Vergleich analytischer Methoden zur quantitativen Bestimmung von Homoarginin und Untersuchung von Homoarginin als kardiovaskulärer und zerebrovaskulärer Risikomarker
Cordts, Kathrin - Universität Hamburg (2019)
Niedrige Plasma- und Serumkonzentrationen der nicht-proteinogenen Aminosäure Homoarginin (hArg) wurden in den letzten Jahren als Biomarker für kardiovaskuläre und zerebrovaskuläre Erkrankungen identifiziert. In dieser Arbeit wurden verschiedene Methoden zur quantitativen Bestimmung von hArg miteinander verglichen (Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie [LC-MS/MS], Gaschromatographie-Massenspektrometrie [GC-MS] und ein Enzyme-linked Immunosorbent Assay [ELISA]), Referenzwerte in einer gesunden Population für den ELISA bestimmt und ein qualitativer ELISA-Schnelltest für die Identifizierung von Patienten mit einer niedrigen hArg-Konzentration <2 μmol/L entwickelt. Beim Vergleich der drei Methoden LC-MS/MS, GC-MS und ELISA zur Quantifizierung von hArg in humanen Plasmaproben zeigte sich ein linearer Zusammenhang der Methoden mit Korrelationskoeffizienten von r2=0,90 für den Vergleich LC-MS/MS vs. GC-MS, r2=0,88 für LC-MS/MS vs. ELISA und r2=0,95 für GC-MS vs. ELISA. Die Werte der LC-MS/MS-Methode waren dabei 21% höher als die GC-MS-Methode und 31% höher als der ELISA, die GC-MS-Methode lieferte 9% höhere Werte als der ELISA. In einer gesunden Population wurden alters- und geschlechtsabhängige Referenzwerte für hArg-Serumkonzentrationen mit dem ELISA bestimmt. Hierfür wurden 858 Frauen mit einem mittleren Alter von 41 [32-50] Jahren (Median [25.-75. Perzentil]) und 451 Männer mit einem mittleren Alter von 39 [30-49] Jahren untersucht. Frauen hatten dabei insgesamt niedrigere hArg-Konzentrationen als Männer (1,93 [1,49-2,59] vs. 2,02 [1,63-2,61] μmol/L; P=0,03, Kruskal-Wallis-Test). Für die Entwicklung des qualitativen Schnelltestes wurden 2 μmol/L hArg als Grenzwert definiert. Die Intra-Assay-Variationskoeffizienten (VKs) zur Bestimmung der Wiederholpräzision waren 2,1 und 2,8% für 1,5 und 2,5 μmol/L hArg. Die Inter-Assay-VKs zur Bestimmung der Vergleichspräzision waren 2,0 und 2,9% für 1,5 und 2,5 μmol/L hArg. Mit diesem Test ist es möglich, Patienten mit niedrigem hArg und erhöhtem Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse und Mortalität in der Klinik schnell zu identifizieren.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden Zusammenhänge von hArg mit klinischen Charakteristika in Schlaganfall(risiko)patienten, Patienten mit einer hypertrophen Kardiomyopathie (HCM) und gesunden Probanden, welche einer chronisch-intermittierenden Hypoxie in der Höhe ausgesetzt waren, untersucht. Sowohl in Schlaganfall- als auch in Schlaganfallrisikopatienten war niedriges hArg mit territorialen Infarkten und den Ursachen dieses Schlaganfall-Subtyps, Kardioembolien oder einer Atherosklerose der großen Gefäße, assoziiert. Dabei war hArg nicht unabhängig mit Vorhofflimmern (VHF) oder einer Stenose der Carotis interna assoziiert. HCM-Patienten mit einer diastolischen Dysfunktion (DD) hatten niedrigere Plasmakonzentrationen als Patienten mit einer normalen diastolischen Funktion. Niedriges hArg war in diesem Kollektiv mit VHF, welches vermehrt bei DD-Patienten auftritt, assoziiert. In den untersuchten gesunden Probanden nahm die hArg-Plasmakonzentration bei einem sechsmonatigen chronisch-intermittierenden Aufenthalt in der Höhe ab.