Akute Phase Proteine und Kapillarelektrophorese

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Info 7/2014
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Labordiagnostik des Entzündungsgeschehens:
Akute Phase Proteine und Kapillarelektrophorese
AKUTE PHASE REAKTION
Bei einer Entzündung reagiert der Körper mit
einer unspezifischen Immunantwort, mit der
sogenannten AKUTE PHASE REAKTION
(APR).
Zytokine (bspw. Interleukin-1, Interleukin-6,
Interferon...) dienen als Botenstoffe.
Sie werden von Endothelzellen, Fibroblasten, Makrophagen und Granulozyten
freigesetzt um über die Blutbahn in die Leber
zu gelangen.
Bei Infektionen, Gewebeverletztungen, malignen Entartungen oder Störungen des
Immunsystems regen diese immunkompetenten Zellen zusammen mit Cortisol dann
im Organ die Produktion von ca. 20 verschiedenen AKUTE PHASE PROTEINEN
(APPs) an.
Die lokalen Auswirkungen der APR sollen Infektionen begrenzen und Toxine/Schadstoffe
mittels Phagozytose eliminieren.
Die systemischen Effekte sollen den Organismus gegen Endotoxine schützen und eine
Abwehrreaktion hervorrufen. Dabei erhöht
sich auch die Körpertemperatur, es kommt
zur Leukozytose.
Es wird zwischen pos. APPs und neg APPs
unterschieden.
Bei den pos APPs steigt die Konzentration
im Rahmen einer entzündlichen Erkrankung
um mehr als 25% an, bei den neg. APPs fällt
sie hingegen ab.
C-reaktives Protein
Ein wichtiger Marker zur Erkennung einer
Entzündung in der akuten Phase ist das Creaktive Protein (CRP). Es handelt sich um
ein Glykoprotein welches aufgrund seiner
Struktur in der Lage ist eine Vielzahl pathogener Bakterien oder intrazellulärer Antigene
zu binden oder Fremdmoleküle zu erkennen
und mittels eingegangener Verbindung eine
Strukturänderung der Moleküle zu bewirken
(Opsonierung von Bakterien). Es erfolgt dann
die Aktivierung des Komplementsystems,
Stimulierung der Phagozytose und die Produktion antiinflammatorischer Zytokine.
Somit dient die Messung der CRP-Konzentration dem Erkennen mikrobiell bedingter
Infektionen, akuter nekrotischer Schädigung
von Gewebe aufgrund von Traumata,
Operationen oder einer Autoimmunerkrankung, die mit einer Entzündung einhergeht, beispielsweise rheumatoide Arthritis
oder Immunvaskulitis. Der potenteste Stimulus sind bakterielle Infektionen.
Bei einer akuten Infektion oder bei einem
Trauma beginnt die CRP-Produktion im
Plasma nach 6h, erreicht ein Maximum nach
48h, fällt mit einer HWZ von 48h wieder ab.
Das Ausmaß der Gewebeschädigung oder
der Entzündung bestimmen die Höhe des
Anstiegs des CRPs. Nach erfolgter Therapie fällt es jedoch auch ebenso rasch wieder
ab.
Somit ist es ein hervorragender Marker für
den Erfolg eines zielgerichteten Antibiotikaeinsatzes beim Hund.
Außerdem reagiert CRP deutlich eher als die
Leukozyten, die bis zu drei Tagen brauchen,
ehe es zum Anstieg kommt.
Bei der Katze scheint das CRP bei einer entzündlichen Reaktion kaum zu reagieren, für
die Entzündungsdiagnostik ist es daher ungeeignet.
Serum Amyloid A
SAA ist ein APP mit niedrigem Molekulargewicht, welches im Plasma an High Density Lipoprotein (HDL) gebunden vorliegt,
es ist der Vorläufer für das Amyloid Protein A, das Hauptprotein des a-Amyloids
und entscheidend an der Entwicklung der
Amyloidose und anderen chronischen Entzündungen beteiligt.
LABOKLIN LABOR FÜR KLINISCHE DIAGNOSTIK GMBH & CO.KG
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Nach Stimulation durch Interleukin-6 wird es
im Rahmen der APR in der Leber synthetisiert
Diagnostisch wird das SAA zur Erkennung
von viralen und bakteriellen Entzündungen
und auch nicht mikrobiell assoziierten Low
Grade Inflammationen eingesetzt.
SAA steigt etwa 8h nach Beginn der APR
an, übersteigt aber früher den oberen
Referenzbereich als CRP. Es ist allerdings
bei leichteren Infektionen, wie es bei vielen
Virusinfektionen der Fall ist, häufiger erhöht
als CRP.
Es reagiert empfindlicher bei Low Grade Inflammation und dient somit der Abgrenzung
viraler von bakteriellen Entzündungen.
Diagnostisch genutzt wird es bei Pferd, Hund
Katze und Rind.
Haptoglobin
Hp ist ein a-Glykoprotein und wird in der
Leber, aber auch in Lunge, Fettgewebe,
Milz und Nieren gebildet. Dieses APP bindet
freies Hämoglobin (fHb) im Plasma, welches
toxisch und proinflammatorisch ist. FHb
enthält Eisen, das, wenn es ungebunden
vorkommt, über die Bildung von Sauerstoffradikalen schädlich wirkt. Bei intravasaler
Hämolyse verhindert Hp den renalen Verlust
von Eisen durch die Bindung mit fHb, außerdem schützt Hp die Zellen vor oxidativen
Schädigungen. Hp hat einen hemmenden
Effekt auf die Chemotaxis der Granulozyten,
die Phagozytose und bakterizide Wirkung.
Ferner scheint es die Mastzellproliferation
zu inhibieren.
Diagnostische Aussagekraft haben erniedrigte und erhöhte Hp-Konzentrationen.
Erniedrigte Werte sind der Indikator für eine
in vivo Hämolyse, erhöhte Konzentrationen treten im Rahmen der APR auf, in Verbindung mit Entzündungen, Infektionen und
Autoimmunopathien.
Es dient der weiteren Diagnostik beim Rind.
Serumprotein-Elektrophorese
Weiteres wichtiges Kriterium zur Diagnose
und Verlaufsbeurteilung von akuten und
chronischen Entzündungen sind die Elektrophoresen. Sie dienen außerdem der Feststellung von monoklonalen Gammopathien
und Proteinverlust-Syndromen.
Die Auftrennung der Globuline erfolgt bei
alkalischem pH-Wert aufgrund der Nettoladung, des isoelektrischen Punktes und des
Molekulargewichtes der Proteine.
Kapillarelektrophorese
Bei der Kapillarelektrophorese erfolgt die
Trennung geladener Proteine im flüssigen,
basischen Medium (pH 9 - 10) in einer engporigen Kapillare. Es handelt sich um eine
Kapillare mit Innendurchmessern von 50200µm, an die eine Spannung von ca. 7000
Volt angelegt ist. Die Auftrennung erfolgt in
Richtung Kathode aufgrund von Ladung
und Mobilität, so dass im günstigsten Fall
reine Zonen mit einer Komponente entstehen. Neutrale Moleküle wandern auch zur
Kathode, werden aber nicht aufgetrennt.
Die Proteinfraktionen werden dann an der
Kathode mittels UV-Messung quantifiziert.
Es wird eine Extinktions-Ortskurve aus 8
Fraktionen erstellt:
Albumin, alpha 1- und alpha 2-Globulin, ß
1- und ß 2-Globulin (evtl. ß-Total), gammaGlobulin
Wegen des günstigen Volumen/Oberflächenverhältnisses ergeben sich ein sehr
effizienter Trennvorgang und eine gute Automatisierbarkeit des Messvorganges.
Elektrophoresen dienen der Zuordnung von
Krankheiten oder Krankheitsgruppen mit
Hilfe des Musters des Elektropherogramms
(Elektrophoresekurve). Außerdem ist eine
Aussage über die entzündliche Aktivität
einer Erkrankung möglich, und letztendlich
ist eine solche schematische Darstellung
hilfreich bei einer Verlaufsbeurteilung.
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Abbildung: Kapillarelektrophorese
Albuminfraktion: Präalbumin
Albumin
a-Lipoprotein (HDL)
a-Globulin
alpha-1:
ß-Globulin:
g-Globulin:
- saures a-Glykoprotein
- a-Antitrypsin
alpha-2: - a-Makroglobulin
- Haptoglobin
beta-1:
- Hämopexin
- Transferrin
beta-2:
- C4-Komplement
- CRP
- C3-Komplement
Immunglobuline
Abbildung 1:
Hund mit akuter Entzündung (a-Globulin) und Immunglobulinproduktion
(Beta, Gamma-Globuline)
Kapillarelektrophorese
Fraktion
Albumin
Alpha
Beta
Gamma
%
28,7
27,5
10,7
33,1
g/l
41,33
39,60
15,41
47,66
Hund:
Alb:
a-Glob:
b-Glob:
g-Glob:
47 - 59 %
9 - 15 %
14 - 24 %
8 - 18 %
Alb/Glob =
0,40
Gesamteiweiß: 144 g/l
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Abbildung 2:
Katze mit monoklonaler Gammopathie (gamma-Globulin)
Kapillarelektrophorese
Fraktion
Albumin
Alpha
Beta
Gamma
%
g/l
27,3 44,09
11,8 19,06
5,5
8,88
55,4 89,47
Katze:
Alb:
a-Glob:
b-Glob:
g-Glob:
45 - 60 %
8 - 15 %
10 - 20 %
10 - 28 %
Alb/Glob =
0,38
Gesamteiweiß: 161,5 g/l
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