Villa Metabolica

Anschrift: 

Biochemisches Labor
Zentrum Kinder- und Jugendmedizin
Universitätsmedizin Mainz
Gebäude 109
Langenbeckstr. 1
55131 MAINZ

Laboranforderung für:
Morbus Fabry
Gangliosidosen / Leukodystrophien
M. Gaucher und M. Niemann-Pick
Glykoproteinosen / Mukolipidosen
Mukopolysaccharidosen
Morbus Pompe

email: 

Biochem.Labor@kinder.klinik.uni-mainz.de

Patienten mit einer Mukopolysaccharidose weisen im Urin einen erhöhten Gehalt an Glykosaminoglykanen (Dermatansulfat, Heparansulfat, Chondroitinsulfat) auf. Auf dem Nachweis einer vermehrten Ausscheidung an komplexen Kohlehydraten (Glykosaminoglykanen, Oligosacchariden) beruhen die Gruppen-Tests, durch die eine große Zahl von Störungen im Stoffwechsel komplexer Kohlehydrate erfaßt werden kann:

- Berry-Test:
Dieser einfache Suchtest beruht auf der spezifischen Färbung der Mukopolysaccharide mit Toluidin-Blau. Durch einen zu hoch konzentrierten Urins kann dieser Test falsch-positiv ausfallen, es können jedoch auch falsch-negative Resultate erhalten werden (besonders bei M. Morquio).

- Quantitative Analyse der Mukopolysaccharide:
Die quantitative Analyse der Mukopolysaccharide erfolgt mit dem DMB-Test: Glykosaminoglykane lassen sich mit einem bestimmten Farbstoff (Dimethyl-Methylenblau) spezifisch anfürben. Die Farbreaktion kann photometrisch gemessen werden und erlaubt eine exakte Bestimmung der Mukopolysaccharide im Urin, wobei die Glykosaminoglykan-Konzentration auf den Kreatinin-Wert bezogen wird.

- Dünnschicht-Chromatographie der Oligosaccharide
Höhermolekulare Oligosaccharide lassen sich mittels Dünnschicht-Chromatographie qualitativ nachweisen. Mit Hilfe dieser Methode können insbesondere Patienten mit einer GM1-Gangliosidose, Sialidose, Mannosidose, Fukosidose und Aspartylglukosaminurie erfaßt werden.

- Nachweis freier Neuraminsüure
Auch freie Neuraminsäure kann in einem Dünnschicht-chromatographischen Verfahren im Urin nachgewiesen werden. Diese Methode erlaubt die Diagnose einer Salla-Disease oder ühnlicher Krankheitsbilder, die mit erhöhter Neuraminsäure-Ausscheidung (Sialurie) einhergehen.

Das Verteilungsmuster der im Urin ausgeschiedenen Glykosaminoglykane weist bei den verschiedenen Mukopolysaccharidosen spezifische Unterschiede auf: So scheiden Patienten mit einem M. Hurler oder einem M. Hunter vorwiegend Dermatan- und Heparansulfat aus, während eine vermehrte Keratansulfat-Ausscheidung auf einen M. Morquio hinweist. Der Differenzierung der verschiedenen Mukopolysaccharide dient die Elektrophorese: Die aus dem Urin isolierten Glykosaminoglykane werden auf einer Zelluloseazetat-Folie elektrophoretisch aufgetrennt. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Dermatan-, Heparan-, Chondroitin- und Keratan-Sulfat identifiziert werden.

Die Urin-Untersuchung erlaubt nur eine vorläufige diagnostische Zuordnung zu einer bestimmten Mukopolysaccharidose oder Glykoproteinose. Zur definitiveN Diagnose ist der Nachweis des zugrundeliegenden Enzymdefektes erforderlich. Nur dadurch ist auch eine pränatale Erfassung einer bestimmten Stoffwechsel-störung möglich.

Lysosomale Enzyme können in kultivierten Fibroblasten gemessen werden. Teilweise ist jedoch auch eine enzymatische Bestimmung im Serum oder in einer Leukozytenpräparation möglich. Die Enzym-Messungen erfolgen mit Hilfe künstlicher Substrate: Bei diesen Substanzen ist die für die katalytische Aktivität erforderliche spezifische Bindungsstelle an die fluoreszierende Substanz Methylumbelliferon gebunden. Unter der Enzym-Einwirkung wird Methylumbelliferon freigesetzt und kann dann in einem Fluoreszenz-Photometer gemessen werden.

Bei allen lysosomalen Speicherkrankheiten ist eine pränatale Diagnose in kultivierten Amnionzellen möglich. Einige lysosomale Enzyme lassen sich auch in Chorionzellen messen; das Ergebnis der biochemischen Analyse kann dann bereits im 1. Trimenon vorliegen.

Eine Reihe von Symptomen kann an eine lysosomale Speicherkrankheit denken lassen. Vergröberte Gesichtszüge bereits im Säuglingsalter sind Hinweis für eine Mukolipidose II oder eine GM1-Gangliosidose. Auch ein früh auftretender Gibbus ist ein wichtiger Hinweis auf eine Störung im Stoffwechsel komplexer Kohlehydrate (Mukopolysaccharidose, Mukolipidose, Glykoproteinose). Es ist empfehlenswert, zunüchst den Urin auf Mukopolysaccharide, Oligosaccharide und freie Neuraminsäure zu untersuchen.

Dabei sind jedoch folgende Punkte zu beachten:

Der Nachweis eines Enzym-Defektes kann nicht unbedingt auch eine Aussage über die exakte biochemische und klinische Diagnose machen: Wurde bei einem Patienten mit Hurler-ähnlichem Gesicht und ausgeprägter neurologischer Symptomatik lediglich eine erniedrigte Aktivität der N-Azetylgalaktosamin-6-Sulfatase gemessen, so muß zunächst die biochemische Diagnose lauten: Mukopolysaccharidose Typ IV (M. Morquio). Bei Kenntnis der klinischen Daten des Patienten wird der Untersucher jedoch noch weitere Sulfatasen messen, so daß dann die Diagnose eines multiplen Sulfatase-Defektes gestellt werden kann.

Eine erniedrigte Aktivität der Arylsulfatase A kann in seltenen Füllen auch in der Normal-Population gefunden werden. Dieser Befund wird als Pseudo-Arylsulfatase-Defizienz bezeichnet.

Aus diesen Beispielen wird ersichtlich, daß die Diagnose einer lysosomalen Speicherkrankheit eine enge Kooperation von betreuendem Arzt, biochemischem Labor und eventuell auch Pathologen erfordert. Nur dadurch sind eine exakte Einordnung des Krankheitsbildes und meist auch eine prognostische Aussage möglich. Auch setzt eine pränatale Diagnose selbstverständlich voraus, daß bei dem Index-Fall der Nachweis des zugrundeliegenden Enzym-Defektes geführt wurde.

MUKOPOLYSACCHARIDOSEN

MUKOLIPIDOSEN

GLYKOPROTEINOSEN

FREIE NEURAMINSÄURE-SPEICHERKRANKHEIT

GANGLIOSIDOSEN

LIPIDOSEN

Abkürzungen: F = Fibroblasten, L = Leukozyten, S = Serum

MUKOPOLYSACCHARIDOSEN

MUKOLIPIDOSEN