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Sonstige neue molekularbiologische Untersuchungen

Einstellung der Analyse PCA3-Score
(01.02.2013)

ab 01.02.2013 wird die Analyse PCA3-Score an unserem Institut nicht mehr durchgeführt. Ein Versand von Proben stationärer/ambulanter Patienten an das Institut für medizinische und chemische Labordiagnostik (IMCL) im Krankenhaus der Elisabethinen Linz ist nach Rücksprache möglich. Die Kosten für diese Untersuchung sind vom Patienten zu tragen.

Mit der Bitte um Verständnis.

 

PCA3-Score
(13.4.2010)

Seit Oktober 2009 ist es möglich in unserem Labor den PCA3-Score bestimmen zu lassen.
Das PCA3 Gen, wird ausschließlich in Prostatazellen exprimiert. In Prostatakarzinomzellen findet man allerdings 60 bis 100-fach mehr PCA3 mRNA als im normalen Prostatagewebe. Für den PCA3-Score werden die mRNA-Spiegel von PSA und PCA3 in einer Erststrahl-Urinprobe nach einer DRU (digital rektale Untersuchung) quantitativ gemessen (siehe PCA3-Probengewinnung).
Da sich der Spiegel der PSA mRNA in normalen Prostatazellen und Tumorzellen nicht unterscheidet, wird er als Maßzahl für die enthaltenen Zellen herangezogen. Die gemessene Menge der PCA3-mRNA kann somit in Abhängigkeit der PSA-mRNA als PCA3-Score ausgegeben werden. Mit zunehmendem Score steigt die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Prostatakarzinoms.
In mehreren klinischen Studien hat ein Cut-Off von 35 als Entscheidungsgrenze die beste Aussagekraft gezeigt. Der PCA-3 Score korreliert in diesen Untersuchungen mit dem Tumorvolumen des gefundenen Prostatakarzinoms und mit dem Entdifferenzierungsgrad (Gleason-Score), sodass in Zukunft möglicherweise neben der verbesserten Diagnostik auch eine Einschätzung des Schweregrades des Tumors und damit seiner Prognose und der notwendigen Nachsorge getroffen werden kann.

Für die Probensammlung und den Probenversand sind ausschließlich die dafür vorgesehen Probenröhrchen zu verwenden. Probenröhrchen können im Universitätsinstitut für Medizinisch-Chemische Labordiagnostik angefordert werden. Die Proben können bei Raumtemperatur versendet werden.

Hinweise zur Probengewinnung und Präanalytik

  • Untersuchungsmaterial: Erststrahlurin nach DRU  2,5 mL
  • Referenzbereich: <35
  • Analysenmethode: Transcription-Mediated Amplification  (TMA)


Weitere präanalytische Hinweise finden Sie im entsprechenden Dokument der Herstellerfirma - zum Download

Für den Inhalt verantwortlich: Doz. Mag. Dr. Hannes Oberkofler


Laktose-Intoleranz vom Erwachsenen-Typ: LCT-Polymorphismus (-13910T/C)
(20.6.2005)

Laktose-Intoleranz vom Erwachsenen-Typ ist eine Stoffwechselstörung, die auf einer Abnahme des Enzyms Lactase-Phlorizin-Hydrolase in intestinalen Zellen basiert. Patienten mit Laktose-Intoleranz können Laktose (Milchzucker) nicht oder nur in sehr limitiertem Umfang verdauen und bekommen beim Genuss von Milchprodukten Durchfall, Blähungen, Übelkeit und Bauchschmerzen. Neben einer Reihe bekannter gastrointestinaler Krankheiten ist eine genetisch bedingte Abnahme des Enzyms Laktase ein häufiger Grund für die Laktose-Intoleranz im Erwachsenenalter. Seit kurzem ist bekannt, dass ein Polymorphismus T/C an der Stelle –13910 vor dem Laktase-Gen (LCT-Gen) mit Laktose-Intoleranz assoziiert ist. Durch die Bestimmung des LCT-Genotyps an der Position –13910 kann die genetische Veranlagung für eine Laktose-Intoleranz eindeutig nachgewiesen werden. Die Häufigkeit der Laktose-Intoleranz, die mit dem betreffenden Polymorphismus assoziiert ist, variiert von nahezu 100% im fernen Osten, 70% in Sizilien, 15-30% in mitteleuropäischen Ländern  bis 2% in Skandinavien.

LCT -13910  TT: Kein Hinweis auf genetische Laktose-Intoleranz                     
LCT -13910  TC: Kein Hinweis auf genetische Laktose-Intoleranz
LCT -13910  CC: Genetische Anlage für Laktose-Intoleranz

Specimen: 2 ml EDTA-Blut. Die Bestimmung wird einmal pro Woche durchgeführt. Da es sich bei diesem Test um eine gentechnische Untersuchung handelt, sind die Vorschriften bezüglich Patientenberatung und Datenschutz gemäß GTG (Gentechnikgesetz) § 61-71 einzuhalten.
Referenz: Nature Genetics 2002; 30:233-237


UGT1A1 (UDP-Glukuronyltransferase 1)
(20.7.2002)

Die Bilirubinglukuronierung wird durch eine spezifische UDP-Glukuronyltransferase ermöglicht. Die UDP-Glukuronyltransferasen werden in mehrere Gen-Familien eingeteilt. Diejenigen Proteine, die bevorzugt Bilirubin und auch spezifische andere Substrate glukuronieren, werden der UGT1 Familie zugeordnet. Der UGT1 Genkomplex enthält 13 substratspezifische erste Exons (A1, A2 ...A13), die jeweils einen eigenen Promoter besitzen und für das amino-terminale Ende der UGT1 Isoformen kodieren. Die unterschiedlichen ersten Exons werden in den UGT1 Isoformen durch alternatives Splicing mit Exons 2-5 verknüpft, die für alle UGT1 Isofomen ident sind und für Proteinfunktionen wie Glukuronsäurebindung und Transferaseaktivität kodieren. Die Exonstruktur des Bilirubin konjugierenden Enzyms ist also (A1)2345, während die Struktur von Enzymen, die verschiedene andere Substrate konjugieren (A2-13)2345 ist. Daraus ist ersichtlich, daß funktionelle Mutationen im Exon A1 vorwiegend die Bilirubinglukuronierung beeinträchtigen, während funktionelle Mutationen in Exons 2-5 die Glukuronierung verschiedenster Substrate durch alle UGT1 Familienmitglieder beeinträchtigen können.
Beim AGT1A1 Polymorphismus handelt es sich um eine Anomalie, die aus zwei zusätzlichen Basenpaaren besteht, sodaß die Sequenz A(TA)7TAA anstelle der üblichen A(TA)6TAA Sequenz in der Promoter-Region des ersten Exons A1 entsteht. Homozygosität für diese Sequenzvariation ist eine notwendige, aber möglicherweise nicht allein verantwortliche Vorraussetzung für Mb. Gilbert, da auch 15% von Normalpersonen diese Variante in homozygoter Form aufweisen. Die Sequenzvariante wird auch in Patienten mit Crigler-Najjar Syndrom, Typ II, gefunden, wobei aber noch zusätzliche Sequenzänderungen in Exons 2-5 des UGT1A1 Gens gefunden werden. Die Glukuronierung von Xenobiotika scheint bei Patienten mit Mb. Gilbert  im allgemeinen normal zu sein. Eine wichtige Ausnahme ist Irinotecan (CPT-11), dessen aktiver Metabolit durch UGT1A1 glukuroniert werden. Dieses Zytostatikum hat in Patienten mit Mb. Gilbert zu schwersten Nebewirkungen geführt. Andere Berichten zufolge können in Patienten mit Mb. Gilbert auch Störungen in der Elimination von Oestradiol Benzoat, Acetaminophen, Tolbutamid und Rifamycin SV auftreten. 
Bevorzugtes Untersuchungsmaterial ist  EDTA-Blut (2-3 ml) oder Vollblut.


ApoE-Polymorphismen
Apolipoprotein E (APOE) ist ein 34.2 kDa großes Glykoprotein und wichtiger Bestandteil vieler triglyzeridreicher Lipoproteine (Chylomikronen, Chylomikronen-Remnants, VLDL, IDL und HDL). APOE wird hauptsächlich von Hepatozyten, aber auch von zahlreichen anderen Zelltypen wie Monozyten, Makrophagen, Astrozyten und Gliazellen des ZNS sowie Schwann-Scheidenzellen des peripheren Nervensystems synthetisiert. Als Ligand für Proteoglykane auf Zelloberflächen und für verschiedene Lipoproteinrezeptoren (LDL Rezeptor und LRP (LDL-Receptor related Protein) ermöglicht das ApoE die Bindung, Internalisierung und den Abbau der Chylomikronen-Remnants sowie der IDL hauptsächlich durch die Leberparenchymzellen. Darüber hinaus trägt es durch Mobilisierung von freiem Cholesterin aus nicht-hepatischen Zellen (Makrophagen) zum HDL vermittelten Rücktransport des Cholesterins zur Leber bei und schützt die peripheren Zellen vor einer Überladung mit Cholesterin. Im Gehirn dient es als wichtigstes Apolipoprotein für die Aufrechterhaltung der zellulären Cholesterinhomöostase und beeinflusst das Wachstum und die Differenzierung von Neuronen. Hierdurch sowie durch den Abbau neurotoxischer Amyloid-Peptide und Plaque-Komplexe wird dem ApoE eine Rolle in der Pathogenese des M. Alzheimer  zugeschrieben.
Das auf Chromosom 19 (19q13.2) lokalisierte ApoE-Gen weist genetische Polymorphismen auf und kommt in 3 verschiedenen Isoformen vor (ApoE2, ApoE3 und ApoE4). Diese Allele unterscheiden sich in ihrer Aminosäuresequenz in 2 verschiedenen Positionen (Position 112 und 158). Der häufigste Genotyp ist ApoE3/E3 (60%), gefolgt von den ApoE3/E4 (23%), ApoE2/E3 (12%), ApoE2/E4 (2%), ApoE4/E4 (2%) und ApoE2/E2 (1%) Genotypen.
Die Bindung von ApoE an seine Rezeptoren ist ein wesentlicher Mechanismus zur Entfernung ApoE-reicher Lipoproteine aus der Zirkulation. ApoE2 hat verglichen mit dem ApoE3 eine deutlich geringere Affinität zum LDL-Rezeptor. Die dadurch verringerte hepatische Cholesterinaufnahme über Chylomikronen-Remnants und IDL führt zur Hochregulation der hepatischen LDL-Rezeptoren, sodaß LDL über das enhaltene ApoB entfernt wird. Dadurch kann dem ApoE2 Allel bis zu einem gewissen Grad ein eher kardioprotektiver Effekt zugeschrieben werden. Kommen allerdings weitere Hyperlipämie- verursachende Faktoren (Gene für andere Hyperlipoproteinämieformen, Diabetes mellitus, Schilddrüsenunterfunktion, Fehlernährung) hinzu, kann auf der Basis der ApoE2/E2-Homozygotie eine Hyperlipoproteinämie vom Typ III nach Fredrickson entstehen (bei 2-5 % aller ApoE2/E2-Homozygoten), die durch eine massive Erhöhung des VLDL- und IDL-Cholesterins charakterisiert ist. Die cholesterinreichen ß-VLDL sind extrem atherogen, was frühzeitig zu Koronarinfarkten und zur peripheren arteriellen Verschlusskrankheit führt. Da die Typ III Hyperlipoproteinämie diätetisch und medikamentös gut zu beherrschen ist, kommt ihrer rechtzeitigen und richtigen Diagnostik eine besondere Bedeutung zu. Zur kompletten Diagnostik einer Typ III Hyperlipoproteinämie ist die ApoE-Typisierung absolut indiziert. Das Vorhandensein von ApoE2/E2 im Zusammenhang mit dem klinischen Bild und den entsprechenden Lipoproteinwerten gilt als beweisend für diese Erkrankung.
ApoE4 ist vorzugsweise mit den triglyzeridreichen VLDL und weniger mit den HDL assoziiert. Diese Konstellation führt bei ApoE4/E4-Homozygoten zu teilweise massiven Hypertriglyzeridämien mit einer Verminderung des HDL-Cholesterols und einer Erhöhung des LDL-Cholesterols wodurch sich das kardiovaskuläres Risiko deutlich erhöht. Darüber hinaus ist in genetischen Analysen bei familiär gehäuft auftretendendem Morbus Alzheimer das ApoE4-Allel als Risikofaktor identifiziert worden. ApoE kann in den senilen Plaques von Alzheimer Patienten nachgewiesen werden. Die Ursache hierfür liegt in der höheren Affinität des ApoE4 zum b-Amyloid. 65% der pathologisch bestätigten Alzheimer Patienten tragen wenigstens ein e4-Allel und 12-15% sind homozygot für dieses Allel im Vergleich zu etwa 1-3% ApoE4/E4-Homozygoten unter gesunden Kontrollpersonen. Bei der Alzheimer Erkrankung handelt es sich um eine multifaktorielle Erkrankung. Die Anwesenheit eines e4-Alleles allein ist nicht ausreichend für die Entwicklung der Erkrankung. Eine ApoE Genotypisierung erhöht aber die Spezifität der klinischen Diagnose und unterstützt somit die Alzheimer-Diagnostik.
 
Indikationen für eine ApoE-Genotypisierung:

  • Abklärung einer Fettstoffwechelstörung  (Hyperlipidämie)
  • Familiär gehäufte Hypercholesterinämie
  • Familiäre Häufung von arteriellen Gefäßkrankheiten (z.B. Herzinfarkt, Schlaganfall, oder PAVK)
  • Familiäre Häufung von Morbus Alzheimer. Die Genotypisierung sollte nur bei Patienten durchgeführt werden, die die klinischen Kriterien für einen M. Alzheimer erfüllen.


Untersuchungsmaterial: EDTA-Blut (2-3 ml)

Für den Inhalt verantwortlich: PD Mag. Dr. H. Oberkofler


Alpha-1-Antitrypsin Polymorphismen
Das Akute-Phase-Protein Alpha-1-Antitrypsin, (Alpha-1-Proteinase-Inhibitor (Pi) ist ein Proteaseinhibitor, der hauptsächlich in der Leber und in geringen Mengen in Alveolarmakrophagen und Monozyten synthetisiert wird. Sein inhibitorischer Effekt richtet sich vor allem gegen gewebsschädigende Auswirkungen lysosomaler Enzyme, v. a. der Neutrophilen-Elastasen und -Kollagenasen. Bei Entzündungen der oberen Luftwege penetrieren vermehrt neutrophile Granulozyten in die Alveolen und setzen Elastasen frei, die zu einer lokalen Lyse im Nahbereich des Infektionsherdes führen, um einen Abtransport von Fremdkörpern zu ermöglichen. Während die Elastasen normalerweise durch Alpha-1-Antitrypsin und andere Proteaseinhibitoren neutralisiert werden, können bei Alpha-1-Antitrypsinmangel freie Elastasen das Bindegewebe der Alveolaren und Kapillaren angreifen und zerstören. Die Folge sind Symptome wie Husten oder Belastungsdyspnoe. Im 4. Lebensjahrzehnt manifestiert sich die Krankheit unter Ausbildung progredienter Lungenemphyseme (COPD, chronic obstructive pulmonary disease).

Die a1-AT-Defizienz (OMIM 107400) ist eine autosomal rezessiv vererbbare Erkrankung mit einer Prävalenz von 1:2500 bis 1:5000. Unterschiede in der Aminosäuresequenz und in den Kohlehydratseitenketten tragen zum extremen Polymorphismus des Proteins bei, von denen einige Isoformen mit einer stark verminderten a1-AT-Enzymaktivität einhergehen (sog. Mangelallele). Das in unserer Bevölkerung häufigste Allel Pi*M zeigt eine normale Aktivität als Proteaseinhibitor, ebenso wie die meisten anderen bekannten Subtypen. Die beiden häufigsten Allel-Varianten des a1-Antitrypsin Gens (Pi), die zu a1-AT-Defizienz führen, werden als PiZ (severe) und PiS  (mild) bezeichnet. Etwa 0,06% der Bevölkerung haben einen homozygoten PiZZ-Genotyp, der mit einer schweren a1-AT-Erniedrigung verbunden ist. Die Plasmakonzentration beträgt in diesen Fällen nur etwa 12-15% des normalen Allels.

Das ebenfalls häufige Allel Pi*S scheint nur in Kombination mit Pi*Z relevant zu sein, da Individuen mit dem homozygoten Genotyp PiSS in der Regel nicht erkranken. Die im Erwachsenenalter auftretende, durch a1-AT-Defizienz bedingte Hepatopathie ist in der Regel progredient. Etwa 10 bis 15% der Patienten mit a1-AT-Defizienz entwickeln eine Leberzirrhose bzw. ein hepatozelluläres Karzinom, wobei das zusätzliche Auftreten viraler Infektionen eine entscheidende Rolle spielt. Raucher stellen eine besondere Risikogruppe dar, da der Zigarettenrauch Oxidantien freisetzt, die einen Teil der Antiproteasen inaktivieren und somit ein bestehendes Ungleichgewicht von Proteasen und Antiproteasen verstärken. Bei ihnen treten erste Symptome 5 bis 10 Jahre früher als bei Nichtrauchern auf.

Indikation:

  • Patienten mit erniedrigten a1-AT Plasmaspiegeln
  • Patienten mit positiver Familienanamnese,
  • Patienten mit chronischer Lungenerkrankung oder Lungenemphysem 
  • Neugeborene und Kinder mit chronischer Hepatitis oder Leberzirrhose unklarer Genese


Untersuchungsmaterial: EDTA-Blut (2-3 ml)

Für den Inhalt verantwortlich: PD Mag. Dr. H. Oberkofler


HFE-Polymorphismen

Die hereditäre Hämochromatose vom Typ I (HH; OMIM 235200) ist mit einer Prävalenz von 2-5/1000 homozygoten Merkmalsträgern eine der häufigsten, autosomal rezessiv vererbten Erkrankungen in der kaukasischen Bevölkerung. Eine gesteigerte Eisenresorption im Dünndarm führt zu einer exzessiven Akkumulation in verschiedenen Organen, insbesondere der Leber die sich dort in Form einer Leberzirrhose und als Folge als hepatozelluläres Karzinom manifestieren kann. Klinische Symptome treten in der Regel zwischen dem 4. und 6. Lebensjahrzehnt auf. Als Folge der Überlastung der Eisen-Speicherdepots des Körpers können sich bei einer klinisch manifestierten Hämochromatose weitere Folgeerkrankungen wie Herzversagen, Diabetes, Arthritis oder Impotenz entwickeln. Bei Behandlung von Merkmalsträgern durch den Entzug von Eisen aus dem Körper ist mit einer normalen Lebenserwartung zu rechnen. Die Früherkennung und rechtzeitige therapeutische Intervention der Hämochromatose ist daher für die betroffenen Patienten von großer Bedeutung.  

Die Entdeckung des „Hämochromatose-Gens“ (HFE) ermöglicht eine genetische Frühdiagnostik und das Screening von betroffenen Familien. Das HFE Protein bindet zusammen mit β2-Mikroglobulin an den Transferrin-Rezeptor und reguliert so die Transferrin-vermittelte Eisenresorption im Dünndarm. Drei häufige Polymorphismen im HFE Gen sind beschrieben worden (H63D, S65C und C282Y).

Weitere, seltenere Formen der genetischen Hämochromatose werden durch Mutationen in folgenden Genen verursacht:

  • Typ2A: HJV (Genlocus 1q21) – Hemojuvelin
  • Typ2B: HAMP (Genlocus 19q13.1) – Hepcidin
  • Typ3:   TFR2 (Genlocus 7q22) – Transferrin Rezeptor
  • Typ4:  SLC11A3 (Genlocus 2q32) IREG1 bzw. Ferroportin (autosomal-dominanter Erbgang)


Indikation:
Symptomatische Patienten:

  • Personen mit ungeklärter Lebererkrankung, bei denen mindestens einer der klassischen Serummarker für den Eisenstoffwechsel (Ferritin, Fe, Transferinsättigung) auffällig ist.
  • Personen mit Typ 2 Diabetes mellitus mit Hepatomegalie und mindestens einem auffälligen Serummarker.
  • Patienten mit atypischer Arthropathie (< 60 Jahre), unerklärbarer Herzerkrankung oder männlicher Impotenz bei mindestens einem auffälligen Serummarker.


Untersuchungsmaterial: EDTA-Blut (2-3 ml)

Für den Inhalt verantwortlich: PD Mag. Dr. H. Oberkofler


ACE (Angiotensin-Converting-Enzyme)
(20.7.2002)

Die ACE-Konzentration im Serum variiert in Abhängigkeit von einem Insertions/Deletions (I/D)-Polymorphismus in Intron 16 des ACE-Gens. Das Deletions-Allel ist mit einem höheren ACE-Spiegel assoziiert. Zahlreiche Arbeiten berichteten über ein erhöhtes Risiko für Hypertension, Schlaganfall, diabetischer Nephropathie und Herzinfarkt für homozygote ACE-D/D-Merkmalsträger. Auch soll eine Behandlung der D/D Merkmalsträger mit ACE-Hemmern das Risiko, eine Herzerkrankung zu entwickeln, reduzieren. Es gibt jedoch auch Berichte, in denen derartige Assoziationen des D/D Polymorphismus nicht beobachtet wurden. Der genetischer Background dürfte daher in der Effektgröße eine Rolle spielen.
Bevorzugtes Untersuchungsmaterial ist EDTA-Blut (2-3 ml), aber auch Vollblut ist geeignet.


ApoB-3500 (Apolipoprotein B-100, Mutationen R3500Q und R3531C)
(20.7.2002)

Die klassische familiäre Form der Hypercholesterinämie (FH) ist durch Mutationen des LDL-Rezeptors bedingt. Ein ähnliches Krankheitsbild tritt auf, wenn der Ligand des LDL-Rezeptors, Apolipoprotein B-100 (ApoB-100) defekt ist. Die Prävalenz der beiden häufigsten Mutationen im ApoB-Gen (ApoB-R3500Q und apoB-R3531C), die zu Bindungsdefekten am LDL-Rezeptor führen, ist von der untersuchten Population abhängig und liegt bei etwa 1:450 für R3500Q und bei 1:3000 für R3531C. Diese Mutationen führen in der Regel zu Cholesterinwerten, die um 70-95 mg/dl (ApoB-R3500Q) und 45-65 mg/dl (ApoB-R3531C) erhöht sind. Die Cholesterinerhöhung ist durch eine Erhöhung des atherogenen LDL bedingt.
Der Nachweis dieser Mutation erfolgt durch PCR-Amplification des flankierenden DNA-Abschnittes in Anwesenheit einer mutations-spezifischen fluoreszenz-markierten DNA-Sonde. Durch eine Analyse der Schmelzkurven kommen die einzelnen Genotypen zur Darstellung. Bevorzugtes Untersuchungsmaterial ist EDTA-Blut (2-3 ml), aber auch Vollblut ist geeignet.

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