Die Analyse des Liquor cerebrospinalis, auch bekannt als Rückenmarksflüssigkeit oder Nervenwasser, spielt eine zentrale Rolle bei der Diagnose und Überwachung der Multiplen Sklerose (MS). Dieser Artikel beleuchtet die Zusammensetzung, Funktion und Bedeutung des Liquors, insbesondere im Hinblick auf die MS-Diagnostik.
Was ist Liquor cerebrospinalis?
Der Liquor cerebrospinalis ist eine klare, farblose Flüssigkeit, die das Gehirn und das Rückenmark umgibt und schützt. Der medizinische Begriff für Rückenmarksflüssigkeit ist „Liquor cerebrospinalis“ oder kurz „Liquor“. Der Begriff „Liquor“ kommt aus dem Lateinischen und bedeutet allgemein „Flüssigkeit“, wird in der Medizin jedoch spezifisch für diese Körperflüssigkeit verwendet. Er befindet sich im Subarachnoidalraum, einem Raum zwischen den Hirnhäuten, sowie in den Ventrikeln des Gehirns. Die Gesamtmenge des Liquors beträgt etwa 150 ml, wobei täglich etwa 500 ml neu produziert werden.
Zusammensetzung des Liquors
Die Rückenmarksflüssigkeit besteht hauptsächlich aus Wasser, enthält aber auch verschiedene gelöste Stoffe wie Glukose, Elektrolyte (wie Natrium, Kalium, Calcium und Chlorid), Proteine, Enzyme und eine geringe Anzahl von weißen Blutkörperchen. Diese Zusammensetzung ermöglicht es dem Liquor, seine vielfältigen Funktionen zu erfüllen.
Produktion des Liquors
Der Liquor wird von speziellen Strukturen, den Plexus choroidei, in den vier Ventrikeln des Gehirns produziert. Diese Geflechtstrukturen filtern das Blut, um den Liquor zu bilden.
Funktionen des Liquors
Der Liquor cerebrospinalis erfüllt mehrere wichtige Funktionen:
Lesen Sie auch: Diagnose und Therapie der Meningitis
- Schutz: Eine der wichtigsten Funktionen des Liquors ist der Schutz des Gehirns und des Rückenmarks. Dadurch wird das zentrale Nervensystem bei plötzlichen Bewegungen oder Stößen abgefedert.
- Transport: Er transportiert Nährstoffe und Hormone zu den Nervenzellen und entfernt Stoffwechselprodukte.
- Regulation: Er trägt zur Aufrechterhaltung eines konstanten Milieus im zentralen Nervensystem bei.
Die Lumbalpunktion: Gewinnung von Liquor
Um den Liquor zu analysieren, wird eine Lumbalpunktion durchgeführt. Bei der Liquorpunktion wird nun dieser Liquorraum punktiert, und damit etwas dieser Flüssigkeit gewonnen. Das geschieht mit einer Kanüle bzw. Nadel. Die anschließende Liquoranalyse wird vor allem zur Diagnose von Erkrankungen, die das zentrale Nervensystem (ZNS: Gehirn, Rückenmark) betreffen, durchgeführt.
Ablauf der Lumbalpunktion
Der Punktionsort befindet sich zwischen den Dornfortsätzen des 3. und 4. oder des 4. und 5. Lendenwirbels. Die optimale Position des Patienten ist die Embryohaltung. Dazu wird eine sitzende Position mit maximaler Krümmung des Rückens eingenommen. Zunächst erfolgt die Markierung des Punktionsortes mit anschließender Desinfektion. Der Liquor wird in einem Röhrchen gesammelt (ca. 4ml werden meist benötigt) und die Nadel wieder herausgezogen.
Indikationen für eine Lumbalpunktion
Eine Lumbalpunktion wird durchgeführt bei:
- akuten vernichtenden Kopfschmerzen
- unklaren Bewusstseinsstörungen
- unklaren nicht anderweitig zuordnenbaren neurologischen Symptomen (z.B. Gefühlsstörungen, Muskelschwäche)
- Verdacht auf Meningitis oder Enzephalitis
- Verdacht auf Multiple Sklerose
- Verdacht auf Blutungen im Gehirn oder Rückenmark
- Verdacht auf Tumore im Bereich des zentralen Nervensystems
Risiken und Nebenwirkungen der Lumbalpunktion
Wie bei jedem medizinischen Eingriff sind auch bei der Lumbalpunktion gewisse Risiken möglich, die jedoch insgesamt als selten und meist gut kontrollierbar gelten. Die häufigste Nebenwirkung sind sogenannte postpunktionelle Kopfschmerzen, die durch den vorübergehenden Verlust von Liquor entstehen. Diese Kopfschmerzen zeigen sich typischerweise als dumpfes Ziehen, das sich beim Aufrichten verschlimmern kann und durch Ruhe und viel Flüssigkeit meist nach wenigen Tagen zurückgeht. Während der Durchführung kann es kurzzeitig zu elektrisierenden Schmerzen im Bein kommen, wenn die Nadelspitze eine Nervenwurzel berührt. In seltenen Fällen kann es zu Infektionen an der Einstichstelle kommen, weshalb vor dem Eingriff eine sorgfältige Desinfektion erfolgt. Blutungen im Bereich der Einstichstelle treten sehr selten auf.
Liquoranalyse bei Multipler Sklerose
Die Untersuchung des Liquor cerebrospinalis nimmt eine zentrale Rolle bei der Abklärung von Patient:innen mit Verdacht auf Multiple Sklerose (MS) ein. Bei MS verändern sich die Zusammensetzung und bestimmte Marker (wie z. B. Proteine oder körpereigene Substanzen) im Liquor. Wissenschaftliche Studien zeigen, dass die Analyse von oligoklonalen Banden, Neurofilament-Leichtketten und weiteren Entzündungsmarkern im Liquor wesentliche Hinweise auf entzündliche Prozesse liefert, die bei MS ablaufen.
Lesen Sie auch: Multiple Sklerose und der Albuminquotient
Ziele der Liquoranalyse bei MS
Die Lumbalpunktion wird bei MS eingesetzt, um entscheidende Einblicke in den Zustand des zentralen Nervensystems durch die Untersuchung der Rückenmarksflüssigkeit zu erhalten. Wenn Symptome wie Sehstörungen, Gefühlsstörungen oder Muskelschwäche auftreten, kann die Analyse des Liquors bei der Diagnose helfen, MS von anderen Erkrankungen abzugrenzen. Aber auch danach kann der Liquor wertvolle Einblicke in das Krankheitsgeschehen der MS liefern. Veränderungen in der Zusammensetzung des Liquors können Hinweise darauf geben, ob sich der Krankheitsverlauf verändert. Die Messung von NfL und anderen Biomarkern unterstützt somit eine präzisere Einschätzung der individuellen Wirksamkeit von Behandlungen.
Wichtige Parameter in der Liquoranalyse bei MS
Mehrere Parameter in der Liquoranalyse sind besonders relevant für die Diagnose und Beurteilung der MS:
- Zellzahl: Eine leichte Erhöhung der Zellzahl (bis maximal 50/µl) mit wenigen transformierten Lymphozyten und Plasmazellen kann auf eine Entzündung im ZNS hindeuten. Eine Zellvermehrung ≥ 5/µl kommt vor bei ZNS-Entzündungen, aber auch bei Tumorinfiltration der Meningen sowie als Reizreaktion nach Traumen, intrazerebralen und subarachnoidalen Blutungen, intrathekaler Applikation von Medikamenten (z. B. Zytostatika) oder nach wiederholter Lumbalpunktion und Anlage einer externen Ventrikeldrainage.
- Oligoklonale Banden (OKB): Bei etwa drei Viertel der MS-Betroffenen sind sie im Nervenwasser nachzuweisen: oligoklonale Banden. Der Nachweis einer intrathekalen Immunoglo-bulin(IgG)-Synthese gilt als Substitut für die zeitliche Dissemination gemäß den diagnostischen Kriterien (revidierte McDonald-Kriterien 2017) und erhöht die diagnostische Sicherheit. Der Goldstandard zum Nachweis einer intrathekalen IgG-Synthese ist bis dato die isoelektrische Fokussierung zur Detektion liquorspezifischer oligoklonaler Banden (OKB). Nachdem das Nervenwasser entnommen und im Labor aufbereitet worden ist, können Antikörper ihrer Größe nach aufgetrennt und sichtbar gemacht werden. Bei dieser Methode entsteht für jede Art von Antikörper ein sichtbarer Streifen, die sogenannte „Bande“. Die Entzündungsprozesse im Zentralen Nervensystem bei MS führen zu einer übermäßigen Bildung von Antikörpern. Da das Nervengewebe des ZNS in engem Kontakt zum Liquor, dem Nervenwasser, steht, werden die Antikörper in diesen abgegeben. Bei der Untersuchung des Nervenwassers (Liquordiagnostik) zeigen sich diese Antikörper dann in zahlreichen oligoklonalen Banden. Das Auftreten von oligoklonalen Banden im Nervenwasser belegt zwar einen chronisch-entzündlichen Prozess im ZNS, beweist aber nicht zwingend das Vorliegen einer MS.
- Kappa-freie Leichtketten (κ-FLC): Plasmazellen produzieren nicht nur Immunglobuline, indem sie jeweils zwei leichte und zwei schwere Immunglobulinketten aneinanderfügen, sondern zusätzlich einen Überschuss von rund 10-40% Leichtketten. Diese freien Leichtketten (FLC) können, wie Immunglobuline, bei chronisch-entzündlichen Erkrankungen des zentralen Nervensystems, wie etwa der MS, im Liquor akkumulieren. Die Höhe des κ-FLC-Index korreliert mit der zukünftigen Krankheitsaktivität der Multiplen Sklerose und kann frühe Schubaktivität bzw. -progression anzeigen. Bei gleicher diagnostischer Performance besticht der κ-FLC-Index durch eine Reihe von Vorteilen. Zunächst ist die Bestimmung der κ-FLC einfach und schnell mittels Nephelometrie oder Turbidimetrie durchführbar. Weiters ist die κ-FLC-Bestimmung kostengünstig und das Ergebnis unabhängig von den befundenden Ärzt:innen. Schließlich stellt der κ-FLC-Index eine metrische Variable dar und erlaubt eine Prognoseabschätzung des weiteren Krankheitsverlaufes bei Patient:innen mit MS.
- MRZ-Reaktion: Es besteht eine 2- oder 3-fach positive MRZ-Reaktion (intrathekale Synthese von mindestens 2 erregerspezifischen IgG-Antworten gegen Masern-, Röteln-, Varizella-Zoster-Virus) hochspezifisch für die multiple Sklerose (MS) und weisen die für diese Erkrankung typische polyklonale und unter anderem polyvirale B-Zell-Aktivierung nach.
- Albumin-Quotient (QAlb): Für die Beurteilung der Blut-Liquor-Schrankenfunktion (BLS) und einer möglichen intrathekalen Produktion von Immunglobulinen müssen für Albumin (Referenzprotein für die BLS) und Immunglobuline die Liquor-/Serumkonzentrationsquotienten berechnet werden. QAlb reflektiert die individuelle BLS, da Albumin rein extrazerebral (in der Leber) produziert wird und somit die Albuminkonzentration im Liquor ausschließlich aus dem Blut stammt.
Interpretation der Liquorbefunde
Die Interpretation der Liquorbefunde muss immer im Zusammenhang mit den klinischen Symptomen und den Ergebnissen anderer Untersuchungen (z.B. MRT) erfolgen. Ein typisches Befundmuster bei MS zeigt eine leichte Zellzahlerhöhung, das Vorhandensein von oligoklonalen Banden und/oder eine erhöhte κ-FLC-Konzentration.
Differenzialdiagnostische Aspekte
Es ist wichtig zu beachten, dass ähnliche Liquorbefunde auch bei anderen Erkrankungen auftreten können. Insbesondere bei fehlender oder nur transienter intrathekaler IgG-Synthese (Quotientendiagramm oder OKB) und/oder Zellzahl > 100/µl im akuten Schub muss Zweifel an der MS-Diagnose aufkommen und eine Neuromyelitis-optica-Spektrum-Erkrankung (NMOSD) oder Enzephalomyelitis mit Seropositivität für MOG-(Myelin-Oligodendrozyten-Glykoprotein-)IgG erwogen werden. Beide Erkrankungen sind antikörpervermittelte Entitäten, die mit der MS klinisch sowie auch radiologisch überlappen können und dominant die Sehnerven, das Myelon und den Hirnstamm betreffen. Sie unterscheiden sich jedoch hinsichtlich Prognose und Immuntherapie von der MS.
Weitere Erkrankungen, die durch Liquoranalyse diagnostiziert werden können
Durch die Analyse des Liquors können Ärzte Hinweise auf verschiedene neurologische Erkrankungen erhalten.
Lesen Sie auch: Überblick: Liquor bei Demenz
- Infektionen (z.B. Meningitis und Enzephalitis)
- Autoimmunerkrankungen (z.B. Autoimmunenzephalitis, GBS)
- Blutungen (z.B. Subarachnoidalblutung)
- Tumore (z.B. Meningeosis carcinomatosa, Tumore des Rückenmarks)
- Entzündungen (z.B. Vaskulitis)