Vorlesung Leber / Plasmaproteine

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1 Vorlesung Leber / Plasmaproteine Sommersemester Universitätsklinikum Düsseldorf Institut für Laboratoriumsdiagnostik / Zentrallabor

2 Das Organ Leber Funktionen Elimination / Entgiftung Syntheseleistung (z.b.: Gerinnung / Protein-, Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel / Galle) Störungen Parenchymschaden / Nekrose Metabolische Insuffizienz Cholestase Fibrose / Zirrhose / HCC Hepatische Enzephalopathie

3 Laborchemische Kenngrößen des Parenchymschadens / der Nekrose Transaminasen GOT (AST) und GPT (ALT), GLDH der Metabolischen Insuffizienz Syntheseparameter: Albumin, Quick, Cholinesterase der Cholestase AP, y-gt, Gesamtbilirubin, direktes Bilirubin der Fibrose Histologische Untersuchung / Gewebebiopsie der Hepatischen Enzephalopathie Ammoniak Enzyme der Leber Plasmaproteine Bilirubin

4 Enzyme der Leber -Lokalisation Lokalisation: Organe und Organkompartimente GOT Ubiquitäres Enzym. Hepatozyt: Cytosol, v.a. Mitochondrien GPT Im Serum gemessene GPT ist leberspezifisch. Hepatozyt: v.a. Cytosol De-Ritis Quotient GOT/GPT erlaubt Abschätzung der Schwere der Leberschädigung GLDH Hepatozyt: Mitochondrien AP Zellmembrangebunden. Cholestaseparameter, Knochenstoffwechsel γ-gt z.b. Leber und Gallenwege. Cholestaseparameter, toxische Schädigung der Leber CHE Cholinesterase im Plasma. Syntheseparameter der Leber

5 Welche Parameter sind hilfreich bei Verdacht auf Leberschädigung? GOT Ubiquitäres Enzym. Hepatozyt: Cytosol, v.a. Mitochondrien GPT Im Serum gemessene GPT ist leberspezifisch. Hepatozyt: v.a. Cytosol GLDH Hepatozyt: Mitochondrien AP Zellmembrangebunden. Cholestaseparameter, Knochenstoffwechsel γ-gt z.b. Leber und Gallenwege. Cholestaseparameter, toxische Schädigung der Leber CHE Cholinesterase im Plasma. Syntheseparameter der Leber Mehr als 95% der Patienten mit Leberzellschaden werden mit diesem Enzymmuster (Suchmuster) erkannt (nach L. Thomas, Labor und Diagnose, 7. Auflage)

6 Akute Hepatits vs. chronische Hepatitis Akute Hepatitis Chronische Hepatitis / Leberzirrhose Transaminasen typischerweise hoch. Schwere der Leberschädigung: De-Ritis-Quotient Bei schwerer Schädigung: Syntheseparameter Ursachen: viral, toxisch u.a. Transaminasen häufig niedrig (Parenchymuntergang!) Syntheseparameter (Gerinnung, Albumin, CHE) Ursachen: viral, toxisch, Speicherkrankheiten, Autoimmune Erkrankung u.a. Histologische Abfolge: Chronische Hepatitis, Fibrose, Leberzirrhose, HCC Diagnostik: Enzyme, Proteindiagnostik

7 Chronische Leberschädigung Zeitliche Abfolge: Hepatitis Fibrose Zirrhose Hepatozelluläres Karzinom Histologische Untersuchung Fibroscan Labormedizinische Untersuchung? Scores aus Routinelaborwerten und speziellen Messgrößen

8 Child-Pugh Klassifikation der Leberzirrhose Die Klassifikation dient der Stadieneinteilung der Leberzirrhose sowie der Prognoseabschätzung Quelle: Score: Wikipedia; Prognoseabschätzung: Uptodate und DocCheckFlexikon

9 Diagnostik: Enzyme Die Menge von Enzymen im Plasma ist sehr gering, wenn man sie in Konzentrationen angibt z.b. GPT 100 µg/ l (als Vergleich Gesamteiweiß g/l) daher: Bestimmung von Enzymaktivitäten A Enzym + B C + D Edukte ( Substrat ) Produkte

10 E inkomplettes Probentrübung Reagenz inkompletter Reaktionsansatz Substratstart Substrat vollständig verbraucht min

11 I 0 I Extinktion E = log Transmission T = 1 T I I 0 1 Unit = diejenige Enzymmenge die 1 µmol Substrat pro Minute umsetzt

12 Diagnostik: Aktivität eines Enzyms Arbeit Aktivität = = Zeit Substratumsatz Zeit U = µmol min 1 U (Unit) ist diejenige Enzymaktivität, die pro Minute unter definierten Bedingungen die Umwandlung von 1 µmol Substrat katalysiert. Dies wird für Plasma und Serum auf 1 Liter bezogen Einheit U/l Es erfolgt eine photometrische Messung bei 37 C

13 Diagnostik: Plasmaproteine Unspezifisches Screening auf Dysproteinämie Methode: Serumeiweißelektrophorese + Auftragsstelle Wanderungsrichtung - Pufferlösung ph 8,2-8,6 Auftrennung nach Nettoladung, isoelektrischem Punkt und Molekulargewicht Albumin: 3-5 g/dl

14 Plasmaproteine: Diagnostik Bestimmung des Gesamteiweiß Methode: z.b. Biuret-Methode Protein + Cu 2+ alkalische Lösung Cu-Protein-Komplex (Biuretkomplex)

15 Diagnostik: Plasmaproteine: Immunologische Bestimmungsmethoden (spezifische Bestimmung) Zugrundeliegendes Prinzip:reversible Bindung von Antigen und Antikörpern zum Immunkomplex Ag + Ak Ag-Ak (Immunkomplex) Einsatz eines monoklonalen, diagnostischen Antikörpers quantitative Bestimmung einer unbekannten Antigen-(Plasmaprotein-) Konzentration Turbidimetrie erfasst die Trübungsänderung des Ansatzes durch Immunkomplexbildung absorptionsphotometrisch bei 340 nm Nephelometrieerfasst die durch Immunkomplexe bedingte Lichtstreuung

16 Diagnostik: Plasmaproteine Stufen der Diagnostik Screening: Dysproteinämie Serumeiweißelektrophorese: - geringe diagnostische Spezifität - geringer methodischer Aufwand Spezielle Fragestellung: Defektproteinämie Einzelproteinbestimmung: - hohe diagnostische Spezifität - hoher Aufwand, methodisch und finanziell

17 Plasmaproteine Definition: Primäre Funktion im Plasma Synthese in der Leber oder im Immunsystem Abgabe in das Interstitium und in das Blut Höchste Konzentration im Blutplasma Definierte Halbwertszeit Funktionen: Transportproteine, z.b. Albumin, Transferrin, Haptoglobin Immunglobuline Enzyme und Enzyminhibitoren, z.b. α1-antitrypsin Proteohormone, z.b. Prolaktin

18 Plasmaproteine Erkrankungen im Zusammenhang (Auswahl von Beispielen): Leber: Leberzirrhose Niere: Nephrotisches Syndrom Darm: Malabsorptionssyndrome Immunsystem: Plasmozytom Akut-Phase-Reaktion

19 Serumeiweißelektrophorese Einteilung in Fraktionen: α1-lipoprotein (HDL) α1-glykoprotein α1-antitrypsin α2-makroglobulin Haptoglobin prä-β-lipoprotein (VLDL) Transferrin β-lipoprotein (LDL) Komplementfaktoren Albumin α1 α2 β γ γ-fraktion: Immunglobuline

20 Serumeiweißelektrophorese Leberinsuffizienz:

21 Serumeiweißelektrophorese Nephrotisches Syndrom:

22 Serumeiweißelektrophorese monoklonale Gammopathie: M-Gradient

23 Serumeiweißelektrophorese Akute Entzündung:

24 Serumeiweißelektrophorese Chronische Entzündung:

25 Serumeiweißelektrophorese Antikörpermangel: