Nephrologische Diagnostik: Bestimmung der Nierenfunktion

Eine besonders wichtige Funktion der Nieren ist die Ausscheidung von Stoffwechselprodukten, die Exkretionsfunktion. Diese beruht ganz überwiegend auf einer glomerulären Filtration großer Flüssigkeitsvolumina mit darin gelösten Substanzen und einer nachfolgenden Rückresorption von Wasser und Elektrolyten durch das Tubulussystem. Als Maß der exkretorischen Funktion wird die glomeruläre Filtrationsrate (GFR) angesehen, also das Volumen an Primärharn, das durch die Gesamtheit der Nephroneinheiten gebildet wird. Die GFR gilt als das entscheidende Maß der Entgiftung, wenngleich die Ausscheidung einzelner Substanzen durch nachfolgende Sekretion oder Rückresorption erheblich modifiziert werden kann. Die Nierenfunktion wird mit Bezug zur Körperoberfläche angegeben, um von Körpergröße und Nierengröße unabhängige Normalwerte angeben zu können. Eine normale GFR liegt vor bei:

Die etablierteste Methode zur Abschätzung der Nierenfunktion ist die Bestimmung der Serumkonzentration von Kreatinin, die in einem inversen Verhältnis zur GFR steht. Die Beziehung ist nicht linear. So beginnt die Konzentration erst zu steigen, wenn die GFR um etwa 50 % gegenüber der Norm reduziert ist (kreatininblinder Bereich). Nierenfunktionseinschränkungen unterhalb dieses Schweregrads können durch das Serumkreatinin nicht detektiert werden. Darüber hinaus ist die Serumkreatininkonzentration sehr von der Kreatininbildungsrate und damit der Muskelmasse abhängig. Letzteres Problem kann durch die Bestimmung von Cystatin C umgangen werden. Cystatin C beginnt bei Einschränkung der GFR etwas rascher zu steigen als Kreatinin, der blinde Bereich ist kleiner. Harnstoff und Harnsäure eignen sich schlecht als Marker der exkretorischen Nierenfunktion, weil sie stark von nichtrenalen Faktoren wie Ernährung und Wasserhaushalt abhängig sind.

Die GFR kann durch Bestimmung der Clearance einer glomerulär filtrierten Markersubstanz, z. B. von Kreatinin, näherungsweise ermittelt werden. Die Markersubstanz muss idealerweise vollständig glomerulär filtriert und bis zur endgültigen Ausscheidung im Urin weder durch Sekretion noch durch Rückresorption modifiziert werden. Ihre Konzentration im Primärharn ist dann mit ihrer Konzentration im Serum identisch. So lässt sich aus der ausgeschiedenen Menge des Markers (Urinvolumen ∙ Urinkonzentration) während eines definierten Urinsammelzeitraums und der ursprünglichen Konzentration im Primärharn (=Serumkonzentration) das Volumen des in dieser Zeit gebildeten Primärharns (=die GFR) berechnen.

Kreatinin erfüllt die Voraussetzungen als Markersubstanz nur annähernd, da es v. a. bei hoher Serumkonzentration zusätzlich tubulär sezerniert und auch gastrointestinal ausgeschieden wird, wodurch die Kreatinin-Clearance die GFR überschätzt.

Zur präziseren Messung kann alternativ auch eine Serum-Clearance exogen zugeführter Markersubstanzen wie Inulin, Iohexol oder radionuklidmarkierter Substanzen wie ^99mTc-DTPA oder ⁵¹Cr-EDTA bestimmt werden. Zu mehreren festgelegten Zeitpunkten nach Injektion wird die Serumkonzentration der Substanz bestimmt. Aus der Fläche unter der Konzentrationskurve lässt sich die GFR bestimmen.

Es wird empfohlen, zusätzlich zu einer Serumkreatininbestimmung eine Abschätzung der GFR mittels einer der empirisch gewonnenen Formeln vorzunehmen (KDIGO 2013).