Die genannten Aktivitaumlten werden in Kooperation mitverschiedenen nationalen und internationalen Institutionenund Vereinigungen durchgefuumlhrt Organe von INSTAND sindneben Vorstand und Mitgliederversammlung ein wissen-schaftlicher Beirat und ein von der Bundesaumlrztekammer be-nannter Ringversuchsleiter
Adresse der GeschaumlftsstelleInstitut fuumlr Standardisierung und Dokumentation imMedi-
zinischen Laboratorium eVINSTAND eVUbierstr 20D-40223 DuumlsseldorfTel 0211 1592130Fax 0211 15921330E-mail instandinstand-evde
Institut fuumlr Standardisierung undDokumentation im MedizinischenLaboratorium eV
Definition Zentraler Regulator des plasmatischen und zellu-laumlren Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels
Struktur Heterodimer aus A- (21 Aminosaumluren) und B-Kette(30 Aminosaumluren) die uumlber zwei Disulfidbruumlcken verknuumlpft sind
Synthese ndashVerteilung ndashAbbau ndash Elimination Insulin wirdals 110 Aminosaumluren langes Praumlproprotein in den pankreati-schen b-Zellen synthetisiert Die 24 Aminosaumluren Leaderse-quenz wird kotranslational abgespalten Proinsulin (86 Ami-nosaumluren) wird in den sekretorischen Granula proteolytischzu Insulin prozessiert (s Abbildung) Daran sind die Carb-
oxypeptidase H sowie die Prohormonkonvertasen 2 und3 beteiligt Aminosaumluren 1ndash30 des Proinsulins entsprechender B-Kette des reifen Insulins Aminosaumluren 66ndash86 derA-Kette Aminosaumluren 33ndash63 bilden das C-Peptid
In der folgenden Abbildung ist die Struktur von Proinsulinund Insulin dargestellt Die dunkelgrauen Kreise symbolisie-ren die Aminosaumluren des Insulins die hellgrauen die desC-Peptids Die weiszligen Kreise stehen fuumlr Aminosaumluren diebei der Prozessierung abgespalten werden Die schwarzenKreise repraumlsentieren Cysteinreste
Nach der Sekretion in die Pfortaderzirkulation wird etwadie Haumllfte des Insulins in der Leber direkt abgefangen DerRest wird uumlberwiegend in der Niere abgebaut Wegen desfehlenden First-pass-Effekts erreichen Proinsulin und dieanderen Insulinvorstufen zusammen ca 20ndash25 der Insulin-konzentration
Funktion ndash Pathophysiologie Insulin stimuliert die Auf-nahme von Glukose in Zellen vor allem Muskelzellen undAdipozyten Dafuumlr sind Glukosetransporter erforderlich diedurch die Insulin-induzierte Signalkaskade an die Zellmem-bran transloziert werden Insulinmangel oder verminderteAnsprechbarkeit des Insulinrezeptors auf Insulin fuumlhren zuStoumlrungen des Glukose- und Fettstoffwechsels Sie sind dieUrsache des Diabetes mellitus Typ 1 und 2 Eine inadaumlquathohe Insulinproduktion fuumlhrt zu Hypoglykaumlmien
Probenstabilitaumlt Insulin ist im Vollblut bei Raumtemperaturbis zu 24 Stunden stabil nach Zentrifugation ist Insulin fuumlr biszu 3 Tage bei Raumtemperatur stabil Bei 4 C verlaumlngernsich die Zeiten auf 1 bzw 2 Wochen Bei 20 C ist Insulinmindestens uumlber mehrere Monate stabil
Analytik Radioimmunoassay Enzymimmunoassay undeine Reihe proprietaumlrer immunometrischer Testformate sind
1254 Insulinaumlhnlicher Wachstumsfaktor I
kommerziell verfuumlgbar Praktisch alle Assays haben relevanteKreuzreaktivitaumlten mit Insulinvorstufen
Konventionelle Einheit mUL
Internationale Einheit pmolL
Umrechnungsfaktor zw konv u int Einheit DerUmrechnungsfaktor ist abhaumlngig von der Standardisierungdes Assays und damit vom Hersteller Meist entspricht1 mU etwa 6ndash75 pmol
Referenzbereich ndash Erwachsene Referenzwerte sind testab-haumlngig da unterschiedliche Kreuzreaktivitaumlten mit einzelnenVorstufen des Insulins bestehen
Nuumlchtern lt5ndash10 mUL
Referenzbereich ndash Kinder S Erwachsene
Indikation Indikation ist meist die Abklaumlrung von Hypogly-kaumlmien Bei der Diagnostik des Diabetes ist Insulin in allerRegel nur fuumlr Studienzwecke und wissenschaftliche Frage-stellungen von Interesse Daneben kann die Insulinbestim-mung fuumlr die Einschaumltzung der residualen b-Zellfunktion vonInteresse sein
Interpretation Fuumlr die angegebenen Indikationen sind meistFunktionsteste erforderlich deren Interpretation dort (Hun-gerversuch Glukosetoleranztest intravenoumls) beschriebenist Insulinantikoumlrper die z B beim Typ-I-Diabetes auftretenstoumlren die Analytik und sollten durch Faumlllung mit Polyethy-lenglykol entfernt werden Kreuzreaktivitaumlten mit Pro-insulin und anderen Insulinvorstufen sind zu beruumlcksichtigen
Diagnostische Wertigkeit Der Nachweis einer inadaumlquathohen Insulinkonzentration im Hungerversuch ist der ent-scheidende Test zum Nachweis eines Insulinoms DieBestimmung der Insulinreserve und Insulinsensitivitaumlt ge-winnt zunehmend Bedeutung in der Betreuung von Diabeti-kern
Literatur
Miller WG Thienpont LM van Uytfanghe K et al (2009) Towardstandardization of insulin immunoassays Clin Chem 551011ndash1018
Sapin R (2003) Insulin assays previously known and new analyticalfeatures Clin Lab 49113ndash121
Insulinaumlhnlicher Wachstumsfaktor I
Insulin-like growth factor I
Insulin-Autoantikoumlrper
Autoantikoumlrper gegen Insulin
Insulin-Hypoglykaumlmie-Test
W Hubl
Synonym(e) ACTH-Kortisol-Stimulation IHT
Englischer Begriff insulin hypoglycemia test ACTHcorti-sol stimulation
Definition Funktionstest zur Pruumlfung der Funktionalitaumlt desHypothalamus-Hypophysenvorderlappen-Nebennierenrinden-Systems
Durchfuumlhrung
bull Patient muss nuumlchtern seinbull 6ndash9 Uhr sicheren venoumlsen Zugang mit Braunuumlle setzenbull Erste Blutentnahme fuumlr die Bestimmung des Basalwertes
fuumlr ACTH bzw Kortisol bzw HGH und einer Bed-side-Glukosemessung
bull Applikation von 01 IUkg KG als Bolus iv Normal-insulin
bull Weitere Blutentnahmen nach 15 30 45 60 und 90 Minu-ten zur Bestimmung von ACTH Kortisol bzw HGH undGlukose
Die Blutglukosekonzentration sollte auf mindestens 50 des Basalwerts gesenkt werden Es sollte zu leichten Hy-poglykaumlmiesymptomen kommen (Schwitzen HungergefuumlhlBlaumlsse Schwindel etc)
Achtung Der Test sollte stationaumlr unter staumlndiger Anwe-senheit eines Arztes erfolgen Eine 40 ige Glukoseloumlsungist bereit zu halten damit bei schweren Hypoglykaumlmiesymp-tomen der Test sofort unterbrochen werden kann
Fehlerquellen unzureichende Hypoglykaumlmie
Untersuchungsmaterial ndashEntnahmebedingungen EDTA-Plasma fuumlr ACTH (Adrenokortikotropes Hormon) Kor-tisol und HGH EDTA-Fluorid-Blut fuumlr Glukose
Analytik Immunoassay fuumlr ACTH Kortisol und HGH
Referenzbereich ndash Erwachsene
bull Glukose sollte unter 50 des Basalwerts absinkenbull ACTH-Anstieg auf gt150 bzw auf gt33 pmolLbull Kortisol-Anstieg auf gt150 bzw auf gt550 nmolL
Insulin-like growth factor I 1255
I
Referenzbereich ndash Kinder
bull Glukose sollte unter 50 des Basalwerts absinkenbull ACTH-Anstieg auf gt150 bzw auf gt33 pmolLbull Kortisol-Anstieg auf gt150 bzw auf gt550 nmolL
Indikation
bull Uumlberpruumlfung der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennie-renrinden-Funktion
bull Verdacht auf eine hypothalamische Nebennierenrindenin-suffizienz
bull In Ausnahmefaumlllen auch zur Sicherung der Diagnose einesCushing-Syndroms geeignet
bull Verlaufskontrolle nach chirurgischer Entfernung einesACTH-produzierenden Hypophysenadenoms
bull Verdacht auf Wachstumshormonmangel
Kontraindikation(en) Epilepsie koronare Herzerkrankun-gen Glykogenspeicherkrankheit zerebrale Durchblutungs-stoumlrungen
Nebenwirkung(en) Schwere Hypoglykaumlmiesymptome (Som-nolenz Stupor zerebrale Krampfanfaumllle) sind Abbruchkrite-rien
Interpretation Interpretation der Analyseergebnisse
ACTH-Konzentration(ngL)
Kortisol-Konzentration(nmolL)
HGH-Konzentration(mgL)
Interpretation
lt150
lt550
Stoumlrung desHypothalamus-Hypophysenvorderlappen-Nebennierenrinden-Systems
lt150
lt550
lt10
Hypothalamus-Hypophysen-Insuffizienz
lt10
Wachstumshormonmangel
Die dosierte Erzeugung einer Hypoglykaumlmie mithilfe vonInsulingaben bewirkt eine starke Aktivierung des Hypo-thalamus zur Sekretion von Kortikotropin-Releasing-Hormon (CRH) weil ein Abfall der Glukosekonzentrationzu einem Energiemangel im Gehirnstoffwechsel fuumlhrt Dieverstaumlrkte CRH-Sekretion stimuliert die Sekretion von adre-nokortikotropem Hormon (ACTH AdrenokortikotropesHormon) im Hypophysenvorderlappen und sekundaumlr dieKortisol-Produktion in der Nebennierenrinde Der Testdient somit zur Uumlberpruumlfung dieses Systems
Bei Patienten mit einer Schaumldigung im Hypothalamus-Hypophysenvorderlappen-Nebennierenrinden-System bleibtdiese Konzentrationserhoumlhung von ACTH bzw Kortisol aus
Die Hypoglykaumlmie stimuliert zusaumltzlich die Sekretion desWachstumshormons (HGH Wachstumshormon) sodassdieser Test auch zur Diagnose eines Wachstumshormonman-gels eingesetzt werden kann
Literatur
Moumlnig H Harbeck B Domm C et al (2014) Dynamische Funktionstestsin der Endokrinolgie und Diabetologie In Lehnert H (Hrsg) Ratio-nelle Diagnostik und Therapie in Endokrinologie Diabetologie undStoffwechsel Thieme-Verlag Stuttgart S 642ndash690
Petersenn S Quabbe HJ Schoumlfl C et al (2010) Sinnvolle Hypophysen-stimulationstests Dtsch Aumlrztebl 107437ndash443
Insulin-like growth factor I
M Bidlingmaier
Synonym(e) IGF-I IGF-1 Insulinaumlhnlicher Wachstumsfak-tor I Somatomedin C
Englischer Begriff IGF-I veraltet auch somatomedin C
Definition Wachstumshormon-abhaumlngig synthetisiertesPeptidhormon mit hoher Sequenzhomologie zum Pro-insulin Regulator des somatischen Wachstums zudem ana-bole insulinaumlhnliche und mitogene Effekte Es findet sichauch die Schreibweise mit arabischer bdquo1ldquo Arabische Ziffernsind in der Terminologie aber eigentlich nur bei den IGF-Bindungsproteinen vorgesehenVeraltet auch Somatomedin C
Struktur Peptidmit 70Aminosaumlureresten 3 intramolekulareDisufidbruumlcken
Molmasse 7647 Da
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination Wachs-tumshormon stimuliert in der Leber die Synthese undSekretion von IGF-I Ca 70 des zirkulierenden IGF-I sindhepatischen Ursprungs daneben wird es jedoch auch in vie-len Geweben als lokal auto- bzw parakrin wirksamer Faktorproduziert In Zirkulation ist IGF-I zu uumlber 95 an verschie-dene Bindungsproteine gebunden Unter den bislang identifi-zierten 6 hochaffinen IGF-Bindungsproteinen (IGFBP) ist das Insulin-like growth factor binding protein-3 (IGFBP 3)quantitativ am wichtigsten Der Komplex aus IGF-I undIGFBP 3 bildet seinerseits zusammen mit einem weiterenspezifischen Bindungsprotein der sog saumlurelabilen Unterein-heit (bdquoacid labile subunitldquo ALS) einen Ternaumlrkomplex DasZusammenspiel von IGF-I und seinen Bindungsproteinen
(Fortsetzung)
1256 Insulin-like growth factor I
reguliert houmlchst komplex die Halbwertszeit aber auch dieBioverfuumlgbarkeit von IGF-I Insgesamt ist die Halbwertszeitdes Gesamt-IGF-I wesentlich laumlnger als die Halbwertszeitvon Wachstumshormon im Gegensatz zu diesem erfolgt dieSekretion tonisch und unterliegt auch keiner ausgepraumlgtenzirkadianen Rhythmik (s Circadiane Rhythmik) SeineWirkung erzielt IGF-I uumlber den membranstaumlndigen IGF-I-Rezeptor zu dem es eine wesentlich houmlhere Affinitaumlt hat alsdas strukturverwandte Insulin Die Elimination des freienIGF-I erfolgt vor allem renal
Halbwertszeit Freies IGF-I lt30 Minuten proteingebunden20ndash30 Stunden
Pathophysiologie IGF-I ist der Hauptvermittler der Wachs-tumshormonwirkung beim longitudinalen Wachstum Einprimaumlrer IGF-I-Mangel ist seltener als ein Wachstumshor-monmangel jedoch als Ursache von Minderwuchs ebensobeschrieben wie Mutationen im IGF-I-Rezeptor oder weiterdistal in der Signaltransduktion Die zirkulierende IGF-I-Konzentration im Serum reflektiert im Wesentlichen die hepa-tische Wachstumshormonwirkung und ist damit ein Indikatorder hypophysaumlren Wachstumshormonsekretion So finden sichbeim wachstumshormonproduzierenden Hypophysenadenom(Gigantismus oder Akromegalie) erhoumlhte beim hypophysaumlrenWachstumshormonmangel niedrige IGF-I-KonzentrationenUnabhaumlngig davon tritt ein erniedrigtes IGF-I-Konzentrationauch bei Malnutrition Malabsorption Niereninsuffizienz undschlecht eingestelltem Diabetes auf
Aufgrund der starken mitogenen Wirkung wird eine Rollein der Pathogenese von Tumoren diskutiert
Therapeutisch kommt rekombinantes IGF-I in der Thera-pie des Minderwuchses aufgrund eines Defekts des Wachs-tumshormonrezeptors (Laron-Syndrom) zum Einsatz
Untersuchungsmaterial Serum Plasma
Probenstabilitaumlt Bis 48 Stunden bei Raumtemperatur ein-gefroren (20 C) mehrere Jahre
Analytik Immunoassay Neuerdings auch Fluumlssigkeitschro-matographie-Massenspektrometrie
Analytische Methoden sollten gegen den InternationalenStandard 02254 kalibriert sein Der Ausschluss der Inter-ferenz von Bindungsproteinen ist entscheidend fuumlr die Qua-litaumlt der analytischen Methoden
Konventionelle Einheit ngmL
Internationale Einheit nmolL
Umrechnungsfaktor zw konv u int Einheit 1 ngmL= 01307 nmolL
Referenzbereich Die Messergebnisse sind stark von derverwendeten Assaymethodik abhaumlngig Daher muumlssen Refe-renzbereiche methodenspezifisch validiert sein Als Beispielseien Referenzbereiche auf Basis einer Population von uumlber15000 Personen angegeben (Referenz s Literatur)
IGF-I-Referenzintervalle Frauen
Alter(Jahre)
25 Perzentile(ngmL)
50 Perzentile(ngmL)
975 Perzentile(ngmL)
0
18
59
126
1
20
62
132
2
22
69
145
3
26
79
164
4
31
91
188
5
36
105
214
6
42
119
240
7
49
135
270
8
57
154
305
9
67
179
349
10
80
207
400
11
93
236
453
12
105
263
499
13
116
284
533
14
123
296
552
15
127
300
554
16
128
296
542
17
125
285
517
18
121
270
486
19
114
253
451
20
108
235
416
21ndash25
93
196
342
26ndash30
78
159
270
31ndash35
73
145
243
36ndash40
69
136
227
41ndash45
62
122
204
46ndash50
57
115
195
51ndash55
53
110
190
56ndash60
46
98
172
61ndash65
42
94
169
66ndash70
38
89
163
71ndash75
37
88
165
76ndash80
35
87
165
81ndash85
34
89
172
86ndash90
34
90
178
Nabelschnurblut
IGF-I-Referenzintervalle Maumlnner
Alter(Jahre)
25 Perzentile(ngmL)
50 Perzentile(ngmL)
975 Perzentile(ngmL)
0
27
77
157
1
30
83
167
2
34
93
184
Insulin-like growth factor binding protein-3 1257
Alter(Jahre)
25 Perzentile(ngmL)
50 Perzentile(ngmL)
975 Perzentile(ngmL)
3
39
104
205
4
44
116
225
5
50
128
246
6
56
140
267
7
63
155
292
8
72
173
323
9
84
196
362
10
97
223
407
11
112
252
454
12
126
279
499
13
139
301
533
14
148
314
551
15
152
319
554
16
153
315
542
17
151
305
521
18
146
292
494
19
140
276
463
I
20
133
259
430
21ndash25
115
217
355
26ndash30
98
177
282
31ndash35
88
156
246
36ndash40
83
148
233
41ndash45
75
136
216
46ndash50
67
126
205
51ndash55
61
119
200
56ndash60
54
113
194
61ndash65
49
106
188
66ndash70
47
106
192
71ndash75
41
97
179
76ndash80
37
91
172
81ndash85
34
86
165
86ndash90
32
85
166
Nabelschnurblut
Referenzbereich ndash Kinder Referenzbereiche bei Kindernund Adoleszenten sind neben dem chronologischen Alterauch vom Stadium der Pubertaumltsentwicklung abhaumlngig Ins-besondere bei verzoumlgerter oder beschleunigter Pubertaumltsent-wicklung kann die Anwendung von nach Tanner-Stadienuntergliederten Referenzbereichen sinnvoll sein (s Literatur)
IGF-I-Referenzintervalle nach Tanner-Stadien
Geschlecht
Tanner-Stadium
Altersbereich
25Perzentile(ngmL)
50Perzentile(ngmL)
(F
975Perzentile(ngmL)
Maumlnnlich
I
61ndash129
81
160
255
II
81ndash148
106
277
432
III
109ndash160
245
407
511
IV
124ndash171
223
439
578
V
135ndash200
227
356
518
ortsetzung)
Geschlecht
Tanner-Stadium
Altersbereich
25Perzentile(ngmL)
50Perzentile(ngmL)
975Perzentile(ngmL)
Weiblich
I
58ndash121
86
188
323
II
93ndash141
118
247
451
III
93ndash151
258
383
529
IV
118ndash166
224
378
589
V
125ndash199
188
339
512
Indikation
bull Wachstumshormonmangel bei Kindern und Erwachsenenbull Akromegalie Gigantismus
Interpretation S Pathophysiologie und Referenzbereiche
Diagnostische Wertigkeit Gegenuumlber dem pulsatil ausge-schuumltteten Wachstumshormon kann IGF-I in einer einzelnenProbe als generellerer Indikator der integrierten Wachstums-hormonsekretion herangezogen werden Allerdings ist diestarke Altersabhaumlngigkeit zu beachten Bei Kindern ist einniedriger IGF-I-Wert von houmlherer diagnostischer Spezifitaumltals beim Erwachsenen IGF-I eignet sich jedoch nicht alsalleiniger biochemischer Marker bei der Diagnose einesWachstumshormonmangels
Literatur
Bidlingmaier M Friedrich N Emeny RT Spranger J Wolthers OD et al(2014) Reference intervals for insulin-like growth factor-I (IGF-I)from birth to senescence results from amulticenter study using a newautomated chemiluminescence IGF-I immunoassay conforming torecent international recommendations J Clin Endocrinol Metab99(5)1712ndash1721
Clemmons DR (2011) Consensus statement on the standardization andevaluation of growth hormone and insulin-like growth factor assaysClin Chem 57(4)555ndash559
Insulin-like growth factor bindingprotein-3
M Bidlingmaier
Synonym(e) IGFBP 3
Englischer Begriff IGFBP 3
1258 Insulin-like growth factor binding protein-3
Definition Wachstumshormon-abhaumlngig synthetisiertes Bin-dungsprotein das in der Zirkulation die Halbwertszeit von IGF-I( Insulin-like growth factor I) verlaumlngert
Struktur Protein mit 264 Aminosaumlureresten unterschied-lich stark glykosiliert
Molmasse 29480 Da (nicht glykosilierte Form) bzw54 kDa (glykosilierte Form)
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination Wie seinLigand IGF-I wird das IGFBP 3 Wachstumshormon-abhaumlngig in der Leber synthetisiert und sezerniert Zudemfindet sich eine hohe Expression in Niere Magen Plazentaund Uterus aber auch andere Gewebe produzieren undsezernieren lokal IGFBP 3 Es ist das quantitativ bedeut-samste der bislang identifizierten 6 hochaffinen IGF-Bindungsproteine Hauptfunktion in Zirkulation ist die Ver-laumlngerung der Halbwertszeit des IGF-I die durch die Bildungeines Ternaumlrkomplexes aus IGF-I IGFBP 3 und der sogsaumlurelabilen Untereinheit (bdquoacid labile subunitldquo ALS) ermoumlg-licht wird Allerdings werden zunehmend auch IGF-I-unab-haumlngige Effekte des IGFBP 3 entdeckt z B in der Tumor-biologie IGFBP 3 wird von verschiedenen Proteasengespalten die Fragmente scheinen jedoch oft eine IGF-bindende Kapazitaumlt zu behalten
Pathophysiologie Wachstumshormon stimuliert neben derhepatischen Synthese von IGF-I auch die von IGFBP 3 undALS Daher finden sich in aller Regel gleichsinnige Veraumln-derungen der Konzentrationen von IGF-I und seinen Bin-dungsproteinen Bei Akromegalie und Gigantismus sind dieKonzentrationen von IGFBP 3 hoch bei Wachstumshormon-mangel niedrig Anders als fuumlr IGF-I und ALS sind bislangkeine klinisch relevanten Mutationen des IGFBP-3-Gensbeschrieben
Zunehmend werden auch IGF-I-unabhaumlngige Effekte desIGFBP 3 entdeckt z B in der Tumorbiologie Hierbei scheintdie lokale nicht hypophysaumlr gesteuerte Expression und Regu-lation wichtig zu sein
Untersuchungsmaterial Serum Plasma
Probenstabilitaumlt Bis 48 Stunden bei Raumtemperatur ein-gefroren (20 C) mehrere Jahre
Analytik Immunoassay Die analytischen Methoden sindgegen unterschiedliche hinsichtlich Glykosilierungsgradnicht einheitliche Praumlparationen kalibriert
Konventionelle Einheit ngmL
Internationale Einheit nmolL
Umrechnungsfaktor zw konv u int Einheit 1 ngmL= 003478 nmolL
Referenzbereich ndash Erwachsene Die Messergebnisse sindstark von der verwendeten Assaymethodik abhaumlngig Dahermuumlssen Referenzbereiche methodenspezifisch validiert seinWie die IGF-I-Konzentrationen sind auch die Konzentratio-nen des IGFBP 3 mit zunehmendem Alter niedriger dahermuumlssen Referenzbereiche das Alter beruumlcksichtigen Hinge-gen spielen Geschlechtsunterschiede beim Erwachsenen kli-nisch eine untergeordnete Rolle
Referenzbereich ndash Kinder Die Messergebnisse sind starkvon der verwendeten Assaymethodik abhaumlngig Daher muumls-sen Referenzbereiche methodenspezifisch validiert seinReferenzbereiche bei Kindern und Adoleszenten sind abhaumln-gig vom genauen Alter sowie der Pubertaumltsentwicklungwobei die Amplitude der Veraumlnderungen etwas geringer istals beim IGF-I Laboratorien muumlssen entsprechend detail-lierte validierte Referenzbereiche vorhalten
Indikation
bull Wachstumshormonmangel bei Kindern und Erwachsenenbull Akromegalie Gigantismus
Interpretation S Pathophysiologie und Referenzbereiche
Diagnostische Wertigkeit In den meisten Faumlllen zeigen dieIGFBP-3-Konzentrationen dieselben Veraumlnderungen wie dieIGF-I-Konzentrationen ein diagnostischer Mehrwert konntebislang nicht eindeutig belegt werden Traditionell erfolgt dieMessung haumlufiger im paumldiatrischen Bereich NachdemIGFBP 3 hinsichtlich der mitogenen Effekte des IGF-I alsprotektiver Faktor gilt wird in manchen Zentren die Messungim Rahmen einer Therapie mit Wachstumshormon unterSicherheitsaspekten durchgefuumlhrt
Literatur
Firth SM Baxter RC (2002) Cellular actions of the insulin-like growthfactor binding proteins Endocr Rev 23(6)824ndash854
Friedrich N Wolthers OD Arafat AM Emeny RT Spranger JRoswall J Kratzsch J Grabe HJ Huumlbener C Pfeiffer AFDoumlring A Bielohuby M Dahlgren J Frystyk J Wallaschofski HBidlingmaier M (2014) Age- and sex-specific reference intervalsacross life span for insulin-like growth factor binding protein3 (IGFBP-3) and the IGF-I to IGFBP-3 ratio measured by newautomated chemiluminescence assays J Clin Endocrinol Metab99(5)1675ndash1686
Integrine 1259
Insulinoma-assoziiertes Antigen 2
Autoantikoumlrper gegen Insulinoma-assoziiertes Antigen 2
Insulinom-Funktionstest
Tolbutamid-Test
Insulinom-Index
Index insulinogener
Insulin promoter factor-1
I
K J Lackner und D Peetz
Synonym(e) Glukosesensitiver Faktor IPF-1
Englischer Begriff insulin promoter factor-1
Definition Homeobox-Domain-Transkriptionsfaktor der dieInsulin- und Somatostatinexpression in Pankreas und Duo-denum reguliert Daneben relevant fuumlr die Pankreasentwicklung
Molmasse 308 kDa
Beschreibung Defekte von IPF-1 sind eine seltene Ursachedes bdquomaturity onset diabetes of the youngldquo (MODY) der auchals Typ-IV-MODY bezeichnet wird Die Defekte gehen miteiner gestoumlrten Regulation der Genexpression bei der Ent-wicklung von pankreatischen b-Zellen und deren Funktioneinher
Literatur
Fajans SS Bell GI Polonsky KS (2001) Molecular mechanisms andclinical pathophysiology of maturity-onset diabetes of the youngN Engl J Med 345971ndash980
Insulin-Resistenzindex (IR)
Homeostasis Model Assessment
Insulinrezeptor
K J Lackner und D Peetz
Englischer Begriff insulin receptor
Definition Zellmembranrezeptor fuumlr Insulin
Beschreibung Der Insulinrezeptor gehoumlrt zur Familie derRezeptortyrosinkinasen Er wird als Vorlaumluferprotein synthe-tisiert das in eine a- und b-Untereinheit gespalten wird Derreife Rezeptor ist ein Tetramer aus je 2 a- und b-Untereinhei-ten Insulinbindung fuumlhrt zur Aktivierung der b-Untereinheitmit Transphosphorylierung mehrerer Tyrosinreste Dies fuumlhrtzu Tyrosinkinaseaktivitaumlt gegenuumlber Insulinrezeptorsubstra-ten (IRS) und Aktivierung einer komplexen Signalkaskade
Literatur
De Meyts P (2016) The insulin receptor and its signal transductionnetwork In De Groot LJ Chrousos G Dungan K et al (Hrsg)Endotext (Internet) MD Textcom Inc South Dartmouth
Integrine
H-D Haubeck
Englischer Begriff integrins
Definition Integrine gehoumlren zur Familie der Zelladhaumlsions-molekuumlle und sind als Rezeptoren fuumlr die Bindung der Zellenuntereinander und an die Extrazellulaumlrmatrix verantwortlich
Beschreibung Integrine bestehen aus jeweils 2 nicht kova-lent verbundenen Transmembranglykoproteinen Durch dieAssoziation von 14 a- und 8 b-Ketten werden mehr als20 Integrine gebildet Die a- und b-Ketten bestehen jeweilsaus einer groszligen (a gt100 kDa b gt70 kDa) N-terminalenextrazellulaumlren Domaumlne und kurzen Transmembran- undzytoplasmatischen Domaumlnen Waumlhrend die extrazellulaumlre Do-maumlne an spezifische Komponenten der Extrazellulaumlrmatrixoder Liganden auf anderen Zellen bindet verankert die zyto-plasmatische Domaumlne die Integrine am Zytoskelett Die Affi-nitaumlt der Integrine fuumlr ihre Liganden kann von den Zellenreguliert werden Diese bdquoAktivierungldquo der Integrine ist vor
1260 Intelligentes Skalpell
allem bei den Leukozyten- und Thrombozyten-Integrinen fuumlrdie Interaktion mit Liganden bzw anderen Zellen wichtig Fuumlrdie Bindung der Liganden die z T uumlber spezifische Peptid-sequenzen (z B Arg-Gly-Asp bzw RGD) erfolgt sind zwei-wertige Ionen u a Ca2+ oder Mg2+ erforderlich Durch dieBindung der Integrine an ihre Liganden wird auch das Ver-halten der Zellen z B Form Polaritaumlt Bewegung und Dif-ferenzierung beeinflusst Hieran sind verschiedene Signal-transduktionswege z B der Phosphatidyl-Inositol-Wegbeteiligt Einige Integrine binden spezifisch an bestimmteMakromolekuumlle der Extrazellulaumlrmatrix z B Laminin waumlh-rend andere zahlreiche Liganden binden z B kann Integrinb1 mit 12 a-Ketten Dimere bilden die vor allem alsRezeptoren fuumlr Kollagene Laminine Tenascine undFibronectin dienen Eine zweite Subgruppe bilden die av-Integrine die uumlberwiegend Fibronectin und Vitronectinbinden b2-Ketten die mit verschiedenen a-Ketten Dimerebilden werden dagegen nur auf der Oberflaumlche von Leuko-zyten exprimiert z B aLb2-Integrin (LFA-1 CD11aCD18)und aMb2-Integrin (Mac-1 CD11bCD18 Komplementre-zeptor CR3) und sind fuumlr die Faumlhigkeit dieser Zellen Infek-tionen zu bekaumlmpfen von entscheidender Bedeutung Einb2-Integrin-Defekt fuumlhrt dementsprechend bei Patienten mitLeukozyten-Adhaumlsionsmangel zu rezidivierenden InfektenBei Patienten mit einer Thrombasthenie Glanzmann demein Defekt der b3-Integrine u a das auf Thrombozytenexprimierte Fibrinogen-bindende aIIbb3-Integrin zugrundeliegt kommt es dementsprechend zu schweren Blutungen
Der Nachweis der Expression der Leukozyten- undThrombozyten-Integrine kann uumlber die Durchflusszytometrie(FACS) erfolgen
Literatur
Liddington RC Ginsberg MH (2002) Integrin activation takes shapeJ Cell Biol 158833ndash839
Intelligentes Skalpell
iKnife
Interaktion
D Meiszligner und T Arndt
Synonym(e) Wechselwirkung von Spurenelementen
Englischer Begriff interaction
Definition Als Interaktion wird die Wechselwirkung odergegenseitige Beeinflussung zwischen zwei oder mehrerenStoffen bezeichnet
Beschreibung Der Begriff Interaktion wird vorwiegend aufMedikamente und Spurenelemente angewendet Bei Medika-menten bedeutet er die wechselseitige Beeinflussung hin-sichtlich der quantitativen oder qualitativen pharmakologi-schen Wirkung Bei Spurenelemente bedeutet er diechemische oder biologische Wechselwirkung zwischen ein-zelnen Spurenelementen oder zwischen Spurenelementenund anderen Stoffen Betroffen koumlnnen Absorption Vertei-lung im Organismus Speicherung Ausscheidung undoderdie biochemische Funktion der Spurenelemente sein DieInteraktion kann dazu fuumlhren dass Uumlberschuss an einemElement zu Mangel an einem anderen fuumlhrt und umgekehrt(z B CuZn CuFe HgSe) und wird z B bei der TherapiederQuecksilber mit Selen ausgenuumltzt Die Interaktion istbei der Interpretation der Laborwerte zu beachten sie kanndie Ursache von Fehlinterpretationen sein
Literatur
Anke MK (2004) Essential and toxic effects of macro trace and ultra-trace elements in the nutrition of animals In Merian E Anke MIhnat M et al (Hrsg) Elements and their compounds in the environ-ment Wiley-VCH Weinheim S 305ndash341
Inter-assay-Unpraumlzision
Unpraumlzision von Tag zu Tag
Intercellular Adhesion Molecule
S Holdenrieder und P Stieber
Synonym(e) ICAM-1
Englischer Begriff intercellular adhesion molecule 1
Definition Das bdquointercellular adhesion molecule 1ldquo ist einAdhaumlsionsmolekuumll (Adhaumlsionsmolekuumlle) der Immunglo-bulin-Superfamilie und bildet vor allem Zell-Zell-Kontaktemit Leukozyten
Interferenz chemische und spektrale 1261
I
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination Immunglo-buline wie ICAM-1 vermitteln eine Kationen-unabhaumlngigeAdhaumlsion mit denselben oder anderen Mitgliedern der Im-munglobulinfamilie auszligerdem koumlnnen sie als Rezeptor fuumlrIntegrine und extrazellulaumlre Matrixproteine dienen DieExpression von ICAM-1 kann durch eine Reihe inflammato-rischer Zytokine stimuliert werden Die Interaktion vonICAM-1 und verschiedenen Integrinen auf T-Lymphozytenfuumlhrt zu einer optimalen Antigenerkennung und zur Vermitt-lung der Interaktion zwischen Effektorzelle und Zielzelle
Funktion ndash Pathophysiologie Aufgrund der effektivenAktivierung von Lymphozyten und der zielgenauen Vermitt-lung von Immun- und Tumorzellen ist eine erhoumlhte ICAM-1-Expression in einigen Tumoren mit einer guten Prognoseassoziiert so z B beim kolorektalen Karzinom
Allerdings koumlnnen ICAM-1-exprimierende Tumorzellenin der Zirkulation auch Aggregate mit Leukozyten bildenwodurch sie in der Blutbahn besser uumlberleben und leichterim Zielgewebe andocken koumlnnen Auszligerdem stellt dieICAM-1-Abspaltung von der Tumorzelloberflaumlche aucheinen wirksamen Mechanismus dar der Immunuumlberwachungzu entkommen indem loumlsliche ICAM-1-Molekuumlle die Bin-dungsstellen der Lymphozyten absaumlttigen Moumlglicherweiseaus diesen Gruumlnden wurde beim Melanom eine Assoziationeiner hohen ICAM-1-Expression mit einer unguumlnstigen Pro-gnose gefunden
Untersuchungsmaterial ndash Entnahmebedingungen SerumPlasma
Analytik Enzymimmunoassay (EIA) Enzyme-linkedImmunosorbent Assay (ELISA)
Referenzbereich ndash Erwachsene Median ca 200 mgL(methodenabhaumlngig)
Indikation Prognosemarker bei verschiedenen solidenTumoren
Interpretation Generell wurden bei Patienten mit malignenErkrankungen houmlhere Plasmaspiegel von ICAM-1 beobach-tet als bei gesunden Personen und z T auch als bei Patientenmit benignen Erkrankungen Innerhalb der soliden Tumorenkorrelierte ICAM-1 haumlufig aber nicht immer mit dem Tumor-stadium bzw der Tumorprogredienz Allerdings ist der Ein-fluss vonNieren- und Leberschaumlden wie auch von Infektionennoch nicht systematisch beschrieben weshalb eine generelleEmpfehlung zum diagnostischen Einsatz derzeit nicht gege-ben werden kann
Bis auf eine Arbeit (Mulder et al 1997) wurde bei ver-schiedenen soliden Tumorerkrankungen eine Assoziationeiner hohen ICAM-1-Konzentration im Plasma mit einer un-
guumlnstigen Prognose gefunden So beimMelanom Magenkar-zinom Nierenzellkarzinom Ovarialkarzinom beim Lungen-karzinom und bei Lymphomen jedoch nicht beimhepatozellulaumlren Karzinom
Diagnostische Wertigkeit Potenzieller Prognosemarker
Literatur
Johnson JP (1999) Cell adhesion molecules in the development andprogression of malignant melanoma Cancer Metastasis Rev18345ndash357
Mulder WM Stern PL Stukart MJ et al (1997) Low intercellular adhe-sion molecule 1 and high 5T4 expression on tumor cells correlatewith reduced disease-free survival in colorectal carcinoma patientsClin Cancer Res 31923ndash1930
Opala T Drews K Rzymski P et al (2003) Evaluation of soluble intra-cellular adhesion molecule-1 (sICAM-1) in benign and malignantovarian masses Eur J Gynaecol Oncol 24255ndash257
Intercept
Achsenabschnitt
Interferenz analytische
C Vidal und W-R Kuumllpmann
Englischer Begriff analytical interference
Definition Systematischer Messfehler der durch eine Ein-flussgroumlszlige hervorgerufen wird die selbst kein Signal imMesssystem ausloumlst jedoch zur Erhoumlhung oder Verringerungdes erhaltenen Wertes fuumlhrt
Literatur
Darstellung von Referenzmessverfahren (1999) DIN EN 12286 Beuth-Verlag Berlin
Interferenz chemische und spektrale
T Arndt
Englischer Begriff interference
1262 Interferenzfilter
Definition Gesamtheit aller Uumlberlagerungserscheinungenbei einer Analyse
Beschreibung In der analytischen Chemie versteht manunter chemischer Interferenz die fuumlr die Validitaumlt des Analy-senergebnisses negative unspezifische oder spezifischeWechselwirkung von Substanzen der zu analysierenden Pro-be untereinander bzw mit Komponenten der zur Analysebenutzten Reagenzien In der Spektrometrie verwendet manauch den Begriff spektrale Interferenz
Interferenzfilter
Filter
Interferon-b-Antikoumlrper
Antikoumlrper gegen Interferon-b
Interferon-g-Freisetzungstest
W Stoumlcker
Synonym(e) Gamma-Interferon-Freisetzungstest
Englischer Begriff interferon gamma-releasing test
Definition Der Interferon-g-Freisetzungstest ist eine Ex-vivo-Testmethode zum Nachweis einer spezifischen Immuni-taumlt Er wird beispielsweise zur Diagnostik der Tuberkuloseeingesetzt
Beschreibung Hochspezifische Antigene aus Mycobacteri-um tuberculosis werden in vitro von antigenpraumlsentierendenZellen aufgenommen Sie stimulieren Gedaumlchtniszellen dieim Rahmen einer fruumlheren oder aktuellen spezifischenInfektion entstanden sind Diese produzieren vermehrt ver-schiedene Botenstoffe unter anderem g-Interferon das imZelluumlberstand gemessen werden kann
Zur Stimulation werden die Antigene ESAT-6 (bdquoearlysecreted antigenic targetldquo) CFP-10 (bdquoculture filtrate proteinldquo)und Tb77 verwendet Sie werden in der Fruumlhphase derTuberkulose-Infektion gebildet und weder von den Nichttu-berkulose-Mykobakterien noch vom Impfstamm BCG(Bacille-Calmette-Gueacuterin-Impfung) produziert Frisches Voll-blut des Patienten wird mit diesen Antigenen inkubiert und
danach im Zelluumlberstand die Konzentration an g-Interferonmittels Enzymimmuntest gemessen In einem Parallelansatz(ohne spezifisches Antigen) gebildetes g-Interferon mussvon diesem Wert abgezogen werden Alternativ kann manauch mit der sogenannten ELISPOT-Technik (Enzym-Lin-ked-Immunospot-Assay) die Zahl der g-Interferon-produ-zierenden Zellen bestimmen
Einsatzgebiet Der Interferon-g-Test wird bei Verdacht aufeine akute oder latente Tuberkulose (Tb) zur Untersuchungvon Kontaktpersonen zum Screening von Risikogruppenoder Mitarbeitern im Gesundheitswesen sowie zum Aus-schluss einer latenten Tuberkulose vor dem Beginn einerimmunsuppressiven Therapie durchgefuumlhrt
Der Interferon-g-Test ist eine Alternative zum Tuberkulin-Hauttest nach Mendel-Mantoux der Kreuzreaktionen zuMycobacterium bovis und verschiedenen Umwelt-Mykobak-terien aufweist nicht vorhersagbar nach einer BCG-Impfungreagiert oder unangenehme lokale Entzuumlndungen im Testarealhervorrufen kann Es muss aber mit Kreuzreaktionen zuM kansasii M szulgai und M marinum gerechnet werden
Literatur
Detjen AK Keil T Roll S Hauer B Mauch H Wahn U MagdorfK (2007) Interferon-gamma release assays improve the diagnosis oftuberculosis and nontuberculous mycobacterial disease in children ina country with a low incidence of tuberculosis Clin Infect Dis45(3)322ndash328
Schablon A Nienhaus A (2007) Interferon-gamma Release Assay zurDiagnose latenter Tuberkulose-Infektionen bei Routineuntersuchun-gen von Beschaumlftigten im Gesundheitswesen Hyg Med 32(11)430ndash436
Interimszuordnung
O Colhoun
Englischer Begriff interim allocation
Definition Zuordnung von Laborauftraumlgen mit laborinternerInterims-Patienten-Identifikationsnummer zu den Befundender zentralen Patienten-Identifikationsnummer
Beschreibung Patienten fuumlr die bei der Auftragserfassung imLabor aktuell keine eindeutige Aufnahmenummer des KISbereitsteht werden imLabor-EDV-System jeweils mit einerInterimsnummer versehen Die fuumlr einen Patienten unter diver-sen Interimsnummern gemessenen Auftraumlge werden bei einerspaumlteren manuellen Zuordnung (Interimszuordnung) diesesPatienten zu seiner Verwaltungsaufnahmenummer dann ent-sprechend uumlberpruumlft und dort zusammengefuumlhrt
Interleukin-1 1263
Interindividuelle Variabilitaumlt
Variabilitaumlt interindividuelle
Interklass-Korrelationskoeffizient
Korrelationskoeffizient Intraklass-
Interleukin-1
A M Gressner und O A Gressner
I
Synonym(e) B-Zellen-Aktivierungsfaktor Endogenes Pyro-gen (IL-1a) Katabolin (IL-1b)
Englischer Begriff interleukin-1 B-cell activating factor
Definition Zwei differente Genprodukte (IL-1a IL-1b)umfassende in aktivierten Makrophagen und anderen Zel-len produzierte Zytokine mit auszligerordentlich vielseitigemproinflammatorischem Wirkungsspektrum
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination Synthese inMonozyten aktivierten Makrophagen verschiedener Gewebe(Kupffer-Zellen peritoneale und alveolare MakrophagenMilz) peripheren neutrophilen Granulozyten Endothel-zellen Fibroblasten glatten Muskelzellen KeratinozytenAstrozyten u a Stimulation durch TNF-a Interferon-a -b-g bakterielle Endotoxine Viren und Antigene Synthesein-hibition durch Kortikoide Prostaglandin E2 Interleukin-6IL-1-Rezeptorantagonist a2-Makroglobulin u a IL-1besteht aus zwei strukturell differenten funktionell jedochweitgehend aumlquivalenten Formen
bull IL-1a Molmasse 17 kDa 159 Aminosaumluren IEP 50Genlokalisation auf Chromosom 2q13
bull IL-1b Molmasse 17 kDa 153 Aminosaumluren IEP 70Genlokalisation auf Chromosom 2q13-q21
Etwa 27 Aminosaumluresequenzhomologie zwischen IL-1aund IL-1b jedoch weitgehend identische dreidimensionaleStruktur Synthese als houmlhermolekulare Praumlkursoren mit derMolmasse 35 kDa und nachfolgender partieller proteolytischerProzessierung Intrazellulaumlre Vorstufen enthalten keine hydro-phobische sekretorische Signalsequenz Zusaumltzlich biologischaktive Zellmembran-assoziierte Form (Molmasse 22 kDa) diein juxtakrine Wachstumskontrollen benachbarter Zellen invol-
viert ist und niedermolekulare Formen derMolmassen 114 und2 kDa Bindung an zwei differente IL-1-Rezeptoren mit intra-zellulaumlrer Signaluumlbertragung durch cAMP (Adenylatcyclase)ProteinkinaseA (PKA) undNF-kappa-B Auszligerordentlich brei-tes biologisches Wirkungsspektrum
bull Mediator von Entzuumlndungsreaktionen einschlieszliglich Se-kretionsstimulation inflammatorischer Proteine (Akute-Phase-Proteine)
bull Stimulation von T-Helferzellen zur Sekretion von IL-2bull Proliferation von B-Zellen und Stimulation der Immun-
globulinsynthesebull Proliferation und Aktivierung von NK-Zellen Fibroblas-
ten Thymozyten Glioblastomzellen Astroglia und Mi-kroglia
bull Stimulation der Expression von Adhaumlsionsmolekuumllen beineutrophilen Granulozyten Monozyten T- und B-Zellen
bull Chemoattraktion von Leukozyten und Aktivierung desoxidativen Stoffwechsels in neutrophilen Granulozyten
bull Wachstumshemmung von Endothelzellen Hepatozytenund einigen Tumorzelltypen
bull Zytotoxizitaumlt fuumlr Insulin-produzierende b-Zellen der Lan-gerhans-Inseln des Pankreas
bull Alteration der Endothelzellfunktionen mit Foumlrderungthrombotischer Prozesse und Hemmung antikoagulatori-scher Mechanismen Foumlrderung venoumlser ThromboseAtherosklerose Vaskulitis und disseminierter intravasku-laumlrer Koagulation
bull Modulation des elektrophysiologischen Verhaltens vonNeuronen
Einige biologische Aktivitaumlten von IL-1 werden indirektvermittelt durch Induktion der Synthese anderer Mediatorenwie Adrenokortikotropes Hormon (ACTH) ProstaglandinE2 Thrombozytenfaktor 4 (PF-4) colony stimulating factor(CSF) IL-6 und IL-8
Funktion ndash Pathophysiologie Die pleiotrope Funktionalitaumltvon IL-1 definiert dieses Zytokin als einen wichtigen Me-diator inflammatorischer Prozesse der Immunabwehr derGerinnung der Wundheilung u a Sowohl lokale wie auchsystemische Wirkungen sind ausschlaggebend
Untersuchungsmaterial ndash Entnahmebedingungen SerumPlasma
Praumlanalytik Lipaumlmie- und Haumlmolyse-freies SerumPlasma
Analytik
bull Immunchemische Methoden zur Quantifizierung derZytokinmasse Enzymimmunoassay Radioimmunoassay(ELISA RIA)
1264 Interleukin-2-Rezeptor loumlslicher
bull Funktionelle Methoden (Bioassay) unter Anwendung ver-schiedener Zelllinien z B A375 D10 Mono-Mac u aindirekter Nachweis durch IL-1-induzierte Zytokinfreiset-zung
Referenzbereich ndash Erwachsene Methodenabhaumlngig
Indikation Ergaumlnzungsdiagnostik systemischer Entzuumlndungs-reaktionen z B Sepsis
Interpretation Eine eindeutige klinische Indikation zurMessung der Konzentration von IL-1 im Blut gibt es derzeitnicht Als wichtiger proinflammatorischer Mediator kann dieKonzentrationsbestimmung lediglich als Surrogat-Kenngrouml-szlige systemischer Entzuumlndungsreaktionen z B Sepsis ange-sehen werden
Diagnostische Wertigkeit Eine klare klinische Bedeutunghat die IL-1-Bestimmung im Serum aktuell noch nicht
Literatur
Bomford R Henderson B (Hrsg) (1989) Interleukin-1 inflammation anddisease Elsevier New York
Interleukin-2-Rezeptor loumlslicher
H Renz und B Gierten
Synonym(e) CD25 loumlsliches sIL-2R
Englischer Begriff soluble IL-2 receptor soluble CD25sIL-2R
Struktur
bull a-Kette 55 kDa (251 Aminosaumluren) enthaumllt den eigentli-chen loumlslichen Rezeptor (TAC-Fragment= CD25) 42 kDa
bull b-Kette 70ndash75 kDa (525 Aminosaumluren) (CD122)bull w-Kette 64 kDa
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination IL-2-Rezeptoren werden von aktivierten Lymphozyten auf derZelloberflaumlche exprimiert Bisher wurden 3 Isoformen identi-fiziert die sich in ihrer Struktur und in der Affinitaumlt zu IL-2unterscheiden Der medizinisch wichtigste Rezeptor mit derhoumlchsten Affinitaumlt stellt ca 10 der gesamten IL-2-
Rezeptoren dar Er ist ein Membranrezeptor der aus2 a-Untereinheiten sowie je einer b- und g-Untereinheitbesteht Die beiden a-Untereinheiten enthalten je ein T-Cell-Activating-(TAC-)Fragment das auch in loumlslicher Form inSerum und Plasma nachweisbar ist also dem loumlslichen IL-2-Rezeptor entspricht Der Rezeptor mit intermediaumlrer Affinitaumltbesteht aus einem Teil der b-Kette (p75) und einer w-Kettewaumlhrend der niedrig affine Rezeptor aus einer anderen Unter-einheit der b-Kette (p55) besteht Die w-Kette wird auch inandere Zytokinrezeptoren eingebaut und daher als bdquocom-mon-w-chainldquo bezeichnet
Das 42-kDa-Fragment des TAC-Fragments wird kontinu-ierlich von aktivierten Lymphozyten freigesetzt
Funktion ndash Pathophysiologie Loumlslicher IL-2-Rezeptor wirdebenso wie IL-2 von aktivierten Lymphozyten produziert Erwirkt jedoch im Gegensatz zu IL-2 eher antiinflammatorischDie Bindung von IL-2 an zellstaumlndige Rezeptoren fuumlhrt zurAktivierung und Proliferation von ruhenden T-Helfer-T-Suppressor- und zytotoxischen T-Zellen Der loumlslicheRezeptor entfaltet seine antiinflammatorische Wirkung vorallem durch Bindung von IL-2 dessen Wirkung dadurchinhibiert wird
Untersuchungsmaterial ndash Entnahmebedingungen SerumEDTA-Plasma
Probenstabilitaumlt
bull SerumPlasma 2 Tage bei 2ndash8 Cbull Laumlngere Lagerung bei 20 C
Analytik Chemiluminiszenz-Immunoassay
Konventionelle Einheit UmL
Referenzbereich ndash Erwachsene 223ndash710 UmL
Referenzbereich ndash Kinder 223ndash710 UmL
Indikation
bull Fruumlhes Zeichen fuumlr Komplikationen bei Sepsis- oder Trans-plantationspatienten
bull Beurteilung der Krankheitsaktivitaumlt chronischer Erkran-kungen mit T-Zell-Aktivierung wie Sarkoidose oder rheu-matoide Arthritis
bull Fruumlhdiagnostik HIV-assoziierter Erkrankungen
Interpretation Bei Patienten nach schweren allgemeinchi-rurgischen Operationen nach schweren Traumata und nachLeber- oder Nierentransplantation koumlnnen (septische) post-operative Komplikationen neben Markern wie Procalcito-
Interleukin-6 1265
nin Interleukin-6 Interleukin-8 oder HLA-DR auchdurch Bestimmung des loumlslichen IL-2-Rezeptors fruumlhzeitigerkannt werden Eine Immunparalyse ist bei diesen Patientendurch sinkende Werte eher antiinflammatorisch wirkenderParameter wie z B sIL2-R und HLA-DR auf Monozytengekennzeichnet sIL2-R deutet auf eine Aktivierung desImmunsystems hin und kann bei Transplantationspatientenz B auch auf einen Virusinfekt unter Immunsuppressionoder eine Abstoszligung hindeuten
Der loumlsliche IL-2-Rezeptor kann zur Verlaufskontrolle derSarkoidose eingesetzt werden Hohe Konzentrationen zeigeneine starke Aktivierung von T-Zellen durch entzuumlndlicheProzesse im Alveolarraum an In diesen Faumlllen sind haumlufigviele aktivierte T-Lymphozyten im Alveolaraum nachweis-bar die mit Spontanremissionen einhergehen
I
Literatur
Rubin LA Nelson DL (1990) The soluble IL-2-receptor biology func-tion and clinical applications Ann Intern Med 113619ndash627
httpwwwcells-talkcom
Interleukin-6
A M Gressner und O A Gressner
(Fortsetzung)
Synonym(e) B-Zellen-Differenzierungsfaktor (BCDF) Hy-bridomawachstumsfaktor IL-6
Englischer Begriff interleukin-6 hepatocyte-stimulatingfactor (HSF-1)
Definition In vielen Zelltypen z B MonozytenMakro-phagen synthetisiertes aus einer Polypeptidkette bestehendesZytokin mit pleiotroper Wirkung besonders bei der Initiationder Akute-Phase-Reaktion und zunehmender klinischerBedeutung in der Fruumlhdiagnostik akuter Entzuumlndungen undder neonatalen Sepsis
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination IL-6 ist einmit zwei N-Glykosylierungsstellen ausgestattetes Polypeptid(184 Aminosaumluren) der Molmasse 21ndash28 kDa das als klassi-sches sekretorischesProtein in einerProform (212Aminosaumluren)mit N-terminalem Signalpeptid synthetisiert wird (s Tabelle)Das Gen liegt auf Chromosom 7p21-p14 Syntheseorte sindzahlreiche Zelltypen von MonozytenMakrophagen uumlber Fibro-blasten T- B-Lymphozyten Endothelzellen Chondrozyten
Lymphozyten Granulozyten Keratinozyten Mastzellen u aNachfolgende Tabelle versammelt wichtige Merkmale vonInterleukin-6
Syntheseorte
bull (Stimulierte) Monozyten FibroblastenEndothelzellen Makrophagen T- B-LymphozytenMastzellen Keratinozyten Astrozyten Tumorzellen
bull Stimuli Monozyten IL-1 Endotoxine TNF-aPDGF
bull Inhibitoren Glukokortikoide
Struktur
bull Polypeptid (184 Aminosaumluren) Mr 21ndash28 kDa 2N-Glykosylierungen
bull Phosphorylierungen pI 50 Gen auf Chromosom7p21-p14
Rezeptor
bull 80-kDa-Glykoprotein (gp 80) Typ Ibull Membranproteinrezeptor Assoziation mit2 130 kDa
bull Transmembranglykoprotein (gp 130) unter Bildungeines ternaumlren Komplexes Signaltransduktion uumlberJakSTAT-Weg
bull Loumlsliche IL-6-Rezeptoren im Blut vorhanden(bdquosheddingldquo)
Funktionen
bull Pleiotropes Wirkungsspektrumbull Induktion der Akute-Phase-Reaktionbull Differenzierung von B-Zellenbull Aktivierung von T-Zellenbull Wachstumsfaktor fuumlr Myelomzellenbull Thrombopoesestimulationbull Stimulation der Leberregeneration
Spezifische Rezeptoren die der Klasse der Typ-1-Membran-Proteine (extrazellulaumlrer N-Terminus 1 Transmem-brandomaumlne) angehoumlren und aus 2 gp-130- und einer gp-80-(IL-6R CD126) Untereinheit bestehen vermitteln nachLigandenbindung das Signal in Richtung Zellkern durchden gp-130Jak-STAT-Signalweg Loumlsliche Rezeptoren sindim Blut nachweisbar Sehr aumlhnliche Zytokine und Rezeptor-strukturen sowie Signaltransduktionswege definieren IL-6 alsPrototyp einer bdquoIL-6-Typ-Zytokinfamilieldquo die IL-11 bdquoleuka-emia inhibitory factoryldquo (LIF) bdquociliary neurotrophic factorldquo(CNTF) bdquocardiotrophinldquo (CT) und Oncostatin M einschlieszligtAlle Mitglieder stimulieren die Akute-Phase-Reaktion
Die zahlreichen Funktionen betreffen u a Differenzierungund Aktivierung von B- und T-Zellen Wachstumsstimulationvon Myelomzellen Regenerationsprozesse und Initiation derAkute-Phase-Reaktion (s Tabelle) Die folgende Tabellezeigt Erkrankungen mit Interleukin-6-Erhoumlhung
Plasma
Alle Akute-Phase-Reaktionen (APR)MeningokokkensepsisNeonatale SepsisRheumatoide ArthritisKardiales MyxomGraft-vs-Host-Reaktion (Niere)HypernephromFulminantes multiples Myelom(Plasmozytom)
Plasmazellenleukaumlmie
Urin
Graft-vs-host-Reaktion
1266 Interleukin-8
Liquor
Herpes-EnzephalitisMeningitis (viral bakteriellTuberkulose)
Multiple Sklerose
Synovialfluumlssigkeit
Entzuumlndliche Arthritis (rheumatoideArthritis)
AmnionfluumlssigkeitNabelschnurblut
Intrauterine Infektionen
Funktion ndash Pathophysiologie Stimulation der Monozytenim Rahmen von septischen und aseptischen Gewebeschaumldi-gungen uumlber Interleukin-1 bakterielle Endotoxine Tumorne-krosefaktor-a (TNF-a) Oncostatin M und bdquoplatelet-derivedgrowth factorldquo (PDGF) fuumlhren zur Freisetzung und Konzen-trationserhoumlhung im Blut von IL-6 das fuumlr zahlreiche syste-mische Effekte wie Initiation der Akute-Phase-Reaktion ver-antwortlich ist Es gilt daher in vielen Koumlrperfluumlssigkeiten alsfruumlhe Kenngroumlszlige entzuumlndlicher Prozesse Eine Fraktion vonIL-6 ist im Blut an a2-Makroglobulin gebunden
Untersuchungsmaterial ndash Entnahmebedingungen SerumEDTA- Heparin-Plasma Urin Liquor SynovialfluumlssigkeitAmnionfluumlssigkeit Nabelschnurblut
Probenstabilitaumlt Analytstabilitaumlt bei 4 Cmaximal 24 Stun-den bei 20 C 6 Monate
Praumlanalytik Lipaumlmie- und Haumlmolyse-freies Serum
Analytik
bull Immunologische Methoden zur Bestimmung der Massen-konzentration Enzymimmunoassay oder Radioimmuno-assay
bull Funktionelle Methoden (Bioassays) Maus-Hybridoma-(B-9-)Zell-Proliferationsassay fuumlr Routinezwecke nichtgeeignet
Zu beachten ist dass durch Vorhandensein loumlslicherRezeptoren in der Zirkulation ein Teil der zirkulierendenIL-6-Menge an diese loumlslichen Rezeptoren gebunden ist undsomit zu Differenzen in den Ergebnissen funktioneller undimmunologischer Analysen fuumlhren kann
Referenzbereich ndash Erwachsene Sehr stark methoden- undstandardisierungsabhaumlngig Richtwert lt113 ngL
Indikation
bull Fruumlhdiagnostik akuter systemischer Entzuumlndungsreaktio-nen (Akute-Phase-Reaktion)
bull Diagnose der neonatalen Sepsisbull Diagnose der intrauterinen Infektion (Amnionfluumlssigkeit
oder Nabelschnurblut als Probenmaterial)
Interpretation Der Konzentrationsanstieg von IL-6 beibeginnender Akute-Phase-Reaktion geht zeitlich dem desC-reaktiven Proteins (C-reaktives Protein) voraus ver-schwindet jedoch aufgrund der sehr kurzen Halbwertszeitvon IL-6 (lt20Minuten) auch wesentlich schneller Bei einembereits deutlich erhoumlhten CRP ist eine zusaumltzliche IL-6-Bestimmung nicht angezeigt Klinisch groszlige Bedeutung hatIL-6 in der Diagnostik der (noch) CRP-negativen neonatalenSepsis bzw neonatalen bakteriellen Infektionen
Diagnostische Wertigkeit Im Vergleich zu CRP ist IL-6 einnoch fruumlherer allerdings kurzfristigerer Parameter der hyper-inflammatorischen Phase der Sepsis insbesondere bei Neo-naten In anderen Koumlrperfluumlssigkeiten wie Liquor Synovialund Amnionfluumlssigkeit sowie Nabelschnurblut weist die IL-6-Erhoumlhung auf (bakterielle) bzw intrauterine Infektionen hin
Literatur
Buck C Bundschu J Gallati H et al (1994) Interleukin-6 a sensitiveparameter for the early diagnosis of neonatal bacterial infectionPediatrics 9354ndash58
Pop VV Seicean A Lupan I et al (2017) IL-6 roles-molecular pathwaysand clinical implication in pancreatic cancer- a systemic reviewImmunol Lett 18145ndash50
Interleukin-8
A M Gressner und O A Gressner
Synonym(e) Neutrophile-aktivierendes Protein (NAP-1)
Englischer Begriff interleukin-8 neutrophil-chemotacticfactor (protein) NCF
Definition Zur Chemokin-Superfamilie gehoumlrendes vor-wiegend in aktivierten Monozyten synthetisiertes unglyko-syliertes niedermolekulares Zytokin mit aktivierender Wir-kung auf neutrophile Granulozyten und klinischer Bedeutungin der Pathogenese entzuumlndlicher Prozesse
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination Synthesevor allem in stimulierten Monozyten aber auch Makro-phagen Fibroblasten Endothelzellen Keratinozyten Syno-viazellen Hepatozyten Melanozyten Chondrozyten undeiner Reihe von Tumorzellen Expressionsstimulation durchInterleukin-1 (IL-1) Tumornekrosefaktor-a (TNF-a)Phorbolester bakterielle Lipopolysaccharide u a Interfe-ron-g wirkt als Costimulator Inhibitoren sind Glukokortiko-ide Interleukin-4 (IL-4) Transforming Growth Factor b(TGF-b) 125(-OH)2-VitaminD3 (VitaminD) u a Synthe-
Interleukin-10 1267
I
se erfolgt als houmlhermolekulare Proform (99 Aminosaumluren)die durch spezifische Proteasen in das nichtglykosyliertePolypeptid (72 Aminosaumluren) der Molmasse 8 kDa prozes-siert wird Ausgepraumlgte Resistenz gegenuumlber Plasmapeptida-sen Hitze extremen pH und anderen denaturierenden Ein-fluumlssen Auftreten mehrerer biologisch aktiver N-terminalerVarianten mit laumlngeren (77ndash79 Aminosaumluren) und kuumlrzerenFormen (69 Aminosaumluren) Zwei intramolekulare Disulfid-bruumlcken Genlokus auf Chromosom 4q12-q21 Signaluumlber-tragung erfolgt uumlber ein dimeres Glykoprotein (Molmassender Untereinheiten 59 und 67 kDa) das zur Familie der G-Protein-gekoppeltenRezeptor-Protein-Familie gehoumlrt (CD128)Im Blut ist IL-8 hochaffin an die Erythrozytenmembran gebun-den und dadurch biologisch inaktiviert
Funktionen
bull Spezifische Aktivierung neutrophiler Granulozyten tran-sienter Anstieg des zytosolischen Calciums Produktionreaktiver Sauerstoffspezies (bdquorespiratory burstldquo) Stimula-tion von Chemotaxis Exozytose von Speicherproteinen(Granula) erhoumlhte Expression von Adhaumlsionsmolekuumllen
bull Chemotaktische Wirkung auf alle Typen migratorischerImmunzellen
bull Hemmung der Adhaumlsion von Leukozyten an aktivierteEndothelzellen (antiinflammatorische Aktivitaumlt)
bull Mitogener Effekt auf epidermale Zellen
Funktion ndash Pathophysiologie IL-8 ist vermutlich von pa-thogenetischer Relevanz fuumlr Psoriasis und rheumatoideArthritis Mehrere entzuumlndliche Prozesse unterschiedlicherAumltiologie fuumlhren zu erhoumlhten IL-8-Konzentrationen insbe-sondere auch septische Prozesse Exzessiv erhoumlhte Konzen-trationen in der Synovialfluumlssigkeit bei chronischer Polyar-thritis wodurch es zu einem konstanten Einstrom vonGranulozyten in die Gelenkfluumlssigkeit kommt
Untersuchungsmaterial ndash Entnahmebedingungen SerumPlasma Synovialfluumlssigkeit Punktionsfluumlssigkeit
Probenstabilitaumlt Analytstabilitaumlt bei 4 C 2 Tage bei20 CmehrereWochen SerumPlasmamuss innerhalb von 2 Stundennach Abnahme von dem Blutkuchen getrennt werden
Praumlanalytik Lipaumlmie- und Haumlmolyse-freies SerumPlasma
Analytik Enzymimmunoassay
Referenzbereich ndash Erwachsene Stark methodenabhaumlngigRichtwerte fuumlr SerumPlasma lt62 ngL
Indikation Entzuumlndliche Prozesse unterschiedlicher Ursa-che besonders Sepsis Psoriasis rheumatoide Arthritis(Synovialfluumlssigkeit)
Interpretation Eine ausgewiesene klinische Bedeutung hatdie Bestimmung von IL-8 in Koumlrperfluumlssigkeiten zurzeitnicht Es kann lediglich als Surrogat-Kenngroumlszlige insbeson-dere bei Sepsis Psoriasis und rheumatoider Arthritis dienen
Diagnostische Wertigkeit Gegenwaumlrtig eingeschraumlnkt
Literatur
Hoch RC Schraufstaumltter IU Cochrane CG (1996) In vivo in vitro andmolecular aspects of interleukin-8 and the interleukin-8 receptorsJ Lab Clin Med 128134ndash145
wwwcopewithcytokinesde
Interleukin-10
A M Gressner und O A Gressner
Synonym(e) IL-10 T-Zellen-Wachstumsinhibitor
Englischer Begriff interleukin-10 T-cell growth inhibitoryfactor TGIF cytokine synthesis inhibitory factor CSIF
Definition Von aktivierten peripheren T-Lymphozyten syn-thetisiertes Zytokin mit pleiotropen immunosuppressiven und-stimulatorischen sowie antiinflammatorischen Wirkungen
Beschreibung IL-10 wird synthetisiert von aktiviertenCD8+ peripheren T-Lymphozyten von CD4+ T-Helfer-zellklonen nach Antigen-spezifischer und polyklonalerAktivierung von B-Zell-Lymphomen von Monozyten nachAktivierung durch bakterielle Lipopolysaccharide und vonMastzellen Homodimeres Protein der Molmasse 35ndash40 kDaund einer Untereinheitenlaumlnge von 160 Aminosaumluren Signal-uumlbertragung uumlber einen Rezeptor der Molmasse ca 110 kDa(CDw 210)
Biologische Wirkungen
bull Hemmung der Synthese mehrerer inflammatorischer Zyto-kine IFN-g TNF-b GM-CSF IL-1 IL-2 IL-6 IL-8IL-12 TNF-a (abhaumlngig vom jeweiligen Zelltyp)
bull Hemmung der Mitogen- oder Anti-CD3-induzierten Proli-feration von T-Zellen
bull Potente und spezifische Chemoattraktion von humanenT-Lymphozyten
bull Kostimulator der Proliferation von Mastzellen (in Gegen-wart von IL-3 undoder IL-4) und peripheren Lympho-zyten
bull Kostimulator desWachstums von reifen und unreifen Thy-mozyten (zusammen mit IL-2 IL-4 und IL-7) und Funk-tionen als zytotoxischer T-Zellen Differenzierungsfaktor
1268 Interleukine
Konzentrationsbestimmungen im Serum koumlnnen entwederfunktionell mit einem Bioassay unter Verwendung der muri-nen Mastzellenlinie D36 oder mit ELISA bzw verwandtenimmunologischen Methoden erfolgen Eine klinische Indi-kation zur Konzentrationsbestimmung besteht gegenwaumlrtignicht Ein Einsatz in der Sepsisdiagnostik ist Studien vorbe-halten
Literatur
Fickenscher H Hor S Kupers H et al (2002) The interleukin-10 family ofcytokines Trends Immunol 2389ndash96
Interleukine
H Renz und B Gierten
Englischer Begriff interleukins IL
Definition Proteine die von verschiedenen Zellarten sezer-niert werden und physiologische Prozesse innerhalb dersel-ben (autokrine Wirkung) oder anderer Zellen (para- oderendokrine Wirkung) einleiten oder modifizieren zu koumlnnen
Beschreibung Interleukine gehoumlren als Zytokine zu denMolekuumllen die Signale von Zelle zu Zelle vermitteln DieInterleukine beeinflussen pleiotrop Homoumlostase Entwick-lung Zellaktivitaumlt und Differenzierung verschiedener immun-kompetenter Zellarten Auszligerdem regulieren Interleukineneben der eigenen Produktion auch ihren Wirkeffekt indemsie Zahl und Dichte ihrer Rezeptoren auf der Zelloberflaumlchebeeinflussen Die Effekte werden durch Bindung an spezifi-sche Rezeptoren vermittelt Gegenwaumlrtig sind 31 Interleukinecharakterisiert
Einige wenige Interleukine wie Interleukin-6 und Interleukin-8 haben im Rahmen der Sepsisdiagnostik Ein-gang in die labormedizinische Routinediagnostik gefundenDer weitaus groumlszligere Teil der bisher bekannten Interleukinebleibt Anwendungen im Bereich von Forschung und Ent-wicklung vorbehalten
Literatur
wwwcells-talkcom
Interleukine als Sepsismarker
Sepsiskenngroumlszligen
Intermediaumlrmutation
Praumlmutation
Intermediate density lipoprotein
K J Lackner und D Peetz
Synonym(e) IDL
Englischer Begriff intermediate density lipoprotein
Definition Lipoproteine mit einer hydratisierten Dichte von1006ndash1019 gmL
Beschreibung IDL sind eine kleine Lipoproteinfraktion diein Dichte Groumlszlige Lipid- und Proteinzusammensetzung zwi-schen Very low density Lipoprotein (VLDL) und Lowdensity lipoprotein (LDL) liegen Sie entstehen im Stoffwech-sel der plasmatischen Lipoproteine aus VLDL hauptsaumlchlichdurch die Einwirkung der Lipoproteinlipase und stellen imPrinzip ein VLDL-Remnant-Partikel dar IDL werden weiterumgebaut zu LDL In der konventionellen Diagnostik werdensie meist unter die LDL-Fraktion subsumiert auch wenn diesnicht ganz korrekt ist
Internationale Organisation fuumlrNormung
International Organization for Standardization
Internationales Einheitensystem
Einheitensystem SI-Einheiten
Internationales Groumlszligensystem
C Vidal und W-R Kuumllpmann
Synonym(e) ISQ
International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 1269
Englischer Begriff international system of quantities
Definition Groumlszligensystem auf der Grundlage der 7 Basisgrouml-szligen Laumlnge Masse Zeit elektrische Stromstaumlrke ther-modynamische Temperatur Stoffmenge und Lichtstaumlrke(Brinkmann 2012) Fuumlr Anmerkungen s Literatur
Literatur
Brinkmann B (2012) Internationales Woumlrterbuch der Metrologie (VIM)Deutsch-englische Fassung ISOIEC-Leitfaden 992007 4 AuflBeuth-Verlag Berlin
Internationales Woumlrterbuch derMetrologie
I
C Vidal und W-R Kuumllpmann
Synonym(e) Vocabulaire international de meacutetrologie VIM
Definition Zusammenstellung der Definitionen von grund-legenden Begriffen der Metrologie (Lehre von den MaszligenGewichten und Maszligsystemen)
Beschreibung Das VIM gibt Definitionen fuumlr grundlegendeKonzepte in der Metrologie sowie der dazugehoumlrigenBegriffe Es kommt ihm auf diesem Gebiet die houmlchste Prio-ritaumlt zu Zahlreiche Kommissionen aus verschiedenen Fach-gebieten haben sich am VIM beteiligt um einen einheitlichenGebrauch der Begriffe uumlber Schranken der jeweiligen Wis-sensgebiete hinweg zu gewaumlhrleisten Damit wird ein wesent-licher Beitrag zur besseren Verstaumlndigung zwischen den Dis-ziplinen geleistet Dieses Ziel kann aber nur erreicht werdenwenn jeder die vereinbarten Definitionen wortwoumlrtlich uumlber-nimmt und entsprechend anwendet
In der 3 Ausgabe wird die Messunsicherheit nicht mehrausgehend von einem wahren Wert behandelt Vielmehr gehtman davon aus dass eine Messung nur die Zuordnung einesIntervalls von sinnvollen Werten fuumlr eine Messgroumlszlige erlaubtEin einziger Wert fuumlr eine Messgroumlszlige kann wegen der stetsnur unvollstaumlndig definierbaren Messgroumlszlige (Eigenun-sicherheit) trotz der zuverlaumlssigsten Messung nie angegebenwerden Gemaumlszlig GUM (Guide to the Expression of Uncer-tainty in Measurement 1993 korrigiert und neu aufgelegt1995) geht man allerdings davon aus dass die Unsicherheitin der Messgroumlszligendefinition gegenuumlber anderen Beitraumlgenzur Messunsicherheit vernachlaumlssigbar ist Aus dem neuenin der 3 Ausgabe gewaumlhlten Ansatz ergibt sich dass mancheBegriffe der 2 Ausgabe nun fehlen und andererseits einige
Begriffe lediglich in der 3 Ausgabe zu finden sind Zuletztwurden 2012 kleinere Korrekturen an der 3 Ausgabe vorge-nommen
Literatur
Brinkmann B (2012) Internationales Woumlrterbuch der Metrologie (VIM)Deutsch-englische Fassung ISOIEC-Leitfaden 992007 4 AuflBeuth-Verlag Berlin
International Federation of ClinicalChemistry and Laboratory Medicine
A M Gressner und O A Gressner
Synonym(e) IFCC
Definition Die IFCC ist eine weltweit agierende internatio-nale 73 nationale Gesellschaften umfassende Organisationder Klinischen Laboratoriumswissenschaften die in engerZusammenarbeit mit den nationalen Fachgesellschaften derDiagnostikaindustrie sowie nationalen und internationalenEntscheidungstraumlgern Interessen der Klinischen Chemie undLaboratoriumsmedizin vertritt
Beschreibung Die IFCC wurde im Jahr 1952 gegruumlndet alsein international zusammengesetzter und agierender Verbandaus gegenwaumlrtig 73 nationalen wissenschaftlichen Fachge-sellschaften der Klinischen Chemie und Laboratoriumsmedi-zin die in 4 regionale Foumlderationen gegliedert sind und etwa35000 laboratoriumsmedizinische Spezialisten weltweit ver-tritt Die Ziele sind
bull Vertretung der Interessen von Klinischer Chemie undLaboratoriumsmedizin auf internationaler Ebene
bull Bereitstellung eines Forums fuumlr Standardisierungen mitAufstellung von Referenzsystemen die auf internationalerKollaboration basieren
bull Verbesserung der Qualitaumlt der Gesundheitsfuumlrsorge fuumlrIndividuen und Gemeinschaften
bull Foumlrderung kontinuierlicher Weiterbildung durch Organi-sation von Kongressen Konferenzen und Symposia
bull Entwicklung globaler Konzepte fuumlr die Laboratoriumsme-dizin
Diese Ziele werden erreicht durch internationale Koopera-tionen z B mit der World Health Organisation (WHO) International Union of Pure and Applied Chemistry(IUPAC) International Organisation for Standardisation
1270 International Normalized Ratio
(ISO) National Committee for Clinical Laboratory Stan-dards (NCCLS) World Association of Societies of Pathologyand Laboratory Medicine (WASP) Strukturell setzt sichIFCC aus einem Council und einem Executive Board zusam-men dem verschiedene Committees Divisions und WorkingGroups zugeordnet sind
AdresseIFCC OFFICEVia Carlo Farine 81I-20159 MilanoItalienTel +39-02-66809912Fax +39-02-60781846E-Mail ifccifccorgInternet wwwifccorg
International Normalized Ratio
T Stief
Synonym(e) INR Prothrombinzeit-Ratio
Englischer Begriff international normalized ratio INR
Definition Um die Uumlberwachung der oralen Antikoagulationzu verbessern wurde von derWHO im Jahr 1983 eine internatio-nale Standardisierung des Quick-Tests (Thromboplastinzeit)vorgenommen und die INR eingefuumlhrt Die INR soll zu einerVerbesserung der Vergleichbarkeit der Messungen mit verschie-denen Thromboplastinen fuumlhren
Beschreibung Die Verwendung verschiedener Thrombo-plastine die Kalibrierung an verschiedenen Normalplasmenund Benutzung verschiedener Geraumltetypen fuumlhren dazu dassdie Ergebnisse des Quick-Tests zwischen den einzelnenLaboren (insbesondere zwischen USA und Europa) nichtuumlbereinstimmen Die INR bezieht das laboreigene Messer-gebnis auf einen Standard Hierzu wird jedem Reagens einInternational Sensitivity Index (ISI) zugeordnet der dessenEmpfindlichkeit gegenuumlber einem Faktorenmangel (Cuma-rin-induziertem Mangel an Vitamin K-abhaumlngigen Fakto-ren) angibt Der ISI des 1 WHO-Standards betraumlgt 10 Anihm werden alle weiteren WHO-Standards und kommerzielleThromboplastine kalibriert Die meisten kommerziellenThromboplastine haben heutzutage einen ISI von ca 1
Die INR berechnet sich folgendermaszligen
INR = [Prothrombinzeit-Ratio]ISI wobei
Prothrombinzeit-Ratio = Thromboplastinzeit des Patien-tenplasmasThromboplastinzeit des Normalplasmapools
Die ISI eines Thromboplastins wird dadurch bestimmtdass man die Prothrombinzeit-Ratio von einem Normalplas-mapool und Patienten unter oraler Antikoagulation die manmit diesem Reagenz erhaumllt gegen die Werte die man mit demWHO-Thromboplastin misst logarithmisch auftraumlgt Der ISIist die Steigung der Kalibrierungsgeraden
Normalbereich lt12 Zielbereich bei Thrombosen oderVorhofflimmern 2ndash3 bei mechanischen Herzklappen 25ndash35
Literatur
Houdijk WP Van Den Besselaar AM (2004) International multicenterinternational sensitivity index (ISI) calibration of a new human tissuefactor thromboplastin reagent derived from cultured human cellsJ Thromb Haemost 2266ndash270
Jackson CM Esnouf MP (2005) Has the time arrived to replace the quickprothrombin time test for monitoring oral anticoagulant therapyClin Chem 51483ndash485
Quick AJ Stanley-Brown M Bancroft FW (1935) A study of thecoagulation defect in hemophilia and in jaundice Am J Med Sci190501
International Organization forStandardization
T Arndt
Synonym(e) ISO Internationale Organisation fuumlr Normung
Englischer Begriff International Organization for Standar-dization ISO
Definition ISO ist ein Netzwerk von nationalen Normungs-institutionen aus 156 Laumlndern mit einem Mitglied pro Landund Zentrale in Genf die das Netzwerk und dessen Aktivitauml-ten koordiniert
Beschreibung ISO ist eine regierungsunabhaumlngige Organi-sation da die Mitglieder nicht Delegierte ihrer jeweiligenRegierung sind Dennoch nimmt ISO eine Sonderstellungzwischen oumlffentlichem und privatem Sektor ein Einerseitssind die Mitglieder Teil der Regierungsstrukturen der einzel-nen Laumlnder oder durch ihre Regierungen bevollmaumlchtigt undandererseits stammen die Mitglieder oft aus nationalen Ver-einigungen von Industrieverbaumlnden d h aus dem privatem(Wirtschafts-)Sektor
Interner Standard 1271
I
Die internationale Standardisierung begann im Jahr 1906auf dem Gebiet der Elektrotechnik mit der International Elec-trotechnical Commission (IEC) 1926 wurde die InternationalFederation of the National Standardizing Associations (ISA)gegruumlndet deren Taumltigkeitsschwerpunkt auf dem Gebiet desmechanischen Ingenieurwesens lag Die ISA stellte ihreArbeit 1942 ein Im Jahr 1946 trafen sich Delegierte aus25 Laumlndern in London Dort wurde die am 23 Februar 1947realisierte Gruumlndung der ISO beschlossen
Je Land wird nur ein Mitglied in die ISO aufgenommenDieses vertritt die Landesinteressen Fuumlr die BundesrepublikDeutschland ist dies seit 1951 das Deutsche Institut fuumlr Nor-mung eV (DIN)
Die internationalen ISO-Normen (ISO standards) werdenin englischer Sprache veroumlffentlicht und in Verantwortungvon den nationalen Normungsorganisationen in die Landes-sprache uumlbersetzt Es gibt verschiedene Formen von Normenvon denen fuumlr das klinisch-chemische Labor u a die ISO1000 (SI-Einheiten) und die ISO 9001 und 9004 (Qualitaumlts-management) von Bedeutung sind
Literatur
wwwisoorg
International Sensitivity Index (ISI)
International Normalized Ratio
International Society of BloodTransfusion
K Kleesiek C Goumltting J Diekmann J Dreier undM Schmidt
Synonym(e) ISBT Socieacuteteacute Internationale de TransfusionSanguine (SITS)
Definition Im Jahr 1935 gegruumlndete internationale wissen-schaftliche Gesellschaft die sich zum Ziel gesetzt hat Stu-dien zur Bluttransfusion zu unterstuumltzen und die Transfusi-onsmedizin zu foumlrdern Die Gesellschaft foumlrdert dieStandardisierung und Harmonisierung im Bereich der Blut-transfusion Es wurde dabei u a eine Klassifikation derverschiedenen humanen Blutgruppensysteme unter einerallgemeinen Nomenklatur erarbeitet
International Union of Pure andApplied Chemistry
A M Gressner und O A Gressner
Synonym(e) IUPAC
Definition Internationale wissenschaftliche regierungsun-abhaumlngige Organisation mit dem Ziel die weltweite Anwen-dung der Chemie zu foumlrdern u a durch Standardisierung derchemischen Nomenklatur Terminologie Messmethoden undSymbole
Beschreibung IUPAC wurde im Jahr 1919 von Chemikernaus Industrie und Universitaumlten gegruumlndet mit dem Ziel dieweltweite Kommunikation der chemischen Wissenschaftendurch Publikationen und Tagungen zu foumlrdern und den aka-demischen industriellen und oumlffentlichen Sektor der Chemiezu verbinden IUPAC ist die Weltautoritaumlt bei Empfehlungenzur Standardisierung von Gewichten Maszligen Namen undSymbolen und erarbeitet Vorschlaumlge zur chemischen Nomen-klatur Terminologie zur Standardisierung von Messmetho-den (Messmethode) und Atomgewichten sowie physikali-schen Konstanten IUPAC ist weiterhin fokussiert auf dieEtablierung von Verfahren zur Qualitaumltssicherung in Ana-lytik und Praumlanalytik sowie auf die Entwicklung von Proto-kollen zur Zertifizierung analytischer Laboratorien nach ISO9000 Die Aufgaben werden von staumlndigen Komitees undDivisionen uumlbernommen die einem Council unterstehen
GeschaumlftsstelleIUPAC SecretariatPO Box 1375Research Triangle ParkNC 27709-3757USAFax +1 919 4858706E-Mail secretariatiupacorg
Literatur
httpwwwiupacorg
Interner Standard
Standard interner
1272 Internet Protokoll-Adresse
Internet Protokoll-Adresse
IP-Adresse
Interphase-FiSH
J Arnemann
Synonym(e) Analyse nicht-kondensierter DNA-Faumlden mit-tel fluoreszenzmarkierter DNA-Sonden
Englischer Begriff interphase fluorescence in-situ hybridisation
Definition Interphase-FiSH (Interphase-Fluoreszenz-in-Situ-Hybridisierung) ist eine molekular-zytogenetische Methodechromosomale Stoumlrungen oder Aberrationen durch Hybridisie-rung der dekondensierten zellulaumlren DNA mit definierten fluo-reszenzmarkierten DNA-Sonden hochaufloumlsend nachzuweisen
Beschreibung Waumlhrend die klassische Zytogenetik meistteilungsfaumlhige Zellen kultiviert um diese in der Mitose zuarretieren und die Chromosomen einer Strukturanalysezugaumlnglich zu machen kann die molekulare Zytogenetikzahlreiche Fragestellungen mittels FiSH auch an der dekon-densierten Interphase-DNA sichtbar machen als Interphase-FiSH Bei der Interphase-FiSH-Methode entfallen die auf-wendigen Zellkulturen Man kann die Analysen direkt anBlut- bzw Zellausstrichen oder auch Paraffin-eingebetteten(FFPE) Gewebepraumlparaten zuumlgig und zeitsparend durchfuumlh-ren Vom Prinzip werden die vorbereiteten Objekttraumlger mitden ausgestrichenen Zellen oder den FFPE-Gewebeschnittenzunaumlchst denaturiert um die Interphase-DNA einzelstraumlngigvorliegen zu haben Anschlieszligend werden die Praumlparate miteiner zugegebenen fluoreszenzmarkierten DNA-Sonde uumlbermehrere Stunden inkubiert (hybridisiert) Nach abgeschlosse-ner Hybridisierung erfolgen mehrereWaschungen der Objekt-traumlger mit unterschiedlicher Stringenz und die anschlieszligendeEinbettung mit Deckglaumlschen Eine Auswertung erfolgt amFluoreszenzmikroskop
Bei dieser Analyse ist eine sorgfaumlltige und auf die Fragestel-lung hin abgestimmte Auswahl der FiSH-Sonden noumltig DieFiSH-Sonden sind i d R mit 2 Fluoreszenzfarben markierteDNA-Fragmente die sich vom Konstrukt her unterscheiden Sogibt es beispielsweise Dual-Fusion-Sonden bei denen 2 unter-schiedlich fluoreszenzmarkierte Gene oder Chromosomenab-schnitte bei der Hybridisierung im Normalfall 2 2 unter-schiedliche Signale im pathologischen Fall jedoch nebenjeweils einemEinzelsignal fuumlr die normalenGenabschnitte auch
2 uumlberlappende Signale fuumlr reziproke Chromosomentransloka-tionen bzw Genfusionen (z B BCR-ABL bei CML) zeigen
Ein anderes Beispiel sind die Break-apart-Sonden beidenen 2 unterschiedlich fluoreszenzmarkierte ca 100 kb ent-fernte DNA-Abschnitte rund um einen etablierten Bruch-punkt auf dem Chromosom bei der Hybridisierung im Nor-malfall 2 uumlberlappende Signale zeigen Im pathologischenFall jedoch bei Vorliegen eines Bruch- oder Insertionsereig-nisses finden sich neben einem uumlberlappenden Signal zusaumltz-lich 2 je farblich unterschiedliche Signale als Hinweis auf dasAuseinanderbrechen (bdquobreak apartldquo) der DNA-Struktur desGens bzw DNA-Abschnitts (z B EML4-ALK bei NSCLC)
Eine weitere Variante ist die lokusspezifische Sonde die zumeinen einen zentromerspezifischen Abschnitt zum andereneinen mit einem zweiten Fluoreszenzfarbstoff markierten Gen-oder lokusspezifischen Abschnitt enthaumllt Im Normalfall findensich im Interphasepraumlparat 22 separate Signale fuumlr Zentromerund Gen bzw Lokus Im pathologischen Fall wenn eine hete-rozygote Deletion vorliegt fehlt ein gen- bzw lokusspezifischesSignal und es sind nur 3 Signale zu sehen (z B Williams-Beuren-Syndrom) Kommt es hingegen im pathologischen Fallzu einer Amplifikation liegen die gen- bzw lokusspezifischenSignale mehrfach vor (z B Her2-Amplifikation)
Literatur
Rooney D (2001) Human cytogenetics constitutional analysis 3 AuflIRL Press Oxford
Interquartilsabstand
R-D Hilgers N Heussen und S Stanzel
Synonym(e) Quartilsabstand
Englischer Begriff interquartile range quartile range
Definition Der Interquartilsabstand ist definiert als die Dif-ferenz zwischen dem 5 -Quantil und dem 25-Quantil
Beschreibung Der Interquartilsabstand ist ein ausreiszligerun-empfindliches (robustes) Maszlig fuumlr die Variabilitaumlt derMessergebnisse Er beschreibt das Ausmaszlig der Variabilitaumltder zentralen 50 der Daten
Waumlhrend Addition bzw Subtraktion einer Konstanten zuallen Messwerten den Wert des Interquartilsabstands nichtbeeinflussen wirken sich Multiplikation bzw Division allerMesswerte mit bzw durch einen konstanten Faktor derart aufden Interquartilsabstand aus dass sich dieser gemaumlszlig dersel-
Intervallskala 1273
ben mathematischen Operation aumlndert Die letztgenannteEigenschaft des Interquartilsabstands findet insbesonderebei einer Aumlnderung der Messskala Verwendung
Literatur
Hilgers R-D Bauer P Scheiber V (2002) Einfuumlhrung in dieMedizinischeStatistik Springer BerlinHeidelbergNew York
Interstitial cell stimulating hormone(ICSH)
Luteinisierendes Hormon
I
Inter-a-Trypsininhibitor
A M Gressner und O A Gressner
Synonym(e) p-Protein
Englischer Begriff inter-a-trypsin inhibitor protein p
Definition Komplexes Molekuumll mit einer durch Protein-Glykosaminoglykan-Protein-Cross-Linking gekennzeichne-ten besonderen Struktur und der Funktion eines Serin-Proteinaseinhibitors ohne klinisch-diagnostische Bedeutung
Beschreibung In der Leber (Hepatozyten) synthetisierteskomplex strukturiertes Molekuumll (Molmasse ca 200 kDa) dasaus 3 differenten glykosylierten Proteinenmit separatem gene-tischenUrsprung bestehtDas nativeMolekuumll besitzt 2 Schwer-ketten H1 und H2 der Molmassen 65ndash101 bzw 70ndash106 kDaH1 und H2 sind kovalent uumlber ein Chondroitinsulfat mit einerglykosylierten Leichtkette (Bikunin) mit der Molmasse vonca 30 kDa verbunden Die ungewoumlhnliche kovalente Verbin-dung dieser 3 Peptidketten als Protein-Glykosaminoglykan-Protein-Cross-Linking bezeichnet ist einzigartig
Funktionen
bull Serin-Proteinaseninhibitor Trypsin Chymotrypsin Acro-sin Kathepsin G Granulozytenelastase |a| macht wenigerals 5 der gesamten Trypsin-inhibitorischen Kapazitaumltdes Plasmas aus
bull Stabilisierung der extrazellulaumlren Matrixbull Hemmung der Bildung vonCalciumoxalatkristallen (-Steinen)
in anorganischen Loumlsungen (Funktion des Bikunins)
Moumlgliche pathogenetische Bedeutung fuumlr Alzheimer-Erkrankung verschiedene Entzuumlndungsprozesse wie septischerSchock Karzinom und akutes Atemnotsyndrom (ARDS)
Serumkonzentration 02ndash07 gLEine klinische Indikation zur Konzentrationsbestimmung
im Serum gibt es nicht
Literatur
Zhuo LS Hascall VC Kimata K (2004) Inter-alpha-trypsin inhibitor acovalent protein-glycosaminoglycan-protein complex J Biol Chem27938079ndash38082
Intervallschaumltzer
Schaumltzer
Intervallschaumltzung
Schaumltzer
Intervallskala
C Vidal und W-R Kuumllpmann
Synonym(e) Differenzskala
Englischer Begriff interval scale difference scale
Beschreibung Die Intervallskala besteht aus einem Satz vonWerten die aus dem Produkt einer Zahl und einer Einheitbestehen Sie sind ihrer Groumlszlige gemaumlszlig angeordnet Im Gegen-satz zur Ordinalskala bedeuten gleiche Differenzen derZahlenwerte gleiche Groumlszligenunterschiede Beispiel Tempera-turskalen
Literatur
Dybkaer R Jorgensen K (1989) Measurement value and scale ScandJ Clin Lab Invest 49(Suppl 194)69ndash76
1274 Intestinale alkalische Phosphatase
Intestinale alkalische Phosphatase
Kasahara-Isoenzym
Intraassay-Unpraumlzision
Unpraumlzision in der Serie
Intragene
Intron
Intraindividuelle Variabilitaumlt
Variabilitaumlt intraindividuelle
Intraklass-Korrelation
Korrelationskoeffizient Intraklass-Korrelationskoeffizient nach Pearson
Intraklass-Korrelationskoeffizient
Korrelationskoeffizient Intraklass-
Intranet
O Colhoun
Englischer Begriff intranet
Definition Privates (unternehmenseigeneskrankenhauseige-nes) Netzwerk das mit der Technologie des Internets arbeitet
Beschreibung Es verwendet also Protokolle der ReiheTCPIP die Beschreibungssprachen HTML und XML
sowie Web-Browser zur Darstellung der Inhalte Die Netzstruk-tur basiert wie beim Internet auf einer Client-Server-ArchitekturIm Unterschied zum Internet steht das Intranet aber nur einembegrenzten und lokalen Benutzerkreis zur Verfuumlgung
Intraoperatives PTH
Parathormon intraoperatives
Intrazellulaumlrer Raum
Wasserhaushalt
Intrinsically disordered proteins
Proteinstruktur
Intrinsic Factor
Vitamin B12
Intrinsic-Factor-Bindungstest
Vitamin B12
Vitamin-B12-Resorptionstest
Intrinsic-Faktor-Antikoumlrper
Autoantikoumlrper gegen Intrinsic-Faktor
Intron
J Arnemann
Synonym(e) Intragene Nicht-kodierende DNA-Abschnitte
Inulin-Clearance 1275
I
Englischer Begriff Intron intragenic region
Definition Introns sind diejenigen Teile eines Gens die nachTranskription der prauml-mRNA im anschlieszligenden Spleiszligen alsnicht kodierende Sequenzen aus der mRNA herausgeschnit-ten werden und nicht im Translationsprodukt enthalten sind
Beschreibung Im Gegensatz zu Prokaryoten zeigen dieGene der Eukaryoten eine Unterteilung in kodierende(Exon) und in nicht kodierende Abschnitte (Intron) Begin-nend mit dem Transkriptionsstartpunkt werden die eukaryoti-schen Gene auf genomischer DNA-Ebene komplett in eineprauml-messenger RNA (prauml-mRNA) umgeschrieben Durch denProzess des Spleiszligens werden anschlieszligend die nicht kodie-renden Abschnitte (Introns) herausgeschnitten und einemature mRNA ohne Intronabschnitte zusammengefuumlgt
An der Uumlbergangsstelle von Exon zu Intron bzw Intron zuExon finden sich spezifische Spleiszligsignale die vom Spliceo-som dem eigentlichen Spleiszligkomplex erkannt werden und dasHerausschneiden der Intronabschnitte und Zusammenfuumlgen derkodierenden Exonabschnitte zur reifen mRNA katalysieren
Literatur
Strachan T Read AP (2005) Molekulare Humangenetik ElsevierGmbH Muumlnchen
Inulin
W G Guder
Synonym(e) Polyfruktosan
Englischer Begriff inulin polyfructosan
Definition Komplexe pflanzliche Zuckermolekuumlle aus Chi-coreacutee- Zichorie- Dahlienwurzeln u a Pflanzen aus 5ndash40glykosidisch verknuumlpften D-Fruktosemonomeren die allewasserloumlslich sind
Beschreibung Hochpolymeres Inulin (Molmasse 52 kDa)wird als Marker fuumlr die Bestimmung der glomerulaumlrenFiltrationsrate (Filtration glomerulaumlre Clearance glo-merulaumlre) verwendet Als Polyfruktosan wurde ein niedermo-lekulares Inulin (Molmasse 3 kDa) fuumlr den gleichen Zweckverwendet Oligomeres Inulin mit 5ndash10 Fruktoseresten dientals Balaststoff in Nahrungsmitteln und als Praumlbiotikum umdas Wachstum von Bifidusbakterien im Darm zu foumlrdern
Inulin-Clearance
W G Guder
Englischer Begriff inulin clearance
Definition Verwendung des Fruktosepolymers Inulin miteiner Molmasse von 52 kDa zur Messung der glomerulaumlrenFiltrationsrate (GFR) ( Filtration glomerulaumlre)
Durchfuumlhrung Bei der im Jahr 1935 erstmals amMenschendurchgefuumlhrten Inulin-Clearance wurde Inulin als Einzelin-jektion oder Infusion in den Kreislauf gebracht und durchMessung nach definierter Zeit im Plasma die Abnahme derInulinkonzentration gemessen und daraus die Clearanceberechnet Alternativ wurde eine Methode eingefuumlhrt beider die Ausscheidungsrate in drei genau definierten Sammel-perioden gemessen wurde
Eine Dosis von 25 mL einer 10 igen Loumlsung von Inulinwird intravenoumls injiziert gefolgt von einer Infusion von500 mL 15 iger Loumlsung in physiologischer Kochsalzlouml-sung Die Infusion wird mit 4 mLmin fortgesetzt NachLeerung der Blase 30 Minuten nach Injektion werden drei20-Minuten-Sammelperioden angeschlossen In allen dreiUrinen wird Inulin gemessen und die Clearance aus demMittelwert berechnet
In Folge wurden Verfahren mit radioaktiv markiertemInulin verwendet um als Marker der nuklearmedizinischenClearance zu dienen
Analytik Photometrisch chemisch oder durch Messung desverwendeten Isotops
Konventionelle Einheit mLmin
Internationale Einheit mLs (nicht eingefuumlhrt)
Referenzbereich ndash Frauen 84ndash150 mLmin
Referenzbereich ndash Maumlnner 68ndash152 mLmin
Referenzbereich ndash Kinder Nicht angewendet
Diagnostische Wertigkeit Diese Verfahren blieben mit Ein-fuumlhrung der endogenen Kreatinin-Clearance und Cysta-tin C auf wissenschaftliche Fragestellungen und als Gold-standard auf wenige Kliniken beschraumlnkt und werden seit den1960er-Jahren nicht mehr durchgefuumlhrt Auch das als Alter-native beschriebene Verfahren mit Iohexol hat sich wegen derVerwendung exogener Stoffe zur Injektion nicht allgemein
1276 Invasion
durchsetzen koumlnnen In der nuklearmedizinischen Bestimmungder glomerulaumlren Clearance haben andere Marker wie 99Tc-DTPA oder 51Cr-EDTA Eingang gefunden
Literatur
Schmidt HAE (1966) Die Bestimmung des Glomerulumfiltrats mitnuklearmedizinischer Technik Klin Wochenschr 44625ndash628
Tsinalis D Thiel GT (2009) An easy to calculate equation to estimate GFRbased on inulin clearance Nephrol Dial Transplant 243055ndash3061
Invasion
C Vidal und W-R Kuumllpmann
Definition Aufnahme eines Pharmakons in den Organismus
Inverse Transformation
Transformation inverse
Inverse Voltammetrie
Voltammetrie zyklische und inverse
In vitro
T Arndt
Englischer Begriff in vitro in-vitro
Definition Von lat im (Reagenz-)Glas in der BiochemieBezeichnung fuumlr Prozesse in einem isolierten zellfreienExtrakt in der Zellbiologie Zellen die in Kultur wachsen
Beschreibung Im klinisch-chemischen Labor Bezeichnungfuumlr all jene Analysen die auszligerhalb bzw ohne Kontaktzum lebenden Organismus in einer zumeist kuumlnstlichenUmgebung (Reagenzglas Kuumlvette etc) durchgefuumlhrt werdenHierzu gehoumlren faktisch alle Untersuchungen des klinischen-chemischen Labors in Blut Urin Stuhl etc Hiervon sind
In vivo-Analysen das heiszligt Analysen im oder unmittelbaram lebenden Organismus abzugrenzen z B In-vivo-Blutglu-kosemessungen bei Diabetikern
In-vitro-Diagnostika-Richtlinie
U Zimmermann und A Steinhorst
Synonym(e) IvD-Richtlinie
Englischer Begriff IVD-Directive (European Directive9879EC on in vitro diagnostic medical devices)
Beschreibung Die Richtlinie 9879EG des EuropaumlischenParlaments und des Rates vom 27 Oktober 1998 uumlber In-vitro-Diagnostika (IvD-Richtlinie) legt die notwendigenMin-destanforderungen an In-vitro-Diagnostika fest um denfreien (Waren-)Verkehr in Europa unter optimalen Sicher-heitsbedingungen zu gewaumlhrleisten In Deutschland wurdedie IvD-Richtlinie im Medizinproduktegesetz verankert
Als bdquoIn-vitro-Diagnostikumldquo gilt gemaumlszlig der Richtliniejedes Medizinprodukt das als Reagenz ReagenzproduktKalibriermaterial Kontrollmaterial Kit Instrument ApparatGeraumlt oder System ndash einzeln oder in Verbindung mit-einander ndash nach der vom Hersteller festgelegten Zweckbe-stimmung zur In-vitro-Untersuchung von aus dem menschli-chen Koumlrper stammenden Proben einschlieszliglich Blut- undGewebespenden verwendet wird und ausschlieszliglich oderhauptsaumlchlich dazu dient Informationen zu liefern
bull uumlber physiologische oder pathologische Zustaumlndebull uumlber angeborene Anomalienbull zur Pruumlfung auf Unbedenklichkeit und Vertraumlglichkeit bei
den potentiellen Empfaumlngernbull zur Uumlberwachung therapeutischer Maszlignahmen
Probenbehaumlltnisse gelten als In-vitro-Diagnostika Pro-benbehaumlltnisse sind luftleere wie auch sonstige Medizinpro-dukte die von ihrem Hersteller speziell dafuumlr gefertigt wer-den aus dem menschlichen Koumlrper stammende Probenunmittelbar nach ihrer Entnahme aufzunehmen und im Hin-blick auf eine In-vitro-Diagnose aufzubewahren
Erzeugnisse fuumlr den allgemeinen Laborbedarf gelten nichtals In-vitro-Diagnostika es sei denn sie sind aufgrund ihrerMerkmale nach ihrer vom Hersteller festgelegten Zweckbe-stimmung speziell fuumlr In-vitro-Untersuchungen zu verwenden
Vor dem Inverkehrbringen eines In-vitro-Diagnostikums hatder Hersteller sicherzustellen dass die Anforderungen erfuumllltwerden Der Nachweis wird im Rahmen eines Konformitaumlts-
Iod 1277
bewertungsverfahrens gefuumlhrt Dass die Anforderungen derRichtlinie erfuumlllt werden wird durch die CE-Kennzeichnung(CE-Label) bestaumltigt
Im Allgemeinen kann das CE-Kennzeichen durch den Her-steller ohne Einschaltung von Dritten auf das In-vitro-Diagnos-tikum angebracht werden Nur bei In-vitro-Diagnostika gemaumlszligAnhang II Listen A und B (Hochrisiko- und Risikoprodukte)der Richtlinie ist eine benannte Stelle einzuschalten Diebenannte Stelle pruumlft ob der Hersteller die besonderen Anfor-derungen der Richtlinie fuumlr die In-vitro-Diagnostika gemaumlszligAnhang II Listen A und B erfuumlllt
Die Anwendung von In-vitro-Diagnostika z B von medi-zinischen Laboratorien ist in der Medizinprodukte-Betreiber-verordnung geregelt
I
Literatur
Medizinprodukte-Betreiberverordnung in der Fassung der Bekanntma-chung vom 21 August 2002 (BGBl I S 3396) die zuletzt durchArtikel 2 der Verordnung vom 27 September 2016 (BGBl I S 2203)geaumlndert worden ist
Medizinproduktegesetz in der Fassung der Bekanntmachung vom7 August 2002 (BGBl I S 3146) das zuletzt durch Artikel 4 Absatz59 des Gesetzes vom 18 Juli 2016 (BGBl I S 1666) geaumlndertworden ist
Richtlinie 9879EG des Europaumlischen Parlamentes und des Rates vom27 Oktober 1998 uumlber In-vitro-Diagnostika
In vivo
T Arndt
Englischer Begriff in vivo in-vivo
Definition Untersuchungen bzw Analysen die im oder amlebenden Organismus durchgefuumlhrt werden
Beschreibung Bezeichnung fuumlr klinisch-chemische Analy-sen die im oder direkt am lebenden Organismus durchgefuumlhrtwerden wie z B die Messung von Glukose in der Blutzirku-lation mittels implantierbarer Glukosesonden In-vivo-Analysen sind im klinisch-chemischen Labor im Vergleich zuden dort uumlblichen In-vitro-Untersuchungen ( In vitro) seltenggf auf intensivmedizinische Uumlberwachungen beschraumlnkt
In-vivo-Effekte von Medikamenten
Drogen als Einflussgroumlszligen
Inzidenz
C Vidal und W-R Kuumllpmann
Englischer Begriff incidence
Definition Unter der Inzidenz einer Krankheit versteht mandie Anzahl der Krankheitsfaumllle die in einer bestimmten Zeitneu auftreten
Iod
D Meiszligner und T Arndt
Synonym(e) Jod
Englischer Begriff iodine
Definition Iod (chemisches Symbol I) gehoumlrt zur Gruppeder Halogene hat die Ordnungszahl 53 und ist ein essenziel-les Spurenelement
Struktur Iod kommt in den Oxidationsstufen von1 bis +7vor Im menschlichen Organismus liegt es hauptsaumlchlich alsIodid oder als Bestandteil der Hormone Triiodthyronin(Triiodthyronin gesamt) und Thyroxin (Thyroxingesamt) vor Mehrere Isotope (123I 125I 131I) werden zudiagnostischen und therapeutischen Zwecken verwendet
Molmasse Relative Atommasse 126905
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination Iod wird alsIodid oder organisch gebunden mit der Nahrung zugefuumlhrtim proximalen Intestinaltrakt resorbiert und uumlber das Blut indie Schilddruumlse transportiert wo es mithilfe eines Transpor-ters dem Natrium-Iodid-Symporter in den Thyreozytenangereichert wird und nach Oxidation (ThyreoperoxidaseTPO) zur Synthese der Schilddruumlsenhormone Triiodthyronin(T3) und Tetraiodthyronin (Thyroxin T4) beitraumlgt In derSchilddruumlse werden 75 des Iods gespeichert Die Aus-scheidung erfolgt hauptsaumlchlich mit dem Urin daneben uumlberSchweiszlig und Stuhl
Koumlrperbestand 10ndash20 mg Bedarf Maumlnner 75 mgTagFrauen 65 mgTag Empfohlene Zufuhr 200 mgTag(Schwangere 230 mgTag Stillende 260 mgTag) TolerierbareAufnahme pro Tag 15 mgkg KG Iodreich sind SeefischeLebertran Milch Eier Vollkorn Eine wichtige Iodquelle istiodiertes Speisesalz
1278 Iodbestimmung nach Sandell-Kolthoff
Halbwertszeit Schilddruumlse Ganzkoumlrper 138 Tage diverseOrgane 7ndash14 Tage
Funktion ndash Pathophysiologie Die groumlszligte Bedeutung hat Iodals Bestandteil der Schilddruumlsenhormone Die Hauptursachevon Schilddruumlsenfunktionsstoumlrungen ist der Iodmangel der inMitteleuropa mit einer deutlichen Zunahme von Nord nachSuumld weit verbreitet ist Merkmale der unzureichenden Iodver-sorgung sind erhoumlhtes Wachstum der Schilddruumlse (Struma)und die Bildung von kalten und heiszligen Knoten Iodmangel inder Schwangerschaft kann zu schweren Schaumldigungen desFoumlten fuumlhren (Unterfunktion der Schilddruumlse Kretinismus)Von Experten wird gefordert dem Iodmangel durch den Ein-satz von iodiertem Speisesalz zu begegnen Empfohlen wirdeine taumlgliche Aufnahme zwischen 180 und 250 mg Iod abhaumln-gig von Alter und Bedarf In Deutschland hat sich der Ver-sorgungszustand infolge der konsequenten Iodsubstitution inden letzten Jahren stark verbessert Obwohl der o g Unter-schied zwischen Nord und Suumld in Deutschland nicht mehr zubeobachten ist gilt Deutschland weiterhin als ein Gebiet mitmildem Iodmangel Nebenwirkungen in Form von Fehlfunk-tionen der Schilddruumlse oder Allergien sind erst ab Mengenvon mehr als 1 mgTag zu erwarten
Untersuchungsmaterial ndash Entnahmebedingungen SerumUrin
Probenstabilitaumlt Proben nach Moumlglichkeit ohne Zeitverzuguntersuchen oder sofort nach der Materialgewinnung einfrie-ren und bei 20 C aufbewahren
Praumlanalytik Alle Geraumlte Gefaumlszlige und Chemikalien muumlsseniodfrei sein Nach dem Reinigen Tenside die die Analytikstoumlren sorgfaumlltig abspuumllen (Triton X-100 stoumlrt nicht)
Analytik Fotometrie ( Sandell-Kolthoff-Reaktion) Neu-tronenaktivierungsanalyse (NAA) Ionenchromatographie
Konventionelle Einheit mgL
Internationale Einheit mmolL
Umrechnungsfaktor zw konv u int Einheit mmolL= 000788 mgL mgL = 126905 mmolL
Referenzbereich ndash Erwachsene Die Referenzwerte unter-liegen nach wie vor starken regionalen Schwankungen Des-halb ist zu empfehlen sich im konkreten Fall an den Angabendes diagnostischen Labors zu orientieren Serum 40ndash80 mgL(031ndash063 mmolL) (Braumltter 1992) Urin Von der WHOwerden mindestens 100 mgL als bdquonormalldquo gefordert In neuenStudien wurden in Deutschland fuumlr groumlszligere PersonengruppenMittelwerte zwischen 111 und 156 mgL gefunden (Gaumlrtner2013)
Referenzbereich ndash Kinder s Erwachsene
Indikation Verdacht auf Iodmangel
Interpretation Die Iodversorgung wird durch die Bestim-mung im Urin beurteilt Die Ausscheidung soll mindestens100 mgL oder 150 mgTag betragen Sie liegt in Deutschlandjedoch bei 20ndash30 der Bevoumllkerung darunter Nach WHO-Kriterien gelten 100ndash199 mgL als bdquooptimalldquo lt20 mgL alsbdquoschweres Defizitldquo 20ndash40 mgL als bdquomoderater Mangelldquo200ndash299 mgL als bdquomehr als adaumlquatldquo und gt299 mgL alsbdquomoumlgliche Uumlberversorgungldquo
Diagnostische Wertigkeit Beurteilung der Iodversorgungund des Iodstatus
Literatur
Braumltter P Wissenschaftlicher Beirat (1992) Mineralstoffe und Spuren-elemente Leitfaden fuumlr die aumlrztliche Praxis Bertelsmann StiftungGuumltersloh
Gaumlrtner R (2013) Nutzen-Risiko-Bewertung von Mineralstoffen undSpurenelementen KIT Scientific Publishing Karlsruhe S 42ndash57
Koumlhrle J (2002) Iod In Biesalski HK Koumlhrle J Schuumlmann K (Hrsg)Vitamine Spurenelemente und Mineralstoffe Georg Thieme VerlagStuttgartNew York S 172ndash182
Zimmermann MB (2008) Jodine requirements and the risk and benefitsof connecting iodine defiency in populations J Trace Med Biol228192
Iodbestimmung nach Sandell-Kolthoff
Sandell-Kolthoff-Reaktion
Iodprobe nach Rosin
Rosin-Iodprobe
Ion
Nettoladung
Ion nicht-resonantes
Massenspektrometrie
Ionenbeziehung 1279
Ion resonantes
Massenspektrometrie
Ionen mehrfach geladene
B Guumlssregen
I
Englischer Begriff multiple charged ions
Beschreibung In der Massenspektrometrie erfolgt dieMassentrennung von Ionen nach dem Masse-Ladungs-Ver-haumlltnis mz Doppelt oder mehrfach (n) geladene Ionen wer-den daher bei halber bzw 1n Masse detektiert
Ionenaktivitaumlt
Elektrolyte
Ionenaustausch
Reinstwasser
Ionenaustauschchromatographie
T Arndt
Synonym(e) Anionenaustausch-Chromatographie IC Ionen-chromatographie Kationenaustausch-Chromatographie
Englischer Begriff ion exchange chromatography anionexchange chromatography cation exchange chromatogra-phy IC
Definition Eine Form der Fluumlssigkeitschromatographiedie zur Analyse von Substanzen die als Ionen vorliegeneingesetzt wird
Beschreibung Die Trennung der Probenbestandteile beruhtauf elektrostatischen Wechselwirkungen der Analyte mit derstationaumlren Phase ( Stationaumlre Phase) Diese enthaumllt uumlbereine Abstandsgruppe kovalent an eine polymere Matrix
gebundene ionische Gruppen (z B -SO3ndash Na+ -N+R3Cl
ndash)Waumlhrend des Ionenaustauschprozesses werden die Gegenio-nen von der Oberflaumlche der stationaumlren Phase (z B Na+
oder Clndash) gegen Analytionen (z B Katecholamine oder 5-Hydroxyindolessigsaumlure) ausgetauscht Damit wird derAnalyt aus der Probenmatrix abgetrennt und gleichzeitigauf der Ionenaustauscheroberflaumlche angereichert Durch an-schlieszligende Elution mit einem Ion staumlrkerer Affinitaumlt zumIonenaustauscher oder deutlich houmlherer Konzentration wer-den die Analytionen eluiert und bei Eintreffen im Detektordetektiert Dabei bewirkt eine starke Affinitaumlt der Analytionenzu den ionischen Gruppen der stationaumlren Phase eine langeElutionszeit
Unter Beruumlcksichtigung der Ladung der ausgetauschtenIonen spricht man auch von Kationenaustausch-Chromato-graphie und Anionenaustausch-Chromatographie
Werden anorganische Ionen getrennt und z B mit Leit-faumlhigkeitsdetektoren nachgewiesen bezeichnet man diesauch als Ionenchromatographie (IC)
Literatur
Unger KK (Hrsg) (1989) Handbuch der HPLC Teil 1 Leitfaden fuumlrAnfaumlnger und Praktiker GIT Verlag GmbH Darmstadt
Ionenbeziehung
H Fiedler
Synonym(e) Elektrovalente Bindung Heteropolare Bin-dung Ionenbindung
Englischer Begriff ionic bond electrovalent linkage
Definition Eine auf elektrostatischer Anziehung entgegen-gesetzt geladener Ionen beruhende Form der chemischenBindung
Beschreibung Die freien Carboxyl- und Aminogruppeneines Peptids oder Proteins liegen im physiologischenpH-Bereich in ionisierter Form vor Die elektrostatischenAnziehungskraumlfte von Ionenbindungen sind umso staumlrker jegroumlszliger deren Differenz der Elektronegativitaumlt (EN) ist BeiDENgt18 uumlberwiegen die ionischen gegenuumlber den kovalen-ten Bindungen
Die ionisierbaren Endgruppen der Peptidketten sind einezweite Carboxylgruppe der sauren oder eine zweite Amino-oder Guanidingruppe der basischen Aminosaumluren Es gibteinen kontinuierlichen Uumlbergang zu den schwaumlcheren Anzie-
1280 Ionenbindung
hungskraumlften zwischen polaren Gruppen (Dipolen) und dennoch schwaumlcheren London-van-der-Waals-Dispersionskraumlf-ten (Van-der-Waals-Kraumlfte) die nur bei Atomabstaumlndenvon lt05 nm wirksam werden und auf der Asymmetrie derElektronenverteilung beruhen Die Unterschiede der elektro-statischen Kraumlfte der Proteine werden zu Trennverfahrengenutzt wie bei der Ionenaustauschchromatographie
Ionenbindung
Ionenbeziehung
Ionenchromatographie
Ionenaustauschchromatographie
Ionenfalle
Massenspektrometrie
Ionenmobilitaumltsspektrometrie
T Arndt
Synonym(e) IMS Plasmachromatographie
Englischer Begriff ion mobility spectrometry IMS
Definition Analysenmethode bei der chemische Verbindun-gen aufgrund ihrer Mobilitaumlt in der Gasphase und einemelektrischen Feld charakterisiert und quantifiziert werdenkoumlnnen
Physikalisch-chemisches Prinzip Ein Ionenmobilitaumltsspek-trometer besteht stark vereinfacht aus einem Probentraumlger einerIonisierungsquelle einem elektronischen Gitter einer Driftroumlh-re mit einer definierten Driftstrecke und einem Detektor
Zunaumlchst wird das zu untersuchende Probenmaterial durchAbwischen des entsprechendenObjekts aufgenommen und aufeine Membran uumlberfuumlhrt oder mithilfe eines hierfuumlr entwickel-ten Staubsaugers auf einem Membranfilter aus Teflon gesam-melt Nach Einbringen des Filters in das Analysensystemwerden die adsorbierten Substanzen thermisch desorbiert undin die Gasphase uumlberfuumlhrt Mit einem Strom eines Drift- oderTraumlgergases (gefilterte trockene Umgebungsluft) werden die
Gasmolekuumlle in die Reaktionskammer transportiert und durchBeschuss mit hochenergetischen Elektronen (63Ni-Quelle alsb-Strahler) ionisiert Dabei entstehen positiv und negativ gela-dene Ionen Zur Detektion positiver Ionen werden dem Drift-gas Spuren von Nicotinamid beigemischt das als Reaktant inder Reaktionskammer fungiert Dort uumlbertraumlgt das protonierteNicotinamid ein Proton auf Analytmolekuumlle mit einer ver-gleichsweise houmlheren Protonenaffinitaumlt (z B diemeistenAlka-loide) Alle 20 ms gelangen die Ionen uumlber ein elektronischangesteuertes und nur 200 ms offenes Gitter in die beheizteDriftstrecke Unter dem Einfluss des elektrischen Feldes undentgegen dem Driftgasstrom werden die Ionen in Richtung derKollektorelektrode beschleunigt Unter definierten Bedingun-gen (Driftstrecke Druck Feldstaumlrke Temperatur etc) wird dieDriftgeschwindigkeit unddamit dieDriftzeit jedes Ionsu a vondessen Masse und Ionengeometrie bestimmt Die Driftzeit istsomit substanzspezifisch Sie kann zur Identifizierung vonProbenbestandteilen genutzt werden Die Houmlhe des Messsig-nals ist dabei der Menge der vom Detektor registrierten Ionenund damit der Analytmenge proportional
Zur Detektion von unter das Betaumlubungsmittelgesetzfallenden Substanzen wird im positiven Ionenmodus gearbei-tet Im negativen Modus werden z B organische Spreng-stoffe detektiert
Einsatzgebiet Zivile und militaumlrische UmweltuumlberwachungEs handelt sich hierbei um die urspruumlngliche Anwendung derIonenmobilitaumltsspektrometrie mit sog bdquoSchnuumlffeldetektorenldquod h tragbaren Ionenmobilitaumltsspektrometern die z B gas-foumlrmige Kampfstoffe direkt in der Umgebungsluft nachweisen(Spuumlrpanzer bdquoFuchsldquo) Spaumlter wurde das Einsatzgebiet um dieDetektion von Rauschmitteln und Sprengstoffen in forensisch-chemischen und kriminalistischen Laboratorien erweitert
Untersuchungsmaterial Fingernagelschmutz Nasenabstri-che Pulver und Tabletten Aufnahme von geringsten Drogen-spuren von Oberflaumlchen von Geraumlten und Instrumenten zurDrogenherstellung und -verteilung Kleidungsstuumlcken Brief-und Paketsendungen durch Wischen oder Saugen (ohne Oumlff-nung der Sendung)
Instrumentierung Ionenmobilitaumltsspektrometer sind alsHandgeraumlte fuumlr Vorortuntersuchungen und als Tischgeraumltefuumlr das Labor verfuumlgbar
Spezifitaumlt Die Spezifitaumlt ist hoch Ein positives Analysener-gebnis wird dennoch im Rahmen der Beweiskette ausScreening- und Bestaumltigungsanalyse durch eine zweite vonder IMS unabhaumlngige Analysenmethode wie GC-MS aberauch DC sowie FTIR-Spektroskopie uumlberpruumlft
Sensitivitaumlt Die Sensitivitaumlt ist auszligerordentlich hoch Sub-stanzmengen im ng- bis pg-Bereich sind nachweisbar
Ionenselektive Elektrode 1281
Praktikabilitaumlt ndash Automatisierung ndashKosten Die Anschaf-fungskosten fuumlr ein Ionenmobilitaumltsspektrometer betragen50000ndash100000 Euro Die Kosten fuumlr Verbrauchsmaterialiensind gering (lt1 Euro) Der hohe Stellenwert der Methode beider Verhinderung und Aufdeckung von Verbrechen rechtfer-tigen die insgesamt relativ hohen Analysenkosten (Apparatund Personal)
Bewertung ndash Methodenhierarchie (allg) Die IMS ist einesehr schnelle praumlzise und spezifische forensisch-chemischeund kriminalistische Analysenmethode die aus forensischerSicht auf gleicher Ebene mit HPLC GC GC-MS oderLC-MS gesehen wird
I
Literatur
Keller T Binz R Regenscheit P et al (1996) Ionenmobilitaumltsspektrome-trie Kriminalistik 1(67ndash70)137ndash141
Ionenpaar-Chromatographie
T Arndt
Englischer Begriff ion-pair chromatography
Definition Eine Form der Chromatographie bei der den zubestimmenden Ionen zumeist in der mobilen Phase ein Ge-genion (mit entgegengesetzter Ladung) angeboten wird so-dass beide Ionen ein nach auszligen neutrales Ionenpaar bilden
Beschreibung Im klinisch-chemischen Labor wird gewoumlhn-lich eine Kombination aus einer Umkehrphase (hydrophobe stationaumlre Phase) und einer waumlssrigen (hydrophilen) mobi-len Phase (Mobile Phase) eingesetzt Fuumlr die Analyse vonSaumluren (Anionen) wird der mobilen Phase ein Tetraalkylam-moniumsalz fuumlr die Bestimmung von Basen (Kationen) einSalz einer langkettigen organischen Saumlure (z B Octan- oderOctadecylsulfonsaumlure) zugesetzt
Die Ionenpaare (Analyt und Gegenion) zeigen ein im Ver-gleich zum freien Analyten veraumlndertes Retentionsverhalten(eher ladungsneutral und deshalb auf einer Umkehrphase bes-ser retiniert) waumlhrend jenes der nicht ionischen Probenbe-standteile nicht beeinflusst wird sodass insgesamt eine bessereTrennung von Analyt und Matrixbestandteilen resultiert DieIonenpaarbildung wird durch die Dissoziationsgleichgewichteder sauren oder basischen Analyte des Ionenpaarreagenzesund des Ionenpaars beeinflusst Durch Optimierung despH-Werts der mobilen Phase kann dieses Dissoziationsgleich-gewicht mit dem Ziel einer optimalen Trennung von Analytund Matrixbestandteilen verschoben werden
Die Ionenpaar-Chromatographie wird im klinisch-chemi-schen Labor u a zur Analyse derKatecholamine (und ihrerMetabolite) in Urin und Plasma mit Hochleistungs-Fluumls-sigkeitschromatographie (HPLC) eingesetzt
Literatur
Unger KK (1989) Handbuch der HPLC Teil 1 ndash Leitfaden fuumlr Anfaumlngerund Praktiker GIT Verlag Darmstadt
Ionenquelle
Massenspektrometrie
Ionenselektive Elektrode
O Muumlller-Plathe
Synonym(e) ISE Ionensensitive Elektrode
Englischer Begriff ion-selective electrode
Definition Elektrochemischer Sensor der mit einem aktivi-taumltsabhaumlngigen Messsignal weitgehend spezifisch auf einebestimmte Ionenart reagiert
Beschreibung Eine ionenselektiveMesseinrichtung (bdquoKetteldquo)besteht aus zwei Elektrodeneinheiten der eigentlichen ionen-selektiven Messelektrode und der Referenzelektrode die beideimKontakt zurMessfluumlssigkeit stehen undmit einemVoltmeterverbunden sind Die prinzipielle Aufbau einer ionenselektivenMesskette zeigt folgende Abbildung
Messelektrode Referenzelektrode
Kalomel-ElektrodeKCl-Loumlsung
Messfluumlssigkeit
Diaphragma
AgAgCl-Elektrode
Innere BezugsloumlsungIonenselektive Membran
Messelektrode Funktion Grundlage der Ionenselektivitaumltsind reversible Ionenbewegungen zwischen der Messloumlsungder fuumlr die betreffende Ionenart penetrierbaren Membran und
1282 Ionenselektive Elektrode
der inneren Bezugsloumlsung die eine konstante Zusammenset-zung hat Dabei entsteht ein Membranpotenzial das auf Sei-ten der Messloumlsung mit der Referenzelektrode und aus derinneren Bezugsloumlsung mit der AgAgCl-Elektrode abgeleitetwird Aus der Nernst-Gleichung (Hermann Walter Nernst[1854ndash1941] deutscher Physikochemiker Nobelpreis 1920)ergibt sich bei konstanter Ionenaktivitaumlt der inneren Bezugs-loumlsung und unter Beruumlcksichtigung unspezifischer Diffu-sionspotenziale E0 das Gesamtpotenzial E der Messkette
E = E + ln αnR Tz F
R = allgemeine Gaskonstante (831431 J K1 mol1)T = Abs Temperatur (K Kelvin) F = Faraday-Konstante
(96487 C mol1) z = Ladungszahl ln 10 = 2303
Fuumlr die Messtemperatur von 37 C (31015 K) ergibt sichfuumlr einwertige Ionen E = E0 + 615 lg am
615 mV ist der sog Nernst-Faktor und gibt die theoreti-sche Steilheit der Elektrode bei 37 C an Fuumlr zweiwertigeIonen betraumlgt er 3077 C Praktisch bedeutet das Bei Akti-vitaumltsaumlnderung um eine Zehnerpotenz nimmt die Spannungtheoretisch um 615 bzw 308 mV zu oder ab Diese Wertewerden fast nie vollstaumlndig erreicht Die tatsaumlchliche Steil-heit oft als bdquosensitivityldquo oder bdquoslopeldquo bezeichnet betraumlgt inder Regel 90ndash98 des theoretischenWertes und wird ebensowie Elsquo durch eine Zweipunktkalibration erfasst und ausgegli-chen Das Potenzial der Messelektrode wird in der Regel miteiner Silber-Silberchlorid-Elektrode einem thermisch oderelektrolytisch mit AgCl beschichteten Silberstift abgeleitetAls innere Bezugsloumlsung dient meistens 01 m KCl-Loumlsung
Selektivitaumlt Ionenselektive Membranen reagieren nichtabsolut spezifisch auf die zu bestimmende Ionenart In gerin-gerem Umfang beteiligen sich aumlhnlich strukturierte Ionen amUumlbertritt in die Membran vergroumlszligern die gemessene Span-nung und taumluschen zu hohe Messwerte vor Die bekanntestenBeispiele hierfuumlr sind der Natriumfehler der pH-Glaselektrodeund der Ca2+-Einfluss auf die Magnesiumelektrode DerEinfluss von Stoumlrionen wird in der Nikolski-Gleichung einerErweiterung der Nernst-Gleichung durch den Selektivitaumlts-koeffizienten Kxy ausgedruumlckt der moumlglichst klein seinsollte (Einzelheiten s IFCC 2000) Mangelnde Selektivitaumltwirkt sich vor allem im niedrigen Konzentrationsbereichstoumlrend aus und erhoumlht die Nachweisgrenze fuumlr das inte-ressierende Ion
Interferenzen Sie entstehen vor allem durch Proteinabla-gerungen und Netzmittelreste an der Membran und beein-traumlchtigen die Reproduzierbarkeit Sie sind durch geeigneteSpuumllung zu vermeiden
Ansprechzeit Definiert als das Intervall zwischen demZeitpunkt zu dem die Probe die Membran bedeckt unddem Augenblick an dem die Spannungsaumlnderung den Wert01 mVmin erreicht
Referenzelektrode und Fluumlssigkeitsverbindung Die Referenz-elektrode besteht aus einer inneren Elektrode (Kalomelelektrode[HgHg2Cl2] oder AgAgCl) die in eine konzentrierte KCl-Louml-sung (35ndash40 M) eintaucht Diese muss zur Messfluumlssigkeit soabgegrenzt sein dass eine moumlglichst unveraumlnderliche leitendeVerbindung zwischen dieser und der KCl-Loumlsung entstehtDiese Fluumlssigkeitsverbindung kann statisch ausgebildet sein(bdquoDiaphragmaldquo z B aus keramischer Fritte oder Cellophan-membran) oder sie ist ndash besonders vorteilhaft fuumlrMessungen imBlut ndash dynamisch gestaltet indem zu jeder Messung frischeKCl-Loumlsung in geringen Mengen an die Phasengrenze gefoumlr-dert wird An der Fluumlssigkeitsverbindung bildet sich ein Pha-sengrenzpotenzial aus vorwiegend durch unterschiedliche Dif-fusionsgeschwindigkeiten der beteiligten Ionen aber auchdurch Einfluumlsse seitens der Erythrozyten Dieses muss moumlg-lichst konstant gehalten werden (E0 in o a Gleichung) Hochkonzentrierte KCl-Loumlsung fuumlhrt zu annaumlhernd gleichen Diffu-sionspotenzialen sowohl gegenuumlber Kalibrationsloumlsung alsauch gegenuumlber Blut Die dennoch bestehen bleibende Diffe-renz wird als Residualpotenzial bezeichnet und entspricht mitca 14 mV z B einer pH-Differenz von 002
Eine Referenzelektrode kann gleichzeitig mehreren Mess-elektroden z B pH und Elektrolyten zugeordnet sein
Kalibration Ionenselektive Elektroden werden mit zwei se-kundaumlren Standardloumlsungen kalibriert deren Zusammenset-zung auf international anerkannte Referenzmaterialien zu-ruumlckfuumlhrbar sein soll ( pH-Wert im Blut) Oft wird mitkompliziert zusammengesetzten Gebrauchsstandards gear-beitet die die gleichzeitige Kalibration mehrerer Elektrodeneiner Messkammer (pH und Elektrolyte) zulassen
Mit ionenselektiven Elektroden wird bei Einsatz im unver-duumlnnten Probenmaterial primaumlr die molale Aktivitaumlt gemes-sen Zum Zusammenhang zwischen dieser und der in dermedizinischen Diagnostik uumlblichen molaren Substanzkon-zentration Elektrolyte
Elektrodenarten
1 Glaselektrode
a pH-Messung
Die Glaselektrode ist bei weitem die aumllteste ionenselektiveElektrode Zuerst entwickelt im Jahr 1909 durch Haber (FritzHaber [1868ndash1934] deutscher Chemiker Nobelpreis 1918)erhielt sie die fuumlr pH-Messungen imBlut ausgereifte Form um1960 pH-sensitive Glasmembranen (001ndash01 mm dick) sindaus Siliciumdioxid gefertigt dem etwa 20ndash25 Alkalime-talloxide (Na2O oder Li2O) und 6ndash7 CaO zugesetzt sindund zeichnen sich durch hohes Quellungsvermoumlgen mit Aus-bildung einer oberflaumlchlichen Gelschicht aus in die H+-Ionenreversibel eindringen koumlnnen Der bekannte bdquoAlkalifehlerldquo
Ionenselektive Elektrode 1283
I
mangelnde Selektivitaumlt gegenuumlber Na+ in pH-Bereichen uumlber8 konnte bei neueren Elektroden mit einem Selektivitaumltskoef-fizienten von 1015 eliminiert werden
Durch spezielle Gestaltungen wurde die pH-Elektrode anbesondere Anforderungen angepasst
Bei der Einstabelektrode (s Abbildung) ist die Referenz-elektrode mit der KCl-Loumlsung mantelfoumlrmig um den Schaftder Glaselektrode angeordnet und hat seitlich ein Keramik-diaphragma Nachfolgend ist eine Einstab-pH-Elektrode ab-gebildet (aus Muumlller-Plathe 1982)
Dieser Typ ist geeignet fuumlr Messungen in waumlssrigenLoumlsungen sowie im Urin in Sekreten und Punktaten DerMessbereich umfasst pH 1ndash13 Anzeige von einer Dezimal-stelle Erforderliches Probenvolumen einige Milliliter
Bei Blut-pH-Messungen (Blutgasanalyse) sind beson-dere Anforderungen zu erfuumlllen
bull Messbereich 65ndash80bull Houmlchste Genauigkeit Anzeige von 3 Dezimalstellenbull Probenvolumen lt100 mLbull Vermeidung von Luftkontakt bei Einfuumlllung und Messung
der Probebull Temperierung der gesamten Messkette auf 3701 Cbull Automatische Spuumllung und Kalibration
Diesen Anforderungen wird dadurch entsprochen dass intemperierter Umgebung entweder die sensitive Membran alsGlaskapillare ausgebildet ist die von der inneren Bezugs-
loumlsung mit ableitender Elektrode ummantelt ist oder dass dieMesskammer als Kapillaremit seitlichen Oumlffnungen gestaltetwird denen dieMesselektrode und die Referenzelektrode festaufsitzen Bei dieser Anordnung ergibt sich die Moumlglichkeitmehrere Elektroden in einer Kammer zu kombinieren und siemit einer gemeinsamen Referenzelektrode zu betreiben wiees bei modernen Blutgas-pH-Elektrolyt-Analysatoren inminiaturisierter Form uumlblich ist
b Natriumbestimmung
Na+-selektive Glaselektroden enthalten neben Siliciumdi-oxid als Grundsubstanz einen relativ hohen Anteil Alumini-umoxid und nur 11 Na2O Sie sind weitgehend selektivgegenuumlber K+ und H+ Raumlumliche Anordnung fuumlr Messungenim Blut entsprechend der Blut-pH-Messung
2 Fluumlssigmembranelektrode mit neutralem Carrier
In eine Matrix aus wasserunloumlslichem Plasticizer und PVCist ein Ionophor (z B eine makrozyklische Substanz) geloumlstin dessen Hohlraumstruktur das zu messende Ion bdquopasstldquo unddamit dieses durch eine Membran transportieren kann Be-kannte Beispiele Valinomycin fuumlr K+ ETH 1001 fuumlr Ca2+ETH 5220 oder ETH 7025 fuumlr Mg2+
3 Fluumlssigmembran mit hydrophobem geladenem Carriera Anionisch z B Bis-(di-p-octylphenylphophat) fuumlr
Ca2+ Methylmonensin fuumlr Na+b Kationisch z B quarternaumlre Ammoniumsalze fuumlr Cl
4 Festkoumlrperelektroden enthalten in der Membran kristalli-nes Material bevorzugt Halogensalze wie z B Silber-chlorid fuumlr die Chloridbestimmung auf der Hautoberflaumlcheoder Lanthanfluorid fuumlr die Fluoridbestimmung Die Elek-trode reagiert auf den Bestandteil in der Probe der miteiner der Komponenten in der Membran das geringsteLoumlslichkeitsprodukt hat
5 Ionenselektive Feldeffekttransistoren (ISFET) sind imeigentlichen Sinne keine Elektroden Es handelt sich umFeldeffekttransistoren deren Eingangsisolator mit einerionensensitiven Schicht bezogen ist Die enge Integrationvon ionenselektiver Membran und Verstaumlrker ermoumlglichteine weitgehende Miniaturisierung die eine Anwendungim Bereich der patientennahen Diagnostik beguumlnstigt
Literatur
International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine(IFCC) (2000) Use of ion-selective electrodes for blood-electrolyteanalysis Recommendations for nomenclature definitions and con-ventions Clin Chem Lab Med 38363ndash370
Muumlller-Plathe O (1982) Saumlure-Basen-Haushalt und Blutgase 2 AuflThieme Stuttgart
Ionisationsmethoden (Massenspektrometrie) Tab 1 Ionisations-methoden in der Massenspektrometrie (Auswahl)
1284 Ionensensitive Elektrode
Ionensensitive Elektrode
Bezeichnung Abkuumlrzung Anmerkung
AtmosphericPressure ChemicalIonization
APCI Nach EI und ESI haumlufigsteMethode bei klinisch-chemischtoxikologischen Analysen
Ionenselektive Elektrode
besonders fuumlr weniger polareSubstanzen geeignet deshalbkomplementaumlre Methode zu ESI
Atmospheric APLI
Ionenstaumlrke
Pressure LaserIonization
AtmosphericPressure
APPI
Elektrolyte
Photoionization
ChemicalIonization
CI Gewoumlhnlich als Positive-IonChemical Ionization (PCI)Sonderform Negative-Ion
Ionensuppression
Chemical Ionization (NCI)wichtige Methoden in der
B Guumlssregen
GC-MS
DesorptionAtmosphericPressure ChemicalIonization
DAPCI
DesorptionElectrosprayIonization
DESI
Direct Analysis inReal Time
DART
Electron Ionization EI Haumlufigste Methode in derGC-MS fuumlhrt gewoumlhnlich zurkompletten Fragmentierung derAnalyte
Electrospray ESI Haumlufigste Methode im klinisch-chemischtoxikologischen Laborbei LC-MS und LC-MSMS imVergleich zu EI sanfte Methodedie gewoumlhnlich zu einer partiellen
Englischer Begriff ion suppression
Definition In der LC-MS Unterdruumlckung der Ionisierung(Massenspektrometrie) eines Analyten durch Matrixkom-ponenten (Matrix)
Beschreibung Nicht abgetrennte Matrixkomponenten koumln-nen in der LC-MS-Analytik zur Verminderung des Messsig-nals und damit zu falschen quantitativen Ergebnissen fuumlhrenIonensuppression kann durch Probenvorbereitung (ExtraktionProteinfaumlllung) und durch Anpassung der HPLC-Methodez B durch eine verlaumlngerte Retentionszeit vermieden bzwdurch die Verwendung von deuterierten internen Standards( Isotopenverduumlnnung) ausgeglichen werden
Fragmentierung der Analytefuumlhrt besonders fuumlr polaregeladene oder basische Analytegeeignet deshalb komplementaumlreMethode zu APCI
ExtractiveElectrosprayIonization
EESI
Fast AtomBombardment
FAB Entwicklungsgeschichtlichfruumlhe Methode ohne Bedeutung
Literatur
Annesley TM (2003) Ion suppression in mass spectrometry Clin Chem491041ndash1044
im klinisch-chemischtoxikologischen Labor
Field Desorption FD
Field Ionization FI
Ionisationsmethoden(Massenspektrometrie)
InductivelyCoppled Plasma
ICP Zur Elementbestimmung in derICP-MS harte Methode fuumlhrtzur vollstaumlndigen Atomisierung
T Arndt
Matrix-assistedLaser DesorptionIonization
MALDI Sanfte Methode schonendeUumlberfuumlhrung empfindlicherAnalyte z B aus Zellkulturengewoumlhnlich in Kombination miteinemFlugzeitmassenspektrometer(MALDI-TOF)
(Fortsetzung)
Synonym(e) Ionisierungstechniken (Massenspektrometrie)
Englischer Begriff ionisation methods (techniques) in massspectrometry
Ionisationsmethoden (Massenspektrometrie) Tab 1 (Fortset-zung)
Bezeichnung Abkuumlrzung Anmerkung
Photoionization PI
Plasma-assistedDesorptionIonization
PADI
Rapid EvaporativeIonization MassSpectrometry
REIMS Vorortanalyse uumlber thermischeVerdampfung vonProbenmaterial und direktenTransfer in einFlugzeitmassenspektrometerz B im iKnife
Surface-enhancedLaser DesorptionIonization
SELDI Sanfte Methode schonendeUumlberfuumlhrung empfindlicherAnalyte z B aus Zellkulturengewoumlhnlich in Kombination miteinemFlugzeitmassenspektrometer(SELDI-TOF)
iP 1285
I
Definition Physikalische undoder chemische Methoden zurIonisation (und Uumlberfuumlhrung) von Substanzen oder Substanz-gemischen in ein Massenspektrometer
Beschreibung Massenspektrometrie beruht auf der Tren-nung von Ionen d h negativ oder positiv geladenen Mole-kuumllen oder Molekuumllfragmenten der Analyte und der sie umge-benden Matrix Diese Ladung wird uumlber verschiedeneIonisationsmethoden erzeugt Abhaumlngig von der analytischenFragestellung muss die Ionisation in der festen fluumlssigen odergasfoumlrmigen Phase erfolgen unter Laborbedingungen oderUmgebungsbedingungen vor Ort soll sanft oder hart selektivoder vollstaumlndig in jedem Fall aber moumlglichst reproduzierbarsein Fuumlr die vielen Einsatzgebiete und Analyt(gruppen) wur-den unterschiedliche Ionisationstechniken entwickelt die aufphysikalischen (elektrisch thermisch optisch akustisch)undoder chemischen (Umsetzungen mit Ionisationsmedien)Prinzipien beruhen Deren Vielfalt und die mit ihnen parallelverwendeten Abkuumlrzungen die oft firmenspezifische Charak-teristika tragen sind auch fuumlr den Massenspektrometrie-Experten eine intellektuelle Herausforderung Tab 1 listetwichtige Ionisationsmethoden Details finden sich in denu g Quellen bzw der umfangreichen Originalliteratur
Literatur
Analytical Chemistry Virtual Issue Ionization methods in mass spectro-metry httppubsacsorgpagevi2015ionizationmethodshtml Zu-gegriffen am 20062017
httpwwwenovatiacomdownloadspresentationsIonization_techniquespdf Zugegriffen am 20062017
Peacock PM Zhang W-J Trimpin S (2017) Advances in ionization formass spectrometry Anal Chem 89372ndash388
Ionisierungsmethoden (sanfte)
Massenspektrometrie
Ionisierungstechniken(Massenspektrometrie)
Ionisationsmethoden (Massenspektrometrie)
Ionogramm
Wasserhaushalt
Ionophor
T Arndt
Englischer Begriff ionophor
Definition Bezeichnung fuumlr meist makrozyklische Verbin-dungen mit im Allgemeinen Molmassen lt2000 g diereversibel Chelate oder Komplexe mit Ionen bilden und auf-grund ihrer relativ hydrophoben Oberflaumlche diese als Carrierdurch sonst fuumlr Ionen undurchlaumlssige Membranen transpor-tieren koumlnnen (nach Falbe und Regitz 1990) S a Ionense-lektive Elektrode
Literatur
Falbe J Regitz M (1990) Roumlmpp Chemie Lexikon Bd H-L ThiemeStuttgartNew York
Ion(t)ophorese
Schweiszliganalytik
iP
Isoprostane
1286 IP-Adresse
IP-Adresse
O Colhoun
Synonym(e) Internet Protokoll-Adresse
Definition Zahlenkombination aus 4 Dezimalzahlen von0ndash255 jeweils durch einen Punkt getrennt die jeden Compu-ter im NetzInternet eindeutig identifiziert (z B 17249302)
Beschreibung Die Zuordnung von Namen fuumlr einen Rech-ner (z B wwwdgklde) zu einer IP-Adresse erfolgt durchDNS (Domain Name Server) Bei fest mit dem Internetverbundenen Rechnern ist die IP-Adresse im Allgemeinenunveraumlnderlich waumlhrend bei Einwahl uumlber einen Internet-Provider fuumlr jede Sitzung eine neue IP-Adresse aus einer Listeverfuumlgbarer Adressen vergeben wird
IPF-1
Insulin promoter factor-1
IR-Absorptionsspektrometrie-spektroskopie
Infrarot-Spektrometrie
IRMA
Immunradiometrischer Assay
Irregulaumlre Antikoumlrper
K Kleesiek C Goumltting J Diekmann J Dreier undM Schmidt
Synonym(e) Nichtnatuumlrliche Antikoumlrper
Englischer Begriff irregular antibody
Definition Nicht ubiquitaumlr vorhandener Antikoumlrper gegenkoumlrperfremde Erythrozytenantigene
Beschreibung Irregulaumlre Antikoumlrper sind eine Gruppe vonAlloantikoumlrpern die gegen fremde nicht auf der Oberflaumlcheder eigenen Erythrozyten vorhandenen Blutgruppenstruktu-ren gerichtet sind (Blutgruppenantikoumlrper) Sie werdenauch als bdquonichtnatuumlrlicheldquo Antikoumlrper bezeichnet da sie imGegensatz zu den natuumlrlichen Antikoumlrpern oder Isoagglutini-nen nicht obligat bei jeder erwachsenen Person zu finden sindIrregulaumlre Antikoumlrper entstehen nach Kontakt mit immuno-genen Blutgruppenstrukturen die nicht auf den eigenen Ery-throzyten zu finden sind und so als fremde Struktur vomImmunsystem identifiziert werden Dieser Kontakt entstehtentweder waumlhrend der Schwangerschaft durch Uumlbertritt fetalerErythrozyten in den muumltterlichen Blutkreislauf oder durchtransfundierte zellulaumlre Blutkomponenten Waumlhrend derSchwangerschaft und bei Bluttransfusionen kommt es immerzu einem Kontakt mit fremden Antigenen auf der Erythrozy-tenoberflaumlche da mehr als 300 unterschiedliche Erythrozyten-antigene bekannt sind von denen die meisten nicht transfu-sionsmedizinisch bei der Auswahl von zu transfundierendenBlutkomponenten beruumlcksichtigt werden koumlnnen Der Kontaktfremder Erythrozytenantigene fuumlhrt allerdings nicht zwangs-laumlufig zur Bildung von Antikoumlpern gegen diese Erythrozyten-antigene Die Immunisierungswahrscheinlichkeit und damitauch die Notwendigkeit zur Beruumlcksichtigung von Antigenenim Rahmen von Transfusionen unterscheiden sich je nachAntigen Das Rhesusmerkmal D (Rhesus-Faktor) ist fuumlrrhesusnegative Menschen ein sehr starkes Antigen gegen dasmit einer hohen Wahrscheinlichkeit eine Antikoumlrperbildungerfolgt Irregulaumlre Antikoumlrper koumlnnen zu haumlmolytischen Trans-fusionszwischenfaumlllen oder auch zu Neugeborenenerythroblas-tosen fuumlhren und muumlssen waumlhrend der Schwangerschaft undbei Transfusionen beruumlcksichtigt werden Die Erkennung irre-gulaumlrer Antikoumlrper gegen erythrozytaumlre Antigene im Serum desPatienten erfolgt durch den Antikoumlrpersuchtest Der Antikoumlr-persuchtest ist Bestandteil jeder Blutgruppenbestimmung undjeder serologischen Vertraumlglichkeitsprobe (Kreuzreaktivitaumlt)
Literatur
Eckstein R (2005) Immunhaumlmatologie und Transfusionsmedizin Urbanamp Fischer Muumlnchen
Metaxas-Buumlhler M (1993) Blutgruppen und Transfusionsmedizin Ver-lag Hans Huber BernGoumlttingenTorontoSeatle
Mueller-Eckhardt C Kiefel V (Hrsg) (2004) TransfusionsmedizinGrundlagen ndash Therapie ndash Methodik 3 Aufl Springer BerlinHei-delbergNew York
ISBT 1287
Irrtumswahrscheinlichkeit a
R-D Hilgers N Heussen und S Stanzel
I
Synonym(e) Wahrscheinlichkeit fuumlr den Fehler 1 Art
Englischer Begriff level of significance significance leveltype I error probability
Definition Die Irrtumswahrscheinlichkeit a ist die Wahr-scheinlichkeit fuumlr den Fehler 1 Art d h die Wahrschein-lichkeit fuumlr die Ablehnung der Nullhypothese obwohldiese richtig ist
Beschreibung Wird vor dem Versuch eine Irrtumswahr-scheinlichkeit von a = 005 (5 ) gewaumlhlt so bedeutet diesdass im Durchschnitt in 5 von 100 gleichartigen Experimen-ten der statistische Test (Test statistischer) zu einer faumllsch-lichen Ablehnung der Nullhypothese fuumlhrt d h fuumlr den Falldass die Nullhypothese zutrifft wird sie mit 5 iger Wahr-scheinlichkeit irrtuumlmlicherweise abgelehnt Die Irrtumswahr-scheinlichkeit a entspricht im diagnostischen Test (Testdiagnostischer) der Wahrscheinlichkeit fuumlr ein falsch-positives Testergebnis (Testergebnis falsch-positives) undberechnet sich dort als (1Spezifitaumlt) ( Spezifitaumlt diagnos-tische)
Literatur
Hilgers R-D Bauer P Scheiber V (2002) Einfuumlhrung in dieMedizinischeStatistik Springer BerlinHeidelbergNew York
Irrtumswahrscheinlichkeit b
R-D Hilgers N Heussen und S Stanzel
Synonym(e) Wahrscheinlichkeit fuumlr den Fehler 2 Art
Englischer Begriff level of significance significance leveltype II error probability
Definition Die Irrtumswahrscheinlichkeit b ist die Wahr-scheinlichkeit fuumlr den Fehler 2 Art d h die Wahrschein-lichkeit fuumlr die Beibehaltung der Nullhypothese obwohldie Alternativhypothese richtig ist
Beschreibung Die Irrtumswahrscheinlichkeit b entsprichtim diagnostischen Test (Test diagnostischer) der Wahr-scheinlichkeit fuumlr ein falsch-negatives Testergebnis (Test-ergebnis falsch-negatives) und berechnet sich dort als(1Sensitivitaumlt) Die Sensitivitaumlt ( Sensitivitaumlt diagnosti-sche) laumlsst sich demnach als (1b) darstellen diese Groumlszligewird im Zusammenhang mit statistischen Tests (Test sta-tistischer) als Power bezeichnet
Die Irrtumswahrscheinlichkeit b laumlsst sich in praktischenSituationen lediglich anhand vonModellrechnungen abschaumlt-zen Eine solche Simulationsrechnung kann zur Fallzahlpla-nung verwendet werden
Literatur
Hilgers R-D Bauer P Scheiber V (2002) Einfuumlhrung in dieMedizinischeStatistik Springer BerlinHeidelbergNew York
IR-Spektrenbibliothek
Infrarot-Spektrometrie
IR-Spektrometrie
Infrarot-Spektrometrie
IR-Spektroskopie
Infrarot-Spektrometrie
IS
Standard interner
ISBT
International Society of Blood Transfusion
1288 ISBT 004010
ISBT 004010
V-Antigen
ISBT 006015
Kx-Blutgruppensystem
ISBT 007
Lewis-(Le-)Blutgruppensystem
ISBT 022005
York-Antigen
ISBT 901001
Vel-Antigen
ISBT Collection 201
Gerbich-(GE-)Blutgruppensystem
ISBT Collection 203
Indian-(IN-)Blutgruppensystem
ISBT Collection 205
Knops-Blutgruppensystem
Ischaumlmie-modifiziertes Albumin
Kobaltbindungsassay Albumin
Ischaumlmie-Test
T Arndt
Synonym(e) Ischaumlmischer Laktat-Ammoniak-Test Laktat-Ischaumlmie-Test McArdlersquos test
Englischer Begriff lactate-ischemia test lactate-ammonia-exercise ratio LAER McArdlersquos disease test
Definition Funktionstest zur Erkennung von Stoumlrungen desmuskulaumlrenKohlenhydratstoffwechsels bei PatientenmitMus-kelschmerzen und schneller Ermuumldung
Durchfuumlhrung
bull Nach 8-stuumlndiger Fastenperiode Blutdruckmanschette amOberarm anlegen
bull Butterfly legenbull Blutentnahme zur Bestimmung der basalen Laktat- und
Ammoniumkonzentrationbull Manschette bis zum doppelten systolischen Blutdruck auf-
pumpenbull 1 Minute rhythmischer Faustschluss (ca 1s) mit maxi-
maler Kraftbull Druck ablassenbull Blutentnahme nach 1 3 5 10 20 Minutenbull Laktat- und Ammoniumkonzentrationsbestimmung
Nicht selten werden Modifikationen des Tests angewandt
Untersuchungsmaterial ndash Entnahmebedingungen Lak-tat NaF-Plasma Ammonium EDTA-Plasma
Probenstabilitaumlt Beide Analyte sind bei Raumtemperaturinstabil Plasma in gekuumlhlter Zentrifuge abzentrifugierenund gefroren bis zur Analyse aufbewahren (Laktat Am-monium)
Praumlanalytik Patient 8 Stunden nuumlchtern
Analytik Laktat Ammonium
Referenzbereich ndash Erwachsene Laktat Ammonium
Interpretation
bull Normalbefund Laktatanstieg gt100 des BasalwertsAmmoniumanstieg gt07 des Laktatanstiegs
bull Ausbleibender Laktatanstieg Hinweis auf GlykogenosenTyp III V VII
Isoagglutinine 1289
bull Ausbleibender Ammoniumanstieg Hinweis auf Myoade-nylat-Deaminasemangel
bull Ausbleibender Laktat- und Ammoniumanstieg unzurei-chende Muskelarbeit Parese
Test birgt die Gefahr einer Provokation einer Rhabdomyo-lyse Seine Resultate sind nicht selten schwer interpretierbarLetztlich hilft er bei der Indikationsstellung zu einer Muskel-biopsie oft nicht weiter (Knop et al 2004)
I
Literatur
Knop KC Rosenkranz T Vogel P (2004) Muskelkrankheiten desErwachsenenalters ndash Symptomatik moderne Diagnostik TherapieAumlrztekammer Hamburg Aumlrzteblatt (10042004) 162ndash173
Livingstone C Chinnery PF Turnbull DM (2001) The ischaemic lactate-ammonia test Ann Clin Biochem 38304ndash310
Ischaumlmischer Laktat-Ammoniak-Test
Ischaumlmie-Test
ISE
Ionenselektive Elektrode
ISFET
Ionenselektive Elektrode
ISI
International Normalized Ratio
ISO
International Organization for Standardization
Isoagglutinine
K Kleesiek C Goumltting J Diekmann J Dreier undM Schmidt
Englischer Begriff iso-agglutinins
Definition Ubiquitaumlr vorkommende Antikoumlrper gegen fremdenicht auf der Oberflaumlche der eigenen Erythrozyten vorhandeneBlutgruppenstrukturen
Beschreibung Isoagglutinine sind eine Gruppe von Alloan-tikoumlrpern die gegen fremde nicht auf der Oberflaumlche dereigenen Erythrozyten vorhandenen Blutgruppenstrukturengerichtet sind und bei jedem erwachsenen Individuum vor-kommen Aufgrund ihrer ubiquitaumlren Verbreitung bezeichnetman sie auch als bdquonatuumlrliche Antikoumlrperldquo im Gegensatz zu dennichtnatuumlrlichen oder irregulaumlren Alloantikoumlrpern ( Irregu-laumlre Antikoumlrper) die nicht bei allen erwachsenen Personen zufinden sind In der Regel handelt es sich bei den Isoagglutini-nen um eine Mischung von IgM IgG und IgA wobei derIgM-Anteil deutlich uumlberwiegt und in Gegenwart von Kom-plement Haumlmolysen ausloumlsen kann
Klassische Isoagglutinine sind die Antikoumlrper Anti-A undAnti-B im AB0-Blutgruppensystem So weisen Menschender Blutgruppe A das Isoagglutinin Anti-B auf waumlhrend beiPersonen mit der Blutgruppe B Anti-A-Isoagglutinine nach-weisbar sind Personen der Blutgruppe 0 besitzen im Serumsowohl Anti-A als auch Anti-B waumlhrend bei Personen mit derBlutgruppe AB keine Isoagglutinine nachzuweisen sind
Die Isoagglutinine sind nicht von Geburt an vorhandensondern werden erst in den ersten Lebensmonaten gebildetHintergrund ist dass Isoagglutinine wie alle anderen Anti-koumlrper als Leistung des Immunsystems nach Kontakt mitfremden Antigenen entstehen und nicht genetisch praumlformiertsind Das ubiquitaumlre Vorkommen der Isoagglutinine ist durchdie weite Verbreitung von AB0-aumlhnlichen Substanzen beiunterschiedlichen Lebewesen bedingt Die Glykoproteinedes AB0-Systems gegen die die Isoagglutinine gerichtetsind finden sich nicht nur auf humanen Erythrozyten son-dern beispielsweise auch in groszliger Anzahl auf der Oberflaumlcheverschiedener Bakterien Eine Antikoumlrperbildung gegen nichtkoumlrpereigene A- und B-Kohlenhydratstrukturen erfolgt nachKontakt zu diesen Strukturen z B waumlhrend der bakteriellenBesiedlung des Darms in den ersten Lebensmonaten So sindbei mehr als 90 der Kinder im Alter von 6 Monaten diekorrespondierenden Isoagglutinine nachweisbar Die Titerder Isoagglutinine erreichen ihr Maximum in der Regel imAlter von 5ndash7 Jahren und nehmen mit zunehmendem Alterkontinuierlich ab
1290 Isobare
Wegen der ubiquitaumlren Verbreitung von Isoagglutininengegen fremde A- und B-Zuckerstrukturen muumlssen bei Trans-fusionen zur Vermeidung von toumldlichen Transfusionszwi-schenfaumlllen immer die Isoagglutinine beruumlcksichtigt werdenAuch bei derBlutgruppenbestimmung ist der Nachweis derAB0-Antigene und der antigenkontraumlren Isoagglutinine erfor-derlich (Serumgegenprobe) Die Titer also die Antikoumlrper-konzentration der Isoagglutinine unterliegt groszligen interindi-viduellen Schwankungen wobei bei Anti-A-Isoagglutininenim Allgemeinen houmlhere Titer nachweisbar sind als bei Anti-B-Isoagglutininen Mit Ausnahme von Personen mit der Blut-gruppe AB ist die Abwesenheit von Anti-A- und Anti-B-Isoagglutininen ein extrem seltenes Ereignis Bei Patientenmit Hypogammaglobulinaumlmie sind Anti-A- und Anti-B-Isoagglutinine haumlufig nur in sehr geringen Konzentrationennachweisbar waumlhrend sie bei beimX-chromosomal vererbtenWiskott-Aldrich-Syndrom ganz fehlen Ursaumlchlich hierfuumlr istein Defekt in der Immunantwort bei diesen Patienten dienicht in der Lage sind Antikoumlrper gegen Polysaccharidanti-gene zu bilden waumlhrend die Immunreaktion auf Proteinanti-gene haumlufig nicht betroffen ist Folglich bilden diese Patientenauch keine Isoagglutinine gegen AB0-GlykostrukturenNiedrige Isoagglutinintiter werden manchmal auch beiimmunsupprimierten Personen nachgewiesen
Literatur
Eckstein R (2005) Immunhaumlmatologie und Transfusionsmedizin Urbanamp Fischer Muumlnchen
Metaxas-Buumlhler M (1993) Blutgruppen und Transfusionsmedizin Ver-lag Hans Huber BernGoumlttingenTorontoSeatle
Mollison PL Engelfriet CP (1993) Blood transfusion in clinical medi-cine Blackwell Scientific London
Isobare
B Guumlssregen
Englischer Begriff isobar
Definition Molekuumlle mit gleicher Molmasse
Beschreibung Als Isobare werden in der Massenspektro-metrie Molekuumlle mit unterschiedlicher Summenformel abergleicher Molmasse bezeichnet Die Benzodiazepine Clonaze-pam (C15H10ClN3O3) und Bromazepam (C14H10BrN3O)besitzen beide eine monoisotopische Masse (Masse mono-isotopische) von 3150 gmol und sind damit isobar
Isochinolin
Alkaloide
Isocitrat-Dehydrogenase
A M Gressner und O A Gressner
Synonym(e) EC 11142 ICDH
Englischer Begriff isocitrate dehydrogenase ICD ICDH
Definition Das mit zwei Isoenzymen und houmlchster spezifi-scher Gewebeaktivitaumlt in der Leber vorkommende die oxida-tive Decarboxylierung von D-Isocitrat zu 2-Oxoglutarat ka-talysierende Enzym diente fruumlher im Serum als Kenngroumlszligeder Leberzellnekrose
Molmasse 64 kDa
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination Nebeneinem zytoplasmatischen (loumlslichen) NADP+-ver-brauchenden Isoenzym (EC 11142) tritt ein weiteresIsoenzym (EC 11141) in Mitochondrien auf wo es in denCitronensaumlurezyklus eingeschaltet ist und NAD+ als Coen-zym benoumltigt Beide Isoenzyme (mitochondrial und zytoplas-matisch) bestehen aus zwei identischen Untereinheiten kata-lysieren die oxidative Decarboxylierung von D-Isocitrat uumlberOxalsuccinat als Zwischenprodukt zu 2-Oxoglutarat (a-Keto-glutarat) unter Abspaltung von CO2 und Reduktion vonNADP+ zu NADPH + H+ Das Enzym benoumltigt divalenteKationen (Mn2+ Mg2+ oder Co2+) zur Aktivierung Auszligerin der Leber kommen houmlhere Aktivitaumlten in Myokard Ske-lettmuskel Niere Magenschleimhaut Thrombozyten undErythrozyten vor Das im Serum vorkommende Enzym istzytoplasmatischen Ursprungs weitgehend leberspezifischund besitzt eine kurze Halbwertszeit (ca 1 Stunde)
Halbwertszeit Ca 1 Stunde
Funktion ndash Pathophysiologie Hohe spezifische Gewebeak-tivitaumlt und zytoplasmatische Lokalisation fuumlhren bei Paren-chymzellschaumldigungen zu einem fruumlhzeitigen und massivenAustritt des Enzyms in die sinusoidale Strombahn und mithinin die Zirkulation
Untersuchungsmaterial ndash Entnahmebedingungen SerumCitrat-Plasma
Isoelektrische Fokussierung 1291
I
Probenstabilitaumlt Das Enzym ist bei Raumtemperaturca 6 Stunden bei 4 C etwa 2 Wochen stabil
Praumlanalytik Serum ist sofort vom Zellkuchen zu trennen daThrombozyten hohe ICDH-Aktivitaumlt enthalten Haumlmolyseund Lipaumlmie stoumlren
Analytik Die Aktivitaumltsbestimmung erfolgt im einfachenoptischen Test gemaumlszlig folgender Reaktion
Die Reduktionsrate von NADP+ gemessen an der Absorp-tionszunahme pro Zeiteinheit bei 334 340 oder 366 nm istder ICDH-Aktivitaumlt proportional
Referenzbereich ndash Erwachsene Messtemperatur 37 C30ndash85 UL (005ndash014 mkatL) Keine Geschlechts- undAltersabhaumlngigkeit
Referenzbereich ndash Kinder Neugeborene haben in den ers-ten Tagen eine etwa 4-fach houmlhere Aktivitaumlt
Indikation
bull Diagnose von Leberzellnekrosen bei viraler Hepatitis in-fektioumlser Mononukleose und toxischen Lebererkrankungen
bull Differenzierung erhoumlhter AST-Aktivitaumlten zwischen hepa-tischer und myokardialer Ursache
Interpretation ICDH wurde fruumlher als sensitiver Indikatorder Leberparenchymschaumldigung eingesetzt wobei das zyto-plasmatische NADP+-abhaumlngige Enzym das diagnostischrelevante Isoenzym ist
Diagnostische Wertigkeit Anstiege im Serum haben sehrhohe Leberspezifitaumlt Keine Erhoumlhungen finden sich bei un-kompliziertem Myokardinfarkt Nieren- und Lungenerkran-kungen sowie in der Graviditaumlt Schwere Myokardinfarktemit Stauungsleber und hypoxischem Parenchymschaden koumln-nen zu ICDH-Aktivitaumltsanstiegen fuumlhren Heute wird dasEnzym nicht mehr in der Leberdiagnostik eingesetzt u a weilniedrige Serumaktivitaumlten und sehr kurze Halbwertszeiten(ca 1 Stunde) nachteilig sind
Literatur
Greiling H Gressner AM (Hrsg) (1995) Lehrbuch der Klinischen Che-mie und Pathobiochemie 3 Aufl FK Schattauer Verlagsgesell-schaft mbH Stuttgart
Isoelektrische Fokussierung
R Westermeier
Synonym(e) Elektrofokussierung IEF
Englischer Begriff isoelectric focusing IEF
Definition Bei der isoelektrischen Fokussierung werdenProteingemische in einem pH-Gradienten elektrophoretischaufgetrennt Mit dieser Methode lassen sich die isoelektri-schen Punkte von Proteinen bestimmen Man erreicht dabeieine auszligerordentlich hohe Aufloumlsung weil die Proteine imelektrischen Feld an ihren isoelektrischen Punkten scharfgebuumlndelt (fokussiert) werden
Physikalisch-chemisches Prinzip Bei der isoelektrischenFokussierung ist es theoretisch (aber nicht immer unter prak-tischem Aspekt) unwichtig an welcher Position innerhalb despH-Gradienten die Probe aufgegeben wird Proteine miteinem houmlheren isoelektrischen Punkt (s IsoelektrischerPunkt) als der gewaumlhlte pH-Wert erhalten positive Nettola-dung(en) Proteine mit niedrigerem isoelektrischen Punktnegative Nettoladung(en) (s Abb 1)
Die Abb 1 zeigt eine schematische Darstellung Die Pro-teine wandern aufgrund ihrer Ladung elektrophoretisch vonder Aufgabestelle in die Richtung ihres isoelektrischenPunkts an dem sie entladen und aufgrund des Fokussierungs-effekts scharf gebuumlndelt werden
Im elektrischen Feld wandern die positiv geladenen Ana-lyte solange in Richtung Kathode und die negativ gelade-nen Molekuumlle solange an die Anode bis sie an ihren iso-elektrischen Punkten angelangt sind und eine Nettoladungvon Null bekommen die sie elektrophoretisch unbeweglichmacht Ein Standardgemisch von Proteinen mit bekanntenisoelektrischen Punkten kann im gleichen Gel wie die Analy-senproben getrennt werden (unterschiedliche Spuren fuumlrStandard und jede Probe) und dient der Ermittlung der iso-elektrischen Punkte der Probenproteine durch Vergleich derPosition der Standardproteine und der Probenproteine inBezug zur Probenaufgabestelle
Die Methode erzeugt scharf gebuumlndelte Proteinzonen weilsie der Diffusion entgegenwirkt Diffundiert ein Protein vonseinem isoelektrischen Punkt weg bekommt es wieder eineNettoladung und wandert sofort wieder elektrophoretischzum isoelektrischen Punkt zuruumlck an dem es wieder entladenwird Dadurch wird auch eine sehr hohe Aufloumlsung erreichtDieser bdquoFokussierungseffektldquo funktioniert nur bei hohenelektrischen Feldstaumlrken effizient Hierzu werden Hochspan-nungsstromversorger benoumltigt die Kammern muumlssen entspre-chenden Sicherheitsmaszlignahmen genuumlgen
3
3
4
4
5
5
66
7
7
8
8
9
9
10
10
pH
pH
+3
+2
+1
0
-1
-2
-3
Nettoladung
A
B
B
A
Probenaufgabe
Probenaufgabe
Diff
usio
n
Foku
ssie
rung
Isoelektrische FokussierungAbb 1 IsoelektrischeFokussierung
1292 Isoelektrische Fokussierung
Als stabilisierende Medien kommen nur elektroendoos-mosefreie oder -arme Gele aus Polyacrylamid oder speziellergereinigter Agarose infrage Es werden groszligporige Gele ohneSiebwirkung verwendet weil die Molekuumllgroumlszlige ohne Ein-fluss auf die Elektrophorese sein soll Zur besseren Handha-bung und fuumlr die Dokumentation werden die Gele fast aus-schlieszliglich auf eine Plastiktraumlgerfolie polymerisiert odergegossen In Einzelfaumlllen werden auch ausreichend guteErgebnisse mit der Kapillartechnik erzielt
Weil die isoelektrischen Punkte stark von der Temperaturabhaumlngig sind laumlsst man Fokussierungsgele auf einer Kuumlhl-platte mit exakter aktiver Temperaturkontrolle laufen
Es gibt 2 Arten von pH-Gradienten
bull Traumlgerampholyten-pH-Gradienten Hierbei enthaumllt das Gelein Gemisch von ca 700 verschiedenartigen amphoterenPuffern mit einem Spektrum von isoelektrischen Punktenvon sauer bis basisch (Traumlgerampholyten) Diese besitzenhohe Pufferkapazitaumlten an ihren isoelektrischen Punktensind kleiner als 1000 Da und befinden sich in freier LoumlsungBeim Durchschnitts-pH-Wert des Gemisches ist die eineHaumllfte positiv die andere Haumllfte negativ geladen Wennman ein elektrisches Feld anlegt wandern die positivgeladenen (die basischen) Molekuumlle in Richtung Kathodedie negativ geladenen (die sauren) Molekuumlle in RichtungAnode Dabei bildet sich ein pH-Gradient aus der sichautomatisch zwischen Anode und Kathode stabilisiert weildie Traumlgerampholyten an ihrem isoelektrischen Punktenhohe Pufferkapazitaumlten haben
bull Immobilisierte pH-Gradienten Diese immobilisierten pH-Gradienten gibt es nur in Polyacrylamidgelen sie werden
bei der Gelherstellung erzeugt Hierzu verwendet man Acry-lamidderivative mit Carboxylgruppen (schwache Saumluren)und mit tertiaumlren Aminogruppen (schwache Basen) diemanmit den gelbildenden Acrylamidmonomeren kopolyme-risiert Einen Gradienten erzeugt manmithilfe eines Gradien-tenmischers mit dem 2 verschiedene Monomerloumlsungenbeim Gieszligen in eine Kassette graduell gemischt werdenDie eine Loumlsung enthaumllt mehr saure Derivate und 20 Glyzerol zur Stabilisierung des Gradienten die andere mehrbasische Derivate Die Rezepturen sind mehrfach publiziertMeist wird diese Technik fuumlr die erste Dimension derZweidimensional-Elektrophorese (Elektrophorese zwei-dimensionale) angewendet Es gibt fertige foliengestuumltzteGelstreifen mit immobilisierten pH-Gradienten fuumlr dieseAnwendung
In der Praxis ist es wichtig an welcher Position impH-Gradienten die Probe aufgegeben wird Dieser Punkt wirdfuumlr die bestimmten Proben entweder durch einen Stufentestermittelt oder aus der Literatur oder Labordokumentationentnommen Das gleiche gilt fuumlr die Trennzeiten -temperatu-ren und -bedingungen
In manchen Anwendungen muumlssen der Matrix Additivebeigegeben werden z B 8 molL Harnstoffloumlsung zu Polya-crylamidgelen zur Erzeugung denaturierender Bedingungenoder 10 Sorbit zur Stabilisierung von Agarosegelen
Bei der Anfaumlrbung von Fokussierungsgelen ist darauf zuachten dass die Proteine in den groszligporigen Gelen effektivfixiert werden waumlhrend die Traumlgerampholyte komplett ausdem Gel ausgewaschen werden sie wuumlrden einen starkenHintergrund verursachen Meist wird zur Fixierung 20 Tri-
Isoelektrischer Punkt 1293
I
chloressigsaumlure verwendet die man bei sonstigen Elektropho-resemethoden nicht benoumltigt Die am haumlufigsten angewandtenNachweismethoden sind Coomassie-Faumlrbung Silberfaumlr-bung und Zymogramm-Faumlrbungen (Zymogramm-Technik)
Einsatzgebiet
bull Analyse von Enzymen und Enzyminhibitoren in Serumbull Bestimmung von Apolipoprotein Ebull Nachweis von abnormen Haumlmoglobinvariantenbull Detektion von oligoklonalem IgG in Liquor durch diffe-
renzielle IEF von Liquor und Serum
Untersuchungsmaterial Humanserum Liquor Haumlmolysat
Instrumentierung
bull Elektrophoresekammer mit Kuumlhlplattebull Umlaufthermostatbull Hochspannungsstromversorgerbull Faumlrbeschalenbull Ggf Faumlrbeautomat fuumlr Silberfaumlrbung
Spezifitaumlt Haumlngt von der Nachweismethode ab Zymogramm-Techniken (s Zymogramm-Technik) zeichnen sich durchhohe Spezifitaumlt fuumlr die nachzuweisenden Enzyme aus BeiSil-berfaumlrbung zum Nachweis von oligoklonalem IgG sind einehohe Aufloumlsung des Gels und einige Erfahrung notwendig umz B eine Haumlmoglobin- nicht als IgG-Bande zu identifizieren
Sensitivitaumlt Fuumlr Silberfaumlrbung im Bereich 01 ng fuumlrCoomassie-Faumlrbung bei ungefaumlhr 20 ng
Fehlermoumlglichkeit Es gibt relativ viele Fehlermoumlglichkei-ten Fehler der Verduumlnnung von Serumproben auf gleicheIgG-Konzentration wie im Liquor
Silberfaumlrbung Wichtig ist gute Qualitaumlt des deionisiertenoder destillierten Wassers und der Reagenzien Silberfaumlrbe-kits sind zu empfehlen Inkubations- und Waschzeiten exakteinhalten werden Interpretation der Ergebnisse brauchtErfahrung
Praktikabilitaumlt ndash Automatisierung ndash Kosten Die Handha-bung ist relativ komplex der Geraumlteaufwand houmlher als beiAgarosegel- (s Agarosegelelektrophorese) Celluloseacetatfo-lien- (s Celluloseacetatfolien-Elektrophorese) oder Polya-crylamid-Gel-Elektrophorese (s dort)
Literatur
Lottspeich F Engels JW (Hrsg) (2012) Bioanalytik 3 Aufl SpektrumAkademischer Verlag Heidelberg
Westermeier R (2016) Elektrophorese leicht gemacht Weinheim VCH
Isoelektrischer Punkt
R Westermeier
Synonym(e) pI
Englischer Begriff isoelectric point
Definition Der isoelektrische Punkt beschreibt jenenpH-Wert an dem sich die positiven und negativen Ladungeneiner amphoteren Substanz z B eines Proteins eines Peptidsoder einer Aminosaumlure gegenseitig aufheben Am isoelektri-schen Punkt ist die Nettoladung einer Substanz gleich Null
Beschreibung Einen isoelektrischen Punkt besitzen nur am-photere Substanzen also Molekuumlle mit sauren und basischenGruppen wie Aminosaumluren Peptide und Proteine Wenn mandie positiven und negativen Nettoladungen z B eines Prote-ins uumlber einer pH-Skala auftraumlgt (s Abbildung) ergibt sicheine Nettoladungskurve Diese schneidet die X-Achse imisoelektrischen Punkt Bei der isoelektrischen Fokussierung(s isoelektrische Fokussierung) wandern Proteine impH-Gradienten elektrophoretisch an ihren isoelektrischenPunkt und bleiben dort stehen weil sie dort keine Ladungmehr besitzen Manche Proteine werden an ihrem isoelektri-schen Punkt unloumlslich und praumlzipitieren
Nachfolgende Darstellung zeigt die Nettoladungskurveeines Proteins Der isoelektrische Punkt liegt an der Schnitt-stelle zwischen der Nettoladungskurve und der x-Achse
+3
+2
+1
0
-1
-2
-3
3 4 5 6 7 8 9 10 11 pH
Nettoladung
IsoelektrischerPunkt
Der isoelektrische Punkt ist stark von der Temperatur abhaumln-gig weil auch die pK-Werte der puffernden Gruppen tempera-turabhaumlngig sind Unter nativen Bedingungen kann ein Proteinmehrere unterschiedliche isoelektrische Punkte haben da esmehrere unterschiedliche Konfigurationen der Tertiaumlrstruktureinnehmen kann Der isoelektrische Punkt kann auch durchposttranslationale Modifikationen veraumlndert sein z B durchPhosphorylierung oder Glykosylierung Unter denaturierendenBedingungen besitzt ein Protein wenn es ein reines Polypeptid
1294 Isoenzyme
ist nur einen isoelektrischen Punkt Weil unter diesen Bedin-gungen alle pufferndenGruppen imLoumlsungsmedium exponiertsind kommt der gemessene isoelektrische Punkt sehr nahe anden theoretischen isoelektrischen Punkt heran der sich aus derAminosaumluresequenz berechnen laumlsst
Bei der Elektroimmundiffusion und der zweidimensio-nalen Immunelektrophorese ( Immunelektrophorese zwei-dimensionale nach Clarke und Freeman) ist es wichtig denpH-Wert des Puffers nahe dem isoelektrischen Punkt vonImmunglobulinen (Antikoumlrper) einzustellen um zu verhin-dern dass die Antikoumlrper elektrophoretisch wandern
Man kann den isoelektrischen Punkt eines Proteins veraumln-dern indem man saure oder basische Gruppen (z B durchCarbamylierung) blockiert
Literatur
Lottspeich F Engels JW (Hrsg) (2012) Bioanalytik 3 Aufl SpektrumAkademischer Verlag Heidelberg
Westermeier R (2016) Elektrophorese leicht gemacht VCH Weinheim
Isoenzyme
T Arndt
Englischer Begriff isoenzymes
Definition Eine Gruppe von verwandten Enzymen die die-selbe Reaktion katalysieren aber unterschiedliche molekulareStrukturen physikalische biochemische und immunologischeEigenschaften aufweisen (und zum Beispiel von unterschied-lichen Organen oder Geweben exprimiert werden) Detailssiehe unter den einzelnen Enzymen
Isoenzym BB
Glykogenphosphorylase BB
Isoenzymdetektions-Elektrophorese
Zymographie
Isoenzymelektrophorese
R Westermeier
Synonym(e) Elektrophorese von Isoenzymen
Englischer Begriff isoenzyme electrophoresis
Definition Die Isoenzymelektrophorese ist eine Zonenelektro-phorese in einer Celluloseacetatfolie (s Celluloseacetatfolien-Elektrophorese) einem Agarosegel (Agarosegelelektrophorese)oder Polyacrylamidgel (Polyacrylamid-Gel-Elektrophorese) zurAuftrennung und Darstellung von Isoenzymen Meist werdendie Isoenzyme spezifisch mit einer Zymogrammfaumlrbung(Zymogramm-Technik) detektiert Bestimmte Isoenzym-muster ermoumlglichen Ruumlckschluumlsse auf die Organherkunftder Enzymerhoumlhung
Beschreibung Verschiedene Isoformen eines Enzyms besit-zen unterschiedliche Ladungseigenschaften und damit unter-schiedliche elektrophoretischeMobilitaumlten Die Isoform einesEnzymes kann organspezifisch sein im Serum koumlnnen Enzy-misoformen aus unterschiedlichen Organen zu finden seinZum Programm des klinisch-chemischen Labors gehoumlren diefolgenden Isoenzymelektrophoresen
bull Laktatdehydrogenase (LDH) Bei Verletzungen Gewe-beschaumldigungen oder bestimmten Tumoren werden ent-sprechende Isoenzyme der betroffenen Gewebe im Serumgefunden LDH ist ein tetrameres Protein das sich aus2 verschiedenen Untereinheiten zusammensetzt die H(Herz)- und M(Muskel)-Ketten Dabei gibt es 5 Kombina-tionsmoumlglichkeiten 4H 3H + 1M 2H + 2M 1H + 3M4M Die Zymogrammbanden aus 5 mL Serum oder Plasmawerden mit dem Densitometer vermessen die Konzentra-tionsverteilung der Isoenzyme laumlsst auf die organtypischeHerkunft der LDM-Erhoumlhungen schlieszligen
bull Kreatinkinase (CK) CK ist ein dimeres Protein das sichaus 2 Untereinheiten zusammensetzt die M- und B(Brain)-Kette Im Serum treten 3 Isoenzyme aufndash CK MB wird 3ndash4 Stunden nach Myokardnekrosen
(z B Herzinfarkt) erhoumlht im Serum gefundenndash CK-BB deutet auf Schaumldigung des Gehirns u a Organe
hin Bei der Zymogrammfaumlrbung entstehen fluoreszie-rende oder eingefaumlrbte Banden die mit einem entspre-chenden Densitometer ausgewertet werden
ndash CK-MM ist als Skelettmuskelisoform bei Rabdo-myolysen (Skelettmuskelnekrosen) vorzugsweise er-houmlht
bull Alkalische Phosphatase (AP) ( Phosphatase alkali-sche) AP ist ein dimeres Protein dessen Isoformen mitverschiedenen Zuckern gekoppelt sind Alle AP-Iso-enzyme koumlnnen mit Zonenelektrophorese aufgrundihrer unterschiedlichen elektrophoretischen Mobilitaumltdifferenziert werden mit Ausnahme der Knochen- undLeberisoenzyme die sich nur in den Sialinsaumlurerestenunterscheiden Knochen- und Leberisoenzyme koumlnnendurch Affinitaumltselektrophorese (ein im Gel vorliegen-des Lektin immobilisiert die Knochen-AP) oder nachAbspaltung bestimmt werden
Isopren 1295
Literatur
Manchenko GP (1994) Detection of enzymes on electrophoretic gelsA handbook CRC Press Boca Raton
Rothe GM (1994) Electrophoresis of Enzymes Springer BerlinHeidel-bergNew York
Isoform
Isoprotein
IsoFs
Isofurane
I
Isofurane
T Arndt
Synonym(e) IsoFs
Englischer Begriff isofuranes
Definition In-vivo-Oxidationsprodukte membranstaumlndigerlipidgebundener Arachidonsaumlure aus einer nicht enzymati-schen Reaktion mit Radikalen und Sauerstoff
Beschreibung Die nicht enzymatische Reaktion von Ara-chidonsaumlure mit Radikalen und Sauerstoff fuumlhrt zu einemradikalischen Zwischenprodukt das abhaumlngig von der umge-benden Sauerstoffspannung bevorzugt zu Isoprostanen( Isoprostane) oder Isofuranen weiter reagiert Ein hoherSauerstoffgehalt fuumlhrt zur vermehrten Bildung von Isofura-nen bei denen sich im Unterschied zu den Isoprostanen keinCyclopentan- sondern ein Furanring ausbildet Isoprostaneund Isofurane werden derzeit bzgl ihrer physiologischen undpathobiochemischen Funktion und ihrer Eignung als Markerfuumlr oxidativen Stress untersucht
Literatur
Milne GL Dai Q Jackson Roberts L II (2014) The isoprostanes ndash 25 yearslater Biochim Biophys Acta 1851433ndash445
Isokoproporphyrin
Porphyrine
Isoleucin
A C Sewell
Synonym(e) Ile
Englischer Begriff isoleucine
Definition 2-Amino-3-Methylpentansaumlure
Struktur Aminosaumluren
Molmasse 1312 g
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination Eine essen-zielle verzweigtkettige Aminosaumlure die in mehreren Schrit-ten zu Acetyl-CoA ( Pantothensaumlure) und Succinyl-CoAabgebaut wird
Funktion ndash Pathophysiologie Ile wird nicht nur in derLeber sondern auch in Muskel Niere und Gehirn metaboli-siert IsoleucinLeucin (Leu) undValin (Val) werden zurBerechnung des Fischer-Quotienten benoumltigt Bei Patien-ten mit Ahorn-Sirup-Krankheit wird Ile zu Alloisoleucinumgewandelt
Untersuchungsmaterial ndash Entnahmebedingungen SerumPlasma Urin Liquor Trockenblut
Analytik Aminosaumluren
Referenzbereich ndash Erwachsene Aminosaumluren
Indikation Ahorn-Sirup-Krankheit
Literatur
Bremer HJ Duran M Kamerling JP et al (1981) Disturbances of ami-noacid metabolism clinical chemistry and diagnosis Urban ampSchwarzenberg MunichBaltimore
isoP
Isoprostane
Isopren
Alkaloide
1296 Isoprostane
Isoprostane
T Arndt
Synonym(e) F2-IsoP iP isoP
Englischer Begriff isoprostanes
Definition Isoprostane sind Isomere der Prostaglandinedie in vivo in den Lipidmembranen aus mehrfach ungesaumlttig-ten Fettsaumluren hauptsaumlchlich Arachidonsaumlure durch einenicht enzymatische d h Cyclooxygenase-unabhaumlngige Re-aktion mit freien Radikalen und Sauerstoff entstehen durchPhospholipasen in die Zirkulation freigesetzt werden und inPlasma und Urin derzeit als Kenngroumlszlige fuumlr oxidativen Stress( Stress oxidativer) gelten
Die nicht enzymatische Bildung von 5-series-F2-Iso-prostan aus Arachidonsaumlure Radikalen (bull) und Sauerstoff(nach einer Zeichnung in Milne et al 2014 Ausschnitt) istnachfolgend dargestellt
COOH
COOH
COOHO-O
COOHO
O
COOHO
O
O-O O2
COOHO
O
OOH
COOHOH
OH
OH
O2
[H]
12
34
5
5-series-F2-Isoprostan
Struktur Isoprostane sind eine groszlige Gruppe strukturellaumlhnlicher Verbindungen die sich bezuumlglich der am Cyclopen-
tanring gebundenen Fettsaumluren undoder bezuumlglich der funk-tionellen Gruppen am Cyclopentanring unterscheiden Alleinfuumlr Prostaglandin F2 (F zwei Hydroxylgruppen am Cyclo-pentanring 2 zwei Doppelbindungen) sind derzeit 64 Iso-prostane bekannt (F2-IsoP) die sich aus 4 Regioisomeren-gruppen mit jeweils 8 Diastereomerenpaaren ergebenAumlhnliches gilt z B fuumlr die zu Prostaglandin D2 undProstaglandin E2 gehoumlrenden isomeren D2- und E2-Isopros-tane wobei sich Prostaglandin D2 und E2 voneinander durchdie Stellung der Keto- und Hydroxylgruppe (keine zweiteHydroxylgruppe wie bei F) am Cyclopentanring unterschei-den Bezieht man die uumlber einen zweiten Oxidationsweggebildeten Isofurane ein liegen insgesamt 8 Regioisome-rengruppen mit 16 racemischen Diastereomeren (32 Substan-zen) also insgesamt 256 verschiedene und strukturellaumlhnliche Verbindungen vor Die Verwendung von 3 un-terschiedlichen Nomenklaturen zur Bezeichnung der Isopros-tane erleichtert nicht unbedingt Arbeit und Studium mitdieser Analytgruppe
Abgrenzung zu Prostaglandinen Ein wesentlicher Unter-schied zwischen isomeren Prostaglandin-Isoprostan-Mole-kuumllen ist die Stellung der beiden Seitenketten (Fettsaumluren)im Molekuumll Sie stehen im Prostaglandinmolekuumll gewoumlhnlichin trans-Stellung (entgegengesetzt) und im isomeren Isopros-tanmolekuumll in cis-Stellung (gleichgerichtet) zueinander
Aus diagnostischer Sicht Derzeit wird den F2-Isoprostanen(F2-IsoP) und hier den 5- und 15-series-Regioisomeren(Seitenketten-Hydroxylgruppe am 5 C-Atom im Molekuumllbzw 15 C-Atom lokalisiert) besondere Aufmerksamkeitgeschenkt weil sie im Vergleich zu den 8- und 12-series-Regioisomeren in groumlszligerer Menge gebildet und zudem nichtweiter oxidiert werden sondern stabil sind
SynthesendashVerteilungndashAbbaundashElimination SDefinitionIsoprostane finden sich in allen biologischen Fluumlssigkeitenund Geweben Zirkulierende Isoprostane werden entwederdirekt glomerulaumlr filtriert oder in der Leber komplex metabo-lisiert u a glucuronidiert und anschlieszligend uumlber den Urinausgeschieden
Halbwertszeit Unbekannt
Funktion ndash Pathophysiologie Ob Isoprostane nur Aus-druck von oxidativem Stress sind oder gleichzeitig einephysiologische undoder pathologische Wirkung haben istderzeit noch nicht abschlieszligend geklaumlrt So wurdenz B vasokonstriktorische die Thrombozytenaktivitaumlt modu-lierende sowie die Monozyten- und Neutrophilenadhaumlsion anEndothelzellen stimulierende und damit Atherosklerose befoumlr-dernde Effekte beschrieben
Isotachophorese 1297
I
Untersuchungsmaterial EDTA-Plasma (mit Antioxidan-tienzusatz) und Urin ggf auch Liquor oder Gewebe
Probenaufbewahrung 80 C (Ex-vivo-Bildung vonF2-IsoP aus freier Arachidonsaumlure auch bei 20 C)
Analytik Hauptsaumlchlich GC-MS und LC-MSMS auchImmunoassay die Abtrennung der isomeren Prostaglandineist jeweils wichtig
Konventionelle und internationale Einheit pmolL
Referenzbereich ndash Erwachsene und Kinder Allgemeinakzeptierte (altersabhaumlngige) Referenzbereiche liegen offen-bar noch nicht vor Zur Orientierung sollen Daten aus Czerskaet al (2016) dienen (jeweils Raucher n = 16 vs Nichtrauchern = 8) freie F2-isoP im Plasma 166 52 vs 90 52pmolL lipidgebundene F2-IsoP im Plasma 497 276vs 290 90 pmolL F2-isoP Metabolite im Urin870 509 vs 415 155 pmolmmolKreatinin Fuumlr dieverschiedenen Indikationen siehe die umfangreiche Original-literatur
Indikation Zustaumlnde mit bewiesen oder vermutet erhoumlhtemoxidativen Stress z B Strahlentherapie Belastung mit Oxi-dantien Rauchen Medikamenteneinnahme S a Diagnosti-sche Wertigkeit
Interpretation Houmlchste Aussagekraft soll die paralleleBestimmung der Gesamt-F2-IsoP nach basischer Hydrolyseder Plasmalipide im Plasma und der freien und metabolisier-ten F2-IsoP im Urin haben Erhoumlhte Werte werden als Aus-druck eines erhoumlhten oxidativen Stresses d h einer Disba-lance zwischen dem Anfall reaktiver oxidativer Spezies(Atome oder Molekuumlle) und der koumlrpereigenen Faumlhigkeitdiese zu entschaumlrfen interpretiert
Diagnostische Wertigkeit Isoprostane befinden sich derzeitnoch im Forschungsstadium Aktuelle Fragen sind (Patho-)Mechanismus Verteilung und Elimination Referenzbereichein Blut und Urin und vor allem die Rolle der Isoprostane inder Pathogenese von u a Asthma Atherosklerose Ernaumlh-rung genetischen Erkrankungen bdquoLifestyleldquo Ischaumlmie undReperfusion neurologischen Erkrankungen Obesitas undTumorerkrankungen
Literatur
Czerska M Zieliński M Gromadzińska J (2016) Isoprostanes ndash a novelmajor group of oxidative stress markers Int J Occup Med EnvironHealth 29179ndash190
Milne GL Dai Q Jackson Roberts IIL (2014) The isoprostanes ndash 25 yearslater Biochim Biophys Acta 1851433ndash445
Isoprotein
H Fiedler
Synonym(e) Isoform
Englischer Begriff isoprotein protein isoform proteoform
Definition Ein Protein kann in mehreren Modifikationen(Varianten) vorkommen die unter den Bezeichnungen Iso-proteine (besonders auch Isoenzyme) Isoformen oder Pro-teoformen (Smith et al 2013) zusammengefasst werden
Beschreibung Isoproteine leiten sich von demselben Gendurch alternatives Spleiszligen oder bdquoRNA editingldquo oder vonverwandten Genen ab die durch Genduplikation von einemgemeinsamen Genvorfahren stammen oder einem bdquosinglenucleotide polymorphismldquo unterliegen (Patho)Physiologi-sche Isoformen entstehen haumlufig durch posttranslationaleModifikationen (Modifikation posttranslationale) dia-gnostisch wichtig sind die Glykoformen Die Isoformenunterscheiden sich in ihren antigenen Eigenschaften isoelek-trischen Punkten (s isoelektrischer Punkt) und anderenStrukturmerkmalen (Beispiel saure und basische Isoferriti-ne) Eine groszlige Vielfalt entsteht wenn in einem zusammen-gesetzten Protein auch die Untereinheiten als Isoformen vor-liegen Die diagnostische Nutzung der Proteinbestimmungkann durch selektive Analyse der Isoformen verbessert wer-den In Entwicklung und Evaluation sind Kombinationen vonMassenspektroskopie und Immunoassays
Literatur
Smith LM Kelleher NL The Consortium for Top Down Proteomics(2013) Proteoform a single term describing protein complexity NatMethods 10186ndash187
Trenchevska O Nelson RW Nedelkov D (2016) Mass spectrometricimmunoassays in characterization of clinically significant proteo-forms Proteomes 4(1)13 httpsdoiorg103390proteomes4010013
Isoschizomere
Restriktionsendonuklease
Isotachophorese
R Westermeier
Synonym(e) Gleichgeschwindigkeitselektrophorese
1298 Isotope
Englischer Begriff isotachophoresis
Definition Die Isotachophorese ist eine Modifikation derElektrophorese In einem diskontinuierlichen Puffersystemwird das Probengemisch in der Grenzzone zwischen Leit-und Folgeion appliziert Im elektrischen Feld wandern dannalle Ionen (Pufferionen und geladene Probenkomponenten)mit gleicher Geschwindigkeit direkt hintereinander in derReihenfolge ihrer elektrophoretischen Mobilitaumlten (Mobi-litaumlt elektrophoretische) als Fraktionenstapel
Beschreibung Die Isotachophorese wird in nichtrestriktivenMedien oder in traumlgerfreien Systemen durchgefuumlhrt wiez B in offenen Kapillaren oder Kuumlvetten Bei dieserMethodegeschehen mehrere Dinge gleichzeitig
In einem diskontinuierlichen Puffersystem bestehendaus hochmobilen Leitionen (z B Clndash) weniger mobilenFolgeionen (z B Glycinndash) und einem gemeinsamen Gegen-ion (z B Tris+) sind alle geladenen Substanzen gezwungenmit selber Geschwindigkeit zu wandern Wuumlrden bestimmteIonen schneller und andere langsamer wandern ergaumlbensich Ionenluumlcken die den elektrischen Stromfluss unterbrauml-chen Da die Ionen und die geladenen Probenkomponentenunterschiedliche elektrophoretische Mobilitaumlten besitzenmuss sich zwangslaumlufig ein stufenfoumlrmiger Feldstaumlrkegra-dient einstellen mit niedriger Feldstaumlrke in der Zone derhoch mobilen Ionen und hoher Feldstaumlrke im Bereich derniedrig mobilen Ionen Dadurch entsteht ein Zonenschaumlr-fungseffekt Faumlllt ein Ion in den Bereich niedrigerer Mobili-taumlt zuruumlck wird es von der dahinter herrschenden houmlherenFeldstaumlrke nach vorn beschleunigt wandert es hingegenschneller wird es im Bereich der davor herrschenden nied-rigeren Feldstaumlrke verlangsamt Zudem existiert ein Kon-zentrationsregulierungseffekt Die Ionenkonzentration jederZone ist proportional zur Konzentration der Leitionen DieBreite einer Zone ist das Maszlig fuumlr die Menge einer Kompo-nente und nicht die Peakflaumlche wie bei Chromatographieund Zonenelektrophorese
Der Isotachophorese-Effekt wird bei Polyacrylamid-Gel-Elektrophorese und der SDS-Elektrophorese zum ver-besserten Probeneintritt in das Gel und zur Zonenschaumlrfungausgenutzt Die Isotachophorese wird auch als eigenstaumlndigeMethode fuumlr Analysen von Ionen aller Art eingesetzt Biswei-len wird Isotachophorese in granulierten Sephadex-Gelen fuumlrpraumlparative Trennungen durchgefuumlhrt
Literatur
Lottspeich F Engels JW (Hrsg) (2012) Bioanalytik 3 Aufl SpektrumAkademischer Verlag Heidelberg
Westermeier R (2016) Elektrophorese leicht gemacht VCH Weinheim
Isotope
B Guumlssregen
Englischer Begriff isotopes
Beschreibung Isotope sind Atome eines Elements die sichlediglich durch die unterschiedliche Anzahl von Neutronenim Atomkern unterscheiden und damit unterschiedliche Mas-sen aufweisen Nur wenige Elemente kommen als Rein-elemente also ohne Isotope vor wie z B Fluor
Isotope mit besonderer Bedeutung fuumlr das klinisch-chemische Labor sind z B 2H (Deuterium) 3H (Tritium)13C 57Co oder kuumlnstlich erzeugtes 125I
Isotopenmuster
B Guumlssregen
Englischer Begriff isotopic pattern
Beschreibung Organische Verbindungen liefern in derMassenspektrometrie ein charakteristisches Intensitaumlts-muster das auf der unterschiedlichen Haumlufigkeit der Isotopeeines Elements beruht So kommen die Chlorisotope 35Cl und37Cl im Verhaumlltnis 31 vor Das Massenspektrum von CH3Clweist demnach ein Molekuumll-Ion mit der Masse 499 u(12C1H3
35Cl) und ein Molekuumll-Ion der Masse 519 u(12C1H3
37Cl) auf die relative Intensitaumlt der Molekuumll-Ionenbetraumlgt 31
Isotopenverduumlnnung
B Guumlssregen
Englischer Begriff isotope dilution
Definition Nicht naumlher definierter Begriff aus derMassen-spektrometrie der sich auf den Zusatz einer isotopenmarkier-ten Referenzsubstanz als interner Standard (Standard inter-ner) zur zu analysierenden Probe bezieht
Beschreibung In der Massenspektrometrie wird haumlufig eineisotopenmarkierte (z B 13C oder D) aber ansonsten identische
Isovalerylglycin 1299
Verbindung der Probe als interner Standard zugesetzt Dies isteine ideale Kalibrationsmethode da dadurch eine Vielzahl vonEinfluumlssen z B aus der Probenaufbereitung auf das Analysen-ergebnis kompensiert werden (z B ProbenahmeartefakteVerluste waumlhrend der Probenvorbereitung) Der Begriff bdquoIsoto-penverduumlnnungldquo ist eher irrefuumlhrend da es sich nicht um eineVerduumlnnung eines Isotopes handelt sondern um eine Verduumln-nung einer Probe unter Zugabe eines isotopenmarkierten inter-nen Standards (s o)
Literatur
Villanueva J Carrascal M Abian J (2014) Isotope dilution mass spec-trometry for absolute quantification in proteomics concepts andstrategies J Proteomics 96184ndash199
I
Isovalerylglycin
G F Hoffmann C-D Langhans und A Schulze
Synonym(e) 3-Methylbutyrylglycin
Englischer Begriff isovalerylglycine
Definition Das Glycinkonjugat der Isovaleriansaumlure tritt alspathologischer Metabolit bei Stoumlrungen im Leucinmetabolis-mus auf
Struktur C7H13NO3 Strukturformel
Molmasse 15918 g
Synthese ndash Verteilung ndash Abbau ndash Elimination Im Stoff-wechsel der Aminosaumlure Leucin wird das Transaminierungs-produkt 2-Oxoisocapronsaumlure oxidativ zu Isovaleryl-CoenzymA decarboxyliert Dieses wird durch das Enzym Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase einem mitochondrialen Flavoproteinweiter abgebaut
Ein Defekt der Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase resultiert ineiner Anreicherung verschiedener Derivate des Isovaleryl-
Coenzym A wobei neben freier Isovaleriansaumlure und 3-Hydro-xyisovaleriansaumlure Isovalerylglycin dominiert Ursache dafuumlr istdie hohe Affinitaumlt des Isovaleryl-CoA zu der Glycin-N-Acylaseeinem mitochondrialen Enzym das die Umsetzung vonIsovaleryl-CoA mit der Aminosaumlure Glycin katalysiert
Isovalerylglycin wird effizient renal ausgeschieden
Funktion ndash Pathophysiologie Die Bildung von Isovaleryl-glycin stellt einen wichtigen Entgiftungs- und Eliminations-weg fuumlr sich anstauendes Isovaleryl-Coenzym A dar
Untersuchungsmaterial ndash Entnahmebedingungen Urin
Analytik
bull Fluumlssig-Fluumlssig-Extraktion im sauren Medium mittelsEthylacetat oder Diethylether
bull Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS)als Mono- und Di-Trimethylsilylester
Als Mono-Trimethylsilylester
bull Retentionsindex RI1488bull M+ (mz) 231bull Quant Ion (mz) 130bull Conf Ion (mz) 145
Als Di-Trimethylsilylester
bull Retentionsindex RI1520bull M+ (mz) 303bull Quant Ion (mz) 261bull Conf Ion (mz) 176
Internationale Einheit mmolmol Kreatinin (Urin)mmoll (Trockenblut)
Referenzbereich ndash Kinder
bull 0ndash10 mmolmol Kreatinin (Urin)bull lt05 mmoll (Trockenblut)
Pathologischer Bereich
bull Isovalerianazidaumlmiendash 2000ndash9000 mmolmol Kreatinin (Urin)ndash 13ndash80 mmoll (Trockenblut)
bull Ethylmalonsaumlure-Enzephalopathiendash 20ndash200 mmolmol Kreatinin (Urin)
bull Glutarazidurie Typ IIndash 2ndash1000 mmolmol Kreatinin (Urin)
1300 ISQ
Indikation
bull Unerklaumlrliche Ketoacidosen insbesondere im Saumluglings-und Kleinkindesalter
bull Hypoglykaumlmie oder Hyperammonaumlmiebull Gedeihstoumlrungbull Progrediente psychomotorische Retardierung
Interpretation Erhoumlhte Ausscheidungen von Isovalerylgly-cin im Urin ggf mit 3-Hydroxyisovaleriansaumlure werden beider Isovalerianazidaumlmie beobachtet die auf einem Defekt desApoenzyms der Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase beruht
Des Weiteren fuumlhrt auch ein Defekt der multiplen Acyl-CoA-Dehydrogenase im Falle der Glutaracidurie Typ II zuerhoumlhten Isovalerylglycinausscheidungen wobei im Unter-schied zur Isovalerianazidaumlmie auchMilchsaumlure GlutarsaumlureEthylmalonsaumlure und verschiedene Dicarbonsaumluren er-houmlht sind
Diagnostische Wertigkeit Erhoumlhte Konzentrationen vonIsovalerylglycin sind obligat als pathologisch zu werten alsAusdruck einer Stoumlrung der Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase
Literatur
Blau N DuranM Gibson KM Dionisi-Vici C (Hrsg) (2014) Physicianrsquosguide to the diagnosis treatment and follow-up of inherited meta-bolic diseases Springer BerlinHeidelberg
ISQ
Internationales Groumlszligensystem
ITPR1-Autoantikoumlrper
Autoantikoumlrper gegen ITPR1 (Inositol-145-trisphosphatRezeptor Typ 1)
IUPAC
International Union of Pure and Applied Chemistry
IvD-Richtlinie
In-vitro-Diagnostika-Richtlinie
ivGTT
Glukosetoleranztest intravenoumls