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28.02.2014 Aufrufe

1.3.1 Das C-reaktive Protein (CRP) CRP ist ein 24 kDa schweres Protein welches in der Leber synthetisiert und als Pentamer ins Blut abgegeben wird. Mediatoren der akuten Entzündung wie Interleukin-1, -6 und Tumor- Nekrose-Faktor-α führen zu einem sehr frühen Zeitpunkt des Entzündungsgeschehens zur Freisetzung von Akut-Phase-Proteinen aus der Leber (Tizard 2010). Akut-Phase-Proteine können schnelle und unspezifische Immunreaktionen wie die Aktivierung des Komplementsystems, die Opsonisierung von Bakterien und die Kostimulation von Leukozyten an Fc-Rezeptoren auslösen (Tizard 2010). Typischer Weise binden Proteine, die wie C-reaktives Protein zu den Lektinen gehören, an Kohlenhydratstrukturen auf Zellmembranen. Das CRP erhielt seinen Namen, weil es unter anderem mit C- Polysacchariden von Streptokokkus pneumoniae reagiert. Die Bedeutung der einzelnen Akut- Phase-Proteine variiert im Tierartenvergleich und im Vergleich zum Menschen. Das C- reaktive Protein ist neben dem Menschen auch bei Hund, Kaninchen, Hamster und Schwein von Bedeutung, während bei Katzen, Rindern und Pferden das Serum-Amyloid-A eine größere Rolle als Akut-Phase-Protein spielt (Tizard 2010). Diesen Proteinen ist gemein, dass meist vor Auftreten anderen Krankheitssymptome erhöhte Konzentrationen im Blut detektiert werden können. Beim Menschen geht ein Anstieg des CRP im Blutplasma anderen Krankheitsindikatoren wie zum Beispiel Fieber und dem Anstieg der Leukozytenzahl voraus (Pepys, Baltz 1983). Erhöhte Plasmakonzentrationen können auch bei chronischentzündlichen und neoplastischen Erkrankungen festgestellt werden (Pepys, Baltz 1983). Wegen der sehr kurzen Halbwertzeit im Plasma sinkt der Spiegel schnell wieder ab, weswegen das CRP ein interessanter Parameter zur Verlaufskontrolle vieler Erkrankungen ist (Pepys, Baltz 1983). In dieser Arbeit wurde das CRP im Blutplasma detektiert um Parallelen und Unterschiede zum aus Neutrophilen Granulozyten stammenden S100A8/A9 Proteinkomplex bei verschiedenen Pankreaserkrankungen herausstellen zu können. 1.3.2 Das Karbohydrat-Antigen 19-9 (CA 19-9) und das karzinoembryonale Antigen (CEA) Die neoplastische Zelle unterscheidet sich nicht nur makromorphologisch von den Zellen des Ursprungsgewebes, sondern weist auch ein verändertes Proteinsekretions- und Oberflächenmuster auf. Vielfach handelt sich um Glykoproteine die auf der Zelloberfläche exprimiert werden und/ oder ins Blut gelangen und dort detektiert werden können. Dabei sind diese von neoplastischen Zellen produzierten Proteine nicht „neu erfunden“, es handelt sich vielmehr um physiologische Oberflächenproteine und Muzine mit quantitativ verändertem Expressionslevel, oder um Proteine, die zwar im Genom codiert sind aber physiologischer Weise nur während der Fetalentwicklung exprimiert werden (Tizard 2010). Letztere werden auch als karzinofetale Antigene bezeichnet. Sowohl CA 19-9 als auch CEA gehören dieser Gruppe an. 8

CA 19-9 ist ein 10 kDa schweres Glykoprotein, dass zahlreich in Muzin (Schleim) von fetalem Magen-, Darm- und Pankreasepithelien sekretiert wird. Bei gesunden Erwachsenen lassen sich geringe Konzentrationen von CA 19-9 in diesen Geweben detektieren. Da dieses Glykoprotein reaktiver Bestandteil der Lewis-Blutgruppe ist, exprimieren Lewis-negative Personen (3-7% der Bevölkerung) das Antigen nie (Koprowski 1979). Wegen der Ausscheidung des Glykoproteins über die Galle führt jede Form der Cholestase auch zu einem Anstieg von CA 19-9 im Blutplasma. Erhöhte Blutplasmakonzentrationen können auch bei entzündlichen Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts wie zum Beispiel chronischer Pankreatitis und bei Neoplasien von Magen, Leber und Enddarm auftreten (Farini 1985). Das Protein kann zur Differenzialdiagnose und Verlaufskontrolle von Patienten mit Pankreas- Adenokarzinom, nicht jedoch zur Frühdiagnose, verwendet werden (Steinberg 1986). Die Detektion von caninem CA19-9 erbrachte keine Resultate. Hierfür wird ein Fehlen der Lewis-Antigene bei Hunden verantwortlich gemacht (Archer 1997). CEA, auch als CD66e bezeichnet, ist ein 18 kDa schweres hoch glykosiliertes Protein, das vor allem in fetalem Gastrointestinaltrakt und fetalem Serum detektiert werden kann (Tizard 2010). Bei gesunden Erwachsenen lassen sich nur kleine Mengen an Protein in gastrointestinalem Gewebe, aber kaum im Serum nachweisen. Mäßig erhöhte Proteinkonzentrationen können bei allen chronisch-entzündlichen gastrointestinalen Erkrankungen und bei Rauchern auftreten (Sell 1992). Hohe Blutkonzentrationen kommen bei Patienten mit kolorektalen Adenokarzinomen vor (Ballesta 1995). Die Hauptindikation zur CEA Detektion stellen Verlaufskontrollen und Therapiesteuerung bei kolorektalen Adenokarzinomen dar. Eine Frühdiagnose wird nicht empfohlen (CEA, Roche Diagnostics 2010). Es wird deutlich, dass die beiden Proteine bezüglich der primären differenzierenden Diagnostik bei Pankreaserkrankung eng limitiert sind. In der Veterinärmedizin spielen die Proteine in der Standarddiagnostik keine Rolle, es bestehen phylogenetische Unterschiede zwischen humanem und caninem CEA (Weichselbaumer 2011). Es gibt Studien, bei denen CEA auf der Oberfläche von neoplastischen Zellen als Ziel für eine Immuntherapie genutzt wird (Bramswig 2007). Dabei wird die Antikörperproduktion gegen CEA durch Applikation eines Mimotopes erreicht. Ein Mimotop löst genau wie das physiologische Epitop eine Immunantwort und Antikörperproduktion aus, mimt also das Epitop nach. Diese Strategie scheint theoretisch auch bei Hunden anwendbar zu sein und ist teilweise an diesen erforscht worden (Weichselbaumer 2011). In dieser Arbeit sollen diese beiden klassischen Krankheits- und Verlaufsindikatoren CEA und CA19-9 mit S100A8/9 und Reg3A Proteinspiegeln im Blutplasma verglichen werden. Ziel ist eine frühe und differenzierte, möglichst sensitive Diagnostik der Pankreaserkrankungen. 9

1.3.1 Das C-reaktive Protein (CRP)<br />

CRP ist ein 24 kDa schweres Protein welches in der Leber synthetisiert und als Pentamer ins<br />

Blut abgegeben wird. Mediatoren der akuten Entzündung wie Interleukin-1, -6 und Tumor-<br />

Nekrose-Faktor-α führen zu einem sehr frühen Zeitpunkt des Entzündungsgeschehens zur<br />

Freisetzung von Akut-Phase-Proteinen aus der Leber (Tizard 2010). Akut-Phase-Proteine<br />

können schnelle und unspezifische Immunreaktionen wie die Aktivierung des<br />

Komplementsystems, die Opsonisierung von Bakterien und die Kostimulation von<br />

Leukozyten an Fc-Rezeptoren auslösen (Tizard 2010). Typischer Weise binden Proteine, die<br />

wie C-reaktives Protein zu den Lektinen gehören, an Kohlenhydratstrukturen auf<br />

Zellmembranen. Das CRP erhielt seinen Namen, weil es unter anderem mit C-<br />

Polysacchariden von Streptokokkus pneumoniae reagiert. Die Bedeutung der einzelnen Akut-<br />

Phase-Proteine variiert im Tierartenvergleich und im Vergleich zum Menschen. Das C-<br />

reaktive Protein ist neben dem Menschen auch bei Hund, Kaninchen, Hamster und Schwein<br />

von Bedeutung, während bei Katzen, Rindern und Pferden das Serum-Amyloid-A eine<br />

größere Rolle als Akut-Phase-Protein spielt (Tizard 2010). Diesen Proteinen ist gemein, dass<br />

meist vor Auftreten anderen Krankheitssymptome erhöhte Konzentrationen im Blut detektiert<br />

werden können. Beim Menschen geht ein Anstieg des CRP im Blutplasma anderen<br />

Krankheitsindikatoren wie zum Beispiel Fieber und dem Anstieg der Leukozytenzahl voraus<br />

(Pepys, Baltz 1983). Erhöhte Plasmakonzentrationen können auch bei chronischentzündlichen<br />

und neoplastischen Erkrankungen festgestellt werden (Pepys, Baltz 1983).<br />

Wegen der sehr kurzen Halbwertzeit im Plasma sinkt der Spiegel schnell wieder ab,<br />

weswegen das CRP ein interessanter Parameter zur Verlaufskontrolle vieler Erkrankungen ist<br />

(Pepys, Baltz 1983). In dieser Arbeit wurde das CRP im Blutplasma detektiert um Parallelen<br />

und Unterschiede zum aus Neutrophilen Granulozyten stammenden S100A8/A9<br />

Proteinkomplex bei verschiedenen Pankreaserkrankungen herausstellen zu können.<br />

1.3.2 Das Karbohydrat-Antigen 19-9 (CA 19-9) und das karzinoembryonale Antigen<br />

(CEA)<br />

Die neoplastische Zelle unterscheidet sich nicht nur makromorphologisch von den Zellen des<br />

Ursprungsgewebes, sondern weist auch ein verändertes Proteinsekretions- und<br />

Oberflächenmuster auf. Vielfach handelt sich um Glykoproteine die auf der Zelloberfläche<br />

exprimiert werden und/ oder ins Blut gelangen und dort detektiert werden können. Dabei sind<br />

diese von neoplastischen Zellen produzierten Proteine nicht „neu erfunden“, es handelt sich<br />

vielmehr um physiologische Oberflächenproteine und Muzine mit quantitativ verändertem<br />

Expressionslevel, oder um Proteine, die zwar im Genom codiert sind aber physiologischer<br />

Weise nur während der Fetalentwicklung exprimiert werden (Tizard 2010).<br />

Letztere werden auch als karzinofetale Antigene bezeichnet. Sowohl CA 19-9 als auch CEA<br />

gehören dieser Gruppe an.<br />

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