Antinukleäre Antikörper (ANA) sind ein Kennzeichen von Autoimmunität, wobei die ANAs der wesentliche labordiagnostische Befund der Autoimmunität sind. Sie richten sich gegen verschiedene Antigene des Zellkerns, einschließlich Nukleinsäuren (dsDNA, ssDNA), Ribonukleinsäuren (RNA), RNA-Polymerasen, Proteine des Kernplasmas (extrahierbare nukleäre Antigene; ENA) und Proteine der Kernmembran. Dieser Artikel beleuchtet die Bedeutung von ANA bei neurologischen Erkrankungen, wobei die diagnostischen Herausforderungen und die klinische Relevanz im Vordergrund stehen.
Einführung in die antinukleären Antikörper
Antinukleäre Antikörper (ANA) sind Autoantikörper, die gegen intrazelluläre Strukturen (Kern und Zytoplasma) gerichtet sind und ein charakteristisches Merkmal von systemischen Autoimmunerkrankungen darstellen. Die Bestimmung von ANAs ist wichtig zur Diagnose der ANA-assoziierten rheumatischen Erkrankungen wie dem systemischen Lupus erythematodes, der systemischen Sklerose, dem Sjögren Syndrom, der Mixed connective tissue disease, und den inflammatorischen Myopathien.
Die Komplexität der ANA-Diagnostik
Viele Erkrankungen sind mit erhöhten Titern von antinukleären Antikörpern (ANA) assoziiert. Allen voran die des rheumatischen Formenkreises - vom systemischen Lupus erythematodes (SLE) bis hin zur rheumatoiden Arthritis. Auch Patienten mit organspezifischen Autoimmunerkrankungen wie Hashimoto Thyreoiditis oder Autoimmunhepatitis weisen meist ANA auf. Unter den Malignomen sind lymphoproliferative Erkrankungen und paraneoplastische Syndrome mit ihnen assoziiert. Und schlussendlich findet man sie bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen und vielen Infektionen, z.B. durch HIV, HCV oder Parvovirus B19, sowie bei Syphilis und subakuter bakterieller Endokarditis.
Die Interpretation erhöhter ANA-Werte wird zusätzlich dadurch erschwert, dass auch gesunde Menschen häufig ANA im Blut haben. Ist also die Bestimmung von ANA bei Verdacht auf eine systemische Autoimmunerkrankung überhaupt gerechtfertigt, und wenn ja, in welchen Fällen?
Immunfluoreszenzmuster und Titer
Bestimmt werden im ANA-Test Autoantikörper gegen im Gewebeschnitt befindliche Antigene. Liegt ein positives ANA-Ergebnis vor, werden der Serumtiter, das nukleäre Muster der Fluoreszenz (homogen, zentromer, gefleckt und retikulär) mitgeteilt und weiterführend nach spezifischen Kernantikörpern (extrahierbare nukleäre Antigene; ENAs) untersucht. ANA und ENA erkennen eine Gruppe von autoimmunen Erkrankungen für die sie ein wichtiges diagnostisches Klassifikationskriterium sind. Der Titer der ANA und seine unterschiedlichen Spezifitäten müssen berücksichtigt werden, wenn eine Differentialdiagnose erstellt wird.
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Die Relevanz des Titers steigt mit seiner Verdünnung: Werte < 1:160 haben aufgrund der hohen Prävalenz niedrigtitriger ANA bei Gesunden in der Regel keine Bedeutung. Titer ab 1:320 sind relevant, eine spezifizierende Subdifferenzierung erscheint meist sinnvoll. Liegt der Titer bei 1:160, macht Dr. Wiefel es von der Klinik abhängig, ob sie eine Subdifferenzierung einleitet. In manchen Fällen lassen sich allerdings auch bei hohen Titern keine klinischen Symptome nachweisen. Das kann zum einen daran liegen, dass die entsprechende Manifestation noch nicht gefunden wurde. Zum anderen geht die Antikörperbildung der klinischen Ausprägung manchmal voraus. Bei Patienten mit hohen ANA, aber ohne passende Symptome startet die Rheumatologin keine Differenzierung.
Die Rolle der Immunfluoreszenztechnik (IFT)
Als Goldstandard der ANA-Bestimmung gilt die indirekte Immunfluoreszenztechnik (IFT) an humanen Tumorzelllinien (meist Hep2-Zellen). Bei der IFT werden auf Objektträger aufgebrachte HEp-2 Zellen eingesetzt, die eine genügende Anzahl von mitotischen Zellen haben müssen um ein adäquates Muster zu zeigen. Bei HEp-2 Zellen handelt es sich um eine Zelllinie, die ursprünglich aus Epithelzellen eines Larynxkarzinoms gewonnen wurde. Diese Zelllinie exprimiert nahezu alle ANA Antigene in so großer Menge, dass die meisten ANA mit einer hohen Empfindlichkeit erfasst werden. Lediglich SS-A/Ro wird nur gering gradig exprimiert. Aus diesem Grund bieten manche Hersteller genetisch veränderte Zellen mit der Überexpression von SS-A an, wobei der zusätzliche diagnostische Vorteil nicht klar belegt ist. Der Detektionsantikörper (Konjugat) sollte bestehen aus humanen Antigen spezifischen IgG Antkörpern, markiert mit Fluorescein Isothiocyanat (FITC) oder einem validierten Fluorochrom neuerer Generation.
Bei positivem IFT-ANA wird empfohlen, das Muster der Fluoreszenz und die höchste positive Verdünnungsstufe im Befund anzugeben. Der IFT zeigt, ob ANA in der jeweiligen Probe enthalten sind und wenn ja in welcher Titerhöhe (Serumverdünnung). Auf Grund des Fluoreszenzmusters können die jeweiligen Zellstrukturen und teilweise auch die Antigene, die an die ANA binden, abgeleitet werden. Da manche ANA Spezifitäten relativ stark mit einer bestimmten Erkrankung assoziiert sind, erlauben einige Fluoreszenzmuster, z.B. Antikörper gegen Zentromere (Nuclear dots, few nuclear dots), Rückschlüsse auf die zu Grunde liegende Erkrankung. Andere Fluoreszenzmuster können zwar beschrieben werden, erlauben aber keine Zuordnung der jeweiligen Zielstruktur, z.B. gesprenkelte oder homogene Kernfluoreszenz. Viele zytoplasmatische Zielstrukturen wie Ribosomen, Lysosomen, Golgi-Apparat, Actin, Vimetin, Jo-1 können auf Grund des Fluoreszenzmusters vermutet, aber oft nicht eindeutig zugeordnet werden.
Autoimmunität und neurologische Erkrankungen
Eine kritische Funktion des Immunsystems ist die Unterscheidung des Selbst vom Fremd. Die Toleranz gegenüber Selbst-Antigen ist ein hoch spezifisch regulierter Vorgang und um ihn aufrecht zu erhalten muss das Immunsystem fähig seine gegen Selbst reaktive Lymphozyten zu entfernen. Ein Mangel an Toleranz gegen Selbst und ein Defekt in der Elimination und Kontrolle von gegen Selbst reagierende Lymphozyten sind fundamentale Kriterien der autoimmune Erkrankungen. Aus dem pathogenetischen Blickwinkel sind autoimmune Erkrankungen durch die chronische Aktivierung des Immunsystems, die zu einer Entzündung von Gewebe führt, charakterisiert. Bei den autoimmunen Erkrankungen sind Autoantikörper im Serum gegen Strukturen und funktionelle Komponenten der Zellen gerichtet, z.B. gegen Nukleinsäuren, Rezeptoren des Zellkerns und Komponenten des Zytoplasmas. Die Antikörper spielen eine wichtige Rolle in der Diagnose und Differenzierung von autoimmunen Erkrankungen.
Systemische vs. Organspezifische Autoimmunerkrankungen
Klinisch werden autoimmune Erkrankungen auf Grund der betroffenen Organe oder Organsysteme eingeteilt. An einem Ende des Spektrums finden sich systemische Autoimmunerkrankungen wie der SLE, bei denen mehrere Organsysteme primär betroffen sind, am anderen Ende autoimmune Erkrankungen, die auf ein Organ beschränkt bleiben, wie z.B. Der Grad der Manifestation der meisten autoimmunen Erkrankungen liegt zwischen diesen beiden Extremen, d.h. sie manifestieren sich vorwiegend an einem Organsystem, können aber auch andere betreffen.
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Neben den relativ klar definierten Autoimmunerkrankungen gibt es entzündliche Erkrankungen, Infektionen und auch Neoplasien, die mit dem Phänomen der Autoimmunität und mit Autoantikörpern einhergehen.
Assoziationen mit HLA-Genen
Zwischen der MHC-Ausstattung einer Person, d.h. den HLA Genen und verschiedenen autoimmunen Erkrankungen bestehen Assoziationen, d.h. manche HLA Allele erhöhen das Risiko eine bestimmte autoimmune Erkrankung zu erleiden erheblich. Das höchste relative Risiko weisen HLA-B27 positive Personen für den M. Bechterew auf. Diese Personen haben eine 80 fach höhere Wahrscheinlichkeit, an einem M. Bechterew zu erkranken, als HLA-B27 negative Personen. Etwa 95 % der M. Bechterew Patienten sind HLA-B27 positiv. Es weisen zwar 8 % der deutschen Bevölkerung das Allel HLA-B27 auf, aber nur ein geringer Anteil erkrankt dann auch an einem M.
Autoantikörper und neurologische Syndrome
Paraneoplastische neurologische Syndrome (PNS) sind Erkrankungen, die im Zusammenhang mit einem Tumor auftreten, jedoch nicht auf einen lokalen Effekt des Tumors oder seiner Metastasen zurückgeführt werden können. Die neurologische Symptomatik zeigt sich häufig vor Diagnosestellung des Tumors. Bei einem Teil der PNS-Patienten lassen sich hochspezifische antineuronale Autoantikörper nachweisen, die als frühe diagnostische Marker für ein PNS gelten. Kürzlich konnte eine Untergruppe der PNS mit hochtitrigen antinukleären Antikörpern (ANA) mit und ohne begleitende antineuronale Antikörper beschrieben werden.
Diagnostische Strategien bei ANA-Nachweis
Die spezifischen Autoantikörper, die gegen diese Antigene gerichtet sind, können im Serum, den Körperflüssigkeiten und Geweben nachgewiesen werden. Diagnostisch relevant sind im Serum nachweisbare Antikörper der Klasse IgG und gelegentlich der Klasse IgA. Verdacht auf systemische Autoimmunkrankheit, z.B. Diagnostik und Differentialdiagnostik entzündlicher Organerkrankungen, z.B. Prognose von autoimmunen Erkrankungen, z.B. Wichtige Autoantikörper bei vorwiegend systemischen autoimmunen Erkrankungen zeigt Tab. Antikörper bei Organ spezifischen Autoimmunerkrankungen sind aufgeführt in Tab.
Das Screening auf Autoantikörper erfolgt häufig mittels indirektem Immunfluoreszenz-Test (IFT). Nachteil des IFT ist die geringe Spezifität, d.h. Wird als Screening-Test ein Immunoassay unter Einsatz eines definierten Panels von Autoantigenen eingesetzt, so ist der positive prädiktive Wert auf Grund der besseren Spezifität höher, da nur die spezifischen Autoantikörper, gegen die im Test eingesetzten Antigene erfasst werden. Der negative prädiktive Wert ist oft niedriger als beim IFT, da seltene Autoantigene, in den Immunoassays nicht enthalten sind und somit nicht erfasst werden können. Um falsch negative Befunde auszuschließen, sollten bei klinisch kritischen Diagnosen wie dem Goodpasture-Syndrom oder den ANCA assoziierten Vaskulitiden mehrere Methoden parallel eingesetzt werden.
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Wann ist die Bestimmung von ANA sinnvoll?
Grundsätzlich gilt: Je höher die klinische Wahrscheinlich ist, dass eine Patientin oder ein Patient eine systemische Autoimmunerkrankung hat, umso mehr kann das Ergebnis der ANA-Testung hilfreich bei der Diagnosestellung sein.
- sehr sinnvoll bei Verdacht auf (V.a.) SLE und Systemische Sklerose (SSc),
- sinnvoll bei V.a. Sjögren-Syndrom, verschiedene SLE-Formen, neonatales Lupus-Syndrom.
Differenzierende Untersuchungen
Eine differenzierende Untersuchung gewisser ANA-Spezifitäten erfolgt bei erhöhtem ANA-Titer mit definierten Antigenen. Die meisten Screening ENAs wenden definierte Cocktails aus Antigenen an, die effektiv und… Zum Hauptinhalt springenUnter dem Begriff ANA (Antinukleäre Antikörper) subsumieren sich eine Vielzahl von Autoantikörpern, die gegen unterschiedliche Antigene des Zellkerns gerichtet sind. Hierbei reicht das Spektrum der Autoantigene von Nukleinsäuren (dsDNA, ssDNA) über Ribonukleinsäuren (RNA), RNA-Polymerasen, Proteinen des Kernplasmas wie den extrahierbaren nukleären Antigenen (ENA) bis hin zu Proteinen der Kernmembran.
Antikörper-vermittelte neurologische Erkrankungen
Inzwischen lassen sich die meisten der gut etablierten neurologischen Autoantikörper routinemäßig diagnostizieren. Dazu finden vor allem zellbasierte Assays Anwendung, bei denen das Zielantigen in der Oberfläche von Zellen präsentiert wird. Bindet ein Antikörper dagegen, lässt sich dieses durch eine Farbreaktion sichtbar machen. Um neue, bisher nicht etablierte Antikörper zu identifizieren, werden statt der gentechnisch veränderten Zellen hauchdünne Gewebeschnitte aus dem Gehirn einer Maus oder Ratte verwendet. Gibt man nun Blut oder Liquor von Patienten mit einer Antikörper-vermittelten Enzephalitis hinzu, binden die neuen Autoantikörper an das Hirngewebe und werden farblich markiert. Diese sogenannten gewebebasierten Assays sagen zwar noch nichts über die Pathogenität der gefundenen Autoantikörper aus. Bei passendem klinischen Bild können sie aber schon heute bei der Entscheidung für eine Immuntherapie den Ausschlag geben und sollten bei unklaren neuroimmunologischen Krankheitsbildern niedrigschwellig in einem Forschungslabor angefordert werden.
Interpretation von ANA-Ergebnissen
Die Häufigkeit solcher Fälle wird mit über 2 % angegeben. SS-A-Antikörper werden vorwiegend bei Kollagenosen, vor allem beim Sjögren-Syndrom und verschiedenen Lupus erythematodes-Formen gefunden. ANA sind typischerweise bei Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises zu beobachten; sie können jedoch auch in unterschiedlicher Frequenz bei zahlreichen anderen Autoimmunerkrankungen sowie Tumoren nachweisbar.
Somit besitzen ANA keine absolute Krankheitsspezifität. Allerdings schließt ein negativer ANA-Befund einen SLE oder eine MCTD mit hoher Wahrscheinlichkeit aus. Bei Gesunden werden meist niedrigtitrige ANA gefunden. Diese Antikörper besitzen in der Regel keine pathogenetische Relevanz. Niedrigtitrige ANA können jedoch auch am Beginn oder in der Remission einer Kollagenose oder einer autoimmunen Lebererkrankung auftreten. Deshalb sollte, je nach diagnostischer Fragestellung und dem Immunfluoreszenzmuster, die Bestimmung der ANA-Spezifitäten durch eine entsprechende Differenzierung folgen, da diese Autoantikörper eine z. T. deutlich höhere Krankheitspezifität besitzen. Des Weiteren wird empfohlen, Patienten mit niedrigtitrigen ANA-Befunden in jährlichen Abständen zu kontrollieren.
Prävalenz von ANA
Im Kopf behalten: Prävalenz von ANA. In einer im Jahr veröffentlichten multizentrischen Studie mit freiwilligen Gesunden zwischen dem 20. und 60. Lebensjahr konnten ANA in niedrigeren Titern von 1:40 bei bis zu 32 % und 1:160 (geringe Sensitivität) bei 5 % der Teilnehmenden nachgewiesen werden.
Demgegenüber steht eine etwa 1%ige Prävalenz für ANA-assoziierte Erkrankungen in der Allgemeinbevölkerung. Das bedeute, so die Expertin, dass niedrig-titrisch positive ANA häufig falsch-positive Ergebnisse seinen und keinerlei Krankheitswert hätten. Niedrig-titrige ANA können allerdings auch am Beginn oder in der Remission einer Kollagenose oder einer autoimmunen Lebererkrankung auftreten.
Diagnostik ja, Monitoring nein
Im weiteren Krankheitsverlauf, wenn denn eine ANA-assoziierte Erkrankung diagnostiziert wurde, seien ANA in der Regel nicht zum Monitoring der Krankheitsaktivität geeignet, erklärt die Rheumatologin weiter. Eine wiederholte Bestimmung, auch im hausärztlichen Bereich, sei daher nicht unbedingt sinnvoll. Als Ausnahme nennt sie das Monitoring der Krankheitsaktivität des SLE. Hier könne man durch Veränderungen der Antikörper gegen doppelstrang (ds) DNA einen gewissen Verlauf abschätzen.
Therapeutische Aspekte
Auch wenn die klinische Wirksamkeit von Immuntherapien bei Antikörper-vermittelten neurologischen Erkrankungen oft offensichtlich ist und eine Besserung schnell eintreten kann, ist die Entfernung von Antikörpern oder die Depletion Antikörper-produzierender Immunzellen unselektiv, was zu oftmals schweren, therapiebegrenzenden Nebenwirkungen führt wie etwa schwerer Immunsuppression mit Infektionen oder Sepsis, kardiovaskulären Funktionsstörungen, erschwerter Wundheilung, neuronaler Toxizität. Um dieses Dilemma in den Griff zu kriegen, werden Antikörper-selektive Therapien erforscht.
Selektive Immuntherapien
Besonders vielversprechend ist der Ansatz mit chimären Autoantikörper-Rezeptor-T-Zellen (CAART). Bei diesem Verfahren macht man sich zunutze, dass Antikörper-produzierende B-Zellen auf ihrer Oberfläche genau den Antikörper tragen, den sie produzieren und in großen Mengen freisetzen (B-Zell-Rezeptor, BCR). Nun werden dem Patienten T-Zellen entnommen und molekularbiologisch so verändert, dass sie das Autoantigen (z. B. den NMDAR) zusammen mit Aktivierungsdomänen auf ihrer Oberfläche tragen. Werden diese CAART-Zellen nun zurückgegeben, verteilen sie sich im Körper. Treffen sie auf B-Zellen, die auf ihrer Oberfläche einen NMDAR-Antikörper tragen, dann zerstören sie selektiv diese B-Zellen. Alle anderen B-Zellen, zum Beispiel die, die nach einer Infektion oder Impfung schützende Antikörper produzieren, bleiben verschont.
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