bausteine des lebens - repetition klinische chemie · hwz 1 h –– ansprechen auf therapie...

BAUSTEINE DES LEBENS

Vom Griechischen Vom Griechischen proteiosproteios –– erstrangig erstrangig →→Wichtigkeit der Proteine. Wichtigkeit der Proteine.

Ohne Proteine kein Leben.Ohne Proteine kein Leben.

•• PlasmaproteinePlasmaproteine –– heterogenes Gemisch aus heterogenes Gemisch aus Proteinen, zwei Drittel davon Albumin.Proteinen, zwei Drittel davon Albumin.

Proteine und Proteine und ProteideProteide

Einfache Proteine Einfache Proteine –– nur ASnur ASZusammengesetzte Proteine Zusammengesetzte Proteine –– AS + andere StoffeAS + andere Stoffe== PROTEIDEPROTEIDE

Beispiele:Beispiele:•• GlycoproteideGlycoproteide: AS + KH (: AS + KH (z.Bz.B. . LysozymLysozym derder

TrTräänenflnenflüüssigkeitssigkeit))•• LipoproteideLipoproteide: AS + Fett (LDL): AS + Fett (LDL)•• NukleoproteideNukleoproteide: AS + Nukleins: AS + Nukleinsääurenuren•• ChromoproteideChromoproteide: AS + Farbstoffe (z.B. H: AS + Farbstoffe (z.B. Häämoglobin)moglobin)

Aufbau, Struktur der ProteineAufbau, Struktur der Proteine

AminosAminosääuren: = uren: = AmpholyteAmpholyteCarboxylgruppeCarboxylgruppe: saure Eigenschaften: saure EigenschaftenAminogruppeAminogruppe: basische Eigenschaften: basische Eigenschaften

Aminosäuren unterscheiden sich durch ihre Seitenketten (R).

AminosAminosääurenuren sind sind ZwitterionenZwitterionen

Am Am isoelektrischenisoelektrischen Punkt sind Proteine neutral, haben Punkt sind Proteine neutral, haben keine Nettoladung (Differenz aus + und keine Nettoladung (Differenz aus + und –– Ladung)Ladung)

Denaturierung von ProteinenDenaturierung von Proteinen

Hydrophobe Bindungen (Hydrophobe Bindungen (DisulfidbrDisulfidbrüückencken, , WasserstoffbrWasserstoffbrüücken und Van der cken und Van der WaalsWaals--KrKrääftefte) werden ) werden gelgelööst, Peptidkette liegt fast gestreckt vor, native Form st, Peptidkette liegt fast gestreckt vor, native Form nicht mehr vorhanden. biologische Funktion geht verloren. nicht mehr vorhanden. biologische Funktion geht verloren.

--ErwErwäärmung rmung üüber 40 Grad (Fieber)ber 40 Grad (Fieber)

--pHpH--VerVeräänderungnderung durch Sdurch Sääuren/Laugenuren/Laugen

-- Ultraschall Ultraschall

-- StrahlungStrahlung

-- starkes Schstarkes Schüüttelntteln

-- organische Lorganische Löösungsmittel (Alkoholsungsmittel (Alkohol))

http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Fried_egg%2C_sunny_side_up.jpg

Denaturierung von ProteinenDenaturierung von Proteinen

Reversible (umkehrbar) Denaturierung, wenn die Reversible (umkehrbar) Denaturierung, wenn die PrimPrimäärstruktur noch vorhanden ist.rstruktur noch vorhanden ist.

Reversible Denaturierung durch:Reversible Denaturierung durch:-- Leichte Leichte pHpH--VerschiebungVerschiebung →→ pHpH VerVeräänderungnderung-- ErwErwäärmung rmung →→ AbkAbküühlung und Einstellen eines hlung und Einstellen eines

ggüünstigen pHnstigen pH--Werts (Fieber Werts (Fieber üüber 42 Grad ber 42 Grad –– Enzyme Enzyme irreversibel zerstirreversibel zerstöört)rt)

Aufgaben der ProteineAufgaben der Proteine

•• BlutgerinnungBlutgerinnung: : AntithrombinAntithrombin, , FibrinogenFibrinogen, , PlasminogenPlasminogen

•• EnzymeEnzyme: : AlaninAlanin--AminoAmino--TransferaseTransferase ALAT, ALAT, AspartinAspartin--AminoAmino--TransferaseTransferase ASAT, ASAT, GammaGamma--GutamyltranspeptidaseGutamyltranspeptidase GGT, Alkalische GGT, Alkalische PhosphatasePhosphatase AP, AP, LactatLactat--DehydrogenaseDehydrogenaseLDH,LDH,……

•• ImmumabwehrImmumabwehr: Komplementfaktoren C3, C4; : Komplementfaktoren C3, C4; ImmunglobulineImmunglobuline IgGIgG, , IgMIgM, , IgEIgE, , IgAIgA..


•• KolloidosmotischerKolloidosmotischer DruckDruck: Albumin. Mangel : Albumin. Mangel oder Verlust foder Verlust füührt zu hrt zu ÖÖdemen (Bauchwasser)demen (Bauchwasser)

•• pHpH--PufferungPufferung: H: Häämoglobinmoglobin•• ProteaseinhibitorenProteaseinhibitoren: : αα11--Antitrypsin, Antitrypsin, αα22--

Makroglobulin.Makroglobulin.•• SignalvermittlungSignalvermittlung: Insulin: Insulin


•• TransportTransport: Albumin, : Albumin, CaeruloplasminCaeruloplasmin, , HaptoglobinHaptoglobin, , HHäämopexinmopexinEntzEntzüündungsreaktionndungsreaktion: : AkuteAkute--PhasePhase Proteine Proteine wie CRP, Infektmarker wie Interleukin 6.wie CRP, Infektmarker wie Interleukin 6.

•• AusgangsstoffeAusgangsstoffe ffüürr HormoneHormone (Insulin) und (Insulin) und NeurotransmitterNeurotransmitter ((SerotoninSerotonin))

•• SauerstofftransportSauerstofftransport: H: Häämoglobin, moglobin, MyoglobinMyoglobin(0(022 Speicher im Muskel) Speicher im Muskel)

Proteine in der DiagnostikProteine in der Diagnostik

-- EnzymeEnzyme in in ReagenzienReagenzien zum Nachweis von zum Nachweis von Substraten in der Patientenprobe, Substraten in der Patientenprobe,

-- oder Proteine als oder Proteine als SubstrateSubstrate zum Nachweis von zum Nachweis von Enzymen.Enzymen.

-- Markerproteine fMarkerproteine füür verschieden Geschehen und r verschieden Geschehen und Krankheiten im KKrankheiten im Köörper: APP, rper: APP, HHäämolyseparametermolyseparameter, Herz, Herz--KreislaufKreislauf--Risikomarker, TumormarkerRisikomarker, Tumormarker

Wichtige Proteine/ProteingruppenWichtige Proteine/ProteingruppenALBUMINALBUMIN

Wichtigstes Wichtigstes PlasmaproteinPlasmaprotein mengenmmengenmäässig: 60 % Albumin, ssig: 60 % Albumin, 16% 16% IgIg, 24% , 24% ÜÜbrige; brige;

SyntheseortSyntheseort: Leber: Leber

Transport von hydrophoben Substanzen: FettsTransport von hydrophoben Substanzen: Fettsääuren, uren, Bilirubin, Spurenelementen, Vitaminen, Hormone, Bilirubin, Spurenelementen, Vitaminen, Hormone, KationenKationen (Ca(Ca2+2+, Mg, Mg2+)2+)

Aufrechterhaltung kolloidosmotischer Druck in den Aufrechterhaltung kolloidosmotischer Druck in den GefGefäässen.ssen.

Albuminmangel führt zu Ödemen, z. B. Bauchwasser = Aszites (zusammen mit portaler Hypertension)

Wichtige Proteine/ProteingruppenWichtige Proteine/ProteingruppenALBUMINALBUMIN

EntzEntzüündungsreaktion nach Verletzungen oder ndungsreaktion nach Verletzungen oder Infektionen mit dem Ziel:Infektionen mit dem Ziel:

•• den Erreger zu eliminieren; die den Erreger zu eliminieren; die GewebsschGewebsschäädigung zu begrenzen,digung zu begrenzen,

•• die Reparaturmechanismen in Gang zu setzen,die Reparaturmechanismen in Gang zu setzen,•• den Gesamtorganismus wieder zu einer den Gesamtorganismus wieder zu einer

normalen Funktion zu bringen.normalen Funktion zu bringen.

Wichtige Proteine/ProteingruppenWichtige Proteine/ProteingruppenAKUTEAKUTE--PHASEPHASE--PROTEINEPROTEINE

Ablauf der Ablauf der AkuteAkute--PhasePhase--AntwortAntwort


Gruppe von Proteinen, deren Konzentration im Plasma bei Gruppe von Proteinen, deren Konzentration im Plasma bei EntzEntzüündungen und Gewebsschndungen und Gewebsschääden um mehr als 25% ansteigt den um mehr als 25% ansteigt (APP), Konzentration der AAPP sinkt dabei. Sinn: APP sind (APP), Konzentration der AAPP sinkt dabei. Sinn: APP sind regulatorischregulatorisch am am EntzEntzüündungsndungs--uu. Aufr. Aufrääumprozess beteiligt.umprozess beteiligt.

Funktion:Funktion:•• Lokalisation der EntzLokalisation der Entzüündung/Verhinderung der Ausbreitungndung/Verhinderung der Ausbreitung•• UnterstUnterstüützung des Immunsystemstzung des Immunsystems

Anstieg wird durch Anstieg wird durch MediatorenMediatoren (TNF(TNFαα, IL 6, Interferon, IL 6, Interferon--Gamma)Gamma)aus Zellen der Immunabwehr stimuliert aus Zellen der Immunabwehr stimuliert –– Antwort auf eine Antwort auf eine EntzEntzüündung. ndung.


PROTEINPROTEIN ANSTIEG ANSTIEG [PLASMA][PLASMA]

-- CRP, SAACRP, SAA bis zu 2000fachbis zu 2000fach-- αα11--AntitripsinAntitripsin-- FibrinogenFibrinogen

2 2 –– 5fach5fach

-- CaeruloplasminCaeruloplasmin-- Komplementfaktoren Komplementfaktoren

C3/C4C3/C4-- saures saures αα--11--GlykoproteinGlykoprotein-- HaptoglobinHaptoglobin

2fach2fach


Diagnostischer Nutzen der APP:Diagnostischer Nutzen der APP:

Diagnose und Therapieverlauf Diagnose und Therapieverlauf –– Anstieg der Anstieg der PlasmakonzentrationPlasmakonzentration der APP korreliert mit dem der APP korreliert mit dem Ausmass der EntzAusmass der Entzüündung oder Gewebsschndung oder Gewebsschäädigung.digung.

Wichtiger Anhaltspunkt fWichtiger Anhaltspunkt füür die Therapie: r die Therapie: HalbwertszeitHalbwertszeit(HWZ): CRP = 6(HWZ): CRP = 6--8 h; saures 8 h; saures αα--11--Glykoprotein, Glykoprotein, CaeruloplasminCaeruloplasmin 22--3 Tage; 3 Tage; FibrinogenFibrinogen, , HaptoglobinHaptoglobin, , αα--11--Antitrypsin = 4 TageAntitrypsin = 4 Tage


Kriterien fKriterien füür einen guten Marker von Entzr einen guten Marker von Entzüündungen ndungen (APP):(APP):

•• Anstieg bei jeder EntzAnstieg bei jeder Entzüündung, aber Differenzierung ndung, aber Differenzierung der Infekte mder Infekte mööglich (glich (viralviral, bakteriell), bakteriell)

•• deutlicher Anstieg im Vergleich zu Referenzbereichdeutlicher Anstieg im Vergleich zu Referenzbereich•• kurze Halbwertszeit kurze Halbwertszeit •• rasche, automatisierbare Bestimmungrasche, automatisierbare Bestimmung•• keine Beeinflussung durch andere Krankheiten oder keine Beeinflussung durch andere Krankheiten oder

Geschehen im KGeschehen im Köörper.rper.


Proteine die zwar in der AP ansteigen aber Proteine die zwar in der AP ansteigen aber obige Kriterien nicht ganz erfobige Kriterien nicht ganz erfüüllen:llen:

•• HaptoglobinHaptoglobin: Wird durch : Wird durch intravasaleintravasale HHäämolysemolysebeeinflusstbeeinflusst

•• FibrinogenFibrinogen: Ist an der Gerinnung beteiligt und : Ist an der Gerinnung beteiligt und ist somit nicht entzist somit nicht entzüündungsspezifischndungsspezifisch


CRPCRPHeute das diagnostisch wichtigste APP.Heute das diagnostisch wichtigste APP.Interleukin 6 aus Makrophagen am Interleukin 6 aus Makrophagen am

EntzEntzüündungsortndungsort stimuliert stimuliert CRPCRP--SyntheseSynthese in der in der Leber.Leber.

CRP ist Teil des Immunsystems CRP ist Teil des Immunsystems –– opsoniertopsoniert die die Erreger Erreger –– aktiviert so Komplementreaktion, die aktiviert so Komplementreaktion, die Phagozytose durch Makrophagen und stimuliert Phagozytose durch Makrophagen und stimuliert Leukozyten.Leukozyten.


CRPCRP::•• Schnelle Reaktionszeit: Schnelle Reaktionszeit: Anstieg nachAnstieg nach 44--6 h6 h --

deutlichster Anstieg aller APP; kurze deutlichster Anstieg aller APP; kurze HalbwertszeitHalbwertszeit ca. 6ca. 6––8 h8 h

•• Bestimmungen: Bestimmungen: TurbidiTurbidi-- oder oder nephelometrischnephelometrisch, , innerhalb innerhalb ½½ StundeStunde..

•• CRP ist CRP ist entzentzüündungsspezifischndungsspezifisch, im Gegensatz zu , im Gegensatz zu Temperaturmessung, Blutsenkung und Temperaturmessung, Blutsenkung und LeukozytenzLeukozytenzäählunghlung


CRPCRPReferenzwert: < 3 mg/lReferenzwert: < 3 mg/lAnstieg bis 2000fach Anstieg bis 2000fach –– MaximumwerteMaximumwerte nach 12 nach 12 -- 24 24

Stunden Stunden –– bezeichnend fbezeichnend füür Art des Infekts:r Art des Infekts:•• < 10 mg/l: Erk< 10 mg/l: Erkäältung, Schwangerschaft, Angina, ltung, Schwangerschaft, Angina,

Asthma, Asthma, viralevirale InfekteInfekte•• 10 10 –– 100 mg/l: Herzinfarkt, Bronchitis, 100 mg/l: Herzinfarkt, Bronchitis, CystitisCystitis, Gicht, , Gicht,

Pankreatitis, schwere Pankreatitis, schwere viralevirale InfekteInfekte•• > 100 mg/l: > 100 mg/l: GrGröösseressere Verletzungen, Sepsis Verletzungen, Sepsis

(Blutvergiftung), postoperativ.(Blutvergiftung), postoperativ.


CRP BESTIMMUNGSINDIKATIONEN:CRP BESTIMMUNGSINDIKATIONEN:-- Diagnose, Therapiebeurteilung Diagnose, Therapiebeurteilung -- HIVHIV--Patienten Patienten –– immungeschwimmungeschwäächtcht, daher massiv , daher massiv

gefgefäährdet fhrdet füür Infekter Infekte-- postoperative Komplikationenpostoperative Komplikationen-- rheumatische Erkrankungenrheumatische Erkrankungen-- FrFrüühzeitiger Blasensprung hzeitiger Blasensprung –– zur zur ÜÜberwachung berwachung

intrauteriner Infektionenintrauteriner Infektionen


Ihre Konzentration sinkt in der akuten Phase einer Ihre Konzentration sinkt in der akuten Phase einer EntzEntzüündung:ndung:

-- PrPrääalbuminalbumin-- AlbuminAlbumin-- TransferrinTransferrin

Wichtige Proteine/ProteingruppenWichtige Proteine/ProteingruppenANTIANTI--AKUTEAKUTE--PHASEPHASE--PROTEINEPROTEINE

Interleukin 6, Interleukin 6, TumornekrosefaktorTumornekrosefaktor ααDirekte Marker der EntzDirekte Marker der Entzüündung ndung –– freigesetzt aus freigesetzt aus

Makrophagen am Makrophagen am EntzEntzüündungsortndungsort (im (im Gegensatz zu Gegensatz zu zytokininduziertenzytokininduzierten APP).APP).

-- Neugeborenensepsis: Unreife Leber Neugeborenensepsis: Unreife Leber ––wenig/kein CRPwenig/kein CRP

Nachteil: HWZ 20 Min. zu kurz, aufwNachteil: HWZ 20 Min. zu kurz, aufwäändige ndige Bestimmung.Bestimmung.

Wichtige Proteine/ProteingruppenWichtige Proteine/ProteingruppenWEITERE WICHTIGE MARKERPROTEINEWEITERE WICHTIGE MARKERPROTEINE

PROCALCITONINPROCALCITONINSelektiv fSelektiv füür systemische Infektionen durch Bakterien, Pilze, r systemische Infektionen durch Bakterien, Pilze,

Protozoen; steigt 2 h nach Kontakt anProtozoen; steigt 2 h nach Kontakt an–– reagiert nicht auf reagiert nicht auf Vireninfekte, Abstossungsreaktionen und Vireninfekte, Abstossungsreaktionen und NeoplasienNeoplasien ––GEEIGNET ZUR ABGRENZUNG VIRALER/BAKT. GEEIGNET ZUR ABGRENZUNG VIRALER/BAKT. INFEKTE INFEKTE –– ERGERGÄÄNZEND ZU CRPNZEND ZU CRP

GRANULOZYTENGRANULOZYTEN--ELASTASEELASTASEFreigesetzt aus Freigesetzt aus neutrophilenneutrophilen GZ und GZ und EndothelzellenEndothelzellen im im

entzentzüündetem und ndetem und nekrotisierendemnekrotisierendem Gewebe, wGewebe, wäährend der hrend der PhagozytosePhagozytose. HWZ 1 h . HWZ 1 h –– Ansprechen auf Therapie lAnsprechen auf Therapie läässt sich sst sich schnell erkennen schnell erkennen -- ERGERGÄÄNZUNG ZU CRP NZUNG ZU CRP


NEOPTERINNEOPTERINAktivitAktivitäät unspezifischer Abwehr (Komplement, t unspezifischer Abwehr (Komplement, MonozytenMonozyten))-- ScreeningScreening von Blutspenden (HIV, CMV)von Blutspenden (HIV, CMV)-- HIVHIV--Patienten Patienten –– Anstieg vor AKAnstieg vor AK--Nachweis bei Infektion Nachweis bei Infektion

Therapiebeurteilung: Therapiebeurteilung: InversInvers proportional zu Abnahme Tproportional zu Abnahme T--HelferHelfer--ZellenZellen

-- Transplantationen: Prognose fTransplantationen: Prognose füür Komplikationen, erspart r Komplikationen, erspart BiopsienBiopsien

HAPTOGLOBIN/HHAPTOGLOBIN/HÄÄMOPEXINMOPEXIN-- Transportproteine Transportproteine –– tiefe Konzentration zeigt tiefe Konzentration zeigt intravasaleintravasale

HHäämolysemolyse an; an; HHäämopexinmopexin hat tiefere hat tiefere DetektionsgrenzeDetektionsgrenze


Grundlegend fGrundlegend füür Herzr Herz--Kreislauferkrankungen Kreislauferkrankungen →→ AtheroskleroseAtherosklerose:: GefGefäässchsschäädigungdigung durch durch Risikofaktoren Risikofaktoren –– Einlagerung von LDL Einlagerung von LDL ––Makrophagen Makrophagen phagozytierenphagozytieren –– Schaumzellen Schaumzellen ––PlaquesbildungPlaquesbildung –– GefGefääss verengt, verhss verengt, verhäärtet rtet ––Verschluss/AblVerschluss/Ablöösung Thrombus sung Thrombus –– Embolie Embolie oder Myokardinfarkt. oder Myokardinfarkt.

Wichtige Proteine/ProteingruppenWichtige Proteine/ProteingruppenMARKERPROTEINE HERZ/KREISLAUFMARKERPROTEINE HERZ/KREISLAUF

•• hshs--CRPCRP•• HomocysteinHomocystein•• MikroalbuminMikroalbumin•• NatriuretischeNatriuretische Peptide BNP und ANPPeptide BNP und ANP•• LipoproteinLipoprotein (a) (siehe Skript: (a) (siehe Skript: LipideLipide))•• MyoglobinMyoglobin, , TroponinTroponin, CK, CK--MB (siehe Skript: MB (siehe Skript:

Enzyme Enzyme -- MKIMKI--DiagnostikDiagnostik))


hshs--CRPCRP::CRP mit sensitiver Nachweismethode CRP mit sensitiver Nachweismethode

(Latexpartikel verst(Latexpartikel verstäärkt) bestimmt, Referenzwert rkt) bestimmt, Referenzwert < 1 mg/l.< 1 mg/l.

Zeigt zwischen 1 Zeigt zwischen 1 –– 3 mg/l eine beginnende 3 mg/l eine beginnende AtheroskleroseAtherosklerose an. an.


HOMOCYSTEINHOMOCYSTEINAminosAminosääure ure –– Zwischenprodukt bei der Umwandlung Zwischenprodukt bei der Umwandlung

((MethylierungMethylierung) von ) von MethioninMethionin in andere AS in andere AS


HOMOCYSTEIN HOMOCYSTEIN

Wirkt bei Wirkt bei PlasmakonzentrationenPlasmakonzentrationen von > 12 von > 12 μμmol/l mol/l zusammen mit LDL in einem zusammen mit LDL in einem oxidativenoxidativen Prozess Prozess gefgefäässchsschäädigenddigend →→ eeigenstigenstäändiger Risikofaktor ndiger Risikofaktor kardiovaskulkardiovaskuläärerrer Erkrankungen.Erkrankungen.

-- Genetisch bedingte Enzymdefekte im Genetisch bedingte Enzymdefekte im HomocysteinstoffwechselHomocysteinstoffwechsel

-- Mangel an Vitaminen B12, B6, FolsMangel an Vitaminen B12, B6, Folsääure ure -- Niereninsuffizienz oder MedikamenteninterferenzNiereninsuffizienz oder Medikamenteninterferenz


NATRIURETISCHE PEPTIDE BNP/ANP (NATRIURETISCHE PEPTIDE BNP/ANP (brainbrainnatriureticnatriuretic peptidpeptid//atrialatrial natriureticnatriuretic peptidpeptid):):

AusgeschAusgeschüüttet aus den Herzmuskelzellen bei Erhttet aus den Herzmuskelzellen bei Erhööhung des hung des Blutvolumens, bei hohem BD. Wirken vermindernd auf Blutvolumens, bei hohem BD. Wirken vermindernd auf das Blutvolumen.das Blutvolumen.

ErhErhööhte Werte hte Werte –– Zeichen einer Herzinsuffizienz. Guter Zeichen einer Herzinsuffizienz. Guter Prognosemarker bei bestehender Herzinsuffizienz.Prognosemarker bei bestehender Herzinsuffizienz.

Wichtige Proteine/ProteingruppenWichtige Proteine/ProteingruppenMARKERPROEINE HERZ/KREISLAUFMARKERPROEINE HERZ/KREISLAUF

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteine

Siehe Labortechnik

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineGESAMTPROTEINGESAMTPROTEIN

BESTIMMUNGSINDIKATION BESTIMMUNGSINDIKATION GESAMTPROTEIN:GESAMTPROTEIN:

-- ErgErgäänzungsuntersuchung nzungsuntersuchung SerumelektrophoreseSerumelektrophorese-- StStöörungen im Wasserhaushaltrungen im Wasserhaushalt-- Nachweis Nachweis DysproteinDysproteinäämiemie-- Verlaufskontrolle z.B. LeberVerlaufskontrolle z.B. Leber-- NierenNieren--

DarmerkrankungenDarmerkrankungen

BiuretBiuret--MethodeMethode GesamtproteinGesamtproteinPrPrääanalytikanalytik: Patient sollte liegen, keine schwere : Patient sollte liegen, keine schwere

Muskelarbeit vorher Muskelarbeit vorher →→ 10 % h10 % hööhere Werte.here Werte.Testprinzip: Testprinzip: Protein und Protein und KupferKupfer--IIII--IonenIonen bilden in bilden in

alkalischer Lalkalischer Löösung blausung blau--violette Komplexe violette Komplexe ––Voraussetzung: 2 Peptidbindungen (Voraussetzung: 2 Peptidbindungen (TripeptidTripeptid). ). IntensitIntensitäät der Farbentwicklung ist proportional t der Farbentwicklung ist proportional Peptidbindungen Peptidbindungen –– damit Proteinkonzentration.damit Proteinkonzentration.

Anreicherung:Anreicherung: Denaturierung und AusfDenaturierung und Ausfäällung zur llung zur Proteinbestimmung: Proteinbestimmung: LiquorproteinLiquorprotein, , UrinproteinUrinprotein

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineGESAMTPROTEINGESAMTPROTEIN

Nephelo- und Turbidimetrie

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineIMMUNOLOGISCH:IMMUNOLOGISCH: NEPHELONEPHELO--

TURBIDIMETRIETURBIDIMETRIE

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineIMMUNOLOGISCH: ELISAIMMUNOLOGISCH: ELISA

AG AK

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineIMMUNOLOGISCH: KOMPETITIVER TESTIMMUNOLOGISCH: KOMPETITIVER TEST

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineIMMUNOLOGISCHE PRINZIPIENIMMUNOLOGISCHE PRINZIPIEN

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineIMMUNOLOGISCH: RIAIMMUNOLOGISCH: RIA

Herzparameter: Herzparameter: TroponinTroponin, CK, CK--MB, Hormone, Tumormarker.MB, Hormone, Tumormarker.PrinzipPrinzip: : SandwichSandwich--ImmunoassayImmunoassay –– spezifische, spezifische, monoklonalemonoklonale AK AK

liegen an Mikropartikel gebunden im Reagenz vor:liegen an Mikropartikel gebunden im Reagenz vor:

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineIMMUNOLOGISCH: MIKROPARTIKELIMMUNOLOGISCH: MIKROPARTIKEL--

ENZYMIMMUNOASSAY MEIAENZYMIMMUNOASSAY MEIA

Prinzip:Prinzip:Unterschiedlich schnelle und weite Wanderung Unterschiedlich schnelle und weite Wanderung

von in Lvon in Löösung befindlichen Proteinen auf einer sung befindlichen Proteinen auf einer Folie im elektrischen Feld. Aufgrund Folie im elektrischen Feld. Aufgrund unterschiedlicher Ladung werden unterschiedlicher Ladung werden PlasmaproteinePlasmaproteine in Fraktionen aufgetrennt. in Fraktionen aufgetrennt. Trennmedium Trennmedium –– PufferlPufferlöösung mit konstantem sung mit konstantem pHpH--Wert.Wert.

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineSERUMELEKTROPHORESESERUMELEKTROPHORESE

Warum wandern die Proteine?Warum wandern die Proteine?Proteine besitzen freie Proteine besitzen freie AminoAmino-- und und CarboxylgruppenCarboxylgruppenSaurer pHSaurer pH--Wert Wert →→ Proteine positiv geladenProteine positiv geladenAlkalischer pHAlkalischer pH--Wert Wert →→ Proteine negativ geladenProteine negativ geladenIEP IEP →→ Proteine neutralProteine neutral


Warum wandern die Proteine? Warum wandern die Proteine? NettoladungNettoladung: Differenz von positiver und negativer : Differenz von positiver und negativer

Ladung Ladung →→ Voraussetzung fVoraussetzung füür Wanderung. r Wanderung. Am IEP keine WanderungAm IEP keine Wanderung

IEP von:IEP von:-- Albumin: bei Albumin: bei pHpH 4.64.6-- AlphaAlpha--GlobulineGlobuline: bei : bei pHpH 4.84.8-- BetaBeta--GlobulineGlobuline: bei : bei pHpH 5.25.2-- GammaGamma--GlobulineGlobuline: bei : bei pHpH 6.46.4


Puffer-pH 8.6 - Proteine liegen als Anionen (-) vor und wandern zur Anode (+Pol). Albumin grösste Nettoladung (IEP 4.6) - Wanderung am schnellsten und weitesten


INDIKATIONEN FINDIKATIONEN FÜÜR DIE DURCHFR DIE DURCHFÜÜHRUNGHRUNG::

-- Erkennen der Ursache bei Erkennen der Ursache bei DysproteinDysproteinäämienmien-- Proteinverluste Proteinverluste -- Erkennen und Verlaufbeurteilungen bei Erkennen und Verlaufbeurteilungen bei

ParaproteinParaproteinäämienmien ((PlasmazellerkrankungenPlasmazellerkrankungen))


Die Nettoladung ist fDie Nettoladung ist füür Geschwindigkeit r Geschwindigkeit entscheidendentscheidend



Je kleiner das Teilchen desto schnellerJe kleiner das Teilchen desto schneller

VVööllig verschiedene Stoffe kllig verschiedene Stoffe köönnen gleich schnell nnen gleich schnell wandern (in Bezug auf Grwandern (in Bezug auf Gröösse und Ladung)sse und Ladung)


Durchführung der Zellulose-Acetat-Elektrophorese



FFäärbung und Auswertung:rbung und Auswertung:FFäärbung mit rbung mit PonceauPonceau--RotRot –– Folie transparent Folie transparent --Auswertung mit Auswertung mit DensitometerDensitometerGesamtprotein als AusgangswertGesamtprotein als Ausgangswert


•• Albuminfraktion:Albuminfraktion:–– AlbuminAlbumin, ,

•• AlphaAlpha--11--Fraktion (AlphaFraktion (Alpha--11--Globulin):Globulin):–– alphaalpha--11--Lipoprotein (Lipoprotein (HDLHDL))–– alphaalpha--11--Glykoprotein Glykoprotein –– alphaalpha--11--AntitrypsinAntitrypsin

•• AlphaAlpha--22--Fraktion (AlphaFraktion (Alpha--22--Globulin):Globulin):–– AlphaAlpha--22--MakroglobulinMakroglobulin–– CoeruloplasminCoeruloplasmin–– HaptoglobinHaptoglobin

•• AlphaAlpha--22--Fraktion bzw. Fraktion bzw. ÜÜbergang von Alphabergang von Alpha--2 zu Beta:2 zu Beta:–– prprää--BetaBeta--LipoproteinLipoprotein ((VLDL/VLDL/TriglyzerideTriglyzeride))

•• BetaBeta--Fraktion (Fraktion (BetaBeta--GlobulinGlobulin):):–– HHäämopexinmopexin–– TransferrinTransferrin–– BetaBeta--LipoproteinLipoprotein ((LDLLDL))–– KomplementKomplement

•• Am Am ÜÜbergang von Beta zu Gamma:bergang von Beta zu Gamma:–– AntikAntiköörper der Klasse rper der Klasse IgAIgA–– FibrinogenFibrinogen (nur bei der (nur bei der PlasmaPlasmaeiweieiweißß--ElektrophoreseElektrophorese))

•• GammaGamma--Fraktion (Fraktion (GammaGamma--GlobulineGlobuline):):–– AntikAntiköörper der Klasse rper der Klasse IgGIgG und und IgMIgM


Normale Normale ElektrophoreseElektrophorese

Albumin 60%Albumin 60%Alpha1Alpha1--Globuline 4%Globuline 4%Alpha2Alpha2--Globuline 8%Globuline 8%BetaBeta--GlobulineGlobuline 12 %12 %GammaGamma--GlobulineGlobuline 16%16%

Elektrophoresenmustera. Normale Elektrophorese

b. Akute Entzündung

c. Chronische Entzündung

d. Leberzirrhose

e. Multiples Myelom

f. Antikörpermangelsyndrom

g. Nephrotisches Syndrom


Negative (normale; links) und positive (pathologische, rechts) Immunfixations-Elektrophorese. Als positiv gilt eine Immunfixationbei Nachweis klar abgegrenzter Banden (Pfeile). Im vorliegenden Fall existiert ein Paraprotein vom Typ IgG Lambda

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineIMMUNFIXATIONSELEKTROPHORESEIMMUNFIXATIONSELEKTROPHORESE

Auftrennung aufgrund Molekülgrösse

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineSDSSDS--PAGEPAGE

Auftrennung der Proteine aufgrund ihres IEP längs einem stabilen pH-Gradienten

Liquorproteinuntersuchung

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineISOELEKTRISCHE FOKKUSIERUNGISOELEKTRISCHE FOKKUSIERUNG

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineKAPILLARELEKTROPHORESEKAPILLARELEKTROPHORESE

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineKAPILLAREKTROPHORESEKAPILLAREKTROPHORESE

Der elektroosmotische Der elektroosmotische Fluss (EOF)Fluss (EOF)

Die positiven Teilchen im Puffer verursachen einen Fluss in Richtung Minus-Pol, den EOF

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineKAPILLAREKTROPHORESEKAPILLAREKTROPHORESE

Puffer gefPuffer gefüüllte Glaskapillare 30 llte Glaskapillare 30 –– 100 cm lang 100 cm lang ØØ 25 25 –– 100 100 μμm. m.

SpannungSpannung von 30 000 V. von 30 000 V.

VorteileVorteile gegengegenüüberber herkherköömmlichermmlicher EP:EP:-- keinekeine AnfAnfäärbungrbung-- wenig Probenmaterial (< 10 nl)wenig Probenmaterial (< 10 nl)-- automatisierbarautomatisierbar-- gute Auflgute Auflöösungsung-- Ergebnisse nach wenigen MinutenErgebnisse nach wenigen Minuten

Analytik der Analytik der PlasmaproteinePlasmaproteineISOELEKTRISCHE FOKKUSIERUNGISOELEKTRISCHE FOKKUSIERUNG

Zur Liquorproeindiagnostik – Auftrennung aufgrund IEP

DYSPROTEINDYSPROTEINÄÄMIENMIENStStöörung der rung der PlasmaproteinPlasmaprotein--ZusammensetzungZusammensetzung

Vermehrung, Verminderung, Neuauftreten Vermehrung, Verminderung, Neuauftreten (pathologisch) von Plasmaproteinen . (pathologisch) von Plasmaproteinen .

IMMERIMMER Verminderung von Albumin oder ZuVerminderung von Albumin oder Zu--/Abnahme von /Abnahme von IgIg (Vermehrung Albumin kommt nicht (Vermehrung Albumin kommt nicht vor). vor).

Normale Verteilung der Normale Verteilung der PlasmaproteinePlasmaproteine: : Referenzwert 66Referenzwert 66--83 g/l83 g/l

•• 60% Albumin60% Albumin•• 16% 16% ImmunglobulineImmunglobuline ((IgIg))•• 24% 24% üübrige brige PlasmaproteinePlasmaproteine

DYSPROTEINDYSPROTEINÄÄMIENMIEN

ECHTE HYPERPROTEINECHTE HYPERPROTEINÄÄMIE (> 90 g/l)MIE (> 90 g/l)-- PlasmazellerkrankungPlasmazellerkrankung: Erh: Erhööhte hte IgIg--SyntheseSynthese ((monoklmonokl.).)-- IgIg--ZunahmeZunahme infolge Infekt (Tuberkulose, Leberzirrhose) infolge Infekt (Tuberkulose, Leberzirrhose) --

vorvorüübergehend, bei erheblicher bergehend, bei erheblicher IgIg--ZunahmeZunahme; verz; verzöögerter gerter Albuminabnahme.Albuminabnahme.

ECHTE HYPOPROTEINECHTE HYPOPROTEINÄÄMIE (< 40 g/l): MIE (< 40 g/l): Kennzeichen: Kennzeichen: ÖÖdeme und Ergdeme und Ergüüsse.sse.

-- Verminderung AlbuminVerminderung Albumin-- oder oder IgIg--SyntheseSynthese-- Proteinverlust Proteinverlust üüber Niere (Albumin) oder Darm bei ber Niere (Albumin) oder Darm bei ColitisColitis (alle (alle

Proteine sind gleichermassen vermindert).Proteine sind gleichermassen vermindert).-- MalabsorbtionssyndromMalabsorbtionssyndrom, Antik, Antiköörpermangel (AIDS)rpermangel (AIDS)

DYSPROTEINDYSPROTEINÄÄMIENMIENPseudoproteinPseudoproteinäämienmien

StStöörungen im Wasserhaushalt rungen im Wasserhaushalt –– mit Gesamtproteinbestimmung nicht mit Gesamtproteinbestimmung nicht zu erkennen: Zuszu erkennen: Zusäätzlich Ergebnisse von tzlich Ergebnisse von HHäämatokritmatokrit und und SerumelektrophoreseSerumelektrophorese..

PSEUDOHYPERPROTEINPSEUDOHYPERPROTEINÄÄMIEMIEErbrechen, Durchfall, Dursten Erbrechen, Durchfall, Dursten HHäämatokritmatokrit, Gesamtprotein sind (scheinbar) erh, Gesamtprotein sind (scheinbar) erhööht ht –– Wasser im Wasser im GefGefäässystemssystem fehltfehlt

PSEUDOHYPOPROTEINPSEUDOHYPOPROTEINÄÄMIE: MIE: VerdVerdüünnungshypoproteinnnungshypoproteinäämiemieStarker Blutverlust Starker Blutverlust –– proteinarmes Gewebswasser strproteinarmes Gewebswasser ströömt in mt in

BlutgefBlutgefäässe, Ende Schwangerschaft.sse, Ende Schwangerschaft.HHäämatokritmatokrit, Gesamtprotein (scheinbar) vermindert , Gesamtprotein (scheinbar) vermindert –– Wasser im Wasser im GefGefäässystemssystem

nimmt zunimmt zu

DYSPROTEINDYSPROTEINÄÄMIENMIEN

bausteine des lebens - repetition klinische chemie · hwz 1 h –– ansprechen auf therapie...

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