://www.hcc.bcu.ac.uk/physiology/renalsystem.ht m 5.1. Odběr a konzervace moči Pro odběr moči platí zásady preanalytické fáze jak byly uvedeny v kapitole 2. Před odběrem je dobré zevní genitál omýt, aby vzorek nebyl případně kontaminován mikroorganismy či jinými příměsemi z vnějších oblastí. Odebírající ambulance má většinou k dispozici instruktážní příručky s návodem pro pacienty pro konkrétní typy odběrů. Odběr materiálu je v podstatě dvojího typu:  moč získaná jednorázově (vhodná zejména pro kvalitativní analýzy)  moč sbíraná po určitý časový úsek (pro většinu kvantitativních analýz) Způsobů odběru je několik, moč může být  spontánně vymočená  ze středního proudu (první část moči se vypustí do odpadu, druhá část se zachytí do nádobky, zbytek se vymočí do odpadu)  získaná jednorázovou katetrizací (cévkováním tj. zavedením cévky čili katétru do močového měchýře)  získaná permanentní katetrizací (sbíraná za časové období pomocí katétru)  odebraná suprapubickou punkcí močového měchýře (invazivní zákrok) [pubický = stydký, týkající se ohanbí] ] Nefron Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-2 Je-li potřeba moč konzervovat (pozdější zpracování, vícehodinový odběr, déletrvající doprava, apod.) je to rovněž možno provést několika způsoby:  chladem (umístění vzorku v chladničce)  zředěnou kyselinou dusičnou  tymolem v izopropanolu  thiomersalem (merthiolátem)  formaldehydem Konkrétní návody uvádějí potřebná množství jednotlivých konzervačních činidel na objem moči. Odběrový systém fy Greiner Bio-One GmbH zde. 5.2. Základní vyšetření Analýza moči přináší důležité informace o dějích v organismu, zejména o činnosti a funkci ledvin. Renální nedostatečnost je koncovým stadiem různých primárních a sekundárních renálních chorob, které se po léta nemusí projevovat typickými příznaky. Jedinou léčbou při dosažení tohoto stadia je dialýza nebo transplantace ledvin. Laboratorní vyšetření by měla pomoci zavčas odhalit skryté choroby, včetně infekcí močových cest. Slouží k tomu zejména chemická a fyzikálně-chemická analýza moči (většinou prováděná pomocí diagnostických proužků), mikroskopické vyšetření močového sedimentu (v poslední době částečně nahrazované průtokovou cytometrií či snímáním elementů CCD kamerami v automatizované mikroskopii) a stanovení bílkovin dostatečně citlivými metodami. Funkce ledvin může být zhodnocena kvantitativním stanovením dusíkatých látek v krvi (kreatinin, močovina) a zjištěním jejich clearance (kapitola 8). Markery akutního poškození ledvin (AKI) jsou uvedeny v kapitole 19 na str. 19-20 až 19-21). CCD = Charge-Coupled Device, zařízení s vázanými náboji; princip moderních polovodičových kamer 5.2.1. Fyzikální vyšetření moči (provádí se v ambulantní složce ordinací, v laboratorním koutu lůžkových oddělení) Objem Objem moči vyloučené za den se pohybuje v rozmezí 600 – 2500 ml U mužů je to obvykle: 1500 – 2000 ml U žen: 1200 – 1500 ml Množství vyloučené moči je regulováno ledvinami – pro zdravé ledviny platí orientačně 0,3 – 20 ml/min, ledviny tudíž jak koncentrují, tak zřeďují.  Schopnost ledviny koncentrovat se zkouší tzv. koncentračním pokusem, kdy se aplikuje syntetický analog adiuretinu (desmopresin) do nosu a výsledkem musí být dostatečně zahuštěná moč (podrobnosti viz DDAVP test v Kapitole 17 na str. 17-7).  Schopnost ledviny zřeďovat se zkouší tzv. zřeďovacím pokusem, kdy pacient vypije 20 ml vody/kg hmotnosti a výsledkem má být moč o hustotě 1003 kgm -3 . Polyurie: polys (ř) mnohý Oligurie: oligos (ř) nečetný, málo Anurie: a vyjadřuje zápor Základní vyšetření moči Přehled základního vyšetření moči je uveden v následující tabulce: Fyzikální: Objem, barva, zápach, zákal, pěna, hustota Chemické: pH, bílkovina, glukosa, urobilinogen (Ehrlich pozitivní látky), bilirubin, krev (hemoglobin), ketolátky, dusitany (nepřímé známky bakteriurie) Morfologické: V nativní moči: kvalitativní kvantitativní Močový sediment zahuštěný centrifugací: orientačně kvantitativně (podle Hamburgera = „Hamburger“) T(h)ymol Thiomersal Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-3 Hustota moči souvisí u zdravého jedince s množstvím moči, s narůstajícím objemem klesá. Měření hustoty se prováí urometrem (urinometrem), což je speciální hustoměr, kterým se měří hustota čerstvé moči (v odměrném válci). Referenční hodnoty: v rozmezí 1003 – 1010 kgm -3 (Jiný údaj pro referenční hodnoty: 1015 – 1025 kgm -3 ) Maxima: 1002 – 1040 kgm -3 Zkreslení způsobuje: glykosurie, proteinurie (od koncentrace 3 g/l), teplota (korekce – 1 kgm -3 /3°) Slovníček pojmů eu (ř) dobře eustenurie 1020 – 1040 kgm- 3 isos (ř) stejný isostenurie cca 1010 kgm -3 trvale hyper (ř) nad hyperstenurie > 1040 kgm -3 vylučování husté moči o vysoké hustotě hypo (ř) pod hypostenurie < 1020 kgm -3 vylučování řídké moči o nízké hustotě nyktos (ř) noc nykturie hojné močení v noci pollakis (ř) často polakisurie časté nucení na moč sthenos (ř) síla, stálost úron (ř) moč inkontinence nezdrženlivost, neschopnost udržet moč Osmóza, osmolalita a osmotický tlak Osmóza je pronikání rozpouštědla do roztoku odděleného od rozpouštědla polopropustnou membránou. Tento jev vzniká na základě rozdílu koncentrací a pouze v soustavě dvou nestejně koncentrovaných roztoků oddělených polopropustnou membránou. Zabránit osmóze lze pouze protichůdnou silou, tlakem.Vykazuje tedy roztok tzv. osmotický tlak, jehož velikost je rovna síle nutné k potlačení snahy roztoku o zředění. Osmotický tlak závisí pouze na počtu osmoticky aktivních látek přítomných v daném množství rozpouštědla. Jedná-li se o látkové množství rozpuštěné v 1 kg vody (látkový podíl), hovoříme o osmolalité roztoku, jednáli se o látkové množství rozpuštěné v 1 litru vody, tj. množství v objemu (koncentrace), hovoříme o osmolaritě, ta je závislá na teplotě. Osmolalita pak vyjadřuje velikost osmotického tlaku příslušného roztoku. Vztah mezi osmózou a osmotickým tlakem. Osmotický tlak není vlastností rozpuštěné látky, ale vlastností systému tvořeného rozpouštědlem, roztokem a polopropustnou membránou mezi nimi. Osmotický tlak ideálních roztoků (svými vlastnostmi se jim blíží roztoky velmi zředěné) se řídí stejnými zákony jako tlak ideálních plynů a platí pro něj (stavová) rovnice  = cRT kde  je osmotický tlak, c je koncentrace, R je plynová konstanta a T je teplota. Při konstantní teplotě bude osmotický tlak závislý pouze na množství rozpuštěných částic a nikoliv na jejich charakteru. Tato vlastnost, kdy závisí pouze na množství a ne na charakteru částic, se nazývá vlastností koligativní. Hodnoty osmotického tlaku nabývají již při nízkých koncentracích poměrně vysokých hodnot, 1 M roztok při teplotě 0 °C má osmotický tlak 2,27 kPa. To má velký význam v živých organismech, kde polopropustné membrány představují buněčné stěny, resp. buněčné membrány. Osmotický tlak buněčné kapaliny se pohybuje v rozmezí 0,4 až 2 MPa a musí být stejný na obou stranách membrány, aby nedocházelo k přelévání vody (botnání buňky a její prasknutí, resp. vyschnutí buňky, u tkání a orgánů vznik otoků, anebo naopak, jejich dehydratace). U vyšších živočichů se udržuje osmotický tlak v tkáních a roztok rozpouštědlo  polopropustná membrána Rozpouštědlo proniká přes polopropustnou (semipermeabilní) membránu (blánu) do roztoku. Pokud chceme přechodu rozpouštědla do roztoku zabránit, musíme ze strany roztoku působit silou – tlakem, který bude kompenzovat snahu roztoku po zředění. Tento tlak se nazývá osmotický tlak (P) daného roztoku a lze ho přímo měřit osmometrem. Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-4 orgánech na přibližné hodnotě 0,8 MPa a jeho změny jsou vyrovnávány regulačními mechanismy, jako jsou vylučování potu, vydechování vodní páry, pocit žízně apod (srovnej kapitola 10, Vnitřní prostředí, str. 10-2). Osmotický tlak závisí také na charakteru polopropustné membrány, na tom jak velké molekuly zadržuje a jak malé molekuly propouští. Pokud tato bude propouštět malé molekuly, např. glukózu, močovinu, ionty apod. a nebude propouštět molekuly velké, jako jsou, v případě krevního séra a krevní plazmy např. bílkoviny, budou za osmotický tlak odpovědné právě tyto velké molekuly. Popsaný charakter má kapilární stěna, čili v kapilární krvi budou nositelem osmotického tlaku hlavně bílkoviny, zejména albumin (viz. také kapitola 10, str. 10-1). Osmotický tlak bílkovin se nazývá tlak onkotický. Osmolalita udává množství osmoticky aktivních látek v jednotce hmotnosti rozpouštědla. Vyjadřuje velikost osmotického tlaku příslušného roztoku. U člověka a dalších organismů je rozpouštědlem voda. Jednotkou osmolality je mol/kg (vody). Je třeba si uvědomit, že k osmóze a k osmotickému tlaku přispívá každá z částic, bude proto osmotický tlak (a osmolalita) jiná pro 1M roztok glukózy a 1M roztok chloridu sodného. Teoreticky by 1M roztok glukózy měl mít osmotický tlak 2,27 kPa a roztok chloridu sodného 4,54, protože roztok NaCl představuje roztok 1M Na + a 1M Cl , přičemž každá částice přispívá k osmotickému tlaku.Z těchto důvodů (rozpad molekuly na částice) se užívá i jiná jednotka, a sice, Osmol/kg. „Osmol“ má vyjádřit, že se jedná o „moly osmoticky aktivních látek“, resp. částic. Osmol ovšem není jednotkou SI, podle SI je správnou jednotkou, která by měla být v těchto souvislostech užívána, „mol/kg“ a „mol“ zde rovněž představuje „látkové množství osmoticky aktivních částic“. V tělních tekutinách je koncentrace osmoticky aktivních látek poměrně nízká, proto se používají menší jednotky, mmol/kg, resp. mOsm/kg. Podle definice by mělo být možno osmolalitu vypočítat. Existuje několik vzorců pro výpočet osmolality tělních tekutin, zejména pro osmolalitu séra či plazmy. Teoretické uvažování o osmóze vychází z ideálního roztoku, kde se předpokládá úplná disociace částic v rozpouštědle, což ne vždy bývá v praxi pravdou, proto následující vzorce jsou vzorce empirické, tzn. získané na základě zkušenosti: osmolalita = 1,86 x [Na + ] + [glukosa] + [močovina] + 9 osmolalita = 1,86 x [Na + ] + 18 + [močovina]/6 + 9 kde [ ] znamená koncentraci daného analytu. Pro správnější výpočet je třeba do rovnice pro výpočet osmolality vložit tzv. osmotický koeficient, který zohledňuje také stupeň disociace: osmolalita =  x n x C, kde  = osmotický koeficient, n = počet částic, na které molekula disociuje, C = koncentrace v molech na kg rozpouštědla (vody); hodnoty osmotických koeficientů se získávají experimentálně. V biologických systémech, v organismech, se nacházejí různé typy více či méně prostupných membrán. Mnohé látky nepřecházejí zcela volně přes tyto membrány, jejich pohyb je řízený. Volně může přecházet např. močovina, ale glukóza, sodný kation a jiné látky přecházejí přes buněčnou membránu regulovaně (více podrobností o prostupu látek biologickými membránami viz např. v kapitole 20 na str. 20-14). Zvýšení koncentrace (počtu molekul, iontů) těchto látek v příslušném prostoru bude mít, na rozdíl od močoviny, vliv na osmotický tlak, na osmolalitu a na přechod tekutin z prostoru do prostoru. Hovoříme o efektivní osmolalitě a pro výpočet (v séru, plazmě) se používá vzorec (efektivní) osmolalita = 2 x [Na + ] + [glukosa] Měření osmolality je přesnějším postupem, než je výpočet. Metody umožňující toto měření vycházejí ze změn fyzikálněchemických vlastností roztoků oproti čistému rozpouštědlu, ke kterým dojde při rozpouštění látek v rozpouštědle. V roztoku se oproti rozpouštědlu:  zvýší osmotický tlak  sníží tlak par nad roztokem  zvýší bod varu (důsledek snížení tlaku páry nad roztokem, při varu dojde k vyrovnání atmosférického tlaku a tlaku par nad roztokem)  sníží bod tuhnutí roztoku (tzn., že teplota, při které se tlak par pevné fáze vyrovná s tlakem par kapalné fáze, je nižší u roztoku ve srovnání s čistým rozpouštědlem) OsmoPRO Mulsti-Sample Micro-Osmometer firmy Fiske Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-5 Přístroj se nazývá osmometr a jak bylo výše naznačeno, může pracovat na čtyřech různých principech. Podle použitého principu se nazývá i metoda. Principy měření osmolality Kryoskopie patří mezi nejrozšířenější techniky, zejména ve zdravotnictví. Měří se snížení bodu tuhnutí/zmrznutí roztoku oproti bodu tuhnutí čistého rozpouštědla (v daném případě vody): roztok/vzorek se v přístroji postupně ochlazuje a přivede se do podchlazeného stavu (metastabilní stav, který teplotně neodpovídá stavu vzorku, ten je podchlazen, má nižší teplotu, než by měl mít); zmrznutí/krystalizace se vyvolá buď mechanicky, např. pomocí vibračního míchadla, či poklepem nebo vnesením krystalizačního centra – krystalku na podchlazené jehle do vzorku (automaticky nebo manuálně); při tuhnutí se uvolní teplo (skupenské teplo tání), teplota vzorku se zvýší a ustálí se na hodnotě, při které je v rovnováze kapalná a tuhá fáze. Rovnovážná teplota představuje bod tuhnutí roztoku. K jejímu změření je potřeba dostatečně citlivý teploměr. Hodnota uvolněného tepla odpovídá množství rozpuštěných látek ve vodě (u čisté vody je vyšší než u roztoku, který má snížen bod tuhnutí, proto se uvolní méně tepla než u rozpouštědla. Na následujících obrázcích jsou předvedeny kryoskopické osmometry FISKE 210 s manuálním měřením po jednom vzorku a plně automatický FISKE 2400 s podavačem vzorků umožňujícím měřit automaticky 1-20 vzorků a schéma kryoskopické analýzy. Názorné video s automatem Advanced Automated Osmometer A2O je k nahlédnutí zde. Termodynamika chlazení viz zde. 1 mol rozpuštěné látky v 1 kg vody: Název metody Snižuje bod tuhnutí roztoku o 1,858 °C Kryoskopie Zvyšuje bod varu o 0,52 °C čisté vody Ebuliometrie Snižuje tlak vodní páry o 0,04 kPa pod tlak nad čistou vodou Izotermická destilace Zvyšuje osmotický tlak roztoku o 2,580 kPa Osmometrie (statická a dynamická) čas 0 °C vyvolání krystalizace/tuhnutí čisté rozpouštědlo roztok t °C pokles bodu tuhnutí u roztoku Schéma kryoskopické analýzy bod tuhnutí roztoku bod tuhnutí rozpouštědla tuhnutí skupenské teplo tání Osmometr FISKE 2400 Osmometr FISKE 210 Referenční hodnoty v moči získané touto metodou: muži : průměrně 1100 mmol/kg (mosm/kg) ženy: průměrně 650 mmol/kg (mosm/kg) Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-6 Barva Základem barvy moče je žlutý urochrom, tj. sloučenina urobilinu s peptidem neznámé struktury. Odstín moči závisí na obsahu vody a dalších látek v moči přítomných. Přehled nejčastějších příčin různého zabarvení moči ukazuje tabulka. Barva (příklady zbarvení) Příčina Světlá až bezbarvá Polyurie při nadměrném pití, diabetes, selhání regulační funkce ledvin Žlutohnědá, hnědavá nebo rezavá Nedostatek vody, ztráty vody Čistě žlutá Flaviny, riboflavin (B2), vitamínové směsi Červená Porfyriny, hemoglobin, myoglobin, krev, organická barviva, rostlinná barviva (v alkalickém prostředí modrají) Hnědočervená Urobilinogen (často s bilirubinem) Hnědá Bilirubin, hematin, methemoglobin, melanin Zelená, modrá Organické látky Zápach Zjišťuje se v čerstvé moči po zatřepání; moč má charakteristický aromatický zápach (někdy se uvádí „aromatický zápach po hovězí polévce“), který může být změněn z různých příčin, jak uvádí následující tabulka. Příčina Zápach Potravní (alimentární) Česnek, ovoce, alkohol Metabolické poruchy Aceton (diabetes mellitus, hladovění) Exogenní látky (toxické) Organická rozpouštědla aj. Infekce močových cest Amoniak (bakterie s ureázovou aktivitou), hnilobné bakterie U staré moči je příčinou zápachu rozklad, hnití, kvašení …. Pěna Na moči zdravé osoby je pěna bílá, nestabilní. Pěna Příčina Hojnější, bezbarvá Bílkoviny, případně glukóza, saponáty (!) Žlutá až žlutohnědá Bilirubin Bublinky v čerstvé moči Infekce močových cest Zákal Normální moč je čirá, z chladnoucí vypadává fyziologicky přítomný (Tamm-Horsfallův) mukoprotein (tzv. nubecula) Zákal Sediment Příčina Bílý Načervenalý Močany (uráty), kyselina močová Bílý Bílý Fosfáty, močan amonný, uhličitany, kyselina močová, šťavelany (oxaláty) [rozlišení pomocí HAc a HCl] Žlutý - Některé aminokyselin (leucin, tyrosin) Nažloutlý Cárovitý Leukocyty, bakterie, kvasinky Kouřový, červenavý, rezavý Červený až hnědý Krev Bílý - Tuk (výjimečný nález) Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-7 5.2.2. Chemické vyšetření moči Chemicky se moč vyšetřuje zejména kvalitativně, případně semikvantitativně, některé analyty se mohou stanovovat i kvantitativně (zejména bílkovina, omezeně glukóza). pH Srovnání pH krve a moči graficky 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Paradoxní acidurie = kyselá moč při alkalemii Renální acidóza: vzniká při poklesu schopnosti ledviny vylučovat protony (vrozená či získaná nemoc) Měření pH je možné  orientačně, pomocí indikátorových papírků/proužků, tzn. kolorimetricky  přesně měřit pH-metry, tj. potenciometricky. Bílkovina v moči (proteinurie) Do moči zdravého člověka se vylučují nedialysovatelné látky o celkovém množství zhruba 350 mg za den. Část z toho tvoří bílkoviny, pro které se udává poměrně široký rozsah hodnot denní exkrece 10 – 210 mg/den. Toto velké rozpětí hodnot je dáno jednak způsobem analýzy, dále polohou těla, fyzickou zátěží a změnami krevního tlaku během sběru moči, svou roli hrají i cirkadiánní rytmy exkrece albuminu i celkové proteinurie s maximem ve dne a s minimem v noci. Plazmatické bílkoviny se vylučují v množství asi 30 mg/den, dalších cca 30 - 70 mg vyloučených bílkovin je renálního a postrenálního původu. Zbytek vylučovaných bílkovin je dosud neznámého původu, pravděpodobně pocházejí ze sliznic vývodných cest močových a přídatných pohlavních žláz. Část tvoří zřejmě i degradační produkty fyziologické přestavby tkání. Proteinurie může být funkční nebo patologická. Srovnání pH krve a moče v tabulce Normální pH krve: 7,36 - 7,44 Normální pH moči: 4,5 – 8,5 (7,5 podle Racka) Acidemie: pH  7,36 Běžné pH moči: 5,0 – 6,5 Alkalemie: pH  7,44 Vliv stravy: rostlinná – alkalizace živočišná – acidifikace pH pod 4,5: nevyskytuje se pH 4,5 – 5,0 horečky Patologické pH: alkalické pH nad 9: - infekce močových cest či ledvin - sekundární infekce staré moči Další příčina alkalické moči: neschopnost tubulárních buněk ledvin resorbovat hydrogenuhličitany (renální tubulární acidóza). Normální pH moči Běžné pH moči Infekce močových cest Horečky Acidemie; pH<7,36 Alkalemie; pH>7,44 MOČ KREV 7,36 – 7,44 normální pH krve Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-8 Věková kategorie Děti Dospívající Dospělí Normální nález 37 mg/24 hod  60 mg/24 hod 60 mg/24 hod Maximum 70 mg/24 hod 120 mg/24 hod 133 mg/24 hod Patologický nález nad 150 (200) mg/24 h Poznámka: často se místo označení „24hod“ užívá (anglické) označení/zkratka „d“ (day). Proteinurie  funkční (do 150/200 mg bílkoviny/den)  patologická (nad 150/200 mg bílkoviny/den) Poznámka: 150 mg/den je dohodnutá/konvenční hodnota; srovnej též Albuminurie, kapitola 14, str. 14-28 Proteinurie funkční  Proteinurie ortostatická (posturální): vyskytuje se ve stoje, vleže zmizí  Přechodná proteinurie: krátkodobá, způsobená přechodnou změnou ledvinové hemodynamiky: po těžké námaze, citovém vzrušení, prochladnutí, po pobytu ve vysoké teplotě  Těhotenská proteinurie: nachází se u 30-35% těhotných žen Proteinurie patologická může mít svůj původ před ledvinou (proteinurie prerenální), v ledvině (proteinurie renální) a za ledvinou (proteinurie postrenální). Proteinurie prerenální (proteinurie z přetékání) Koncentrace některého proteinu v séru je bez renální příčiny tak zvýšená, že je překročena kapacita tubulární resorpce. Zvýšeně se nacházejí proteiny s relativní molekulovou hmotností menší než 68 000 (basální membrána je neporušena) - např. monoklonální imunoglobuliny, hemoglobin, lysozym, myoglobin, L-řetězce imunoglobulinů (tj. Bence-Jonesova bílkovina). Tyto bílkoviny v moči s mohou nacházet u  myelomu  bronchiálního karcinomu  monomyelocytární leukémie. Proteinurie postrenální Vzniká za ledvinami, příměsí proteinů k moči ve vývodných močových cestách. Patří sem proteinurie způsobené přestupem krve, lymfy nebo infekcí a také odlučováním buněk a cytolýzou. Při zánětlivých onemocněních se vylučují různé imunoglobuliny. Imunochemicky lze některé proteiny vyloučené v moči při této formě proteinurie přiřadit určitým strukturním částem nefronů (bazální membrána, kartáčový lem tubulárních buněk). Tzv. „histurie“. V budoucnu bude mít snad význam. U tohoto typu proteinurie se typicky nachází -makroglobulin. Renální Postrenální Patologická proteinurie Glomerulární Tubulární Glomerulotubulární Neselektivní Selektivní Extrarenální Prerenální rén = ledvina rénális = renální, ledvinový, ledvinný prae = napřed, vpředu; před post = po, za, vzadu Přehled proteinurií Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-9 Proteinurie renální Glomerulární proteinurie je nejznámější, koncentrace bílkoviny bývá vysoká (≥ 1 g/l). Je zvýšena glomerulární propustnost pro proteiny, je překročena kapacita tubulární resorpce. Podle stupně poškození glomerulu (bazální membrány) se rozlišuje glomerulární proteinurie - selektivní, s menším poškozením glomerulů – ztráta negativního náboje glomerulární bazální membrány (ztráta selektivity podle náboje) – v moči se nacházejí bílkoviny o relativní molekulové hmotnosti 65 000 – 130 000, např. albumin, transferin, orosomukoid - neselektivní, s těžším poškozením glomerulární membrány – vznik rozsáhlejších defektů (ztráta selektivity podle velikosti) - v moči se nacházejí bílkoviny o rmh 65 000 – 1 000 000, tj. imunoglobuliny, makroglobulin; složení spektra se blíží plazmě, do moči nepřecházejí pouze velké molekuly typu lipoproteinů, IgM, 2-makroglobulinu apod. - parciálně selektivní, v tomto případě se nacházejí v moči proteiny o velikostech molekul, které zcela nezapadají do obrazu ani selektivní ani neselektivní proteinurie Poznámka: při glomerulární proteinurii se obecně nacházejí bílkoviny s relativní molekulovou hmotností vyšší než 65 000, protože při resorpci je dávána přednost menším molekulám. Nacházejí se tedy především albumin, imunoglobuliny G a M, transferin. Tzv. index selektivity vyjadřuje číselně stupeň selektivity; je definován jako poměr clearance bílkoviny s vyšší molekulovou hmotností (např. IgG) a bílkoviny s menší molekulovou hmotností (např. transferin). Hodnoty pod 0,1 svědčí pro selektivní, nad 0,2 pro neselektivní glomerulární proteinurii Příčinou glomerulárního postižení může být  nefrotický syndrom (soubor klinických a laboratorních příznaků, které vznikají v důsledku výrazné proteinurie, tj. ztrát bílkovin močí)  glomerulopatie (choroba ledvin spočívající v postižení glomerulů např. při glomerulonefritidách, diabetické nefropatii, systémovém onemocnění aj.. Poškození glomerulu může způsobovat abnormální únik některých látek z krve do moči např. bílkovin, červených krvinek a postupné selhávání funkce ledvin. G. s výraznějšími známkami zánětu se někdy označují jako chronické glomerulonefritidy)  amyloidóza (beta fibrilosa; ukládání amyloidu, tj. patologické fibrilární formy proteinu v struktuře skládaného listu, tzv. beta struktura, resistentní k degradaci; je známo minimálně 24 amyloidogenních proteinů)  lipoidní nefróza (onemocnění ledvin vyskytující se zejména u dětí, charakterizované nefrotickým syndromem s velkými ztrátami bílkovin močí; podstatou jsou změny glomerulu, glomerulopatie, které jsou patrny jen elektronovým mikroskopem nověji se užívá termínu „minimal changes disease“)  diabetes mellitus (onemocnění způsobené absolutním či relativní nedostatkem hormonu inzulínu; podrobnosti viz v kapitole 14 věnované hormonům) Tubulární proteinurie, proteinurie je všeobecně slabší (<1 g/l) než u glomerulární proteinurie. Tubulární postižení se také vyskytuje méně často, než postižení glomerulů. Postižena je schopnost reabsorpce v proximálním tubulu – vylučované proteiny mají relativní molekulovou hmotnost pod 65 000, např. -mikroglobulin, lysozym, vazebný protein pro retinol (RBP), -mikroglobulin, L-řetězce imunoglobulinů (BJB, free light chains), albumin (obecně méně jak 25% celkového obsahu bílkovin v moči, proteinurie). https://socratic.org/questions/how-is-a-high-blood-pressure-built- up-in-a-glomerulus-why-is-this-high-blood-pre Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-10 Tubulární proteinurie se obecně nachází u  metabolické kongenitální cystinózy (vrozená porucha metabolismu cystinu s autozomálně-recesivní dědičností; volný cystin se hromadí v lyzozomech buněk celého organismu, zejména v retikuloendotelovém systému, kostech, ledvinách a sítnice; v popředí je tubulární atrofie ledvin, různě rozsáhlé postižení kostí aj.)  infekcí  toxických otrav  medikací. Smíšené proteinurie (glomerulotubulární) – smíšená porucha ledviny, moč obsahuje bílkoviny různých molekulových hmotností. Nachází se u  tubulárních nekróz jako následku chronické glomerulonefritidy (glomerulonefritida = zánětlivé onemocnění ledvin postihující především glomerulus; existuje větší počet typů, jejich přesné rozlišení dává biopsie ledvin)  pyelonefritidy (s postižením ledvinového parenchymu) (pyelonefritida = bakteriální hnisavý zánět ledvin, tj. zánět ledvinné pánvičky pyelitida a ledvinného parenchymu)  trombózy renální vény. Další proteiny nacházející se v moči Močová amyláza, lipáza a pepsinogen. Význam při onemocnění pankreatu a žaludku (viz také kapitolu 12. Enzymy). Tamm-Horsfallův protein, též uromodulin. Glykoprotein, normální součást moči, tvoří 0,7 podílu neplazmatických močových bílkovin, základní hmota močových válců (při nízkém pH je ve formě gelu). Při chladnutí moči vytváří obláček (nubeculu). Pravděpodobně spolupůsobí při inhibici krystalizace vápníku v renálních tekutinách a zřejmě také zajišťuje obranu proti uropatogenním bakteriím (zábrana infekcím urinárního traku). Proteinurie se běžně vyšetřují elektroforézou a příbuznými technikami. Na následujícím schématu je znázorněna pohyblivost (mobilita) nejdůležitějších proteinů nacházejících se při různých poruchách v moči. Schéma odpovídá dělení na agarózovém gelu a zařízeních firmy Sebia. Mobilita hlavních močových proteinů při elektroforéze na agarózovém gelu Slovníček pojmů: RBP = retinol binding protein, tj.vazebná bílkovina pro retinol; Dimer of free light chains = dimer volných lehkých řetězců; Origin = zdroj, pramen; Application point = aplikační bod, tj. místo nanesení vzorku http://fitrizzuraaw.blogspot.cz/2013_08_ 01_archive.html Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-11 Kvalitativní průkaz proteinurie Var: využívá se citlivosti bílkovin na teplo v blízkosti jejich izoelektrického bodu (pH 4,6). Hodnota pH se upravuje zředěnou kyselinou octovou nebo octanovým pufrem. Při koncentraci nad 150 mg/l – opalescence až zákal po povaření. Falešně pozitivní výsledky: salicyláty, sulfonamidy, orální antidiabetika, rtg kontrastní látky Srážení kyselinou sulfosalicylovou: opalescence již při fyziologických koncentracích. Zákal vzniklý albuminem a některými peptidy lze odlišit zahřátím – zmizí po zahřátí. Údaje o stanovitelnosti se udávají 30-50 mg/l pro albumin a 100-200 mg/l pro celkovou proteinurii. Nedokonale jsou sráženy glykoproteiny. Falešně pozitivní výsledky: viz Var, navíc při vysoké koncentraci penicilinu, cefalosporinu, sulfonamidů aj. v moči. Při reakci je nutno dodržet poměr moč:kyselina sulfosalicylová = 4:1. Indikátorové proužky: principem je využití tzv. proteinové chyby acidobazického indikátoru, kterou vykazují některé indikátory: pokud je přítomna bílkovina, indikátor se na ni naváže a chová se jako disociovaný, tzn., že mění barvu podle koncentrace bílkoviny v roztoku, nikoliv podle koncentrace protonů. V diagnostických proužcích různých výrobců je k tomuto účelu nejčastěji používaná tetrabromfenolová modř, která je při pH <3,5 žlutá a v alkaličtější oblasti až tyrkysová. Hodnota pH<3,5 je udržována pufrem obsaženým v reakční plošce. V přítomnosti bílkoviny se mění barva reakční plošky podle množství přítomné bílkoviny od žluté přes žlutozelenou na zelenou až modrozelenou. Indikátor je víc citlivý na albuminy než na globuliny, nereaguje na Bence-Jonesovu bílkovinu *) . Prokázat lze pouze koncentrace nad 100 mg/l albuminu, resp. 200 - 250 mg/l celkové bílkoviny. Hodnocením je semikvantitativní odhad podle stupnice. *) Lehké řetězce imunoglobulinů; ty se dají prokázat - jako bílkovina – např. varem, nebo konkrétně specifickou protilátkou, tj. imunochemicky. Falešně pozitivní výsledky:  v alkalických močích (kapacita pufru v malé reagenční plošce je omezená!); v tomto případě je nutno vzorek moči okyselit zředěnou kyselinou octovou na pH 5 – 6 a analýzu zopakovat s novým proužkem  příliš dlouhé máčení dg. proužku (vymytí pufru z plošky)  silné okyselení moči např. v peanalytické fázi před stanovením vápníku  interferují chininové a chinolinové preparáty, desinfekční prostředky a saponáty  kontaminace vaginálním nebo uretrálním sekretem Tato metoda se nehodí k monitorování vývoje proteinurie, pozitivní nález proužkem je nutno potvrdit kvantitativním stanovením. Kvantitativní stanovení bílkovin v moči Běžně se stanovuje ve sbírané moči (kvantitativní sběr za 24 hodin). Biuretová metoda: Cu 2+ se v alkalickém prostředí váže se dvěma peptidickými vazbami za vzniku fialově zbarvených komplexů vhodných k fotometrii při 540 nm. Metoda je pro stanovení celkových bílkovin nejlepší (zachycuje celé spektrum), je však málo citlivá, bílkoviny je nutno vysrážet a stanovení provést v rozpuštěné sraženině, proto se pro rutinní praxi nehodí. Pyrogallolová červeň: Při vazbě komplexu pyrogallolové červeně s molybdenanem sodným na makromolekuly bílkovin v pufru o pH = 2,5/25 °C) dojde k posunu absorpčního maxima z vlnové délky 460 nm (činidlo) na vlnovou délku 600 nm (komplex činidla s bílkovinou). Turbidimetrická metoda s benzethoniem: chlorid benzethonia denaturuje bílkoviny v moči, vzniká velmi jemná suspenze, kterou je možno kvantifikovat při 405 nm (turbidimetrie). Cukry v moči V moči se mohou vyskytnout laktosa, sacharosa, galaktosa, glukosa, ribulosa, arabinosa, xylosa, ribosa, glukuronolakton, fruktosa, xylulosa, fukosa, manoheptulosa, sedoheptulosa, manosa, inosit aj. V tomto textu se všimneme pouze glukózy. Glukóza se z primární moči, kde je ve stejné koncentraci jako v plazmě, vstřebává prakticky úplně, až na 0,1 %, což odpovídá odpadu 1,1 mol/24 hod (cca 200 mg/24 hod). Kapacita tubulární resorpce je omezena, „práh glukosy“ je koncentrace sérové glukózy přibližně 9 – 10 mmol/l (individuální) – při překročení se zvýší hladina glukosy také v moči (glykosurie); u některých diabetiků tomu však tak není. benzethonium chlorid Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-12 Glykosurie může mít svůj původ před ledvinou (prerenální glukysurie) nebo v ledvině (renální glukosurie).  glykosurie prerenální může být o přechodná, jejíž příčina je alimentární, nebo spočívá v infusi, v emočním stresu apod., nebo o trvalá s příčinou diabetes mellitus (cukrovka)  glykosurie renální, jedná se o poruchu vstřebávání (resorpce) v proximálním tubulu (v krvi je normální hladina glukosy) Odlišení prerenální a renální glykosurie je možno provést např. současným stanovením glukosy v krvi a v moči. Průkaz glukosy v moči Metody využívající redukčních vlastností glukosy (Benediktova, Fehlingova zkouška) var v alkalickém prostředí glukosa + Cu 2+ glukonová kyselina + Cu + (červený Cu2O) Jednotlivá činidla se liší podle aniontu, kterým se udržuje kov v roztoku: Metoda enzymová (GOD/POD, využitá v diagnostických proužcích) Oxidace glukosy ve vzorku kyslíkem z roztoku za katalýzy glukosaoxidázou a stanovení uvolněného peroxidu vodíku modifikovanou Trinderovou reakcí (podrobnosti (v kapitole 3, str. 3-20 a v kapitole 7). Falešně pozitivní výsledky dávají oxidační látky (čisticí prostředky – peroxoboritan, chlornan) přítomné ve vzorku. Falešně negativní výsledky dávají redukční látky (např. kyselina askorbová) přítomné ve vzorku Komerční výrobek: GLUKOPHAN, DIAPHAN (Erba Lachema) Kvantitativní stanovení glukosy v moči Stanovení o-toluidinem (benzocainem): při vyšších teplotách (var) dává s glukosou modrý až fialový (v případě benzocainu růžový až červený) komplex vhodný k fotometrii (630 nm, benzocain 420 nm); metoda se již nepoužívá. Karamelová metoda: rezavé zbarvení při varu s uhličitanem sodným, fotometrie při 500 nm; metoda se již nepoužívá. Enzymové metody (moderní, běžně používané metody):  Metoda s glukozaoxidázou a peroxidázou (GOD/POD) s využitím modifikované Trinderovy reakce  Metoda s hexokinázou (referenční), s využitím optického (UV) testu Modifikovaná Trinderova reakce a optický test jsou popsány v kapitole 3, další podrobnosti k metodám jsou detailně uvedeny v kapitole 7. Ketolátky v moči “Ketolátky“ jsou aceton (jediná ketosloučenina !), kyselina acetoctová a kyselina -hydroxymáselná. Zdrojem kyselin jsou ketoplastické aminokyseliny a odbourávání mastných kyselin v játrech. Kromě acetonu, který je konečným produktem, se ketonové látky dále metabolizují v periferních orgánech. Ketolátky jsou důležitým palivem pro mozek, který nedokáže spalovat volné mastné kyseliny a jeho jedinou živinou je glukóza, případně tyto ketolátky. AK, MK - CO2  -HBDH CH3COCH3 CH3COCH2CO2H CH3CH(OH)CH2CO2H aceton kys. acetoctová kys.hydroxymáselná 0,02 0,20 0,78 NADH2 NAD Čísla pod vzorci představují průměrný podíl příslušné látky při ketoacidóze. Činidlo Anion Reagencie Efekt Fehlingovo vínan Cu 2+ , vínan sodnodraselný modré zbarvení Benedictovo citran Cu 2+ , citran sodný modré zbarvení Nylanderovo OH hydroxid vizmutitý dává černou sraženinu vizmutu Tollensovo OH hydroxid stříbrný vytváří stříbrné zrcátko na zkumavce Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-13 V séru je za normálních okolností těchto látek nepatrné množství, proto je také za normálních okolností těchto látek minimálně i v moči. Aceton vzniká nevratnou neenzymovou dekarboxylací kyseliny acetoctové, mezi kyselinami acetoctovou a -hydroxymáselnou existuje rovnováha udržovaná enzymem hydroxybutyrátdehydrogenázou (-HBDH). Při dostatečném zásobení tkání kyslíkem převažuje kyselina acetoctová, při hypoxii kyselina -hydroxymáselná. Při tkáňové hypoxii, např. v šoku, tak může být reakce na ketolátky falešně negativní – kyselinahydroxymáselná nereaguje s nitroprusidem (chemicky to není „keto“ látka). Zvýšený výskyt ketolátek v moči:  Hladovění – redukční dieta s omezením sacharidů, nedostatečný příjem sacharidů při nadměrném výdeji energie (horečnatá a nádorová onemocnění – zvl. gastrointestinálního traktu [GIT], výdej energie při sportu), zvracení, průjmy  Nadbytek proteinů a zejména tuků v potravě – při relativním nedostatku glycidů (sportovci, redukční diety)  Špatná parenterální výživa  Diabetes mellitus - diabetická ketoacidosa s hyperglykemií, diabetické prekoma a koma (neschopnost organismu využívat glukosu); diabetická acidosa s relativně nízkými hodnotami glykemie; inzulindependentní diabetes (první známka); předávkování inzulinem; hladovění při nezměněné dávce antidiabetik; nadbytek tuků a bílkovin v potravě Průkaz ketolátek v moči Zkoušky jsou založeny na reakci acetonu a kyseliny acetoctové s nitroprussidem sodným (NS; Na2[Fe(CN)5(NO)]. 2 H2O) za tvorby fialového (purpurového) zbarvení. Každá moč dává s nitroprusidem sodným v alkalickém prostředí červené zbarvení. Kyselina octová v přítomnosti acetonu toto zbarvení prohlubuje. Chybí-li aceton, červené zbarvení po přidání kyseliny octové zmizí. Diagnostické proužky Erba Lachema : NS, monohydrogenfosforečnan sodný, glycin Červené zbarvení v tomto typu reakce dávají fenylketony a ftaleiny (léčiva!). Další zkouškou na přítomnost ketolátek je nespecifická a málo citlivá Gerhardtova zkouška, ve které dávají ketony červené zbarvení s roztokem chloridu železitého. Porfyriny v moči (porfyrinurie) Porfyriny jsou organické cyklické sloučeniny, odvozené od tetrapyrrolu porfinu, což je látka tvořená spojením čtyř pyrrolových kruhů pomocí methylenových můstků. Nejvýznamějším porfyrinem je hem (kapitola 9, str. 9-4), který obsahuje dvojmocné železo. Při syntéze hemu (kapitola 9, str. 9-3) vznikají na začátku metabolické dráhy kyselina -aminolevulová (ALA) a porfobilinogen (PBG), na konci této metabolické dráhy jsou to uroporfyrin, koproporfyrin a protoporfyrin. Rozpadem hemu vzniká bilirubin a další žlučová barviva. Všechny tyto skupiny látek se za určitých okolností nacházejí v moči, některé případně i v dalších biologických vzorcích. O porfyrinech, porfyriích, hemu a bilirubinu pojednáme podrobně později v kapitole 9, věnované i tomuto tématu. Příčinami porfyrinurie jsou  porfyrie, což jsou dědičná, případně i získaná onemocnění  diabetická acidóza  některá jaterní onemocnění  otravy, například otrava olovem. Název úpravy NS Další přítomné reagencie Legalova reakce: + kyselina octová Langeho úprava: + koncentrovaná kyselina octová, amoniak= v přítomnosti acetonu vzniká purpurový prstenec na rozhraní s převrstveným amoniakem Lestradetovo činidlo: + bezvodý uhličitan sodný (případně monohydrogenfosforečnan sodný), síran amonný (případně glycin) N H Pyrol NH2 O O OH Kyselina -aminolevulová, ALA N HO OH NH2 O OH Porfobilinogen Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-14 Průkaz a stanovení porfyrinů v moči Defekt enzymů v počátku metabolické dráhy tvorby hemu vede k hromadění porfobilinogenu (PBG) a kyseliny -aminolevulové (5-aminolevulové; 5-amino-6-oxovalerové; ALA) a jejich vylučování do moči. Uroporfyrin, koproporfyrin a protoporfyrin se nacházející v různých biologických vzorcích u porfyrií, jsou to metabolity z konce metabolické dráhy syntézy hemu. Žádný z těchto produktů neobsahuje kov. (Srovnej se schématem v kapitole 9 na str. 9-2). Průkaz porfobilinogenu: porfobilinogen reaguje v kyselém prostředí s Ehrlichovým činidlem za tvorby „růžově-červeného“ produktu, zbarvení nelze vytřepat do éteru (produkt zůstává ve vodní fázi). Kvantitativní stanovení porfobilinogenu: PBG z moči se naváže na syntetickou pryskyřici (anex), po promytí kolony se uvolní z pryskyřice a nechá se zreagovat s modifikovaným Ehrlichovým činidlem; stanoví se fotometricky. Průkaz a stanovení kyseliny -aminolevulová (ALA) a porfogilinogenu (PBG):  ALA se adsorbuje na syntetickou pryskyřici (katex), ta se promyje a ALA se uvolní. Následuje vizualizace ALA buď Jaffého reakcí s kyselinou pikrovou, nebo přeměnou ALA na pyrolové deriváty po přidání acetylacetonu a následnou reakcí s Ehrlichovým činidlem na růžově červené produkty a fotometrií při 555 nm. Reakci ruší aminoketony, glukosamin, amoniak a glykokol.  PBG se adsorbuje na anex, detekce pomocí Ehrlichova činidla. Příklad diagnostické soupravy od firmy BioSystems: 5-Aminolevulová kyselina (ALA)/Porfobilinogen (PBG); Chromatografiespekrtorofotometrie; reagenty pro měření koncentrace 5-aminolevulové kyseliny a porfobilinogenu. Souprava pro 40 testů. Průkaz a stanovení porfyrinů: porfyriny absorbují světlo o vlnové délce 402 – 409 nm (tzv. Soretův pás) a jsou-li tomuto světlu vystaveny (tedy světlu o vlnové délce cca 400 nm) oranžově červeně fluoreskují (emise 520 nm); tato charakteristická fluorescence umožňuje detekovat porfyriny už v nanomolových množstvích; při dostatečné koncentraci porfyrinů ve vzorku je možno takto stanovit porfyriny spektrofotometricky, resp. fluorimetricky; moderní metody stanovení jsou založeny na využití metod HPLC (High Performance Liquid Chromatography – kapalinová chromatografie s vysokým účinkem) s fluorescenční detekcí. Žlučová barviva v moči Žlučová barviva v moči jsou  bilirubin  urobilinogen, sterkobilinogen  urobilin, sterkobilin Metody průkazu žlučových barviv Bilirubin Oxidace na barevné produkty  jódem na zelený biliverdin (Rosinovo činidlo)  koncentrovanou kyselinou dusičnou na zelený biliverdin (Gmelinova reakce)  chloridem železitým na modrý bilicyanin (Naumann-Fouchet) Azokopulace Bilirubin reaguje s diazoniovou solí na azobarvivo (viz dále v textu reakci na stanovení dusitanů a dále v kapitole 7) (BILIPHAN firmy Erba Lachema a jiné diagnostické proužky) Urobilinogen Ehrlichovým aldehydickým činidlem (4-dimethyl-aminobenzaldehyd v HCl); „Ehrlich pozitivní látky“ dávají s činidlem červeně zabarvený kondenzační produkt (podle Tobišky po 5 min.). Zbarvení lze extrahovat do chloroformu. Teplá moč dává falešně pozitivní výsledek. Dg. proužky: tvorba azobarviva diazoniových solí s urobilinogenem v silně kyselém prostředí. Pro UBG specifičtější než Ehrlichovo činidlo. NH NH NH N H CH3 CH3 CH3 CH3 O O CH2 CH2 O OH OOH Bilirubin Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-15 Urobilin a sterkobilin Schlesingerovo činidlo (suspenze octanu zinečnatého v alkoholu) – vzniká sraženina se zelenou fluorescencí Podrobnosti o bilirubinu spolu se stručným metabolismem „žlučových barviv“ jsou uvedeny v kapitole 7. Průkaz nepřímých známek bakteriurie Bakteriurie  akutní infekce  chronická infekce (příčina: částečně vývojové chyby močových cest) Bakteriurie ruší stanovení glykosurie a Ehrlich-pozitivních látek! Metody zjišťování bakteriurie  Mikroskopie, klasický způsob pozorování bakterií  Biochemické metody zjišťování přítomnosti bakteriálních enzymů (kataláza, reduktáza)  Zjišťování produktů bakteriálního metabolismu (např. přeměna dusičnanů na dusitany) Typickým příkladem posledně jmenované metody je stanovení dusitanů (nitritů). Reakce probíhá ve dvou krocích (podrobnosti k reakci v kapitole 9, str. 9-9): I. diazotace – reakce aromatického amínu z dusitanem vzniklého z dusičnanů bakteriální činností II. azokopulace – reakce dalšího aromatického aminu s diazotovanou solí za vzniku azobarviva Na tomto principu fungují např. proužky NITRIPHAN (Erba Lachema) Erytrocyty, hemoglobin a myoglobin Zdravý člověk má nálezy těchto látek v moči velmi omezené:  Erytrocyty se vyskytují v množství přibližně 6.10 6 ery v moči/den  Hemoglobin se vyskytuje v množství cca 0,18 mg Hb/den, což odpovídá výše uvedenému množství erytrocytů; je to jediný způsob jak se hemoglobin dostane do moči, protože je v plazmě běžně vázán bílkovinami haptoglobinem a hemopexinem a odváděn do retikuloendoteliálního systému  Myoglobin se za běžných okolností nenachází ani v moči ani v séru Hematurie (erytrocyturie, hemoglobinurie) Hematurie, čili nález krve v moči, může být způsobena erytrocyty (erytrocyturie) nebo hemoglobinem (hemoglobinurie), případně kombinací obou. Příčiny hematurie jsou prerenální, renální nebo postrenální, případně jejich kombinace:  Prerenální – hemolýza (intoxikace, sepse, inkompatibilní transfúze); jedná se hemoglobinurii či myoglobinurii, protože erytrocyty zdravým glomerulem neprojdou; anémie, hemolytická krize, chladová či noční paroxysmální hemoglobinurie, pochodová hemoglobinurie, svalová traumata, popáleniny, úraz elektrickým proudem aj.  Renální – záněty (glomerulonefritida, v tomto případě i výrazná proteinurie), nádory, úrazy; přechodné překrvení ledvin (velká tělesná námaha)  Postrenální (subrenální) – záněty, nádory, úrazy, močové kameny (infikovaná moč, vázne vylučování); minimální proteinurie Odlišit renální a subrenální hematurii lze mikroskopií s fázovým kontrastem. U subrenální hematurie je nález normálního tvaru erytrocytů, u renální hematurie mají krvinky změněný tvar, jsou dysmorfní. diazoniová sůl diazotovaná kyselina sulfanilová aromatický amin -naftylamin azobarvivo zde červené + I. II. aromatický amin kyselina sulfanilová + dusitan NaNO2 Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-16 Erytrocyturie Erytrocyturie se dělí podle množství erytroytů v objemové jednotce moči na makro- a mikrohematurii (makro- a mikroerytrocyturii):  makrohematurie  jak cca 2500 ery/l moče (asi 0,5 ml krve/1 l moče); viditelná, mikroskopická  mikrohematurie; skrytá, okultní Příčiny erytrocyturie  až ve 20% případů zhoubné nádory  urolithiasa (močové kameny)  zánět ledvin (v močovém sedimentu se nalézají erytrocytové válce)  těžký zánět močových cest (v močovém sedimentu je výrazný nález leukocytů) Hemoglobinurie Podobně jako erytrocyturie se dělí i hemoglobinuire na makro- a mikrohematurii (makro- a mikrohemoglobinurii). Hemoglobinurie vzniká v důsledku rychlého a nadměrného rozpadu erytrocytů v cévách (intravaskulární hemolýza). Pro zvídavé studenty: Relativně vzácným onemocněním je Paroxysmální noční hemoglobinurie (PNH), získané klonální *) onemocnění krvetvorby. Patří do skupiny získaných hemolytických anémií a projevuje se hemolýzou červených krvinek různé intenzity a nadměrnou tendencí ke vzniku trombóz. Vzniká z důvodu proliferace kmenové buňky, které chybí povrchové antigeny vázané na buněčné membráně pomocí glykosylfosfatidylinositolové kotvy (GPI), nutné pro vazbu proteinů CD59 a CD55 chránících buňky před účinkem komplementu. Stanovení klonů PNH se provádí průtokovou cytometrií. *) podrobnosti k pojmu klonální viz např. zde Průkaz hematurie Erytrocyturie: erytrocyty v moči lze prokázat jak chemicky, tak mikroskopicky. Chemicky prokazujeme hemoglobin. Hemoglobinurie: princip chemického průkazu - pseudoperoxidázová reakce železnatého kationtu v hemu chromogen + peroxid 2 H2O + barvivo Tato reakce je principem průkazu krve/hemoglobinu pomocí diagnostického proužku: v reagenční plošce dochází k oxidaci indikátoru/chromogenu organickým hydroperoxidem obsaženým v této plošce. Pro diagnostické proužky fy Erba Lachema zhruba platí, že je zachycena již koncentrace hemoglobinu odpovídající přibližně 5 erytrocytům/l, jedná se tedy o velmi citlivý test. Myoglobinurie Příčinou výskytu myoglobinu v moči mohou být - nadměrná svalová námaha, úrazy a (zejména) nekróza svalstva včetně srdečního (infarkt myokardu). Melanogeny, alkapton, kyselina fenylpyrohroznová Podrobnosti jsou uvedeny v kapitole 8, str. 7-20 a následující. Melanogeny (meziprodukty při syntéze melaninu)  tmavnutí moči (pomalá oxidace)  urychlení oxidace (oxidační činidla – např. chlorid železitý)  Thormählenova reakce s nitroprusidem sodným v alkalickém prostředí (KOH), po okyselení kyselinou octovou podle typu metabolitů dojde k odbarvení nebo se vyvine zelenomodré až modré zbarvení N N N N CH3 O CH3O CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 CH2 Fe 2 + Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-17 Alkaptonurie (alkapton = kyselina homogentisová = 2,5-dihydroxyfenyloctová) 1. Stáním moč tmavne, alkálie tmavnutí urychlují (hnědočerné chinoidní barvivo); v kyselém prostředí a s redukujícími látkami (vitamin C!) reakce neprobíhá 2. S Fehlingovým a Benedictovým činidlem atypická reakce: pozitivita za studena; s chloridem železitým vzniká přechodné modré zabarvení 3. Moč působí jako „vývojka“: na osvětleném fotografickém filmu vyvolá černou skvrnu Fenylketonurie (kyselina fenylpyrohroznová v nadbytku, ale v séru nedochází ke zvýšení hladiny; secernují ji tubuly a clearance je vysoká) 1. S trojmocným železem (chlorid železitý) změní moč barvu na šedozelenou 2. Dinitrofenylhydrazin dává žlutý až oranžový zákal Pojem clearance je vysvětlen v kapitole 8, na str. 8-9. 5.2.3. Morfologické vyšetření moči Morfologické vyšetření se provádí  bez odstředění (orientačně x kvantitativně)  po odstředění (orientačně x kvantitativně) Morfologické vyšetření močových elementů bez odstředění  orientačně: podložní sklíčko, zvětšení 200x  kvantitativně: v Bürckerově komůrce Poznámka: toto vyšetření se provádí v laboratořích (laboratorních koutech) u nefrologických a urologických poraden, u akutních zánětů ledvin nebo močových cest; hustota moče musí být vyšší jak 1010 kgm -3 , osmolalita vyšší jak 200 mmol/kg, jinak dochází k rozpadu buněk již v močových cestách Močový sediment po odstředění Močový sediment orientačně Nutno provést do hodiny po odběru nebo moč konzervovat (na 5 – 50 ml moči přidat 1-2 kapky formaldehydu nebo 1-5 kapek thymolu v izopropanolu [100g/l]) a zpracovat do tří hodin. Konzervace nechrání buňky před rozpadem. Pro přesný počet a druh válců je nutno moč zpracovat do 30 minut! Podmínky provedení Odstřeďování: 10 min/400–600g [R (g) = 1,117 . r . n2 . 10-5] 1) Zahuštění: na 1/20 původního objemu, u kvantitativního stanovení na 1/10 původního objemu přesně Mikroskopie: zvětšení 200 x Barvení: tzv. supravitální barvení (tj. barvení buněk těsně po jejich smrti) Pro ilustraci zvídavým studentům - dřívější souprava fy PLIVA-Lachema Diagnostika, s.r.o., Močový sediment SU 40 využívala k barvení peroxidázovou aktivitu leukocytů a epitelie a válce se dobarvovaly červeným floxinem B. Výsledná zbarvení jsou uvedena v tabulce: Leukocyty sytě modré až modročerné Buňky *) růžové Erytrocyty červené Válce červené *) buńky = renální tubulární a epiteliální buňky Moderní způsob barvení močového sedimentu používá barvení dvěma barvivy  alciánovou modří (vodný roztok organických sloučenin, sumární vzorec: C56H68Cl4CuN16S4) a  pyroninem B (tzv. barvení dle Sternheimera; viz např. http://sekk.cz/atlas/). 1) R = relativní odstředivá síla, která se vyjadřuje v jednotkách „g“ udávajících násobek gravitace (přetížení) Trichomonas vaginalis trophozoite Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-18 Podle Tobišky a Nejedlého, jsou normální hodnoty, při zahuštění sedimentu 1/20, 10 minutové centrifugaci při 400 – 600 g, při síle vrstvy 0,03 mm a 200 násobném zvětšení: Močový sediment kvantitativně (dle Hamburgera) Moč se sbírá (na minutu) přesně 3 hodiny. Minimální množství moči je100 ml. Nutno vyšetřit do 60 minut po vymočení, do laboratoře nutno dodat do 30 minut! Odstřeďování: 10 min/400 – 600 g Zahuštění: 1/10 Počítání: V Bürckerově komůrce v 5 velkých čtvercích Výpočet: elementy.min - 1 = počet elementů v 5 velkých čtvercích . 200 . V. T - 1 (V= objem moči v ml, T = čas sběru v min) Referenční hodnoty: Močový sediment obsahuje Močový sediment orgánový - schéma Element negativní pozitivní Erytrocyty do 1/pole nad 3/pole Leukocyty do 2/pole nad 5/pole Válce do 1/35 polí nad 1/35 polí do 4 000 leu/min tj. do 67 leu/s do 2 000 ery/min tj. do 33 ery/s do 60 válců/min tj. do 1 válce/s erytrocyty leukocyty renální hyalinní vývodných močových cest mukoproteinové s plazmatickou bílkovinou pravé pseudoválce epitelie močový sediment orgánový mukoproteinové s buňkami válce Neorgánový sediment Moč kyselá Moč alkalická kyselina močová fosforečnan hořečnatoamonný močan draselný, vápenatý, hořečnatý fosforečnan vápenatý šťavelan vápenatý šťavelan vápenatý (vzácně) síran vápenatý močan amonný AK: cystin, leucin, tyrosin uhličitany (vápenaté) bilirubin tukové kapky kyselina hippurová cholesterol tukové kapky; cholesterol  neorgánové součásti (krystaly a amorfní soli)  orgánové součásti (buňky)  mikroby, kvasinky, plísně, parazity  náhodné příměsi a znečištění Pyronin B Poznámka: Údaj týkající se válců platí pouze pro HYALINNÍ válce; pro ostatní platí 0! Hodnoty jsou opět převzaty z publikace Nejedlý B., Tobiška J., Zahradníček Z.: Základní a morfologické vyšetření moče, Účelová publikace ministerstva zdravotnictví ČSR, rok vydání neuveden Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-19 Orgánový sediment Erytrocyty Leukocyty Epitelie vývodných močových cest renální (ledvinné) Válce pravé (Tamm- Horsfall) mukoproteinové (hyalinní) mukoproteinová matrice + plazmatická bílkovina (granulované, voskové, hemoproteinové) mukoproteinová matrice + buňky (erytrocytové, leukocytové, epiteliální i tukové) pseudoválce základem není mukoproteinová matrice – jiné orgánové částečky: spermie, částečky nádorové tkáně, filamenta z uretry aj. Mikroby primární a sekundární infekce Náhodná znečištění vlákna z tkanin, vlasy, škrobová zrna, protozoa (trichomonas vaginalis), příměs stolice, peří, korek, vlákna rostlin aj. Komentář k močovému sedimentu Erytrocyty – viz též Hematurie 5% kyselina octová (Hac) rozpouští erytrocyty. V koncentrované moči (hypertonické) dostávají Ery podobu moruše či ježkovitou (koňský kaštan). Leukocyty (granulocyty) – při zvýšeném množství je třeba pátrat po leukocytových válcích. Makroskopické množství indikuje hnis v moči (pyurie). [pyon (ř) = hnis]. Nezřetelné jádro granulocytů lze zvýraznit přídavkem několika kapek HAc. V alkalickém prostředí dochází k rychlému rozpadu leukocytů. Leukocytární vločky (shluky) jsou diagnosticky významné. Barvení Jsou li nabarvené buňky  světlé = živé: záněty ledvin (glomerulonefritis chronica)  tmavé = mrtvé: hnisavé záněty vývodných močových cest a pohlavních orgánů; bývá alkalická moč (= rozpadlé leukocyty) Epitelie Vývodných močových cest: (povrchové vrstvy sliznice, měchýř, močovod, pánvička), u žen i vaginální polygonální, vřetenovité, hruškovité, vyskytují se v malém množství v každé moči, nemají diagnostický význam. Renální (tubulární): polygonální, méně často okrouhlé, o něco větší než leukocyty, měchýřkovité jádro, cytoplazma obsahuje často tukové kapky. Ostře ohraničené, bývají v řetízcích. Velké kulaté jádro. Při barvení se cytoplazma jeví namodralá, případně růžová, jádro je tmavopurpurové, nesegmentované, v alkalickém prostředí se rychle rozpadají. Charakteristická trojice: renální buňky, epiteliální válce a tukové epitelie Rozpoznání od buněk z vývodných cest je tímto způsobem prakticky nemožné. Tukové buňky: renální epitelie s tukovými kapkami (intensivní lom), sedanovými barvivy se barví na růžovo Vznik tukových buněk: při chorobách ledvin spojených s proteinurií, s proteiny přecházejí do primární moči i tukové látky a dochází k přeměně epitelu zvětšení obsahu tuku zánik buňky   tuková buňka tukové tělísko tuková kapka Renální tubulární epitelie Leukocyty Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-20 Válce vznikají (jako odlitky) v distálních tubulech a sběrných kanálcích (úzké z tubulů, široké ze sběrných kanálků). Základní matricí pravých válců je Tamm-Horsfallův mukoprotein (T-H). Hyalinní: zpomalený průtok moči v kanálcích, kyselé prostředí distálních tubulů, hypertonické prostředí sběrného tubulu (vypadává T-H již v tubulech).Ojediněle mohou být i u zdravých lidí. Nejsou známkou poškození ledvin. Barví se slabě růžově nebo vůbec. Příčiny zmnožení: každé onemocnění ledvin, horečnaté stavy, těžká tělesná námaha, léčba diuretiky, velká ztráta vody Granulované: při proteinurii se impregnují do základní matrice plazmatické bílkoviny (vzniká tak zrnitý útvar). Výskyt těchto válců je známkou postižení ledvin. Při barvení se matrice jeví slabě růžově nebo se nebarví, granula jsou až fialová. Příčina: onemocnění ledvin spojená s proteinurií, narušený glomerulus, nejčastěji hypoxií. Jsou-li přítomny současně erytrocyty, jde o hrubou prouchu glomerulů. Voskové: s denaturovanými plazmatickými bílkovinami, bez granulace, ostré ohraničení, zářezy. Příčina: vážné poškození ledvin (chronické záněty spojené s těžkou proteinurií, nefritidy, poškození ledvin vyvolané DM) Hemoproteinové: hemoglobinové a myoglobinové, hnědočervený povrch, navzájem se rozliší imunologicky Příčina: vyskytují se při hemoglobinurii a myoglobinurii Erytrocytární: inkorporace erytrocytů do základní matrice (hematurie je renálního původu) Příčina: akutní glomerulonefritida Leukocytární: inkorporace leukocytů do základní matrice (zánět probíhá v ledvinách), těžko se rozeznávají leukocyty od epitelií (barvit, rozliší se jádra !); leukocyty přecházejí tubulárním epitelem do tubulů Příčina: chronické záněty tubulárního aparátu (typické pro pyelonefritidy); mimořádný diagnostický význam! Epiteliální: inkorporace epitelií distálních a sběrných tubulů (závažná nefropatie), někdy součást voskových válců (epitelie ve voskovém válci). Příčina: chronický zánět ledvin Tukové: inkorporace epitelií z tubulů tukově zdegenerovaných, nemusí být patrny struktury tubulárních buněk (může již obsahovat jen tuková tělíska – viz v textu výš – Tukové buňky a Vznik tukových buněk). Příčina: těžká proteinurie, nefrotický syndrom Pseudoválce: matrici tvoří např. fibrinová sraženina (nikoliv mukoprotein) Příčina: např. při krvácení z ledvin nebo z močových cest Cylindroidy: jsou tvořeny Tamm-Horsfallovým glykoproteinem, místo nubeculy se tvoří nepravidelná sraženina (např. při rychlém ochlazení moči), bez diagnostického významu. Tobiška-Nejedlý: pseudoválce vznikají nalepením krystalů na válce hyalinní. Granulovaný válec Voskový válec Erytrocytární válec Hyalinní válec Leukocytární válec Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-21 Artefakty: nálezy v moči, které nepocházejí s organismu pacienta Uvedené digitální fotografie moderního barvení močového sedimentu, jsou pouze malou ukázkou celého atlasu digitálních fotografií močového sedimentu, které pořídil a opatřil vysvětlujícími poznámkami MUDr. Petr Kubáč s kolektivem OKB Městské nemocnice Ostrava. Atlas lze nalézt na adrese: http://sekk.cz/atlas/ Obrázek schematicky naznačuje postup při diferenciaci buněk v (barveném) močovém sedimentu. Kriteria jsou  přítomnost či nepřítomnost jádra a  vzhled cytoplazmy (množství, granulace, přítomnost vakuol, tukových částic apod.). Diferencování buněk v močovém sedimentu ANO Granulocyt Degenerovaná buňka NE Laločnaté Kulovité/oválné Hojná, granulo vaná Málo, vzácné granulace Hojná, vakuoly, pohlcené ery nebo jejich části Hojná, obvykle granulovaná, může obsahovat tukové částice Hojná, jemně granulovaná nebo hladká Lymfocyt Makrofág / monocyt RTB (renální tubulární buňka Velikost buňky, zachování jádra a cytoplazmy Erytrocyt BPE (buňka přechodného epitelu) BDE (buňka dlaždicového epitelu) Jiné buňky (prostatické, střevní aj.) Jádro CytoplazmaCytoplazmaCytoplazmaCytoplazmaCytoplazma Sediment kontaminovaný gelem, kterým se natírají močové katetry (Pravděpodobně) polyuretanové vlákno z pružného lemu plenkových kalhotek Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-22 5.2.4. Močové kameny (urolithiáza) Kámen obsahuje  organickou matrici (polysacharidy, proteiny)  impregnující látky anorganické i jiné (šťavelan vápenatý, fosforečnan vápenatý a hořečnatý, uhličitany, kyselina močová a její soli močany čili uráty, případně cystin, cholesterol) Typy kamenů (druhy močových konkrementů) viz např. zde: http://www.calculi.cz/material.php lithos (ř) – kámen Schematický postup analýzy močových kamenů 1. Zhodnocení vzhledu 2. Analytické reakce kvalitativní a kvantitativní 3. Mikroskopicko-chemické vyšetření 4. Krystalografie 5. Termoanalýza 6. Spektrální analýza aj. Analýza kamenů se provádí na specializovaném, patřičně vybaveném pracovišti. Vzhledem k relativně malému množství vzorků je výhodné, zpracovává-li takovéto pracoviště vzorky pro poměrně velkou oblast (např pro kraj). Jednou z takových firem je brněnská firma Calculi. Podrobnosti o urolitiáze lze nalézt např. na web stránkách zmíněné firmy Calculi: http://www.calculi.cz/urolitiaza.php, odkud pocházejí i následující obrázky. Střídající se vrstvy apatitu s whewellitem a příměsí weddellitu Apatit je celá skupina fosforečnanů, whewellite je monohydrát šťavelanu vápenatého a weddellit je dihydrát šťavelanu vápenatého Brushit Brushit je dihydrát hydrogenfosforečnanu vápenatého Močan amonný Spektrum získané infračervenou spektroskopií (IČ spektroskopií) konkrementu tvořeného brushitem Kostrovitý růst krystalů struvitu. Obrázek z polarizačního mikroskopu, 15x zvětšeno. Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-23 Na posledních obrázcích jsou předvedeny výstupy dvou metod, používaných ve firmě Calculi k analýze močových konkrementů. Výborná přednáška prof. Racka o rastrovací elektronové mikroskopii jako vhodné doplňkové metodě pro analýzu močových kamenů je ke shlédnutí na portálu CEVA: http://www.ceva-edu.cz/file.php/24/prezentace/Racek_-_Analyza_mocovych_kamenu/index.html Tzv. „guidelines“ čili doporučení lze nalézt na na adrese http://www.uroweb.org/fileadmin/user_upload/Guidelines/Urolithiasis.pdf. Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-24 5.3. Dodatek 5.3.1. Některé přístroje v močové analýze Moderní močová laboratoř bude zřejmě používat přístroje, a to jak na reflektanční hodnocení proužků, tak pro morfologickou analýzu moči. Ukázka poloautomatických přístrojů pro reflektanční analýzu Na obrázku vlevo je přístroj CLINITEK na odečítání diagnostických proužků firmy Bayer (dnes Siemens). Principem je reflektanční fotometrie (fotometrie odraženého paprsku), používají se diagnostické proužky firmy Bayer (Siemens). Na obrázku uprostřed je uveden podobný přístroj firmy Roche, cobas u 411, který používá diagnostické proužky firmy Roche. Zcela vpravo je přístroj LaUra firmy Erba Lachema, výrobcem je Elektronika 77, Maďarsko. Modernější obdobou tohoto přístroje je LabU Reader Plus 2, na obrázku vlevo. Všechny přístroje mají výkon minimálně 400 proužků za hodinu. Jedná se o přístroje manuální (proužky se vkládají do přístrojů rukou), resp. o ploautomaty. Analyzátory je možno připojit do laboratorního informačního systému. Podobných přístrojů od jiných firem je na trhu více. Infračervený mikroskop Nicolet iS50¨ Uuniverzální přístroj umožňující (mimo jiné) i infračervenou (IR) spektroskopii CLINITEK ® Advantus Analyzer LaUra LabU Reader Plus 2 cobas u 411 LaUra Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-25 Ukázka automatických přístrojů pro reflektanční analýzu Přístroje pro morfologickou analýzu Průkopníkem na tomto poli je firma TOA Sysmex. Na obrázku ukázka přístroje této firmy určeného pro močovou analýzu, Sysmex UF- 1000i™. Je to přístroj nové generace, fluorescenční průtokový citometr, resp. specializovaný průtokový cytometr s laserovou technologií. Na tomto obrázku je uvedeno principiální schéma činnosti analyzátoru UF-100, dřívějšího modelu fy Sysmex. Plně automatický cobas 6500 (Roche) pro laboratoře se 100 – 1000 močových vzorků za den. Vlevo u 701, analyzátor sedimentu (mikroskopie), vpravo u 601, močový analyzátor. Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-26 Na jiném principu pracuje přístroj pro morfologickou analýzu moči UriSed 2, na obrázku modul bez obrazovky: po centrifugaci snímá po zaostření kamerou elementy a vyhodnocuje je (v podstatě mikroskopuje). Vpravo v lince LabUMat 2 pro analýzu moči pomocí diagnostických proužků. V původním provedení byly diagnostické proužky namáčeny do moči, což vedlo k určitým problémům při nedostatečném množství biologického materiálu. Inovovaný výrobek moč na proužky pipetuje, tím tyto problémy prakticky odpadly. Výrobce: 77 Elektronika Kft., Budapest, Maďarsko UriSed 3 UriSed Mini Kyveta pro UriSed (automatizovaná mikroskopie) Fast Red 100: 10 komůrek pro manuálnímikroskopii močového sedimentu na jedné platformě (vlevo fotografie, vpravo nákres) Velikosti obrázků nejsou ve skutečném poměru Posledním typem přístroje pro morfologickou močovou analýzu firmy Elektronika 77 (Maďarsko) je následník přístroje UriSed 2, s logickým označením UriSed 3. Analyzátor je obohacen o možnost mikroskopie s fázovým kontrastem a sledování jak obrazu jasného, tak s fázovým kontrastem, ale i obrazu složeného (kompozitního). Na další stránce je schematicky uveden princip měření na tomto analyzátoru. Na přiložených obrázcích jsou znázorněny přístroj UriSed 3 a kyveta (v nepoměru k obrázku přístroje) užívaná u všech analyzátorů řady UriSed. Centrifuga v přístroji má oproti běžným odstředivkám osu otáčení otočenu o 90° („kolmá centrifuga“) a sedimentující částice z moči se nalepí na vzdálenou stěnu (dno) kyvety. Obraz je tak v jedné rovině a lépe se zaostřuje. Pro menší laboratoře je určen poloautomat UriSed Mini, u kterého se uplatní více manuální laborantské práce (vzorky je nutno jednotlivě nepipetovat). Princip práce je ovšem stejný jako u ostatních analyzátorů UriSed, podobně se používá i stejná kyveta. Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-27 Vložení prázdné kyvety do pipetovací pozice Naskenování čárového kódu na zkumavce Promíchání vzorku ve zkumavce Nasátí vzorku ze zkumavky Napipetování vzorku do kyvety Napipetování vzorku do kyvety Odstřeďování Čištění vzorkové pipetovací jehly Umístění kyvety do první pozice v mikroskopu Zaostření obrazu Nasnímání obrazu jasného pole Nasnímání obrazu fázového kontrastu Poslední obraz? Posun kyvety do další pozice v mikroskopu Vyhodnocení zaznamenaných obrazů Odstranění použité kyvety do odpadu Přesun výsledku do LIS NE ANO UriSed 3 Algoritmus pracovního postupu Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-28 Velmi rozšířený systém Iris iRICELL3000 pro kompletní močovou analýzu, tj. pro analýzu diagnostických proužků a močového sedimentu, sestává ze dvou částí, a to iA200SPRINT pro analýzu močového sedimentu (vlevo) a iChem VELOCITY pro analýzu proužků (vpravo). I zde se jedná (u iA200SPRINT) o automatizovanou močovou mikroskopii s využitím snímacích prvků. Systém má navíc možnost doplňovat databázi obrazů o zkušenosti z provozu (neví-li si přístroj rady se snímaným obrazem, může ho zkušený laboratorní pracovník identifikovat a zařadit; tzv. iQ ® Automated Urine Microskopy Systems). Výrobce: Iris, Diagnostics Division, California, USA CLINITEK ® Novus Automatický chemický močový analyzátor fy Siemens s výkonem do 240 testů/hod. Proužky jsou v kazetách, lze nastavit až 450 testů. Produkt video: http://www.healthcare.siemens.com/urinalysis/systems/clinitek-novus UX 2000 Analyzátor spojující analýzu testovacích proužků a fluorescenční cytometrii s výkonem do 150 vzorků za hodinu. Oba moduly jsou spojeny do jednoho přístroje. FUS-2000 Urinanalysis Hybrid Podobný přístroj jako UX 2000, tzn. hybridní přístroj s močovou i mikroskopickou analýzou v jednom přístroji. Výrobek čínské firmy DIRUI Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-29 5.3.2. I manuální provedení sedimentu lze zjednodušit Šikovné řešení nabízí firma StatSpin ® An IRIS Company ve formě systému určeného k analýze moči nazvaného CenSlide ® 2000. Sestává z mikroprocesorem řízené centrifugy a speciálních nádobek, které mají na spodním konci nádobky jako svou součást komůrku, kterou lze (i s celou nádobkou) umístit pod objektiv mikroskopu. Manuál ke stažení zde. Urinalysis Systém CenSlide® 2000 Zvětšený obrázek zkumavky s komůrkou, která je vyznačena červeným kroužkem Umístění komůrky (nádobky) pod objektiv mikroskopu CenSlide 2000 Centrifuge Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-30 5.3.3. Struktura ledviny Poznámka k obrázku: obrázek slouží pouze k opakování látky ze somatologie, proto snad nevadí anglické popisky,resp. mlůže sloužit i jako opakování anglické lékařské terminologie Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-31 5.3.4. Diagnostické proužky Erba Lachema Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-32 5.3.5. Mluvnický dodatek Protože dosti často se diskutuje o tom, podle jakého vzoru se vlastně skloňuje podstatné jméno „moč“, zejména, jaký tvar má 2. pád, tak připojuji ještě tento „mluvnický dodatek“, což sice někoho možná udiví, ale o užitečnosti nepochybuji. Předesílám, že oba tvary, tj. „moči“ i „moče“ jsou správně. Koho zajímá proč, čte dál. Jen pro zajímavost – ještě nedávno mělo podstatné jméno moč možnost dvou rodů – ten i ta moč (!). Podle posledních pravidel jazyka českého má moč už jen rod ženský, zato skloňování je pořád zajímavé. Skloňování jednotné číslo množné číslo 1. pád moč moče, moči 2. pád moče, moči močí 3. pád moči močím 4. pád moč moče, moči 5. pád moči moče, moči 6. pád moči močích 7. pád močí močemi Řada podstatných jmen rodu ženského (zakončených v 1. p. j. č. na souhlásku) kolísá mezi starším vzorem „kost“ a novějším vzorem „píseň“. Tento současný pohyb podst. jmen rodu ženského ukazuje následující tabulka: Ve 2. p. j. č. a v 1., 3., 4., 5. , 6. a 7. p. mn. č. se tak můžeme často setkat s dvojími koncovkami, tj. jak podle vzoru „kost“, tak podle vzoru „píseň“, případně některé pády mají koncovky jen podle vzoru „píseň“, jiné pády jen podle vzoru „kost“. Přechod podstatných jmen od skloňování podle vzoru „kost“ ke vzoru „píseň“ je dosud neukončený a nerovnoměrný, jak pokud jde o jednotlivá slova, tak o jejich pádové tvary. Právě proto, že se jedná o velice dlouhodobý vývojový pohyb v českém tvarosloví (započal již ve staré češtině), který se týká poměrně velké skupiny slov, je obtížné zachytit v kodifikačních příručkách jeho současné stadium a každé rozčlenění, které tyto příručky přinášejí, je třeba chápat podmíněně. Je proto tedy těžké dát jazykovým uživatelům jednoznačné a dostatečně obecné doporučení, jak slova přecházející od vzoru „kost“ ke vzoru „píseň“ skloňovat. Chceme-li, aby naše vyjadřování bylo dokonale v souladu se současnou normou, řiďme se tím, co je uvedeno v základních příručkách. Ve školním vydání PČP najdeme řešení pro většinu běžných podstatných jmen. Ale setkáme-li se v textech s určitými odchylkami, svědčícími o příklonu slov k vzoru „píseň“, nepovažujme je nutně za chybu, nýbrž za jeden z projevů dalšího vývoje češtiny. Zdroj: Ústav po jazyk český Akademie věd ČR, v.v.i., http://prirucka.ujc.cas.cz/?slovo=mo%C4%8D&Hledej=Hledej 2. p. j. č. 1., 4., 5. p. mn. č. 3. p. mn. č. 6. p. mn. č. 7. p. mn. č. A -i -i -em -ech -mi vzor „kost“: jména na -ost; dále např. část, srst, bolest, řeč, věc; mn. č. děti B -i -i -em/ím -ech/-ích -mi např. pěst, past, mast, lest, pelest, propust, oběť, zeď, paměť C -i -i -em/-ím -ech/-ích -emi např. moc, nemoc, pomoc, velmoc D -i -i -ím -ích -mi např. myš, veš, hruď, měď, pleť, směs, smrt, step E -i -i -ím -ích -emi např. lež, noc, mosaz, rez, ves, mysl, sůl F -i/-ě (e) -i/-ě (e) -ím -ích -ě (e) mi např. žluč, moč, modř, čeleď, kapraď, záď, žerď, čtvrť, drť, huť, nit, pečeť, závrať, ocel G -i/-ě (e) -i/-ě (e) -ím -ích -ě (e) mi/-mi např. loď, suť H -ě (e) -ě (e) -ím -ích -ě (e) mi vzor „píseň“: např. dlaň, krůpěj, křeč, láhev, obec, stáj Klinická biochemie Kapitola 5. Analýza moči Pavel Nezbeda 5-33 OBSAH: Kapitola 5 Analýza moči ................................................................................................................................ 5-1 5.1. Odběr a konzervace moči .................................................................................................................. 5-1 5.2. Základní vyšetření.............................................................................................................................. 5-2 5.2.1. Fyzikální vyšetření moči ............................................................................................................. 5-2 Objem ............................................................................................................................................... 5-2 Hustota u zdravého jedince souvisí s množstvím moči, s narůstajícím objemem klesá.................. 5-3 Osmóza, osmolalita a osmotický tlak ............................................................................................... 5-3 Barva ................................................................................................................................................ 5-6 Zápach.............................................................................................................................................. 5-6 Pěna ................................................................................................................................................. 5-6 Zákal................................................................................................................................................. 5-6 5.2.2. Chemické vyšetření moči............................................................................................................ 5-7 pH ..................................................................................................................................................... 5-7 Bílkovina v moči (proteinurie) ........................................................................................................... 5-7 Proteinurie funkční ....................................................................................................................... 5-8 Proteinurie patologická................................................................................................................. 5-8 Proteinurie prerenální .............................................................................................................. 5-8 Proteinurie postrenální............................................................................................................. 5-8 Proteinurie renální ................................................................................................................... 5-9 Kvalitativní průkaz proteinurie.................................................................................................... 5-11 Kvantitativní stanovení bílkovin v moči ...................................................................................... 5-11 Cukry v moči................................................................................................................................... 5-11 Průkaz glukosy v moči ............................................................................................................... 5-12 Kvantitativní stanovení glukosy v moči ...................................................................................... 5-12 Ketolátky v moči ............................................................................................................................. 5-12 Průkaz ketolátek v moči ............................................................................................................. 5-13 Porfyriny v moči (porfyrinurie) ........................................................................................................ 5-13 Průkaz a stanovení porfyrinů v moči.......................................................................................... 5-14 Žlučová barviva v moči................................................................................................................... 5-14 Metody průkazu žlučových barviv .............................................................................................. 5-14 Průkaz nepřímých známek bakteriurie........................................................................................... 5-15 Metody zjišťování bakteriurie ..................................................................................................... 5-15 Erytrocyty, hemoglobin a myoglobin .............................................................................................. 5-15 Hematurie (erytrocyturie, hemoglobinurie)................................................................................. 5-15 Průkaz hematurie................................................................................................................... 5-16 Melanogeny, alkapton, kyselina fenylpyrohroznová....................................................................... 5-16 Melanogeny................................................................................................................................ 5-16 Alkaptonurie ............................................................................................................................... 5-17 Fenylketonurie............................................................................................................................ 5-17 5.2.3. Morfologické vyšetření moči ..................................................................................................... 5-17 Morfologické vyšetření močových elementů bez odstředění ......................................................... 5-17 Močový sediment po odstředění .................................................................................................... 5-17 Močový sediment orientačně ..................................................................................................... 5-17 Močový sediment kvantitativně (dle Hamburgera)..................................................................... 5-18 Komentář k močovému sedimentu................................................................................................. 5-19 5.2.4. Močové kameny (urolithiáza).................................................................................................... 5-22 Schematický postup analýzy močových kamenů........................................................................... 5-22 5.3. Dodatek............................................................................................................................................ 5-24 5.3.1. Některé přístroje v močové analýze ......................................................................................... 5-24 5.3.2. I manuální provedení sedimentu lze zjednodušit ..................................................................... 5-29 5.3.3. Struktura ledviny....................................................................................................................... 5-30 5.3.4. Diagnostické proužky Erba Lachema....................................................................................... 5-31 5.3.5. Mluvnický dodatek .................................................................................................................... 5-32