{"id":39436,"date":"2025-03-27T10:26:12","date_gmt":"2025-03-27T09:26:12","guid":{"rendered":"https:\/\/membrapure.de\/?p=39436"},"modified":"2025-07-24T11:14:47","modified_gmt":"2025-07-24T09:14:47","slug":"biomarker-fuer-stoffwechselerkrankungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/membrapure.de\/de\/klinische-diagnose\/biomarker-fuer-stoffwechselerkrankungen\/","title":{"rendered":"Biomarker f\u00fcr Stoffwechselerkrankungen"},"content":{"rendered":"\n

Mit dem ARACUS Aminos\u00e4ureanalysator <\/a>wurde eine pr\u00e4zise Methode zur gleichzeitigen Bestimmung mehrerer diagnostisch relevanter Aminos\u00e4uren im Blutplasma entwickelt und validiert. Die Analyse umfasst Schl\u00fcsselmarker f\u00fcr Stoffwechselerkrankungen wie MSUD, Homocystinurie und PKU, darunter Homocystein, verzweigtkettige Aminos\u00e4uren und das Phenylalanin\/Tyrosin-Verh\u00e4ltnis. Die Methode liefert eine zuverl\u00e4ssige Grundlage f\u00fcr das Screening, die Diagnose und die Verlaufskontrolle dieser genetischen St\u00f6rungen.<\/p>\n\n\n\n

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Bestimmung der Aminos\u00e4uren als Biomarker f\u00fcr Stoffwechselerkrankungen mit dem ARACUS<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ziel der Studie war die Entwicklung und Validierung einer Methode zur Bestimmung der Aminos\u00e4uren Homocystein, Valin, Methionin, Allo-Isoleucin, Isoleucin, Leucin, Tyrosin und Phenylalanin im menschlichen Blutplasma in einem Durchgang. Die Ahornsirup-Urin-Krankheit (MSUD) ist eine der autosomal-rezessiv vererbten Stoffwechselerkrankungen, die die Aminos\u00e4uren Valin, Allo-Isoleucin, Isoleucin und Leucin betrifft. Ein erh\u00f6hter Homocysteinspiegel geht mit Homocystinurie einher, einer weiteren Stoffwechselerkrankung. Phenylketonurie (PKU) ist eine seltene Erbkrankheit, bei der der K\u00f6rper die Aminos\u00e4ure Phenylalanin nicht verstoffwechseln kann. Normalerweise wird sie verstoffwechselt und in die Aminos\u00e4ure Tyrosin umgewandelt. Hohe Phenylalaninwerte sind sch\u00e4dlich f\u00fcr das Gehirn.<\/p>\n\n\n\n

Probenvorbereitung und Analyse<\/strong><\/p>\n\n\n\n

500 \u00b5l Blutplasma und 100 \u00b5l 4%ige Dithiothreitol-L\u00f6sung wurden in einem 1,5-mL-R\u00f6hrchen gemischt und 30 Minuten lang bei 40\u00b0 bebr\u00fctet. Gebundene Formen von Homocystein in der Probe werden durch die Verwendung von 4%iger Dithiothreitol-L\u00f6sung in Form von freiem Homocystein reduziert. Nach der Inkubation werden 150 \u00b5L der F\u00e4llungsl\u00f6sung zugegeben und f\u00fcr 20 min im K\u00fchlschrank zur Proteinf\u00e4llung gelagert. Dann wurden 500 \u00b5L Probenverd\u00fcnnungspuffer (einschlie\u00dflich des internen Standards Norleucin, 100 nmol\/mL) zugegeben und gemischt. Der \u00dcberstand wurde mit einem membraSpin durch Zentrifugation bei 14000 rpm f\u00fcr f\u00fcnf Minuten filtriert. Die partikelfreie L\u00f6sung wurde f\u00fcr die Injektion verwendet.<\/p>\n\n\n\n

Die Proben wurden mit dem Amino Acid Analyzer ARACUS<\/a> analysiert, der von der membraPure GmbH hergestellt und weltweit vertrieben wird. Der ARACUS verwendet die klassische Routineanalyse von Aminos\u00e4uren durch Nachs\u00e4ulenderivatisierung mit Ninhydrin und die Detektion bei 440 nm und 570 nm.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 1: Chromatogramm des Standards<\/sup><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Abbildung 2: Chromatogram der Blutplasma-Probe, die in dieser Applikation f\u00fcr Validierung und Pr\u00e4zisionsstudien verwendet wurde.<\/sup><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Ergebnisse und Diskussion<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse von Neugeborenen ohne MSUD. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse von Neugeborenen mit MSUD.<\/p>\n\n\n\n

Tabelle 1: Aminos\u00e4urekonzentration von Valin (Val), Homocystein (H-Cystein), Methionin (Met), Allo-Isoleucin (Allo-Ile). Isoleucin (Ile). Leucin (Leu). Tyrosin (Tyr). und Phenylalanin (Phe) in nmol\/mL Plasma von Neugeborenen ohne MSUD.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Amino Acid<\/strong><\/td>x<\/strong>\u0305<\/strong><\/strong><\/td>SD<\/strong><\/td><\/tr>
Val<\/td>202.1<\/td>\u00b1 54.1<\/td><\/tr>
H-Cystein<\/td>4.4<\/td>\u00b1 1.5<\/td><\/tr>
Met<\/td>31.1<\/td>\u00b1 7.9<\/td><\/tr>
allo-Ile<\/td>< 2<\/td>–<\/td><\/tr>
Ile<\/td>58.9<\/td>\u00b1 16.9<\/td><\/tr>
Leu<\/td>141.9<\/td>\u00b1 40.5<\/td><\/tr>
Tyr<\/td>108.1<\/td>\u00b1 31.2<\/td><\/tr>
Phe<\/td>99.4<\/td>\u00b1 18.6<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Tabelle 2: Aminos\u00e4urekonzentration von Valin (Val). Homocystein (H-Cystein). Methionin (Met). Allo-Isoleucin (Allo-Ile). Isoleucin (Ile). Leucin (Leu). Tyrosin (Tyr) und Phenylalanin (Phe) in nmol\/mL Plasma von Neugeborenen mit MSUD.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Amino Acid<\/strong><\/td>Mean <\/strong>x<\/strong>\u0305<\/strong><\/strong><\/td>SD<\/strong><\/td><\/tr>
Val<\/td>467.9<\/td>\u00b1 116.9  <\/td><\/tr>
H-Cysteine<\/td>6.9<\/td>\u00b1  2.8  <\/td><\/tr>
Met<\/td>17.2<\/td>\u00b1  4.0  <\/td><\/tr>
allo-Ile<\/td>66.2<\/td>\u00b1  27.4<\/td><\/tr>
Ile<\/td>213<\/td>\u00b1 48.6 <\/td><\/tr>
Leu<\/td>433.6<\/td>\u00b1 108.1<\/td><\/tr>
Tyr<\/td>67.4<\/td>\u00b1 20.9<\/td><\/tr>
Phe<\/td>70.2<\/td>\u00b1 11.2<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Die Ergebnisse zeigen, dass die Konzentrationen der Aminos\u00e4uren Valin, Allo-Isoleucin, Isoleucin und Leucin bei Neugeborenen mit MSUD ansteigen. Der normale Referenzbereich f\u00fcr Homocystein liegt bei 4,2 – 12,8 nmol\/ml Plasma. Eine erh\u00f6hte Homocysteinkonzentration ist mit Homocystinurie assoziiert.<\/p>\n\n\n\n

Ein positiver Neugeborenen-Screeningtest auf PKU muss durch eine quantitative Plasma-Aminos\u00e4urenanalyse weiterverfolgt werden, bei der die Konzentration von Phenylalanin und Tyrosin gemessen wird. Ein Phenylalaninwert im Blutplasma von mehr als 360 \u00b5M ist mit der Diagnose einer PKU vereinbar. PKU kann abnorm niedrige Werte von Tyrosin, einer nicht-essentiellen Aminos\u00e4ure, verursachen.<\/p>\n\n\n\n

Referenzwerte f\u00fcr Phenylalanin:<\/strong><\/p>\n\n\n\n