Medizinisches Labor Bremen
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Demenz

Typische Veränderung bei Patienten mit Alzheimer-Demenz

Bedingt durch die demographische Entwicklung der Bevölkerungsstruktur werden die nächsten Jahre einen deutlichen Anstieg der Demenzerkrankungen bringen. Ca. 25 % der 80- bis 89-Jährigen werden an Morbus Alzheimer erkranken. Verbesserte medikamentöse Behandlungsoptionen erhöhen die Notwendigkeit einer Früherkennung. Spezielle Laboruntersuchungen können hierbei wichtige Hilfestellungen geben. Genetische Risikofaktoren können aus dem EDTA-Blut durch die Genotypisierung des Apolipoprotein E erkannt werden, während eine Kombination mehrerer Liquoruntersuchungen zur labortechnischen Sicherung der Diagnose Morbus Alzheimer bzw. zur Differenzialdiagnose genutzt werden kann. Wichtig ist die kombinierte Betrachtung der Laborwerte im Zusammenhang mit klinischen und bildgebenden Verfahren, wie sie in unserer Informationsschrift Laboruntersuchungen in der Demenzdiagnostik beschrieben ist.

Wichtig für alle Liquoranalysen ist die Präanalytik: bitte nur sterile Polypropylenröhrchen benutzen, Liquor gekühlt oder eingefroren lagern und versenden, aber wiederholte Einfrier- und Auftauzyklen vermeiden!

Tau-Protein i. L.
Phospho-Tau i. L.
ß-Amyloid (Aß 1-42) i. L.
ß-Amyloid-Quotient i. L.
Apolipoprotein E im EDTA-Blut

Tau-Protein i. L.
Ein typisches Merkmal der Alzheimer-Demenz ist die verstärkte Bildung von Fibrillenbündeln in den Neuronen. Sie ist Folge einer Destabilisierung der neuronalen Mikrotubuli, welche im physiologischen Zustand offenbar durch verschiedene Tauproteine verhindert wird. Eine Erhöhung der messbaren Gesamt-Tau-Konzentration im Liquor hat sich als brauchbarer Indikator eines Nervenzelluntergangs erwiesen. Am besten untersucht ist diese Erhöhung in der Diagnostik des M. Alzheimer, jedoch ist altersabhängig bereits bei Gesunden mit höheren Werten zu rechnen. Auch andere Erkrankungen mit Schädigung der Neuronen (degenerativ, entzündlich, vaskulär, tumorös) können zu erhöhten Tau-Werten führen. Die höchsten Tau-Konzentrationen werden bei der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung und bei Hirninfarkten beobachtet. Zur Demenzdiagnostik empfiehlt sich deshalb immer die kombinierte Bestimmung auch des ß-Amyloidproteins im Liquor. Es kann dasselbe Polypropylenröhrchen wie für das ß-Amyloid benutzt werden (bitte kühlen, aber nicht mehrfach wiederholt einfrieren).

Phospho-Tau i. L.
Nach heutigem Verständnis der Pathogenese der Alzheimer-Demenz führen enzymatische Störungen zu einer verstärkten Phosphorylierung der Tau-Proteine. Diese scheint die physiologische Stabilisierungsfunktion für die Mikrotubuli zu beeinträchtigen, so dass verstärkte Bündelbildung („Alzheimer-Fibrillen“) mit Zelluntergang resultiert. Laboranalytisch am besten charakterisiert ist ein Nachweisverfahren, mit dessen Hilfe die Hyperphosphorylierung in Position Threonin181 des Tau-Proteins im Liquor gemessen werden kann. Interessanterweise werden erhöhte phospho-Tau-Werte nach jetzigem Kenntnisstand nur bei Alzheimer-Demenz, nicht aber bei anderen Demenzformen beobachtet, so dass dem Parameter wohl differenzialdiagnostische Bedeutung zukommt. Selbst bei maximaler Erhöhung des Gesamt-Tau im Rahmen einer Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung bleibt das phospho-Tau normwertig. Die Analyse kann aus demselben Röhrchen wie für ß-Amyloid und Gesamt-Tau (gekühlt, nicht mehrfach wiederholt eingefroren) erfolgen.

ß-Amyloid (Aß 1-42) i. L.
Die histochemisch im demenziellen Hirn nachweisbaren senilen Amyloidplaques setzen sich hauptsächlich aus proteolytischen Abbauprodukten des physiologischen Amyloidprecursorproteins APP, den sogenannten ß-Amyloidpeptiden (Aß-Peptiden) zusammen. Im Liquor von Patienten mit Alzheimer-Demenz werden typischerweise erniedrigte Werte des Aß1-42 Peptids bereits in frühen Krankheitsstadien nachgewiesen. Der ursächliche Zusammenhang ist noch nicht abschließend geklärt, es liegt aber wohl nicht nur eine verstärkte Amyloidablagerung in den Plaques vor. Auch bei cerebraler Amyloidangiopathie, der amyotrophen Lateralsklerose und der Lewy- Körperchen-Demenz werden Erniedrigungen des Amyloidspiegels im Liquor beobachtet. Die Aussagekraft der Untersuchung wird durch die kombinierte Bestimmung mit dem Tau-Protein im Liquor wesentlich verbessert. Einige Studien weisen darauf hin, dass die Sensitivität und Spezifität der Untersuchung auch noch durch die Bestimmung des Amyloidquotienten (Aß1-42 x 10/Aß1-40) erhöht werden kann. Als Probenröhrchen bitte Polypropylen benutzen und den Liquor kühlen, aber nicht mehrfach wiederholt einfrieren; anderenfalls ist mit falsch erniedrigten Werten zu rechnen.

ß-Amyloid-Quotient i. L.
ß-Amyloidplaques setzen sich hauptsächlich aus enzymatischen Abbauprodukten des ß-Amyloidvorläuferproteins (ß-APP) zusammen. Bei der Plaquebildung kommt es zu einer Abnahme der Liquorkonzentration des ß-Amyloid-1-42-Proteins (Aß1-42), während die Gesamtkonzentration aller Amyloidproteine und die des ß-Amyloids mit der höchsten Konzentration, nämlich Aß1-40, unverändert bleibt. Studienergebnisse weisen darauf hin, daß durch die Errechnung des Quotienten aus Aß1-42 x 10 / Aß1-40 eine bessere Diskriminierung zwischen Alzheimer und Gesunden gelingt als durch die isolierte Aß1-42-Bestimmung. Durch die Kombination mit weiteren Parametern (Tau, pTau) können Sensitivität und Spezifität in Bereiche angehoben werden, die für medizinische Laboranalysen gefordert werden müssen.)

Apolipoprotein E im EDTA-Blut
Statistische Metaanalysen weisen auf genetische Risikofaktoren für eine Alzheimer-Demenz hin. Am besten charakterisiert wurde bisher die Typisierung des Apolipoproteins E. Vorliegen des Allels 4 (APO E4) bedingt offenbar ein stärkeres Alzheimer-Risiko als andere Allele, und verlagert den Beginn der Erkrankung um 8 bis 16 Jahre nach vorn. Alzheimer-Patienten mit dem APO E4 zeigen in der Liquoranalyse noch niedrigere ß-Amyloidwerte als bei anderem APO-E-Allel. Die homozygote Ausprägung APO E4/4 verstärkt diese Faktoren weiter. Die Bestimmung erfolgt als Genotyp aus EDTA-Blut.