Zellzahl 6 im Liquor bei Multipler Sklerose: Ursachen und Diagnostik

Die Untersuchung des Liquors cerebrospinalis ist ein wesentlicher Bestandteil der Diagnostik neurologischer Erkrankungen. Sie kann bei Verdacht auf Meningitis, Multiple Sklerose (MS), Blutungen oder Meningeosis carcinomatosa die Therapieentscheidung bestimmen. Die Analyse des Liquors ist eine essenzielle Maßnahme bei neurologischen Erkrankungen 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.

Grundlagen der Liquoranalytik

Die Liquoranalytik besteht aus einem dreiteiligen 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.

Präanalytik

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. 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. 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.

Analytik

Zellprofil: Automaten zur Zellzählung und -differenzierung sollten wegen unzuverlässiger Befunde vermieden werden. Die Differenzialzytologie sollte uneingeschränkt bei jeder Punktion unabhängig von der Gesamtzellzahl durchgeführt werden. 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. Das normale Zellbild besteht aus mononukleären Zellen mit deutlichem Überwiegen von Lymphozyten gegenüber Monozyten.

Laktat und Glukose: Die Bestimmung des Liquorlaktats ist - da auch ohne Kenntnis des korrespondierenden Serumwertes diagnostisch relevant - gegenüber der Bestimmung der Liquorglukose, die stets in Bezug zur Serumglukose beurteilt werden muss (normal: Liquor-/Serumquotient > 0,5), vorteilhaft. Zu einem Anstieg des Liquorlaktats kommt es insbesondere bei Infektionen durch Bakterien und Mycobakterium tuberculosis sowie auch bei Meningeosis carcinomatosa.

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Proteinprofil: Liquor und Serum (verdünnt) müssen für die Proteinanalytik im selben Test und im vergleichbaren Konzentrationsbereich gemessen werden, um methodischen Impräzisionen vorzubeugen. 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. 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.

Die zusammenfassende Darstellung der erhobenen Einzelparameter in einem integrierten Gesamtbefund ist unerlässlich, um krankheitstypische Befundmuster sowie deren Plausibilität auf Anhieb zu erfassen. Der integrierte Gesamtbefund umfasst obligat Angaben zu:

• der zellulären Beschaffenheit des Liquors (Zellzahl und Zytologie).
• den Liquor-/Serumquotienten von Albumin und den Immunglobulinen. 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. Mit Bezug auf QAlb erlaubt die vergleichende Analyse der Liquor-/Serumquotienten für die Immunglobulinklassen eine quantitative Aussage darüber, ob sich mehr IgG, IgA oder IgM im Kompartiment Liquor befindet, als dies theoretisch durch reine Diffusion zu erwarten wäre. Ist dies der Fall, liegt eine intrathekale Ig-Produktion vor, die einen entzündlichen Prozess im ZNS nachweist und je nach Befundmuster dessen nähere Eingrenzung ermöglicht.
• der Relation der Immunglobulin-Quotienten zum Albumin-Quotienten anhand von Quotendiagrammen, die von Reiber und Felgenhauer etabliert wurden und einer empirisch und theoretisch fundierten Hyperbelfunktion folgen. Die Quotientendiagramme für IgG, IgA, IgM werden, sortiert nach der Radiusgröße der Proteine (IgG < IgA < IgM), grafisch untereinander wiedergegeben, was neben der Erkennung krankheitstypischer Muster dem Labor auch die Überprüfung der Befundplausibilität gestattet.
• oligoklonalen IgG-Banden (OKB). OKB 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.

Fakultativ und je nach klinischer Fragestellung können im integrierten Gesamtbefund Angaben zum Liquorlaktat, zur Glukosekonzentration in Liquor und Serum oder Spezialparameter wie erregerspezifische Antikörperindizes (AI) und Demenzmarker ergänzt werden.

Spezialanalytik

Demenzmarker: Gegenwärtig sind die Biomarker Amlyoid-β1-42 (Aβ1-42), Amlyoid-β1-40 (Aβ1-40), Gesamt-Tau und Phospho-Tau-181 (pTau) sowie 14-3-3-Protein und der PrPSc-Aggregationsassay klinisch validiert und etabliert und können vor allem zur Positivdiagnostik verwendet werden (siehe Tabelle 1 bzgl. Referenzwerte für Alzheimer-Demenz). Andere primäre Demenzen, wie zum Beispiel die PPA (primär progrediente Aphasien) oder DLB (Demenz mit Lewy-Körperchen, „dementia with Lewy bodies“) bieten jedoch eine signifikante Überlappung einiger Biomarker, insbesondere Amyloid-β1-42 (Aβ1-42) und Gesamt-Tau, sodass eine rein neurochemische Differenzierung der unterschiedlichen Demenzätiologien basierend auf diesen Liquorbiomarkern allein gegenwärtig unzureichend ist.

Erregerdiagnostik bei Infektionen des ZNS: Erregerspezifische Antikörperindizes (AI) ermöglichen den diagnostisch bedeutsamen Nachweis einer intrathekalen Synthese von IgG-Antikörpern mit Spezifität für diverse Erregerantigene. Die Berechnung gelingt durch Quotientenbildung der Liquor-/Serumkonzentrationen des spezifischen IgG (QIgGspez) und deren Bezug auf die Liquor-/Serumkonzentrationen des Gesamt-IgG (QIgGgesamt). Werte ≥ 1,5 zeigen an, dass der Anteil des spezifischen IgG am Gesamt-IgG im Kompartiment Liquor größer ist als der Anteil des spezifischen IgG am Gesamt-IgG im Serum und belegen eine intrathekale Synthese des spezifischen IgG. AI gelten bei einigen Infektionen als Goldstandard für den Erregernachweis (z. B. Neuroborreliose, Neuro-Lues) und sind als 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.

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Der direkte Erregernachweis erfolgt mikroskopisch (z. B. Gram-Färbung zum Nachweis von Bakterien oder Tuschefärbung zum Nachweis von Kryptokokken), anhand Antigen-Schnelltests, kultureller Erregeranzucht (zeitaufwendig und Ergebnis erst mit Latenz) und durch Detektion pathogenspezifischer Genomabschnitte mittels Nukleinsäure-Amplifikationstechniken (am häufigsten Polymerase-Kettenreaktion, PCR).

Einige typische Konstellationen bei Entzündungen und Neoplasien des ZNS, die direkt aus dem integrierten Gesamtbefund ablesbar sind und gegebenenfalls eine weitere Spezialdiagnostik erfordern, sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Zellzahl 6 im Liquor: Ursachen und Interpretation

Eine Zellzahl von 6/µl im Liquor wird als leicht erhöht betrachtet, da der Referenzbereich üblicherweise bei 0-5 Zellen/µl liegt. Erhöhte Zellzahlen im Liquor können verschiedene Ursachen haben, wobei die Interpretation im Kontext der klinischen Symptomatik und anderer Liquorparameter erfolgen muss.

Mögliche Ursachen einer leichten Zellzahlerhöhung (Zellzahl 6/µl)

• Multiple Sklerose (MS): Bei MS 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 (Parameter mit höchster Spezifität für MS, weniger sensitiv [ca. 63 % der Fälle] als OKB [> 90 %]).
• Autoimmunenzephalitis: Häufig, aber nicht in allen Fällen, liegt 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.
• Virale Infektionen: Virale Infektionen des ZNS zeigen in der Liquordiagnostik im Allgemeinen ein einheitlicheres Muster als bakterielle Infektionen. Die hauptsächlichen Unterschiede sind häufig normale Laktatwerte im Liquor, die Abwesenheit einer IgA-Synthese zum Zeitpunkt der ersten diagnostischen Punktion und eine schwächer ausgeprägte Blut-Liquor-Schrankenfunktionsstörung. Die üblicherweise niedrigeren Zellzahlen bei Virusinfektionen sollten differenzialdiagnostisch nicht überbewertet werden, da einige bakterielle Infektionen ähnlich niedrige Zellzahlen haben.
• Neuroborreliose: Dieses Muster mit einer dominanten, humoralen IgM-Reaktion und einer starken Reduktion des Liquorumsatzes hat zusammen mit einem Nachweis IgM-haltiger aktivierter B-Lymphozyten (oder Plasmazellen) im Liquor eine diagnostische Spezifität von 96 %(!) und eine diagnostische Sensitivität von 70 %. Der zusätzliche Nachweis einer intrathekalen Synthese von borrelienspezifischen Antikörpern erhöht die Sensitivität auf 80 %.
• Andere entzündliche ZNS-Erkrankungen: Auch andere entzündliche Erkrankungen des ZNS können mit einer leichten Zellzahlerhöhung im Liquor einhergehen.
• Reizpleozytose: Eine Pleozytose kann, außer bei Entzündungen, auch bei Tumoren, Traumen, Parenchymblutungen oder nach einer vorangegangenen Lumbalpunktion (Reizpleozytose) auftreten.
• Fehler bei der Probenentnahme oder -verarbeitung: Nach der Entnahme sollte der Liquor innerhalb von 2 Stunden untersucht werden, sonst ist ggf. mit zu niedrigen Zellzahlen zu rechnen. Erythrozyten im Liquor sind entweder artifiziell (durch die Entnahme) oder durch intrazerebrale Blutungen bedingt.

Multiple Sklerose im Fokus

Da die Fragestellung sich auf die Ursachen einer erhöhten Zellzahl im Liquor bei Multipler Sklerose bezieht, wird dieser Aspekt im Folgenden vertieft.

Multiple Sklerose: Eine chronisch-entzündliche ZNS-Erkrankung

Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS). Die neurologischen Beschwerden sind auf multiple Entmarkungsherde sowie auf eine diffuse neuronale Zerstörung der weißen und grauen Substanz zurückzuführen. Die exakte Ursache ist trotz intensiver weltweiter Forschung noch nicht entschlüsselt.

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Diagnostischer Stellenwert der Liquoruntersuchung bei MS

Die Liquoranalyse ist ein essenzieller diagnostischer Baustein bei MS. Eine intrathekale IgG-Synthese kann als kardinaler Befund gemäß den aktuellen Diagnosekriterien zum diagnostisch geforderten Nachweis der zeitlichen Dissemination des Entzündungsprozesses herangezogen werden, sofern in der kranialen Magnetresonanztomografie (MRT) die Kriterien für die ebenfalls nachzuweisende örtliche Dissemination (≥ 1 krankheitstypische T2-Läsionen in mindestens 2 MS-typischen Regionen) erfüllt sind, jedoch keine aktiven (Kontrastmittel anreichernden) Läsionen als Korrelat einer zeitlich versetzten und damit chronischen Evolution der Entzündung vorhanden sind.

Typische Liquorparameter bei MS

• Zellzahl: Leichte Erhöhung (maximal bis 50/µl), typischerweise mit wenigen transformierten Lymphozyten und Plasmazellen.
• Intrathekale IgG-Synthese: Nachweisbar im Quotientendiagramm oder durch liquorspezifische oligoklonale Banden (OKB). OKB sind sensitiver als das Quotientendiagramm.
• MRZ-Reaktion: Eine 2- oder 3-fach positive MRZ-Reaktion (gegen Masern-, Röteln- und Varizella-Zoster-Virus) ist hochspezifisch für MS.

Differenzialdiagnostische Aspekte

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. Neben den klinisch erhobenen Parametern ist vor allem der Aquaporin-4 Antikörper (AQP4-Ak)-Status ein wichtiges Kriterium zur diagnostischen Abgrenzung, da diese Autoantikörper bei etwa 75 % der NMOSD-Patient:innen vorkommen, bei MS-Patient:innen aber nicht zu finden sind. Weiterhin können bildgebende Verfahren, wie die Magnetresonanztomografie (MRT), die Differenzialdiagnose absichern.

Chlamydien-Hypothese bei Multipler Sklerose

Es gibt eine Reihe von Argumenten für die These, daß auch die MS das Resultat einer chronisch persistierenden Infektion des Zentralnervensystems mitChlamydia pneumoniae darstellt:

• Von Kurztke et al. wurden anhand der Analyse der MS-Epidemie nach 1940 auf den Färöer-Inseln epidemiologische Kriterien für ein zu forderndes infektiöses Agens in der Pathogenese der MS erstellt. Unter Antibiotika-Therapie mit Ofloxacin und Rifampicin verbesserte sichdie Symptomatik.
• Das gleiche Forschungsteam aus Nashville/USA berichtet jetzt über den Nachweis von Chlamydia pneumoniae mittels PCR und Kultur bei MS-Patienten: In Untersuchungen bei 17 Patienten mit schubförmiger multipler Sklerose wurde bei allen in der PCR und bei acht Patienten kulturell Chlamydia pneumoniae im Liquor nachgewiesen. Bei Patienten mit progredienter MS gelang in 19 von 20 Patienten der PCR-Nachweis, bei 16/20 der kulturelle Nachweis. Ferner wurden die als oligoklonale Banden bekannten autochthon produzierten IgGFraktionen im Liquor von Chlamydia pneumoniae adsorbiert, ein möglicher Hinweis auf die Spezifität dieser Antikörper. Eine Kontrollgruppe neurologischer Patienten (n=27) ohne MS wies sowohl in der PCR, als auch inder Kultur überwiegend negative Ergebnisse auf (PCR positiv 4/27, kulturell positiv 3/27).
• Die gängige, für symptomatisch gehaltene Therapie mit Interferon-beta hat eine potentielle ChlamydienWirksamkeit: Experimentell lassen sich Chlamydien durch Interferon inhibieren.
• Die geographische Epidemiologie der MS und die der Arteriosklerose weisen eine bemerkenswerte, zuvor noch nicht berücksichtigte Ähnlichkeit auf. Beide Erkrankungenzeigen ein nahezu identisches Nord-Süd-Gefälle und eine ähnliche weltweite Verteilung.
• Säugetierchlamydien können besonders bei Rindern zu einer chronischen Enzephalomyelitis führen, die derMS ähnelt. Es gibt also so etwas wie eine natürliche Rinder-MS.
• Migrationsstudien zeigen, daß Migranten das Risiko, eine multiple Sklerose zu entwickeln, von dem Land mitnehmen, in dem sie während ihrer Pubertät gelebt haben. Das Migrationsverhalten der MS paßt gut zu der These, daß die primäre Gefäßinfektion von Chlamydia pneumoniae typischerweise in der älteren Kindheit,beziehungsweise der Adoleszenz erfolgt.

Es erscheint notwendig, einen möglichen Zusammenhang zwischen MS und Chlamydien zu untersuchen. Chlamydien-Serologie, Chlamydien-PCR, Immunhistologie, möglichst sogar Anzucht, sollten bei frisch aufgetretener MS zum diagnostischen Standard gehören. Ebenso ergibt sich die Forderung nach genau kontrollierten Therapiestudien mit Antibiotika bei Patienten mit multipler Sklerose, die eine gute Wirkung gegen Chlamydia pneumoniae haben und neben den etablierten klassischen, aber auch modernen Therapieverfahren dermultiplen Sklerose gegeben werden können.

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