Referenzwerte für Eiweiß im Liquor: Ein umfassender Überblick

Die Analyse des Liquors cerebrospinalis, auch bekannt als Zerebrospinalflüssigkeit oder "Nervenwasser", ist ein wichtiges diagnostisches Instrument zur Beurteilung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems (ZNS). Die Liquordiagnostik umfasst verschiedene Parameter, darunter die Eiweißkonzentration, die wichtige Hinweise auf den Zustand des Gehirns und des Rückenmarks liefern kann. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über die Referenzwerte für Eiweiß im Liquor, ihre Bedeutung und ihre Interpretation im Kontext verschiedener neurologischer Erkrankungen.

Einführung in die Liquordiagnostik

Die Liquordiagnostik dient vor allem der Diagnose von Erkrankungen, die das zentrale Nervensystem (ZNS) betreffen. Der Liquor wird durch eine Liquorpunktion gewonnen. Die Analyse des Liquors cerebrospinalis ist bei neurologischen Erkrankungen eine essenzielle Maßnahme und diagnostisch wegweisend bei Infektionen oder autoimmunen Entzündungen des zentralen Nervensystems (ZNS), bei neoplastischer Infiltration der Hirnhäute, zum Nachweis von Abräumreaktionen nach Blutungen in den Subarachnoidalraum oder in die Hirnventrikel sowie zur Früh- und Differenzialdiagnostik neurodegenerativer Erkrankungen.

Die Liquoranalytik besteht aus einem 3-teiligen Stufenprogramm. Angesichts der Zusammensetzung des zellarmen Liquors und der Besonderheiten der Liquorphysiologie sind mehrere die Präanalytik und Analytik sowie die Interpretation der Befunde betreffende Grundregeln zu beachten.

Grundlagen des Liquors cerebrospinalis

Der Liquor cerebrospinalis ist eine klare, farblose Flüssigkeit, die das zentrale Nervensystem umspült. Er wird hauptsächlich von den Plexus choroidei in den Hirnventrikeln produziert, zirkuliert im Subarachnoidalraum und wird kontinuierlich resorbiert. Der Liquor dient als Schutzpolster für das Gehirn und Rückenmark, transportiert Nährstoffe und entfernt Stoffwechselprodukte.

Bedeutung der Eiweißbestimmung im Liquor

Die Bestimmung der Eiweißkonzentration im Liquor ist ein wichtiger Bestandteil der Liquordiagnostik. Eine Erhöhung des Liquoreiweißes kann auf verschiedene Erkrankungen des ZNS hinweisen, darunter:

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• Entzündungen (z. B. Meningitis, Enzephalitis)
• Infektionen (bakteriell, viral, mykotisch, parasitär)
• Autoimmunerkrankungen
• Neoplasien (Tumoren) des ZNS
• Neurodegenerative Erkrankungen (z. B. Alzheimer-Krankheit, Creutzfeldt-Jakob-Krankheit)
• Blutungen im ZNS

Es ist wichtig zu beachten, dass eine isolierte Liquoreiweißerhöhung ein unspezifischer Befund ist und eher als Verlaufsparameter denn zur Differentialdiagnostik geeignet ist. Die Interpretation der Eiweißkonzentration sollte immer im Zusammenhang mit anderen Liquorparametern (Zellzahl, Glukose, Laktat, Immunglobuline) und den klinischen Befunden erfolgen.

Referenzwerte für Eiweiß im Liquor

Die normalen Referenzwerte für die Gesamt-Eiweißkonzentration im Liquor liegen in der Regel zwischen 150 und 450 mg/l. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass diese Werte je nach Labor und verwendeter Messmethode variieren können. Daher sollten immer die vom jeweiligen Labor angegebenen Referenzwerte berücksichtigt werden.

Beurteilung der Blut-Hirn-Schranken-Funktion

Die Höhe der Eiweißkonzentration im Liquor kann auch zur Beurteilung der Funktion der Blut-Hirn-Schranke herangezogen werden:

• Leichte Blut-Hirn-Schrankenstörung: Protein 400 - 1000 mg/l
• Schwere Blut-Hirn-Schrankenstörung: Protein > 1000 mg/l

Bei einer eitrigen bakteriellen Meningitis können die Eiweißwerte im Liquor sogar bis zu 10 g/l erreichen.

Einflussfaktoren auf die Eiweißkonzentration im Liquor

Die Eiweißkonzentration im Liquor kann von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden:

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• Alter: Bei älteren Menschen kann die Eiweißkonzentration im Liquor leicht erhöht sein.
• Entzündungen: Entzündliche Prozesse im ZNS können die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke erhöhen und somit zu einem Anstieg der Eiweißkonzentration führen.
• Blutungen: Blutungen im ZNS können ebenfalls zu einer Erhöhung der Eiweißkonzentration im Liquor führen.
• Tumoren: Tumoren im ZNS können die Blut-Hirn-Schranke schädigen und somit zu einem Anstieg der Eiweißkonzentration führen.
• Vorherige Punktionen: Nach wiederholter Lumbalpunktion kann eine Zellvermehrung ≥ 5/µl vorkommen.

Spezifische Eiweiße im Liquor und ihre Bedeutung

Neben der Bestimmung der Gesamt-Eiweißkonzentration können auch spezifische Eiweiße im Liquor analysiert werden, um weitere Informationen über die zugrunde liegende Erkrankung zu erhalten. Zu den wichtigsten spezifischen Eiweißen gehören:

Albumin

Albumin ist ein Referenzprotein für die Beurteilung der Blut-Liquor-Schrankenfunktion (BLS). Da Albumin rein extrazerebral (in der Leber) produziert wird, stammt die Albuminkonzentration im Liquor ausschließlich aus dem Blut. Die Bestimmung des Albumin-Quotienten (QAlb = Liquor-Albumin / Serum-Albumin) ermöglicht die Beurteilung der Integrität der Blut-Hirn-Schranke.

Immunglobuline (IgG, IgA, IgM)

Die Bestimmung der Immunglobuline IgG, IgA und IgM im Liquor ist wichtig für den Nachweis einer intrathekalen Immunglobulinsynthese. Eine intrathekale Immunglobulinsynthese liegt vor, wenn sich mehr IgG, IgA oder IgM im Kompartiment Liquor befindet, als dies theoretisch durch reine Diffusion aus dem Blut zu erwarten wäre. Dies ist ein Hinweis auf einen entzündlichen Prozess im ZNS.

Die Quotientenbildung für Albumin (QAlb) und Immunglobuline (QIgG, QIgA, QIgM) normiert die von den jeweiligen Serumkonzentrationen abhängige Diffusion dieser Proteine in den Liquor und macht die gemessenen Liquorkonzentrationen unabhängig von den individuell variablen Serumkonzentrationen.

Oligoklonale Banden (OKB)

Oligoklonale Banden sind Immunglobuline, die im Liquor, aber nicht im Serum nachweisbar sind. Sie treten unspezifisch bei subakuten und chronischen Entzündungen des ZNS als Korrelat einer oligoklonalen B-Zell-Aktivierung auf. Der qualitative Nachweis liquorspezifischer OKB mittels isoelektrischer Fokussierung weist gegenüber den auf der Grundlage quantitativer Messungen ermittelten Quotientendiagrammen mit höherer Empfindlichkeit das Vorliegen einer intrathekalen IgG-Synthese nach. Ein OKB-Muster liegt vor, wenn in parallelen Liquor-/Serumproben ≥ 2 Banden im Liquor, aber nicht im Serum (Typ-2-Muster) oder ≥ 2 liquorspezifische Banden zusätzlich zu identischen Banden in Liquor und Serum (Typ-3-Muster) zur Darstellung kommen.

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Demenzmarker (β-Amyloid, Tau-Protein)

In der Demenzdiagnostik gewinnen vor allem die Laborparameter Beta-Amyloid (1-42) und Tau-Protein/Phosphoryliertes Tau-Protein zunehmend an Bedeutung.

• β-Amyloid (1-42): Bei der Alzheimer-Krankheit finden sich in der Regel deutlich erniedrigte Aβ(1-42)-Konzentrationen im Liquor.
• Tau-Protein: Erhöhte Konzentrationen von Gesamt-Tau-Protein im Liquor werden beim M. Alzheimer und neurodegenerativen Erkrankungen anderer Ursache sowie entzündlichen Prozessen gefunden.
• Phospho-Tau (pTau): Neben dem Gesamt-Tau lässt sich auch das Threonin 181-phophorylierte Tau (Phospho-Tau, pTau) bestimmen.

Protein S100

Die Erhöhung des Protein S100 im Liquor weist auf eine ZNS-Erkrankung mit Gewebedestruktion hin.

Interpretation der Liquoreiweißwerte im Kontext verschiedener Erkrankungen

Die Interpretation der Liquoreiweißwerte sollte immer im Kontext der klinischen Symptome, anderer Liquorparameter und bildgebender Verfahren erfolgen. Im Folgenden werden einige typische Befundmuster bei verschiedenen neurologischen Erkrankungen beschrieben:

Multiple Sklerose (MS)

Bei der Multiplen Sklerose liegt typischerweise eine leichte Zellzahlerhöhung (maximal bis 50/µl) mit wenigen transformierten Lymphozyten und Plasmazellen vor. Eine intrathekale IgG-Synthese, die im Krankheitsverlauf persistiert, wird entweder rechnerisch im Quotientendiagramm oder mit deutlich höherer Empfindlichkeit durch liquorspezifische OKB (Typ-2- oder Typ-3-Muster) nachgewiesen. Es besteht eine 2- oder 3-fach positive MRZ-Reaktion.

Autoimmunenzephalitis

Bei der Autoimmunenzephalitis liegt häufig, aber nicht in allen Fällen, eine leicht bis mäßig ausgeprägte lymphozytäre Zellzahlerhöhung vor (bis ca. 100/µl), gegebenenfalls eine gering- bis mäßiggradige BLS-Funktionsstörung, oft eine intrathekale IgG-Synthese, am häufigsten in Form einer liquorspezifischen OKB.

Bakterielle Meningitis

Das Liquorprofil der bakteriellen Meningitis zeigt typischerweise eine hohe Zellzahl (meist > 1.000/µl) mit überwiegend neutrophilen Granulozyten, eine stark erhöhte Eiweißkonzentration (> 1.000 mg/l) und eine erniedrigte Glukosekonzentration (< 40 mg/dl). Das Liquorlaktat ist meist deutlich erhöht (> 3,5 mmol/l).

Virale Meningitis/Enzephalitis

Bei der viralen Meningitis/Enzephalitis ist die Zellzahl im Liquor meist weniger stark erhöht als bei der bakteriellen Meningitis (meist < 500/µl) mit überwiegend lymphozytären Zellen. Die Eiweißkonzentration kann leicht bis mäßig erhöht sein, die Glukosekonzentration ist meist normal.

Neurodegenerative Erkrankungen (z. B. Alzheimer-Krankheit)

Bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit können die Liquoreiweißwerte normal oder leicht erhöht sein. Typischerweise finden sich jedoch Veränderungen der spezifischen Demenzmarker β-Amyloid (erniedrigt) und Tau-Protein (erhöht).

Präanalytische Aspekte der Liquordiagnostik

Um zuverlässige und aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, ist es wichtig, präanalytische Faktoren bei der Liquordiagnostik zu berücksichtigen:

• Zeitnahe Untersuchung: Der Liquor muss wegen einer rasch einsetzenden Zytolyse zeitnah (maximal binnen 2 Stunden nach der Lumbalpunktion) untersucht werden, um die Zellzahl zu ermitteln und die zytologischen Präparate anzufertigen.
• Gleichzeitige Serumprobe: Liquor muss stets gemeinsam mit einer zeitnah zur Lumbalpunktion entnommenen Serumprobe untersucht werden, da die Proteinkonzentrationen im Liquor neben der Liquorflussgeschwindigkeit hauptsächlich von deren Blutkonzentrationen abhängen und deshalb das Serum zwingend als Bezugsgröße für die Liquorproteinanalytik herangezogen werden muss.
• Berücksichtigung von Plasmapherese/IVIG: Nach Plasmapherese oder Therapie mit hoch dosierten Immunglobulinen (IVIG) sollte eine Liquoranalyse frühestens nach 48 Stunden erfolgen, da sich das Fließgleichgewicht der Proteine zwischen Blut- und Liquorkompartiment verzögert adaptiert. Ansonsten werden unplausible Proteinbefunde erhoben.
• Geeignete Röhrchen: Polypropylen-Röhrchen (PP) verwenden. Kein Glas- oder Polystyrol-Röhrchen (PS). Probendeckel fest verschließen und mit Parafilm abdichten.
• Ausreichende Menge: Liquor sollte in ausreichender Menge entnommen werden, damit alle erforderlichen Untersuchungen durchgeführt werden können. Bei multiplen Untersuchungen aus Liquor, ausreichend Liquor als mehrere Einzelproben (mind. 3 x á 3ml) einsenden, da Messungen u.a. in weiteren Fremdlaboren erfolgen.
• Transport und Lagerung: Für alle klinisch-chemischen, serologischen und immunologischen Untersuchungen sollte der Liquor bei +4 - +8 °C transportiert bzw. gelagert werden. Um wiederholtes Auftauen zu vermeiden, kann aus gefrorenen Liquor nur ein Analyt bestimmt werden. Daher für mehrere Untersuchungen aus gefrorenen Liquor, zusätzliche gefrorene Einzelproben einsenden.

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