Urinstatus (Teststreifenuntersuchung)

Indikation

Die Teststreifenuntersuchung des Urins, der sogenannte Urinstatus, wird zum Screening auf Erkrankungen der Nieren- und Harnwege eingesetzt. Die mit dem Teststreifen im Urin untersuchten Parameter sind:

• Aussehen/Trübung
• Erythrozyten/Hämoglobin/Myoglobin
• Leukozyten
• Gesamtprotein
• pH-Wert
• Nitrit
• spezifisches Gewicht
• Glucose
• Ketonkörper
• Bilirubin
• Urobilinogen

Hierbei sind für Screeningzwecke auf Grund einer hohen Spezifität des Testverfahrens vor allem der Nachweis von Erythrozyten, Leukozyten, Gesamtprotein, pH-Wert, spezifisches Gewicht und Nitrit relevant.

Aussehen: Farbe/Trübung des Urins:
Die Analyse dient dem Ausschluss von Einflüssen der Eigenfarbe des Urins auf die Testung der nachfolgenden Parameter.

Erythrozyten/Hämoglobin/Myoglobin:
Indikation ist der Verdacht auf eine renale oder postrenale Erkrankung, wie Tumore, Harnsteine, Nephritis oder eine hämorrhagische Zystitis. Im Falle eines positiven Nachweises im Teststreifen erfolgt die mikroskopische Überprüfung des Urinsediments.

Leukozyten:
Indikation ist der Verdacht auf eine Entzündung im Bereich der Niere oder der ableitenden Harnwege. Im Falle eines positiven Testergebnisses ist eine Urinkultur zur Bestätigung eines relevanten Harnwegsinfektes mit Erregernachweis sowie Resistenztestung erforderlich. Lymphozyten werden nicht erkannt.

Gesamtprotein:
Indikation ist die Detektion einer fortgeschrittenen golmerulären oder tubulären Erkrankung mit Proteinurie. Es werden größere Mengen Protein nachgewiesen, eine Mikroalbuminurie jedoch nicht. Somit ist der Test nicht geeignet für eine frühe Diagnostik der glomerulären Schädigung z.B. bei Diabetes mellitus.

pH-Wert:
Der Harn-pH schwankt zwischen 5 - 9 und spiegelt die nahrungsabhängige Zufuhr von Säuren und Basen wieder. Konzentrierter Morgenurin ist i.d.R. sauer. Indikationen zu Bestimmung sind der V.a. auf eine Harnwegsinfektion mit Harnstoff-spaltenden Bakterien (alkalischer Urin) und die Abklärung von Störungen des Säure-Basen-Haushalts wie die tubulär renale Azidose, hypokaliämische Alkalose mit periodischer Azidurie. Eine therapeutische Steuerung der Harnalkalisierung bei Steinleiden ist möglich.

Nitrit:
Indikation ist der Verdacht auf eine Harnwegsinfektion mit Nitrit-bildenden Bakterien (Vorhandensein der bakteriellen Nitratreduktase V.a. bei Enterbacteriaceae). Infektionen mit Staphylokokken, Enterokokken oder Pseudomonaden werden nicht detektiert (nitritnegativer Harnwegsinfekt). Bei einem positiven Nachweis oder negativem Nachweis mit entsprechender Klinik sollte eine Urinkultur mit Resistogramm erfolgen und ggf. die antibiotische Therapie auf das vermutete Keimspektrum angepasst werden (z.B. Enterokokken: Cephalosporinlücke).

Spezifisches Gewicht:
Das spezifische Gewicht , auch relative Dichte, ist abhängig von der Konzentration an Elektrolyten, Glucose, Phosphat, Carbonat. Bei Gesunden ist es mit der Osmolalität vergleichbar. Indikationen zu Bestimmung sind:

• Polyurische-polydiptische Syndrome ohne Niereninsuffizienz
• Globaltestung der Tubulusfunktion bei verschiedenen parenchymatösen Nierenerkrankungen ohne Retention harnpflichtiger Substanzen
  

Glucose:
Indikationen zur Bestimmung eine Glucosurie sind eine überschrittene Nierenschwelle im Rahmen einer Hyperglykämie (z.B. im Rahmen von Diabetes mellitus) oder die herabgesetzte Nierenschwelle bei Normoglykämie im Rahmen der Schwangerschaft oder einer tubulointerstitiellen Nephritis.

Ketonkörper:
Indikation zur Bestimmung ist der Verdacht auf eine Stoffwechselstörung beim Diabetiker (Ketoazidose), seltene Stoffwechselerkrankungen und unzureichende Kohlenhydratzufuhr bei z.B. Hyperemesis gravidarum/ azetonämisches Erbrechen bei Kindern.

Bilirubin:
Indikation zur Bestimmung bei Verdacht auf eine Erkrankung der Leber- und Gallenwege (V.a. bei intra-/ und posthepatischem Ikterus). Gemessen wird das konjugierte wasserlösliche Billirubin. Eine Hämolyse kann mittels Urinteststreifen nicht detektiert werden, da hier vor allem unkonjugiertes Bilirubin anfällt. Allenfalls kommt es zu einer leichten Erhöhung im Urin bei guter Konjugationleistung der Leber.

Urobilinogen:
Urobilinogen entsteht bei der Verstoffwechselung von Bilirubin durch Darmbakterien. Eine Bestimmung ist sinnvoll bei Vorliegen eines prähepatischen Ikterus (z.B. im Rahmen einer Hämolyse). Bei einem Verschlussikterus ist nicht mit einem Anstieg im Urin zu rechnen da kein Bilirubin in den Darm gelangt.

Methode

Reflektionsphotometrische Messung mittels Teststreifen

Erythrozyten/Hämoglobin/Myoglobin:
Auf dem Teststreifen befinden sich Peroxid und ein Chromogen. Eryhrozyten werden lysiert und die Peroxidase-ähnliche Reaktion des Hämoglobins (Myoglobins) setzt Sauerstoff frei. Es kommt zu einer Oxidation von Tetramethylbenzidin und zu einer Farbänderung von weiß zu blau.

Leukozyten:
Auf dem Teststreifen befindet sich ein Indoxylester und ein Diazoniumsalz. Die granulozytäre Esterase der Leukozyten spaltet den Indoxylester und es entsteht Indoxyl, welches mit dem Diazoniumsalz zu einer violetten Farbe reagiert. Es spielt für die Reaktion keine Rolle ob die Leukozyten intakt oder bereits lysiert sind.

Gesamtprotein:
Es wird der Proteinfehler des pH-Indikators genutzt. Eine Reaktion zwischen Tetrabromphenol-Blau und dem Protein leitet einen Farbumschlag von gelb zu grün ein. Bei einem positiven Ergebnis sollte zur Quantifizierung der Proteinurie ein 24 Stunden-Sammelurin untersucht werden.

pH-Wert:
Der Teststreifen enthält eine Kombination der Indikatoren Methylrot und Bromthymolblau. Im pH-Bereich 5 - 9 ergeben sich deutliche Farbabstufungen von orange über grün nach blau.

Nitrit:
Der Test beruht auf dem Prinzip der Griess'schen Probe: Nitrit reagiert mit Amiden zu Diazoniumverbindungen, die weiter in Azofarbstoffe reagieren. Es kommt zu einer rosa bis roten Färbung des Teststreifens.

Glucose:
Die Bestimmung erfolgt über die Glucose-Oxidase-Reaktion. Hierbei entsteht Gluconsäure und Wasserstoffperoxid. In einem zweiten Schritt katalysiert eine Peroxidase die Reaktion von Wasserstoffperoxid und einem Chromogen. Hierbei kommt es in Abhängigkeit von der Glucosekonzentration zu einem Farbumschlag von gelb nach blau.

Ketonkörper:
Die Bestimmung erfolgt auf dem Teststreifen mit der Nitroprussidmethode: Aceton und Acetessigsäure reagieren mit Natriumnitroprussid in einem alkalischen Medium. Es kommt zu einem Farbumschlag von gelbbraunem Rosa zu Lavendel.

Bilirubin:
Die Bestimmung erfolgt mit der Azokupplungsmethode: 2,4-Dichlorobenzoldiazonium-Tetrafluoroborat reagiert mit Bilirubin in saurem Medium. Es kommt zu einem Farbumschlag von hellbraun zu rosa.

Urobilinogen:
Die Bestimmung erfolgt mit der Azokopplungsmethode: 3,4-Methylendioxybenzoldiazonium-Tetrafluoroborat reagiert mit Urobilinogen in einer Farbreaktion von hellrosa zu rosa.

Durchflussphotometrie/ Refraktometrie:

Spezifisches Gewicht:
Das spezifische Gewicht ist proportional zum Brechungsindex und wird anhand des Vergleichs mit der standardisierten Kalibrierkurve errechnet.

Kolorimetrische Messung:

Farbe/Trübung des Urins:
Die Lichtquelle verwendet eine 4-Farben-LED (R: 660 nm, G: 565 nm, B: 430 nm, IR: 735 nm), die Absorptionsdaten werden anhand der kolorimetrischen Analyse ermittelt. Die Absorptionsdaten werden in jedem der 4 Wellenlängenbereiche einem System aus 5 Gradstufen zugeordnet, den „Farbtongraden“. Damit wird die Urinfarbe als Farbtongrad ausgegeben. Die Urinfarbe wird nach Trübung korrigiert.

Gerät: Vollautomatisiertes Harnanalyse-Gerät UC-3500 (Fa. Sysmex)

Material

Erster morgentlicher Mittelstrahlurin
2 ml (Urinmonovette)

Präanalytik

Präanalytische Fehler und Störfaktoren:

Die Teststreifenuntersuchung des Urins liefert insgesamt qualitative bis semiquantitative Ergebnisse.
Generell gilt, dass sich ein stark verfärbter Urin durch ungewöhnliche Färbung der Testfelder auf die Analyse auswirken kann. Eine vermehrte Lichteinstrahlung sollte Vermieden und die Probe innerhalb einer Stunde nach Abnahme analysiert werden. Um eine Kontamination durch Sekrete zu Vermeiden sollte 1 Tag vor der Untersuchung kein Geschlechtsverkehr ausgeübt werden.

Erythrozyten/Hämoglobin/Myoglobin:
Der Test kann nicht zwischen Erythrozyten, Hämoglobin und Myoglobin unterscheiden.
Falsch negative Ergebnisse können bei der Einnahme von großen Mengen Reduktionsmittel (z.B. Vitamin-C) oder Nitrit entstehen.
Falsch positive Ergebnisse können unter Einwirkung von Oxidationsmitteln (hypochlorige Säure/ Bleichpulver) oder der Einnahme von Medikamenten mit SH-Gruppen (Glutathionmittel, Bucillamin) detektiert werden. Bei Frauen ist im Falle eines positiven Ergebnisses die Kontamination mit Menstruationsblut auszuschließen.

Leukozyten:
Der Test erkennt keine Lymphozyten (da diese keine granulozytäre Esterase enthalten).
Falsch erhöhte Werte lassen sich nach körperlicher Belastung, Fieber und der Einnahme von Medikamenten (z.B. ASS) sowie bei Verunreinigung des Probengefäß mit Urinkonservierungsmitteln wie Formaldehyd messen.
Falsch negative Ergebnisse können bei einer Proteinurie von > 500 mg/dl, der Einnahme von Cefalexin, Gentamicin oder der Verwendung von Borsäure als Urinkonservierungsmittel  produziert werden.

Gesamtprotein:
Die Teststreifenuntersuchung ist nicht in der Lage eine Mikroalbuminurie (30 - 300 mg/24h bzw. 20 - 200 mg/l Urin) zu diagnostizieren, auch niedrigmolekulare Proteine und Leichtketten können nicht detektiert werden. Globuline und Mucoprotein lösen eine schwächere Reaktion als Albumin aus. Im Rahmen von körperlicher Belastung kann sich die Proteinurie erhöhen.
Falsch positive Ergebnisse können bei einem pH > 8 und durch Kontamination mit Desinfektionsmittel (quartäre Ammoniumverbindung/Chlorhexidin) auftreten.

pH-Wert:
Falsch alkalische Ergebnisse werden bei längerem Stehenlassen des Urins durch die Vermehrung Harnstoff-spaltender Bakterien verursacht.

Nitrit:
Falsch negative Ergebnisse können in Gegenwart von großen Mengen Ascorbinsäure, bakteriellen Infektionen ohne Nitratreduktase, fehlender Nitratausscheidung (Früh- und Neugeborene, Gemüse-arme Kost) und unter antibiotischer Behandlung oder sehr hohen Keimzahlen auftreten (Reduktion von Nitrit weiter zu Stickstoff).

Spezifisches Gewicht:
Verfälschungen des Ergebnisses können durch stark säurehaltige Stoffe (falsch niedrig),  Proben aus Mischurin und Desinfektionsrückständen entstehen.

Glucose:
Neben Glucose reagiert das Testfeld auch auf Galactose.
Falsch negative Ergebnisse können bei hohen Konzentrationen von Ascorbinsäure und der Verwendung von Borsäure entstehen.
Falsch positive Ergebnisse können durch Oxidationsmittel (hypochlorige Säure/Bleichpulver) verursacht werden.

Ketonkörper:
Falsch positive Ergebnisse werden in Gegenwart von Phenylbrenztraubensäure, Brenztraubensäure, Oxalessigsäure, α-Ketoglutarat, Phenolsulfonphthalein (PSP) sowie bei Einnahme von Glutathionmitteln produziert.
Falsch negative Ergebnisse durch langes Stehen (Ketonkörper werden bakteriell abgebaut).

Bilirurbin:
Falsch negative Ergebnisse können in Gegenwart von Ascorbinsäure, Nitrit, großen Mengen Urobilinogen oder 5-Hydroxyindolessigsäure oder präanalytisch bei zu starker Lichteinstrahlung  auftreten.
Falsch positive Ergebnisse treten bei Einnahme von Erodolac auf.

Urobilinogen:
Der ideale Abnahmezeitraum liegt zwischen 14:00 und 16:00, da hier physiologisch die Werte am höchsten sind. Lichteinstrahlung führt zu falsch niedrigen Ergebnissen.

Referenzbereich

Messbereiche:

Erythrozyten:
negativ (<10 Zellen/µl) bis positiv (250 Zellen/µl)
Hämoglobin/Myoglobin:
negativ (< 0,03 mg/dl) bis positiv (0,75 mg/dl)
Leukozyten:
negativ (< 25/µl) bis positiv (>500/µl)
Gesamtprotein:
negativ (< 15 mg/dl) bis positiv (> 1000 mg/dl)
pH-Wert:
5 -9
Nitrit:
negativ (0,1 mg/dl) bis positiv (0,3 mg/dl)
Spezifisches Gewicht - Referenzbereich:
1,005 - 1,030 g/ml
Glucose:
negativ (< 50 mg/dl) bis positiv (> 2000 mg/dl)
Ketonkörper:
negativ (< 10 mg/dl) bis positiv (80 mg/dl)
Bilirubin:
negativ (< 0,5 mg/dl) bis positiv (2 mg/dl)
Urobilinogen:
normal (< 2mg/dl) bis positiv (2 - ≥12 mg/dl)

Hinweise

Interpretation des spezifischen Gewichts:

Hypersthenurie (> 1,030 g/ml): Exsikose, chronische Herzinsuffizienz, Morbus Addison
Hyposthenurie (< 1,010 g/ml): Hypervolämie, Diabetes insipidus, tubuläre Schädigung (Stauungsniere, Nephritis), Hyperkalziämie, Hypokaliämie
Isosthenurie: konstant 1,010 g/ml unabhängig vom Hydratationszustand ist Hinweis auf eine verringerte Konzentrationsleistung der Niere bei fortgeschrittener Niereninsuffizienz.

Sonstiges

Literaturangaben:

• Labor u. Diagnose (L. Thomas, Hrsg.) TH-Books Verlagsgesellschaft mbH, Frankfurt/Main 2008 7. Auflage

• Beipackzettel Teststreifen Meditape^TM UC-9A (Fa. Sysmex)