Nr. 190 Lymphozytentransformationstest (LTT) für Infektionserreger Mit dem Lymphozytentransformationstest (LTT) werden antigenspezifische T - Lymphozyten im Blut nachgewiesen. Die Spezifität des LTT muss durch die Auswahl von geeigneten und Chargen - abhängig geprüften Testantigenen gesichert sein. Für infektiologische Fragestellungen finden dafür aufgereinigte Lysate, isolierte spezifische Bestandteile von Infektionserregern und rekombinant hergestellte Erregerantigene Verwendung. LTT auf Herpesviren Besonders wichtig ist der erregerspezifische LTT bei obligat latenten Infektionen (z.B. CMV, EBV oder anderen Herpesviren), da die Antikörpernachweise nach erfolgter Primärinfektion in der Regel lebenslang positiv sind - unabhängig von der Aktivität der Viren. Serologisch kann meist nur im frühen Infektionsstadium zwischen einer latenten und einer aktiven Infektion unterschieden werden. Im Unterschied zu den fakultativ persistierenden Infektionen (siehe unten) ist der LTT bei den Herpesviren nach erfolgter Primärinfektion meist lebenslang positiv. Hier gibt die Stärke der Reaktion Auskunft darüber, ob sich das Immunsystem häufig oder aktuell verstärkt mit dem Erreger auseinandersetzt. Daher ist ein hoher Stimulationsindex im LTT ein Hinweis auf eine endogene Reaktivierung oder eine persistierend aktive Infektion. Ärztlicher Befundbericht Tagebuch-Nr. Patient Eingang Geburtsdatum Institut für Medizinische Diagnostik Nicolaistraße 22, 12247 Berlin (Steglitz) Tel.: 030 770 01-220 Fax. 030 770 01-236 Ausgang Lymphozytentransformationstest Herpesviren Testansätze - Herpesviren SI Herpes-simplex I Herpes-simplex II Cytomegalievirus Epstein-Barr-Virus Varizella zoster Virus Humanes Herpesvirus 6 9,6 5,0 4,9 27,4 7,0 4,8 4,9 Leerwert (Negativkontrolle) Positivkontrolle (Antigen) Mitogenkontrolle (PWM) 1654 (Normalwert < 4000 cpm) 36411 cpm 22,0 52334 cpm 31,6 Hinweise zur Untersuchungsmethode: Die Zahlen rechts neben der Balkengrafik sind die Stimulationsindizes (SI) für das jeweilige Antigen, das den Patientenzellen zugesetzt wird (Mittelwert von 3-fach Ansätzen). Der Stimulationsindex ist der Quotient aus der Antigeninduzierten- und der unstimulierten Thymidineinbaurate (Leerwert in cpm, angegeben ist der Mittelwert von 3 Paralleluntersuchungen). Ein SI > 3 bedeutet eine mehr als dreifache zelluläre Aktivierung durch das Antigen im Vergleich zum Leerwert und beweist die Existenz von zirkulierenden Allergen-spezifischen T-Zellen im Patientenblut (positives Ergebnis). Ein SI < 2 gilt als sicher negativ. Ergebnisse zwischen 2 und 3 sind als grenzwertig anzusehen (schwache bzw. fragliche Sensibilisierung), die ggf. kontrolliert werden sollte. Die Antigenkontrolle dient ausschließlich dem Nachweis der Reaktionsfähigkeit der Lymphozyten. Hier wird eine Tetanus / Influenza / Candida -Mischantigenprobe als Recall-Antigen verwendet, bei dem eine T-zelluläre Sensibilisierung immer vorhanden ist. PWM ist als Mitogen Indikator für die Vitalität der Immunzellen bei Probeneingang im Labor. Ergebnisse von > 8 bei der Mitogenkontrolle PWM und > 3 bei der Antigenkontrolle (Tetanus/Candida/Influenza) sichern die Auswertbarkeit der Untersuchung. Befund: Auf alle aufgeführten Viren der Herpesgruppe zeigen sich positive Reaktionen. Dieses ist typisch für bestehende latente Infektionen mit diesen Viren. Auf HSV I, HSV II, EBV, Varizella-zoster-Virus und HHV-6 sind die Stimulationsindizes nur schwach bis mittelgradig ausgefallen. Dieses spricht gegen eine aktuelle Auseinandersetzung des Immunsystems mit diesen Erregern (keine aktuelle Aktivität). Die Reaktionen auf Cytomegalievirus (CMV) ist dagegen deutlich stärker im Vergleich zu den anderen Viren. Hier kann eine derzeitige Reaktivierungen nicht ausgeschlossen werden, falls eine entsprechende klinische Symptomatik vorliegt. Erregern sind die Symptome der Erkrankung meist unspezifisch. Der Labornachweis einer Infektion erfolgt mit der Bestimmung erregerspezifischer IgG-, IgM- und zum Teil auch IgA-Antikörper im Blut (serologische Diagnostik). Der direkte Erregernachweis mittels mikrobiologischer Kulturverfahren oder DNA-Nachweis (z.B. Borrelien-PCR) ist selten hilfreich, da sich die genannten Erreger kaum im Blut aufhalten. Hier ist allenfalls ein positives Ergebnis wertvoll. Negative Resultate hingegen können eine aktive Infektion nicht ausschließen. Die serologische Diagnostik ist ebenfalls mit Problemen behaftet. Spezifische Antikörper treten erst 2 bis 6 Wochen oder noch später nach einer Infektion auf. Abhängig von der Erregerspezies und vom Infektionsstadium ist in 5-15% der Fälle mit seronegativen Verläufen zu rechnen (v.a. bei der Borreliose und Yersiniose). Zudem ist ein positiver serologischer Befund nicht beweisend für ein aktuell mit einem entsprechenden Erreger assoziierten Krankheitsbild sondern häufig Folge einer (manchmal unbemerkten) früheren Infektion. Die erregerspezifischen Antikörper persistieren auch nach ausgeheilter Infektion, z.B. nach einer adäquaten antibiotischen Behandlung, über Jahre. Mit serologischen Methoden kann eine stattgefundene Infektion mit fakultativ persistierenden Bakterien relativ sicher nachgewiesen werden. Es kann aber nicht sicher auf den aktuellen Aktivitätsgrad der persistierenden Infektionserkrankung geschlossen werden. Es hat sich erwiesen, dass die Lücken der serologischen Diagnostik zum großen Teil durch zelluläre Verfahren wie den LTT geschlossen werden können. Ärztlicher Befundbericht Tagebuch-Nr. Patient Eingang Geburtsdatum Ausgang Lymphozytentransformationstest LTT Borrelien Testansätze - Borrelienantigene SI Borr. sensu stricto 4,7 Borr. afzelli 10,1 Borr. garinii 3,6 Borr. OspC 7,6 Positivkontrolle (Antigen) Mitogenkontrolle (PWM) Leerwert (Negativkontrolle) 13,9 41,7 1536 (Normalwert < 4000 cpm) Hinweise zur Untersuchungsmethode: Die Zahlen rechts neben der Balkengrafik sind die Stimulationsindizes (SI) für das jeweilige Antigen, das den Patientenzellen zugesetzt wird (Mittelwert von 3-fach Ansätzen). Der Stimulationsindex ist der Quotient aus der Antigeninduzierten- und der unstimulierten Thymidineinbaurate (Leerwert in cpm, angegeben ist der Mittelwert von 3 Paralleluntersuchungen). Ein SI > 3 bedeutet eine mehr als dreifache zelluläre Aktivierung durch das Antigen im Vergleich zum Leerwert und beweist die Existenz von zirkulierenden Allergen-spezifischen T-Zellen im Patientenblut (positives Ergebnis). Ein SI < 2 gilt als sicher negativ. Ergebnisse zwischen 2 und 3 sind als grenzwertig anzusehen (schwache bzw. fragliche Sensibilisierung), die ggf. kontrolliert werden sollte. Die Positivkontrolle dient ausschließlich dem Nachweis der Reaktionsfähigkeit der Lymphozyten. Hier wird eine Tetanus / Influenza / Candida -Mischantigenprobe als Recall-Antigen verwendet, bei dem eine T-zelluläre Sensibilisierung immer vorhanden ist. PWM ist als Mitogen Indikator für die Vitalität der Immunzellen bei Probeneingang im Labor. Ergebnisse von > 8 bei der Mitogenkontrolle PWM und > 3 bei der Antigenkontrolle (Tetanus/Candida/Influenza) sichern die Auswertbarkeit der Untersuchung. Abb. 1 Befundbeispiel: LTT-Herpesviren LTT auf fakultativ persistierende Bakterien Eine weitere wichtige Indikation für den erregerspezifischen LTT sind fakultativ persistierende Infektionen mit z.B. Chlamydien (trachomatis und pneumoniae), Yersinien, Borrelia burgdorferi, Helicobacter oder Lamblien. Bei den genannten Befund: Es zeigen sich deutlich positive LTT-Reaktionen auf Borrelienantigene. Dieser Befund spricht für eine aktive Auseinandersetzung des zellulären Immunsystems mit Borrelien und deutet somit auf eine derzeit aktive Borrelieninfektion hin. Besonders entscheidend für die Therapieindikation ist jedoch das gegenwärtig bestehende klinische Bild. Wenn therapiert wird, sollte die Kontrolluntersuchung mit dem LTT frühestens 4-6 Wochen nach Therapieende erfolgen. Nach erfolgreicher Behandlung sind die SI-Werte für Borrelienantigene deutlich rückläufig bis unauffällig zu erwarten. Abb. 2 Befundbeispiel: LTT-Borrelien Haben Sie Fragen? Unser Serviceteam beantwortet sie gerne unter 030 770 01-220. IMD Labor Berlin Nicolaistraße 22, 12247 Berlin (Steglitz) Tel +49 30 77001-220 Fax +49 30 77001-236 info imd-berlin.de, imd-berlin.de Institut für Medizinische Diagnostik Nicolaistraße 22, 12247 Berlin (Steglitz) Tel.: 030 770 01-220 Fax. 030 770 01-236 IMD Labor Potsdam Fr.-Ebert-Str. 33, 14469 Potsdam Tel +49 331 28095-0 Fax +49 331 28095-99 info imd-potsdam.de, imd-potsdam.de Nach umfangreichen Arbeiten zur Standardisierung und Validierung können derzeit zusätzlich zur Serologie folgende erregerspezifischen LTT-Untersuchungen angeboten werden: Für obligat latente Infektionen: LTT- Herpesvirus 1 (HSV 1, Herpes labialis) LTT- Herpesvirus 2 (HSV 2, Herpes genitalis) LTT- EBV (Epstein-Barr Virus) LTT- CMV (Cytomegalievirus) LTT- VZV (Varizella zoster Virus) LTT- Herpesvirus 6 (HSV 6) Auf diese Viren kann einzeln getestet werden oder im Profil (LTT-Herpesviren). Letzteres hat den Vorteil, dass die TZellreaktivität vergleichend betrachtet werden kann, was den Vorteil hat, dass Auffälligkeiten bei einzelnen Viren besser erkannt werden. Für fakultativ persistierende Infektionen: LTT- Borrelien LTT- Chlamydia trachomatis LTT- Chlamydia pneumoniae LTT- Yersinien LTT- Giardia lamblia (Lamblien) LTT- Helicobacter pylori LTT- Streptokokken LTT- Staphylokokken LTT-Staphylokokken Eine Sonderstellung nimmt der LTT-Candida albicans ein. Ähnlich wie bei Herpesviren ist hier durch die physiologische Auseinandersetzung des Immunsystems mit intestinalen Candida-Antigenen eine (moderat) positive LTT-Antwort normal. Der LTT auf Candida albicans wird einerseits durchgeführt bei Verdacht auf einen Defekt der Candida-Immunabwehr (dann negatives LTT-Ergebnis) oder bei Verdacht auf eine chronisch aktive Auseinandersetzung mit Candida, die in der Regel auf einer gesteigerten Darmpermeabilität (leaky gut) beruht. In diesem Fall zeigt der LTT ein deutlich erhöhtes LTT-Resultat. Wissenschaftliche Literatur 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Dattwyler RJ et al, Seronegative Lyme disease. Dissociation of specific T- and B-lymphocyte responses to Borrelia burgdorferi. N Engl J Med 1988; 319:1441-6 Zoschke DC et al, Lymphoproliferative responses to Borrelia burgdorferi in Lyme disease. Ann Intern med 1991; 17:151-8 Dressler F et al, The T-cell proliferative assay in the diagnosis of Lyme disease. Ann Intern Med 1991; 115:533-9 Krause et al, T cellproliferation induced by Borrelia burgdorferi in patients with Lyme borreliosis. Autologous serum required for optimum stimulation. Arthritis Rheum 1991; 34:393-402 Schempp et al, Comparison of Borrelia burgdorferi ultrasonicate and whole B. burgdorferi cells as a stimulus for T-cell proliferation and GMCSF secretion in vitro. Zentralbl Bakteriol 1993; 279:417-25 Buechner SA et al, Lymphoproliferative responses to Borrelia burgdorferi in patients with erythema migrans, acrodermatitis chronica atrophicans, lymphadenosis benigna cutis, and morphea. Arch Dermatol 1995; 131:673-7 Breier F et al, Lymphoproliferative responses to Borrelia burgdorferi in circumscribed scleroderma. Brit J Dermatol 1996, 134:285-91 Huppertz HI et al, Lymphoproliferative responses to Borrelia burgdorferi in the diagnosis of Lyme arthritis in children and adolescents. Eur J Pediatr 1996; 155:297-302 Rutkowski S et al, Lymphocyte proliferation assay in response to Borrelia burgdorferi in patients with Lyme arthritis: analysis of lymphocyte subsets. Rheumatol Int 1997; 17:151-8 Valentine-Thon E et al, A novel lymphocyte transformation test (LTT-MELISA®) for Lyme borreliosis. Diagn Microbiol Infect Dis 2007; 57:27-34 von Baehr V. et al. The lymphocyte transformation test for borrelia detects active lyme borreliosis and verifies effective antibiotic treatment. Open Neurol J. 2012; 6: 104-12. Gupta R, Srivastava P, Vardhan H, Salhan S, Mittal A. Host immune responses to chlamydial inclusion membrane proteins B and C in Chlamydia trachomatis infected women with or without fertility disorders. Reprod Biol Endocrinol. 2009 28:38. Vats V, Agrawal T, Salhan S, Mittal A. Primary and secondary immune responses of mucosal and peripheral lymphocytes during Chlamydia trachomatis infection. FEMS Immunol Med Microbiol. 2007;49:280-7. Die meisten klinischen Studien liegen zur Anwendung des LTT auf Borrelienantigene vor. Auf Grund der ähnlichen Immunpathogenese können die Ergebnisse allerdings auf andere fakultativ persistierende Bakterien übertragen werden, da bei allen Bakterien die Anzahl erregerreaktiver T-Effektorzellen im Blut zur Aktivität der Infektion korreliert. Dr. Volker von Baehr Diag-Info: 190 Version: 2 Der LTT ist nur dann positiv, wenn eine erhöhte Anzahl von erregerreaktiven Effektor-T-Lymphozyten im Blut vorhanden ist. Dieses wiederum ist nur dann der Fall, wenn eine aktive Auseinandersetzung des Immunsystems mit dem Erreger stattfindet. Es ist bekannt, dass die Anzahl erregerspezifischer T-Zellen im Blut nach antibiotischer Therapie deutlich zurückgeht, was an einem rückläufigen LTT-Ergebnis zumeist sehr gut erkennbar ist.