Aktuelle Mitteilungen
aus dem Institut für Klinische Chemie
des Universitätsklinikums Großhadern der Ludwig-Maximilians-Universität München

Direktor: Prof. Dr. med. Dr. h.c. Seidel

I / 2000 30. Januar 2000

LABOR aktuell erscheint ca. 1/4-jährlich als hausinterne Information für die Kliniken und Institute des Klinikums Großhadern sowie externe Einsender des Instituts. Alle Ausgaben sind auch über die Homepage des Instituts im Intranet einsehbar.

Schriftleitung Dr. med. M. Vogeser (Tel. 7095-3246, email: michael.vogeser@med.uni-muenchen.de)
HTML-Version A. Dischner (Tel. 7095-3202, Email: dischner@med.uni-muenchen.de)

 

Inhalt

Drogenscreening S.1
BNP S.2
Titin-Antikörper S.4

Veranstaltungen

Dienstag, 15.2.2000, 18.00 s.t., Hörsaal IV: 161. Kolloquium des Instituts für Klinische Chemie: "Zellulärer Import von Phospholipiden", Prof.Dr. Bernd Engelmann, Physiologisches Insitut der LMU München. 

Vorankündigung

Das Institut für Klinische Chemie richtet in Zusammenarbeit mit der Med. Klinik II und III das 28. Meeting der International Society for Oncodevelopmental Biology and Medicine im Hörsaaltrakt des Klinikums vom 8.-13. September 2000 aus (Präsident: Prof. Dr. R. Lamerz, Organisationsleitung: Dr. Petra Stieber). Themen sind u.a. Telomerase, Apoptose, Onkogene, Tumor-Suppressorgene, Angiogenese, Zelladhäsionsmoleküle, Immun- und Gentherapie, außerdem finden spezielle Symposien u.a. zu Tumorbiologie, Diagnose und Behandlung von Knochenmetastasen, ErbB2 in Diagnose und Behandlung des Mammakarzinoms, PSA-Kontroversen in Labor und Klinik statt. Weitere Einzelheiten und telefonische Information über Dr. Petra Stieber Tel.: 3115 / 6115,

E-mail: Stieber@med.uni-muenchen, oder die ISOBM2000-Homepage http://www.med.uni-muenchen.de/isobm2000

Drogenscreening im Notfall-Labor

Das Notfall-Labor bietet ein qualitatives Drogenscreening zum Nachweis unterschiedlicher Substanzgruppen im Urin an. Ziel dieser forensisch nicht verwertbaren Screeningtestung ist eine zusätzliche Hilfestellung für den behandelnden Arzt zur klinischen Orientierung bei Patienten mit unklaren Zuständen wie Verwirrtheit, Somnolenz oder Koma.

Das vom Notfall-Labor angebotene Screeningprogramm umfasst folgende Substanzgruppen:



 

Amphetamine VNR 787
(Amphetamin, Metamphetamin)

Barbiturat-Gruppe VNR 785

Benzodiazepin-Gruppe VNR 781

Cocain VNR 783
(Metabolit Benzoylecgonin)

Methadon VNR 784

Opiate VNR 786
Morphin, Codein (Kreuzreaktivität 106%),
6-Acetylmorphin (Kreuzreaktivität 81%)

Cannabinoide VNR 782
(Metabolit
D 9-Tetrahydro-Cannabinol (D 9-THC)


Sammelverfahren für die oben genannten Verfahren:
VNR 780

Material: 10 ml Urin


 Das verwendete Testprinzip beruht auf der kinetischen Wechselwirkung von in Lösung befindlichen Mikropartikeln. Über Aggregationsreaktionen kommt es zur meßtechnisch faßbaren Veränderung der Lichtdurchlässigkeit der Probe. Bei einer drogenfreien Probe werden freie, gegen die nachzuweisende Substanz gerichtete Antikörper an sog. Mikropartikel-Konjugate gebunden. Die Aggregation der Antikörper mit den Mikropartikel-Konjugaten in der drogenfreie Probe führt zu einer Absorptionsänderung. Bei einer positiven Probe konkurriert die Substanz/Droge um die freien Antikörper, d.h. es kommt nur zu einer sehr verminderten Antikörperbindung an die Mikropartikel-Konjugate und somit auch zu einer verminderten Absorptionsänderung. Die Einstufung der Urinprobe als positiv, bzw. negativ erfolgt über verschiedene, für jede Substanzgruppe von der SAMHSA (Substance Abuse and Mental Health Service Administration) festgelegte cut-off-Grenze.

Der positive Nachweis einer Droge oder eines Metaboliten im Urin ist lediglich als Hinweis auf eine erfolgte Einnahme zu werten, da die Urinkonzentration durch verschiedene Faktoren (Zeitpunkt der Urinentnahme, Flüssigkeitszufuhr, körperliche Aktivität, Zeitpunkt und Menge der eingenommenen Droge, Art der Einnahme) beeinflußt wird. Das Resultat gibt daher keine Information über den Zeitpunkt der Drogeneinnahme, die Menge der Drogeneinnahme oder den Zustand der Person, die das Suchtmittel eingenommen hat. Dabei ist zu beachten, daß besonders bei Suchtmitteln mit einer langen Halbwertszeit und entsprechend verzögerter Ausscheidung im Urin nach einem ursprünglich negativen Befund zu einem späteren Zeitpunkt positive Proben gefunden werden können, ohne daß eine weitere Einnahme des Suchtmittels stattgefunden haben muß (z.B. bei THC, ein Metabolit der Cannabinoide). Lipophile Substanzen, wie Cannabis und Benzodiazepine, werden bei entsprechender Dosis im Fettgewebe akkumuliert und können über einen längeren Zeitraum auch nach Einstellung des Konsums noch in variabler Konzentration ausgeschieden werden.

Für den Nachweis einer Substanz im Urin ist auch der Konzentrierungsgrad des Harnes entscheidend. Daher wird bei allen eintreffenden Urinproben mit der Fragestellung Drogenscreening zusätzlich eine Kreatininbestimmung im Urin durchgeführt. Bei zu niedrigen Kreatininwerten besteht aufgrund einer zu hohen Urinverdünnung die Gefahr, ein falsch negatives Ergebnis zu erhalten. Der Einsender wird daher bei einer Kreatininkonzentration im Urin von weniger als 0,2 g/l durch einen Zusatztext im Befundbericht auf diesen Umstand hingewiesen; es wird eine erneute Anforderung der Untersuchung aus stärker konzentriertem Urin empfohlen.

Aufgrund dieser Vorgaben können die von uns übermittelten Ergebnisse des Drogenscreenings nur als vorläufig angesehen werden. Zur Bestätigung sollte bei einem positiven Ergebnis stets ein weiteres, spezifischeres Verfahren verwendet werden (z.B. Gaschromatographie-Massenspektrometrie). Diese Bestätigungsanalysen können beispielsweise im Institut für Rechtsmedizin durchgeführt werden.

Häufige Rückfragen seitens des Einsenders betreffen die Dauer der Nachweisbarkeit einer Substanz/ -gruppe in der Probe ab dem Einnahmezeitpunkt. Aufgrund der nicht kalkulierbaren Variablen, wie Verteilungsvolumen, Verstoffwechselung, Menge und Zeitpunkt der eingenommenen Substanz, Flüssigkeitsaufnahme, ggf. auch Enzyminduktion können hierzu keine differenzierten Aussagen gemacht werden.


Urinproben werden für das Drogenscreening gegenüber Serum in der Regel bevorzugt, weil die Störeinflüsse geringer sind und bei basischen Stoffen die Stoffkonzentration im Urin wesentlich höher ist. Suchtmittel im Urin sind daher über einige Tage nachweisbar, im Blut jedoch wesentlich kürzer. Ein "Schuß" mit Heroin ist im Urin über ca. 2-3 Tage nachweisbar, im Blut ist der Befund bereits nach ca. 2h "opiatnegativ". Dies gilt ebenso für Cannabis, welches im Urin ca. eine Woche lang nachgewiesen werden kann, im Blut jedoch nur für wenige Stunden.

Bei besonderen Fragestellungen kann es dennoch notwendig sein, weitere Probenmaterialien wie Magensaft oder Serum auf den Gehalt an Drogen zu analysieren. Diese Untersuchungen werden im Institut für Klinische Chemie nicht durchgeführt. Da die hierher eingesandten Serumproben jedoch über einen Zeitraum von ca. einer Woche aufbewahrt werden, kann nach Rücksprache auf diese Proben für einen Weiterversand an ein entsprechendes Speziallabor im Regelfall zurückgegriffen werden.

Dr. C. Engelschalk (Funk 124-457)


BNP - Bestimmung in der Routinediagnostik


Endokrine Funktionen des Herzens wurden anfang der 80er-Jahre erstmals beschrieben; Vorhofgewebe-Homogenisate führten im Tierversuch zu einer gesteigerten Natriurese. Als ein verantwortlicher Faktor wurde das ANP (atrial natriuretic peptide) identifiziert. Eine Substanz gleicher Wirkung wurde zunächst in Hirngewebe gefunden und als brain-type natriuretic peptide (BNP) bezeichnet; mittlerweile hat sich die Bezeichnung B-type natriuretic peptide durchgesetzt. Während ANP vornehmlich im linken Vorhof gebildet wird, stammt BNP hauptsächlich aus dem linken Ventrikel. Die Freisetzung der kardialen natriuretischen Hormone erfolgt auf eine Zunahme des zirkulierenden Volumens und damit der Wandspannung hin, um dieser durch eine gesteigerte Natriurese entgegenzuwirken; inzwischen hat es sich gezeigt, daß diese beiden kardialen Hormone zusammen mit dem Renin-Angiotensin-Aldosteron-System eine zentrale Rolle in der Regulation des zirkulierenden Volumens besitzen.


Die biologisch aktive Form des BNP besteht aus 32 Aminosäuren, eine Disulfid-Brücke bildet eine zentrale Schleifenstruktur von 17 Aminosäuren. Das Molekül liegt in myokardialen Vesikeln in einer Speicherform aus 108 Aminosäuren vor (proBNP 1-108), bei der Freisetzung in die Zirkulation werden die ersten 76 Aminosäuren als proBNP (1-76) abgespalten.

Struktur des humanen BNP 1-32

Struktur des humanen BNP 1-32

BNP-Rezeptoren (Typ A und B) wurden in der Niere, im Gefäßendothel und im ZNS nachgewiesen, beide sind auch ANP-sensitiv. Die Inaktivierung von BNP erfolgt einerseits über eine rezeptorvermittelte (Typ-C-Rezeptor) Endozytose mit anschließender lysosomaler Degradation, andererseits durch neutrale Endopeptidasen in der Niere und im Gefäßbett, die das Hormon durch Öffnen der Ringstruktur inaktivieren; die Plasma-Halbwertszeit liegt bei etwa 22 Minuten.

Die Abhängigkeit der zirkulierenden Konzentrationen der kardialen natriuretischen Hormone von den Druckverhältnissen im Herzen legte deren diagnostische Bewertung insbesondere bei der Herzinsuffizienz und der Hypertonie nahe; sowohl ANP als auch BNP sowie die jeweiligen Präkursor-Abspaltprodukte (Nt-pro-ANP und Nt-pro-BNP) wurden diesbezüglich untersucht. In der Mehrzahl der Studien hat sich das intakte BNP-32 als aussagekräftigster Marker erwiesen, insbesondere auch da es eine geringere intraindividuelle Konzentrationsschwankungsbreite aufweist. BNP-Konzentrationen korrelieren enger mit Wandspannung und Ejektionsfraktion und diskriminieren deutlich klarer zwischen Gesunden und Patienten mit milder Herzinsuffizienz (NYHA I und II), als dies für ANP gilt (Clerico).

Klinisch evaluiert wurde die Bestimmung von BNP insbesondere unter folgenden Aspekten:

Zwei kürzlich erschienene umfangreiche Übersichtsarbeiten bewerten den diagnostischen Stellenwert von BNP zusammenfassend (Clerico, Valli).


Die in den ersten Jahren nach der Isolierung des BNP verfügbaren Assays erforderten - wegen des kompetitiven Testprinzips mit nur einem Antikörper und aufgrund der extrem niedrigen Stoffkonzentrationen im unteren pg/ml-Bereich - eine aufwendige Festphasenextraktion der Proben; die erzielte analytische Qualität war dennoch nicht für die Routineanalytik über den Einsatz in epidemiologischen Untersuchungen hinaus tauglich. Seit etwa einem Jahr steht ein nicht-kompetitiver immun-radiometrischer Assay (IRMA) zur BNP-Bestimmung kommerziell zur Verfügung, in dem zwei nicht kompetitive monoklonale Antikörper gegen unterschiedliche Abschnitte des Moleküls eingesetzt werden (Shionria BNP). Ein Antikörper ist auf eine Kugel als Festphase fixiert; BNP aus der Probe wird von diesem Antikörper gebunden, ein zweiter, 125J-markierter Antikörper bildet in einer Übernacht-Inkubation ein Sandwich mit dem Analyten aus; durch die hohe Spezifität der Doppel-Antikörper-Technik ist eine Extraktion nicht erforderlich. In einer mehrmonatigen analytischen Evaluation hat sich der Assay in der Routinediagnostik als sehr gut handhabbar und präzise erwiesen, so daß eine klinische Erprobungsphase des Assays mit der Medizinischen Klinik I angeschlossen werden konnte.

Bei schwer herzinsuffizienten Patienten untersuchte die Arbeitsgruppe von Prof. von Scheidt die klinische Relevanz der BNP-Messung; bisherige Auswertungen zeigen, daß die BNP-Werte klinisch wertvolle zusätzliche Informationen liefern, die eine Verbesserung der Patientenversorgung erlauben. Das Institut für Klinische Chemie bietet nun die Bestimmung von BNP für alle Einsender in der Routineanalytik an.


Die obere Grenze des Referenzbereichs des von uns verwendeten BNP-Assays liegt bei 18 pg/ml. Wenngleich die Literatur zur diagnostischen Bewertung des BNP inzwischen sehr umfangreich ist, ist ein direkter Vergleich der für bestimmte Erkrankungen typischen Wertelagen mit der Literatur nicht in allen Fällen möglich, da nur teilweise der von uns verwendete Assay eingesetzt wurde und bislang noch keine internationale Standardisierung dieses Analyten erfolgt ist. Sicher müssen daher für die jeweils spezifischen Patientenkollektive und auch kommende Fragestellungen unserer Einsender noch längerfristig Erfahrung in der Bewertung der BNP-Resultate gewonnen werden.


Verfahren: BNP (noch nicht in der Intranet-Verfahrensliste)


Verfahrensnummer: 3866, Bereich 8


Probenmaterial: EDTA-Blut (Blutbild-Monovette) auf Eis, Abnahme in Ruhe


Referenzbereich: <18 pg/ml

Literatur:


Clerico A et al. Pathophysiologic relevance of measuring the plasma levels of cardiac natriuretic peptide hormones in humans. Horm Metab Res 1999;31:487-98.


Valli N et al. Review of 10 years of the clinical use of brain natriuretic peptide in cardiology. J Lab Clin Med 1999;134:437-44.

Murdoch DR et al. Titration of vasodilator therapy in chronic heart failure according to plasma brain natriuretic peptide concentration: randomized comparison of the hemodynamic and neuroendocrine effects of tailored versus empirical therapy. Am Heart J 1999;138:1126-32.

Dr. med. M. Vogeser
(Tel. -3246, Funk 124-454)

Titin-Antikörper in der Myasthenie- bzw. Thymomdiagnostik


Die Myasthenia gravis stellt eine Autoantikörper-vermittelte Autoimmunerkrankung dar, die in nahezu allen Fällen auf einer gestörten Immuntoleranz im Rahmen von Thymuserkrankungen beruht, in ca. 15% der Fälle auch als sog. paraneoplastische Myasthenie bei Thymomen. Die charakteristische Muskelschwäche und -ermüdbarkeit resultiert aus einer Blockade der neuromuskulären Erregungsübertragung durch Autoantikörper gegen Acetylcholinrezeptoren. Die Erkennung der - zwar meist gutartigen - Thymome hat unmittelbare therapeutische Bedeutung, da durch eine Thymektomie bei diesen Patienten mit einer nachhaltigen Besserung der myasthenen Symptomatik zu rechnen ist.

Während die Diagnose und Verlaufsbeurteilung der Myasthenia gravis durch die Bestimmung von Acetylcholin-Rezeptor-Antikörpern mit hoher Sensitivität und v.a. Spezifität seit Jahren etabliert ist, war die labordiagnostische Ursachenabklärung bisher durch die geringe Spezifität des immunfluoreszenzmikroskopischen Nachweises von Skelettmuskel-Antikörpern beeinträchtigt. Als Zielantigen dieser zusätzlichen spezifischen Antikörper bei der para-neoplastischen, Thymom-assoziierten Myasthenie wurde mittlerweile ein 30 kD-Fragment des Muskelproteins Titin identifiziert. Erste Untersuchungen zeigen zumindest eine hohe Spezifität des Titin-Ak-Nachweises für das Vorliegen eines Thymoms. Die Sensitivität und klinisch relevante cut-off-Werte werden gegenwärtig - auch in Zusammenarbeit mit externen Studienpartnern - an einem größeren Patientenkollektiv ermittelt.

Nachdem die Bestimmung von Titin-Antikörpern mittlerweile auf der Basis von kommerziell verfügbaren ELISAs möglich ist, bietet das Institut diese Untersuchung aufgrund der Nachfrage bereits vor Abschluß der klinischen Evaluierung an. Da eine absolute Standardisierung noch fehlt, wird der Antikörper-Titer als "Ratio" der optischen Dichte in bezug auf einen Kalibrator angegeben.



Verfahren: Titin-Antikörper (noch nicht in der Intranet-Verfahrensliste)


Verfahrensnummer: 2649, Bereich 7


Untersuchungsmaterial: Serum


Methode: ELISA


Referenzbereich (vorläufig):

Ratio <0,9 negativ
0,9 - 1,6 grenzwertig


Indikation: Ursachenabklärung der Myasthenia gravis, DD Thymom / Thymushyperplasie

OA Dr. med. M. Wick
(Tel. -3205, Funk 124-455)