1 Allgemeine Prinzipien der endokrinologischen Labordiagnostik

1.1 Grundlagen der endokrinologischen Labordiagnostik: Präanalytik, Analytik und Qualitätssicherung

Martin Bidlingmaier

1.1.1 Aktuelles

• Eines der großen Probleme der Hormonanalytik besteht in der schlechten Vergleichbarkeit der mit unterschiedlichen Methoden in unterschiedlichen Labors bestimmten Absolutkonzentrationen.

  • Im Rahmen von Standardisierungsbemühungen wird seit Jahren versucht, durch die Einführung internationaler - teilweise durch die WHO zur Verfügung gestellter - Referenzpräparationen (IRP) die Rückführbarkeit einer im lokalen Labor bestimmten Hormonkonzentration auf einen internationalen Standard zu ermöglichen.

  • In den letzten Jahren wurde hierdurch, z.B. bei der Bestimmung des Wachstumshormons, eine bessere Vergleichbarkeit der Ergebnisse erzielt.

  • Aktuell gibt es weitere internationale Initiativen, u.a. zur Standardisierung der Messung von Insulin, Schilddrüsenhormonen, Vitamin D, Parathormon und Markern des Knochenstoffwechsels.

• Neben der zur Kalibrierung der Messmethoden eingesetzten Referenzpräparation tragen vor allem Unterschiede in der Spezifität der Messverfahren zur Heterogenität der Ergebnisse bei.

  • In diesem Kontext bietet die Hormonbestimmung mittels Massenspektrometrie unbestreitbare Vorteile gegenüber immunometrischen Verfahren.

  • Insbesondere die Entwicklung entsprechend sensitiver Geräte und Applikationsprotokolle für die mit der Flüssigkeitschromatografie gekoppelte Massenspektrometrie erlaubt heute eine weitere Verbreitung dieser Messtechnik.

  • Geräte und Standards sind günstiger geworden, jedoch bleibt die Methodik meist teurer als herkömmliche Immunoassays.

  • Aus technischen Gründen ist die Anwendung derzeit zudem außerhalb von Forschungslabors in aller Regel noch auf niedermolekulare Substanzen wie Steroide oder biogene Amine beschränkt.

  • Klare Limitationen bestehen hinsichtlich des Aufwands und der Sensitivität bei den größeren Eiweißhormonen.

• Mit der technologischen Entwicklung der Laboranalytik erweitert sich auch das Angebot an verfügbaren Hormonbestimmungen.

  • Vielerorts werden so z.B. die Messung ganzer Profile unterschiedlicher Steroide aus Blut und Urin oder auch die Hormonmessung aus nicht invasiv vom Patienten selbst gewonnenen Speichelproben angeboten.

  • Zu beachten ist hierbei allerdings, dass die Messung mehrerer Hormone nur in den seltensten Fällen automatisch mit einer besseren diagnostischen Aussage einhergeht. Vielmehr ergeben sich oft schwierig zu interpretierende Konstellationen exotischer Analyten, die potenziell auch in einem diagnostischen Mehraufwand mit fragwürdigem klinischen Nutzen resultieren können.

  • Daher müssen neue diagnostische Möglichkeiten immer hinsichtlich Sensitivität und Spezifität in der Diagnostik endokriner Erkrankungen validiert, entsprechend umsichtig eingesetzt und Befunde mit spezieller Expertise vor dem Hintergrund aktueller Leitlinien interpretiert werden.

  • Bei der Speicheldiagnostik ist ein Nutzen derzeit im Wesentlichen für das Kortisol belegt.

• Die Verkaufszahlen für Nahrungsergänzungsmittel steigen in den letzten Jahren kontinuierlich an.

  • Ein kaum beachteter Nebeneffekt dieser Entwicklung ist, dass analytisch eigentlich uninteressante Stoffe in den Proben der Patienten dadurch so hohe Konzentrationen erreichen können, dass sie die labordiagnostischen Methoden stören.

  • Ein aktuelles Beispiel hierfür ist das Biotin (auch Vitamin B7 oder Vitamin H genannt).

    • Biotin ist auch ein in vielen modernen Messverfahren für Hormone eingesetzter Bindungspartner zur Signalverstärkung.

    • Durch die extrem hohen Konzentrationen in den Proben wird der analytische Prozess nun typischerweise so gestört, dass große Hormone falsch niedrig, kleine Hormone falsch hoch gemessen werden.

    • Bei der Messung diagnostischer Paare von Hormonen aus Hypophyse und peripherer Drüse kann es so zur Vorspiegelung von Erkrankungen kommen (z.B. erniedrigtes Thyreotropin [TSH], erhöhtes T3/T4).

    • Daher sollte spätestens bei der weiteren Abklärung klinisch nicht plausibler, "übertrieben florider" Laborkonstellationen der Patient nach der Einnahme von biotinhaltigen Nahrungsergänzungsmitteln gefragt werden.

    • Meist verschwindet die "pathologische" Laborkonstellation bei erneuter Bestimmung 2-3 Tage nach dem Absetzen von Biotin.

1.1.2 Definition

• Meist wird mit endokrinologischer Labordiagnostik der Prozess der eigentlichen Messung eines Hormons assoziiert.

• Hierfür kommen verschiedene, unter ? Durchführung allgemein beschriebene, Techniken zum Einsatz.

• Für die Aussagekraft von Hormonmessungen sind jedoch neben dem rein technischen Prozess der Messung die prä- und postanalytische Phase ebenso entscheidend.

  • Daher muss das endokrinologische Labor Informationen zu biologischen Einflussgrößen (z.B. Patientenvorbereitung, interferierende Medikation, ideale Abnahmezeitpunkte) sowie technischen Störfaktoren (z.B. interferierende Substanzen, Stabilität der Analyten, Transportbedingungen) zur Verfügung stellen.

  • In der postanalytischen Phase soll im Rahmen der fachspezifischen ärztlichen Befundung die Interpretation der erhobenen Messergebnisse vor dem Hintergrund methodenspezifischer Referenzbereiche und Entscheidungsgrenzen durch das Labor unterstützt werden.

1.1.3 Indikationen

• Die Indikation zu endokrinologischer Labordiagnostik sollte sich aus einem anamnestischen, klinischen und/oder durch vorangegangene Labordiagnostik entstandenen, konkreten Verdacht auf eine Erkrankung ergeben.

• "Präventive" Hormonbestimmungen ohne konkreten Verdacht ("Check") sind wegen der vielen Einflussfaktoren, möglicher unspezifischer Störgrößen sowie der hohen biologischen Variabilität und manchmal falscher Referenzbereiche häufig die Ursache unnötiger weiterer invasiver Diagnostik.

• Die wenigen Ausnahmen, in denen Hormonmessungen bei an sich unauffälligen, gesunden Individuen, z.B. aufgrund einer hohen epidemiologischen oder genetischen Wahrscheinlichkeit für das spätere Auftreten einer bestimmten endokrinologischen Erkrankung sinnvoll sein können, sind in den jeweiligen Kapiteln beschrieben.

1.1.4 Kontraindikationen

• Für die klassische Hormonbestimmung aus einer Blut-, Urin- oder Speichelprobe gibt es bei klarer klinischer Indikation zur Analytik eigentlich keine Kontraindikationen. So ist z.B. die für eine basale Hormonbestimmung benötigte Blutmenge in aller Regel so gering, dass sie selbst bei vorbestehender Anämie kein Problem darstellt.

• Die Durchführung von Testverfahren - ggf. mit wiederholten Blutentnahmen - kann bei relevanten Begleiterkrankungen jedoch ggf. kontraindiziert sein (z.B. Insulin-Hypoglykämie-Test [IHT] bei koronarer Herzerkrankung oder Epilepsie, Kochsalzbelastungstest bei dekompensierter Herzinsuffizienz oder ausgeprägter Hypernatriämie).

1.1.5 Aufklärung und spezielle Risiken

• Die traditionelle Hormonanalytik per se erfordert keine über die Anforderungen sonstiger Bioprobenentnahmen hinausgehende Aufklärung. Bei der molekularbiologischen Diagnostik sind die...