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Kompetenzzentrum für komplementär medizinische Diagnostik Labor Dr. Bayer
im synlab MVZ LeinfeldenMax-Lang-Straße 58D-70771 Leinfelden-EchterdingenTelefon +49(0)711-16418-0Telefax +49(0)711-16418-18info@labor-bayer.dewww.labor-bayer.de
Gesunder Darm, kranker Darm
Diagnostischer Leitfaden für Darm-assoziierte Erkrankungen
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Sehr geehrte Partner des Labors Dr. Bayer,
seit mehr als 50 Jahren befassen wir uns im Labor Dr. Bayer mit der Analyse von Mikronährstoffen wie Vitaminen, Mineralstoffen, Spurenelementen, Fettsäuren etc. und deren Wechselwirkungen mit dem Hormon- und Immunsystem.
Anstelle isolierter Einzelbestimmungen bieten wir diagnosti sche Profile aus einer Hand mit entsprechender Kommentierung, die Ihnen, dem behandelnden Therapeuten, umfassende, ganzheit-liche Informationen für Ihren individuellen Patienten liefern.
Als das komplementärmedizinische Kompetenzzentrum inner-halb des synlab Netzwerkes stehen wir im Labor Dr. Bayer für höchste Qualität zertifizierter Analytik verbunden mit qualifizierter Beratung auf dem aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisstand, um dem Vertrauen unserer Einsender in unsere Dienstleistung zu entsprechen.
In diesem Sinne stellen wir Ihnen unser neues diagnostisches Angebot für Darm-assoziierte Erkrankungen vor.
Mit freundlichen Grüßen
Dr. Wolfgang Bayer
Prof. Dr. Dr. med. Karlheinz Schmidt
Dr. Wolfgang Bayer Prof. Dr. Dr. med. Karlheinz Schmidt
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1 UnserdiagnostischesAngebot 5
2 DiediagnostischenProfile 6 –11
2.1 BasisprofilDysbiose 6
2.2 ProfilReizdarm 6 –7
2.3 ProfilchronischentzündlicheDarmerkrankungen 8
2.4 ProfilEnteritis 8 –9
2.5 ProfilMaldigestions-Syndrom 9
2.6 ProfilokkultesBlut/Tumorverdacht 9 –10
2.7 Profil„Leaky-Gut-Syndrom“ 10 –11
2.8 ProfilAtopien 11
3 DieEinzelparameter 12–21
3.1 DieintestinaleMikrobiota(Darmflora) 12–15
3.1.1 Allgemeines 12
3.1.2 ErnährungundMikrobiota 12
3.1.3 KeimbesiedlungdesDarmes 13
3.1.4 DysbiosenundImmunsystem 14
3.1.5 IndikationenzurErhebungeinesFlorastatus 14–15
3.2 pH-WertundVerdauungsrückstände 15–16
3.3 SpezielleLaborparameter 16–21
3.3.1 BeurteilungderPankreasfunktion:Pankreaselastase 16
3.3.2 Entzündungsparameter:Calprotectin,Lactoferrin, Lysozym,EDN 16–18
3.3.3 Permeabilitätsparameter:α-1-Antitrypsin,PMN-Elastase,β-Defensin,Zonulin 18–20
3.3.4 FäkalerImmunparameter:sekretorischesIgA 20
3.3.5 OkkultesBlut /Tumorverdacht:Hämoglobin,Hämoglobin-Haptoglobin,M2-PK 20–21
3.3.6 WeitereSpezialparameter:Helicobacter-Antigen,Histamin 21
4 BakterielleundviraleEnteritis-Erreger 22
5 Darmparasitosen 22
Inhalt
Gesunder Darm, kranker Darm – Diagnostischer Leitfaden für Darm-assoziierte Erkrankungen
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FunktiondermenschlichenintestinalenMikrobiota
Nach Prakash, S. et al.: Gut microbiota: next frontier in understanding human health and development of biotherapeutics. Biologics: Targets and Therapy 5, 71–86, 2011
Durch Forschungen der letzten Jahre konnte gezeigt werden, dass die intestinale Mikrobiota (Darmflora) ein hohes diagnostisches Potential bei vielen Erkrankungen aufweist (Science 336, 2012). Dieses diagnostische Potential kann insbesondere dann ausgeschöpft werden, wenn die Ergebnisse der Unter suchungen der Mikrobiota im Verbund mit den Ergebnissen der Mikronährstoff-Analytik, von Hormonbestimmungen und des Immunstatus bewertet werden. Es ist daher für uns im Labor Dr. Bayer ein besonderes Anliegen, diesen neuen Erkenntnissen Rechnung zu tragen und unseren Einsendern die Diagnostik der inte stinalen Mikrobiota zusammen mit der Mikronährstoff-Diagnostik und unseren vielen weiteren Untersuchungs profilen aus einer Hand anzubieten.
Wir haben daher neben unseren bekannten Mikronährstoff-, Immun- und Hormonprofilen ein umfassendes Angebot an Untersuchungsparametern der intestinalen Mikrobiota in das Repertoire unserer diagnostischen Verfahren aufgenommen.
Stoffwechselfunktionen • Bildung von Vitaminen
• Biosynthese von Aminosäuren
• Biotransformation von Gallensäuren
• Abbau nicht-verdaulicher Substanzen
• Produktion kurzkettiger Fettsäuren
• Energie-Quelle• Bildung antimikrobieller Substanzen
Schutzfunktionen • Kolonisationsresistenz
• Aktivierung des angeborenen und adaptiven Immunsystems
Zellfunktionen
• Wachstum, Differenzierung und Regulation epithelialer Zellen
• Ausbildung der Darmzotten und Microvascularisation
• Permeabilität (tight junctions)
• Ausbildung und Eigenschaften der Schleimschicht (Mucus)
• Regulation inflammatorischer Zytokine
• Ausbildung der Barriere- Funktion
• Entwicklung des Immunsystems T-Zellen B -Zellen
Gesunder Darm, kranker Darm – Diagnostischer Leitfaden für Darm-assoziierte Erkrankungen
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1 Unser diagnostisches Angebot
1.1 DermikrobielleStatusderintestinalen Mikrobiota
a) Bakterienstämme(E.coli,Proteus,Klebsiella,Pseudomonas,Enterobacter,Enterococcus,Staphylococcus,Streptococcus,Bifidobacterium,Bacteroides,Clostridium,Lactobacillusetc.)
b) Pilze(Candida,Schimmelpilzeetc.)
1.2 DiemikrobielleEnteritis-Diagnostik
a) Bakterien(Salmonella,Shigella,Yersinia,Campylobacter,Clostridiumdifficileetc.)
b) Viren(Adeno,Noro,Rotaetc.)
1.3 DieBestimmungbakteriellerToxine
ClostridiumdifficileToxin,Shiga-Toxinetc.
1.4 VerdauungsrückständeindenFaeces
Fett,Stickstoff,Zucker,Wasser,pH
1.5 WeitereFaeces-Parameter
Calprotectin,Hämoglobin,α-1-Antitrypsin, sekretorischesIgA,M2-PK,Elastase,EDN(Eosinophil DerivedNeurotoxin),Lysozym,Gallensäuren,Albumin, Histamin,β-Defensin2,Zonulinetc.
1.6 Parasiten
Ascaris,Taenia,Strongyloides,Serologievon Lamblien,Amoeben,Kryptosporidien,Echinokokken, Trichinenetc.
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2 Die diagnostischen Profile
DieBestimmungderverschiedenenParameterderintes-tinalenMikrobiotabekommtihrediagnostischeRelevanzfüreineVielzahlvonErkrankungenerstdurchdieBünde-lunginkrankheitsspezifischeProfile.ImFolgendensindwesentlicheProfiledargestellt:
2.1 BasisprofilDysbiose
DysbioseistderOberbegrifffürErkrankungen,diemiteinerunphysiologischenZusammensetzungderintes-tinalenMikrobiotaeinhergehen.DysbiosenweisenengeBeziehungenzuimmunologischen,nutritivenundmetabolischenFunktionenauf.BesondersentzündlicheDarmerkrankungenwieMorbusCrohnoderColitisulcerosawerdenheutealsDysbiosenverstanden,wobeieineveränderteintestinaleMikrobiotazuaberranterStimulationdesintestinalenImmunsystemsführt.
NeuewissenschaftlicheErkenntnissezeigenzudem,dassDysbiosenaucheineSchlüsselrollebeiderEntste-hungsystemischerImmunerkrankungenwiez.B.derrheumatoidenArthritis,derEncephalomyelitisoderdemTyp-I-DiabetessowiebeiallergischenErkrankungenspielen.DasBasisprofil‚Dysbiose‘umfasstinsbesonderedenStatusderintestinalenMikrobiota,Verdauungsrück-stände,Gallensäuren,PankreasElastase,Calprotectin,Lactoferrin,α-1-AntitrypsinundsekretorischesIgA.Mikronährstoff-StatusundImmunprofilliefernergän-zendeInformationen.
TherapeutischlassensichnachgewieseneDysbiosendurchentsprechendenutritive,immunologischeundmetabolischeKorrekturenbeeinflussen,wenneineentsprechendediagnostischeKlärungerfolgtist.WirbietenhierzuaufderGrundlagederdiagnostischenAbklärungentsprechendetherapeutischeAnregungen.
Untersuchungsparameter:
Florastatus,Verdauungsrückstände,Gallensäuren,Pankreas-Elastase,Calprotectin,Lactoferrin,α-1-Antitrypsin,sIgA
2.2 ProfilReizdarm
DasReizdarmSyndrom(RDS)gehörtzudenhäufig-stenVerdauungsstörungenüberhaupt.Esistgekenn-zeichnetdurcheinbreitesSpektrumvonSymptomen.IndenLeitlinienderDGVSundderDGNMwirdalsUrsacheeineinstabileintestinaleMikrobiotagenannt.GanzoffenbarspielenengeBeziehungenderintestinalenMikrobiotamitimmunologischenundnervalen/psy-chischenFunktionenbeiderEntstehungdervielfältigenSymptomatikeineursächlicheRolle,währendbeidenDyspepsiendieentzündlicheReaktionimVordergrundsteht.OftmalsentwickeltsichdasReizdarmSyndromnacheinerDarminfektionmitanschließenderAnti-biotika-Behandlung.DasReizdarmSyndromisteineBestätigungfürdieinvielfältigenPublikationenvertre-teneHypotheseeinerpathophysiologischbedeutsamenDarm-Hirn-Achse.
DasDiagnoseProfil‚Reizdarm‘umfasstdahernebendemStatusderintestinalenMikrobiota,derBestimmungvonβ-Defensin,LactoferrinauchdenPermeabilitäts-markerZonulin.DieBestimmungvonSerotoninund
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CortisolimPlasma,sowiedieAbklärungvonNah-rungsmittel-UnverträglichkeitenergänzendieseUnter-suchungen.NegativesCalprotectinerlaubtdieDiffe-renzierungzwischenorganischenundfunktionellenDarmerkrankungen.
NachentsprechenderdiagnostischerAbklärunghatsichdieGabevonProbiotikaentsprechenddenErgebnissendesReizdarmProfilsalswirksamerwiesen.WirbietenhierzuaufderGrundlagederdiagnostischenAbklärungentsprechendetherapeutischeAnregungen.Symptom-orientierteBegleitmaßnahmenimSinnevonErnährungs-therapie,Bewegungstherapie,Phytotherapie,Schmerz-therapieetc.könnenzusätzlichzurAnwendungkommen.
Untersuchungsparameter:
Florastatus,Verdauungsrückstände,Pankreas-Elastase,Calprotectin,Lactoferrin,α-1-Antitrypsin,β-Defensin,Zonulin,EDN,sIgA
Darm-Hirn-Achse(Gut-BrainAxis)
Belohnungs-Wirkungen z. B. Appetit
Stress-Wirkungen z. B. Diarrhoen
SekretorischeWirkungen z. B. Speichel, Magensäure
MotorischeWirkungen z. B. Peristaltik
DieMikrobiota-Darm-Hirn-AchseundihrewechselseitigeBeeinflussung
VeränderungenderintestinalenMikrobiotabeeinflussenDarmundHirnfunktionen
VerhaltensstörungenundpsychischeEinflüsse(z.B.Stress)beeinflussendieDarmfunktionundverändernLebensraumundZusammensetzungderintestinalenMikrobiota
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Untersuchungsparameter:
Florastatus,Verdauungsrückstände,Pankreas-Elastase,Calprotectin,Lactoferrin,α-1-Antitrypsin,EDN
2.3 Profilchronischentzündliche Darmerkrankungen
Unterdenchronisch-entzündlichenDarmerkrankun-gen(CED)sinddiehäufigstenVerlaufsformenColitisulcerosa(Deutschland:ca.8.000NeuerkrankungenproJahr)undM.Crohn(ca.4.000NeuerkrankungenproJahr).NebengenetischenPrädispositionensindDysbio-sen,Immunregulationsstörungen,z. T.gegendieeigeneDarmflora,StörungenderintestinalenPermeabilität,toxischeEinflüsseundvielesmehrursächlichbeteiligt.ErnährungundpsychosozialeFaktorenwieStressspieleneinewichtigeRolle.BeideErkrankungensindhäufigmitAutoimmunreaktionenimextraskelettärenBereich(M.Bechterew,Sakroiliitis,etc.)sowiemitOsteopo-roseassoziiert.InbeidenFällenliegenstadienabhängigentzündlicheVeränderungenderDarmschleimhautvor,klinischbestehenu.a.rez.DiarrhöenundKoliken.
DieDiagnosekannletztendlichnurdurchKoloskopiemitBiopsieundHistologiegesichertwerden.Labor-untersuchungenkönnenjedocheinenwichtigenBeitragzurUnterscheidungeinerCEDvoneinemnicht-entzündlichenReizdarmsyndrom(IBS=irritablebowelsyndrome)leisten.AuchletztereskannmitstarkenSchmerzenimUnterbauchundDurchfälleneinher-gehen.ParameterwieCalprotectinoderLactoferrinsindinallerRegelnurbeiCED,nichtjedochbeiIBSerhöht.IsteinhistologischerNachweiseinerCEDbereitserfolgt,dienendieseParameterzurAbschätzungderKrankheitsaktivität,wobeiansteigendeWerteaufeinRezidivhinweisen.ParameterzurAbschätzungderintestinalenPermeabilitätergänzendiesesdiagnostischePanel.InjedemFallisteineErhebungdesFlorastatuswichtig.
CEDgehenpraktischimmermitAbsorptionsstörungenund /oderintestinalenVerlustenvonMikronährstoffeneinher,sodasseinesolcheergänzendeDiagnostikuner-lässlichist.ZurAbschätzungderimmunologischenVer-änderungendientdieErhebungeinesImmunstatus.
2.4 ProfilEnteritis
UnterEnteritisverstehtmaneineakuteEntzündungdesDarmesaufgrundeinerInfektionmitpathogenenMikroorganismenundderentoxischenWirkungenaufdieDarmschleimhaut(Enterotoxine).ZudenhäufigstenErregerneinerbakteriellenEnteritiszählenCampylobacter, Salmonella, Staphylococcus, Shigella, Yersinia, ClostridiumaberauchverschiedeneSerotypenvonEscherichiacoli(z. B.EHEC).HäufigeErregereinerviralenEnteritissindAdeno-,Noro-oderRota-Viren.ImVordergrundderSymptomatikstehtakuterDurchfallmitschmerzhaftenDarmkrämpfen,verbundenmiteinemhohenFlüssigkeits-undElektrolyt-Verlust.
ImDiagnoseProfil‚Enteritis‘gehtesumdieIdenti-fizierungderpathogenenbakteriellenundviralenEnteritis-Erreger.DasProfilumfasstdaherdenStatusderintestinalenMikrobiota,dieIdentifizierungderEnteritis-Erreger,diePMN-ElastaseunddasLactoferrin.
Fremdstoffe, Bakterien und andere Krankheitserreger gelangen über die Darmschleimhaut in Kontakt mit Immunzellen
Darmschleimhaut
Immunzellen
Immunzellen mit Antikörpern
Antikörper
Diese werden an die Schleimhaut-oberflächen von Mund, Nase und Lunge abgegeben.
Informationsübertragungan die Immunzellen
Blutkreislauf
Antikörper
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Untersuchungsparameter:
Florastatus,Verdauungsrückstände,Gallensäuren,Pankreas-Elastase,α-1-Antitrypsin,Calprotectin,Lactoferrin
DieTherapierichtetsichnachdenErgebnissenderKeim-IdentifizierungundumfasstnebendemEinsatzvonAntibiotikadenErsatzvonFlüssigkeitundElektro-lytensowieforcierteHygiene-Maßnahmen.
2.5 ProfilMaldigestions-Syndrom
DasMaldigestions-SyndromistgekennzeichnetdurcheineunzureichendeVerdauungvonNahrungsbestandtei-lenundhatdannoftmalseinMalabsorptions-Syndrom,d. h.eineverringerteResorptionvonNährstoffenzurFolge(Malassimilation).EinMangelanPankreas-Enzy-men(z. B.exokrinePankreasinsuffizienz)istdabeieinehäufigeUrsache.AuchhepatischeStörungenkönneneineursächlicheRollespielen,wenneszuunzureichenderEmulgierungvonNahrungsfettendurcheinenMangelanGallensäurenkommt(z. B.Gallensteine).DieFolge
istinsbesondereeinemangelndeVerdauungvonNah-rungsfettenmitEntwicklungeinerSteatorrhoe.NichtseltenspieltdabeiauchdieEinnahmevonMedikamen-teneineRolle.UnterdiesenBedingungenkanneszumassivenVeränderungenderintestinalenMikrobiotakommen.
DasDiagnoseProfil‚Maldigestion‘umfasstnebendemStatusderintestinalenMikrobiotainsbesonderedenNachweisvonVerdauungsrückständen,dieBestimmungvonPankreas-ElastaseundvonGallensäuren.DerMikronährstoff-StatuskannzusätzlicheInformationüberdiemangelndeResorptionsleistungliefern.
NachentsprechenderdiagnostischerAbklärunghatsichdieGabevonVerdauungsenzymenalseinewirksameMaßnahmeerwiesen.EbensokanneineerhöhteZufuhranMikronährstoffenerforderlichwerden,umdiedurchMalabsorptionverursachenDefizitezukompensieren.
2.6 ProfilokkultesBlut/Tumorverdacht
DerNachweisvonBlutindenFaecesisteinwichtigesdiagnostischesIndizimHinblickaufeineReihevonErkrankungen,diemitDarmblutungeneinhergehenkönnen.Hierzuzählennebenentzündlich-hämor-rhagischenProzessenoderEinnahmebestimmterMedikamentebeispielsweiseauchcolorectaleTumoren.
ZwarkannderNachweisvonBlutindenFaecesalleinkeinedefinitiveDiagnosesichernundcolorectaleTumorengeheninvielenFällennichtmiteinerBlutungeinher,dochistdiefürdenPatientenwenigbelastendeUnter-suchungimpositivenFalleinAnlassfürweitergehendediagnostischeMaßnahmenwiez. B.füreineColoskopie.InsofernstelltdieUntersuchungaufokkultesBluteineempfehlenswertediagnostischeVorfeldmaßnahmedar,wennetwaunklareAllgemeinsymptomewiez. B.einGewichtsverlustbestehen.
Untersuchungsparameter:
Florastatus,Verdauungsrückstände,Pankreas-Elastase,Lactoferrin,PMN-Elastase,bakterielle(Salmonella, Shigella, Yersinia, Campylobacter, Clostridium difficile)undvirale(Adeno-,Noro-,Rota-Viren)Enteritis-Erreger,mikroskop.Parasitennachweis
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2.7 Profil„Leaky-Gut-Syndrom“
NebeneinerausgewogenenbakteriellenBesiedlungdesDarmssowieeinerausreichendenBildungvonMukosaschleimundsekretorischemIgAisteineintakteintestinaleEpithelschichtunabdingbareVoraussetzungfürdieAbwehrvonPathogenenundzurVerhinderungdesDurchtrittsunerwünschterSubstanzendurchdieDarmwand.
EinkontrollierterDurchtrittvonNährstoffenvomDarmlumenindenBlutkreislaufkannaufmehrerenWegenerfolgen:
• transcellulär,d. h.durchdieEpithel-Zellenselbst(überRezeptoren,durchEndocytose)
• paracellulär,d. h.durchdieZellzwischenräume,wobeitightjunctionsdenÜbertrittvonFlüssigkeitundgelöstenStoffenregulieren.
InfolgegenetischerDisposition,durchToxine,durchDysbiosen,beiNahrungsmittelunverträglichkeitenundvorallembeichronischentzündlichenVeränderungenderDarmschleimhautkommteszueinervermehrtenDurchlässigkeit(Permeabilität)derDarmwand.InderFolgewirddieBarrierefunktionderDarmwandbeein-trächtigtundeskommtzueinemvermehrtenÜbertrittunerwünschterStoffeindenBlutkreislauf.DabeikannessichumpathogeneKeime,Schadstoffeundunzurei-chendabgebauteNahrungsbestandteilehandeln.DieFolge:zunächstlokaleEntzündungenderDarmschleim-haut,NahrungsmittelunverträglichkeitenundvermehrteBildungvonAutoantikörpern;späterkommtesauchzuentzündlichenVeränderungenananderenGewebenundOrganen.Sowirdesverständlich,dassein„Leaky-Gut-Syndrom“KorrelationenzueinerganzenReihevonAutoimmunerkrankungenzeigt,wiediesz. B.fürDiabetesTyp-1,MultipleSkleroseoderRheumatoideArthritisgezeigtwerdenkonnte.
DasDiagnoseProfil‚okkultesBlut‘umfasstnebendemNachweisvonHämoglobinundHämoglobin /HaptoglobinauchCalprotectinundM2-PK.
BeipositivemNachweisvonokkultemBlutindenFaecessindweitergehendediagnostischeMaßnahmenerforderlich.GoldstandardderweiterenAbklärungistdieColoskopie,dasiegleichzeitigtherapeutischeMaß-nahmenwiez. B.dieAblationvonPolypenerlaubt.
Untersuchungsparameter:
Hämoglobin,Hämoglobin-Haptoglobin,M2-PK,Calprotectin
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EineganzeReihefäkalerParametererlaubtheutedieDiagnosebzw.denAusschlusseines„Leaky-Gut-Syndrom“.VonbesondererBedeutunghabensicherwiesen:α-1-Antitrypsin,PMN-Elastase,β-Defensin,Zonulin,sIgAundHistamin.
InteraktionenmitdemHormonsystemsindbekannt,sobegünstigteineerhöhteProduktionvonStresshor-monenundNeurotransmitterndieManifestationeines„Leaky-Gut-Syndrom“.
2.8 ProfilAtopien
UnterdemBegriffAtopienfasstmaneineReihevonStörungenzusammen,diemiteinerverändertenImmu-nitätslage(Th2Dominanz)einhergehen,wiez. B.Neuro-dermitis,Ekzeme,Asthmabronchiale,Heuschnupfen,Lebensmittel-Allergienetc.DieHäufigkeitderatopi-schenErkrankungenisthochundbetrifftimmerhäufigerauchjüngerePatienten.AtopischeErkrankungensteheninvielenFällenmitVeränderungenderintestinalenMikrobiotaineinemursächlichenZusammenhang.DerAufbaueinerphysiologischenMikrobiotaimKindesalteristeinwichtigerSchutzvoratopischenErkrankungen.
ImRahmenderDiagnostikvonAtopienspielennebenderVerifikationeinerTh2DominanzbeidenImmun-parameternbesondersauchUntersuchungenderintesti-nalenMikrobiotaeinewichtigeRolle.DasDiagnoseProfil‚Atopien‘umfasstdahernebendenentsprechendenImmunparameterndenStatusderintestinalenMikro-biota,dieDysbioseParameter,dieEntzündungs-Para-metersowiediePermeabilitätsparameter.
BeientsprechendendiagnostischenBefundenimSinneeinerunphysiologischenMikrobiotasindbeiPatientenmitAtopiennebenimmuntherapeutischenInterventionenauchnutritiveMaßnahmenwiez. B.Probiotikathera-peutischangezeigt,umüberdenDarmalsdemgrößtenImmunorganzueinerNormalisierungderImmunfunk-tionenbeizutragen.
Untersuchungsparameter:
Florastatus,Verdauungsrückstände,Pankreas-Elastase,EDN,α-1-Antitrypsin,β-Defensin,Zonulin,sIgA,Calprotectin,Histamin
Untersuchungsparameter:
Florastatus,Verdauungsrückstände,α-1-Antitrypsin,PMN-Elastase,β-Defensin,Zonulin,sIgA,Serum-Albumin,Histamin
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3.1 DieintestinaleMikrobiota(Darmflora)
3.1.1 Allgemeines
ImDünndarmbefindensichca.103bis109imDickdarmca.1011bis1012Mikroorganismenproml.DasLumendesDickdarmsisteinexzellenterBioreaktorfürMikro-organismen.DieGesamtzahlallerBakterienimmensch-lichenKörperwirdauf1014geschätzt.
BeiderintestinalenMikrobiotahandeltessichumeinÖkosystemindynamischemGleichgewicht.
Dabeiunterscheidetmangrundsätzlich:
• AllochthoneBakterien,dievorübergehendanwesendsindund
• AutochthoneBakterien,dieständigvorhandensindundmeistschleimhautnaheBiofilmebilden.
Funktionen der intestinalen Mikrobiota
• MetabolisierungvonNahrungsbestandteilen.Hierzugehörtz. B.derAbbausog.BallaststoffedurchdieBakteriendesDickdarmssowiedieSyntheseverschiedenerVitamineundFettsäuren.
• AufrechterhaltungderSchleimhaut-Barriere.DiesestelltaucheinemikrobielleBarrieredarundwirkteinerVermehrungpathogenerKeimeentgegenundbegrenztdamitdasWachstumz. B.vonClostridien,CampylobacterundCandida.
• EntwicklungdesintestinalenImmunsystems,insbesondere– OrganisationderPeyerschenPlaquesundderisoliertenLymphfollikel
– SekretionantimikrobiellerSubstanzen– AkkumulationvonImmunzelleninderMucosa
3.1.2 Ernährung und Mikrobiota
EinederstärkstenEinflussgrößenaufdieZusammen-setzungderintestinalenMikrobiotaistdieErnährung,dadieDarmbakterieneineausgeprägteSubstratpräferenzaufweisenundgleichzeitigeinstarkerWettbewerbumdieverfügbarenEnergie-Ressourcenbesteht.Insbeson-derederFett-undPolysaccharid-AnteilderErnährungbestimmtdieZusammensetzungundFunktionderintes-tinalenMikrobiota.
HoheZufuhrenanFettundKohlenhydratenführenzueinemAnstiegderFirmicutesundeinerAbnahmederBacteriodetes.
IneineranderenStudiekonntegezeigtwerden,dasseineabnehmendeZufuhranKohlenhydratenzueinerAbnahmebestimmterGruppenvonFirmicutenführtwiez.B.RoseburiaundEubacterium.
BeiPersonen,diesichüberlängereZeitproteinreichundreichantierischenFettenernährthatten,überwoginderintestinalenMikrobiotaBacteroides,währendbeikoh-lenhydratreichernährtenPersonenPrevotelladominierte.ÄnderungendesErnährungsregimesunddamitverbun-
3 Die Einzelparameter
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deneVerschiebungeninderZusammensetzungderMikrobiotaführenzuentsprechendenUmstellungenderGenexpression.SokommtesbeiPolysaccharidreicherErnährungzuvermehrterExpressionvonKohlenhydrat-abbauendenEnzymenwieGlykosidhydrolasenoderPolysaccharidlyasen.DieseVeränderungenderGenex-pressionstellensicher,dasssichdieMikrobiotaanpassenkannimInteresseeinermöglichsthohenEnergie-EffizienzzugunstendesWirtes.
DieseAnpassungsprozesseandieMikrobiotakönnensichbeiErnährungsfehlernentsprechendungünstigauswirkenz. B.imSinneeinerPerpetuierungeinerbeste-hendenAdipositasdurchverstärkteEnergie-ExtraktionausderNahrung.
BestimmteErnährungsformenkönneninVerbindungmitderdaranangepasstenintestinalenKeimbesiedelungauchImmunstörungenhervorrufen.Soexistierenbei-spielsweiseinentsprechendenmenschlichenPopulationenmitniedrigerFettzufuhrundhoherAufnahmevonpflanzlichenPolysaccharidenpraktischkeineAllergienoderAsthma.BeidiesenPopulationenwirddieMikro-biotadurchPrevotellaundXylanibakterdominiert,dieüberdieentsprechendenEnzymezumAbbauvonZelluloseundXylanverfügenunddabeigroßeMengenankurzkettigenFettsäurenproduzieren.DiesewiederumtragenzurimmunologischenHomöostaseimDarmbei,d.h.derImmunstatuseinesIndividuumsbzw.ganzerPopulationenwirdwesentlichdurchdieErnährungunddiedamitverbundeneDarmMikrobiotabestimmt.
3.1.3 Keimbesiedlung des Darmes
WirtundMikrobiotahabensichgemeinschaftlichent-wickeltundbildeneineArtSuperorganismus.
AnfänglichweistdieMikrobiotaeinesehreinfacheZusammensetzungauf.BeinormalerGeburtwirddieMikrobiotadesNeugeborenendurchdievaginaleBesiedelungderMutterbestimmtmiteinerDominanzvonLactobacillus, PrevotellaundSneathia.BeiGeburtdurchKaiserschnittwirddieMikrobiotahingegendurchdieHautkeimederMutterbestimmtmiteinemÜberwiegenvonStaphylococcus, CorynebacteriumundPropioni bacterium.NachderStillzeitwerdenobligateAnaerobierdominant.
BeimErwachsenendominierenvierBakterienstämmedasmenschlicheintestinaleHabitat.
Zuca.90 %sinddiesBacteriodetes(z. B.Bacteroides)undFirmicutes(z. B.Clostridium)danebenProteo-bakterien(z. B.Escherichia)undAktinobakterien(z. B.Bifidus).
WährendsichimDünndarmvorwiegendEntero-coccus-undLactobacillus-Spezienfinden,bestehtdieDickdarmfloraausAnaerobiernwieBacteroides, Bifido bacterium, Eubacterium, Roseburia, Clostridium,etc.QuantitativüberwiegtdieDickdarmfloradieDünndarmflorabeiweitem.
Milchsäure-bildendeBakterienwieLactobacillusundBifidobakteriumwerdenhäufigalssog.Protektivflorabezeichnet,dasiedieAnsiedlungpathogenerKeimeaufmehrerenWegenhemmenkönnen:
• WachstumshemmungdurchantibakterielleSubstanzen
• AbsenkungdespH-WertedurchBildungvonansäuerndenSubstanzen
• KolonisationsresistenzdurchBildungeinesBiofilmsaufSchleimhäuten
ZudenproteolytischaktivenKeimen,dieüberwiegendimDickdarmangesiedeltsind,gehörenEscherichia, Klebsiella, ProteusundClostridium.DiesewurdenfrüheralsFäulnisflorabezeichnet,dazuihrenStoffwechsel-produktenz. B.Amine,Phenole,IndoleundGasewieH2Sgehören,diesichdurchunangenehmenGeruchbemerkbarmachen.GelangenProteineinnichtodernurteilweiseabgebauterFormindenDickdarm,sowerdensiedurchdiedortigeFlorazersetzt,wobeinebenAmino-undFettsäurenauchpotentielletoxischeStoffegebildetwerden.DieseProteolyseverläuftameffektivstenbeipH-Werten>7,zudassestherapeutischsinnvollist,denStuhl-pHindensaurenBereichzuverschieben.
DieUntersuchungderintestinalenMikrobiotasollteimmerdenNachweisfakultativ pathogener Keime wieE. coli biovare, Klebsellia, ProteusundClostridium difficileeinschließen.
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3.1.4 Dysbiosen und Immunsystem
DysbioseistderOberbegrifffürErkrankungen,diemiteinerunphysiologischenZusammensetzungderDarm-bakterieneinhergehen.ZwischenDysbioseundImmun-störungenbestehenengeZusammenhänge.InsbesondereentzündlicheDarmerkrankungenwieMorbusCrohnoderColitisulcerosawerdenalsDysbiosenverstanden,wobeidieveränderteMikrobiotazuaberranterStimula-tiondesintestinalenImmunsystemsführt.
Eszeigtsichzunehmend,dassDysbiosenaucheineSchlüsselrollebeiderEntstehungsystemischerImmun-erkrankungenspielenwiez. B.beiderrheumatoidenArthritis,derEncephalomyelitis,demTypIDiabetesoderbeiallergischenErkrankungen.
DieintestinaleMikrobiotabeeinflusstüberverschiedeneFaktorendasImmunsystemdesWirtes.
DieabgegebenenFaktorenundihreMetabolitetreteninsbesonderemitdemangeborenenImmunsysteminWechselwirkungunderzeugendenZustandeinerphysio-logischenEntzündungmitkontinuierlicherProduktionundFreisetzungvonReparaturfaktoren,antibakteriellenProteinen,ImmunglobulinA,etc.,waseinerseitszurAufrechterhaltungderDarmschleimhautbarriereundandererseitszurAufrechterhaltungeinerwünschens-wertenphysiologischenMikrobiotaführt.OhnediesekonstitutiveWechselwirkungzwischenMikrobiotaundImmunsystemdesWirteskommteszuStörungenvonKrankheitswertundPenetrationvonBakteriendurchdieDarmschleimhaut.
3.1.5 Indikationen zur Erhebung eines Florastatus
DieUntersuchungderStuhlflorastellteinwichtigesKriteriumzurBeurteilungderErnährungsweisedesMenschendar.Fett-undeiweißreicheKostüberlängereZeitführtebensozucharakteristischenVeränderungenwieeinesehrballaststoffreicheErnährung.AtopischeErkrankungensindebensowiechronisch-entzündlicheErkrankungenmitautoimmunerKomponentemeistmitStörungenderintestinalenMikrobiotaassoziiert.GastrointestinaleErkrankungenbeeinflussenpersedieDarmflora,wiez.B.exokrinePankreasinsuffizienz,Diarrhöen,chronisch-entzündlicheDarmerkrankungenundvielemehr.IatrogeneEinflüsse,wieAntibiotika-therapie,ChemotherapieoderImmunsuppressivakönnenebensozuentsprechendenVeränderungenbeitragen.
Die Indikationen lassen sich wie folgt zusammen fassen: BeurteilungderErnährungsgewohnheiten GastrointestinaleErkrankungen ChronischeErkrankungenmitautoimmuner Komponente AtopischeErkrankungen VerlaufskontrollenachTherapiemit Antibiotika,etc.
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3.2 pH-WertundVerdauungsrückstände
UntergemischterErnährungfindetsichinMitteleuropaeinpH-Wert desStuhlszwischen6,0und7,0,wobeipH-Wertezwischen5,8und6,5anzustrebensind.EineanKohlenhydratenreicheErnährungstimuliertdiesaccharolytischeBakterienfloradesDickdarms,waszurBildungkurzkettigerFettsäurenundzurAnsäuerungführt.Eiweiß-reicheErnährunghingegenfördertdieproteolytischaktivenKeimeundinduzierteineVerschie-bunginRichtungdesalkalischenBereichs.BeieinempH-Wert>7.0könnensichverschiedeneEnteropathogeneleichteransiedeln.UrsachealkalischerpH-WerteistnichtselteneineVermehrungderanaerobenFäulnis-flora,z. B.durchClostridien.
DieFett- und Eiweiß-Ausscheidung im Stuhl istnormalerweisevergleichsweiseniedrig.EineErhöhungweistaufeinpathologischesGeschehenhin.EineerhöhteFettausscheidungzeigteineMaldigestionoderMalabsorptionan.UrsacheeinerMaldigestionistmeisteineexokrinePankreasinsuffizienzmitvermin-derterBildungFett-spaltenderEnzyme(z. B.Lipase),beiMalabsorptionistaneinenGallensäuremangelzudenken.UrsächlichdafüristeineÜberwucherungderDünndarmfloramitKeimendesDickdarmsundnachfolgendemverstärktemAbbauderGallensäurenoderbeieinerStörungderGallensäurerückresorptionimterminalenIleum.DerresultierendeMangelvonGallen-säurenführtzueinereingeschränktenEmulgierungvonNahrungsfettundAnstiegderFett-Konzentration
Stuhlfloraaerob
E. coli
E. coli biovare
Enterobacter spp.
Enterococcus spp.
Proteus spp.
Pseudomonas spp.
Staphylococcus aureus
β-häm. Streptokokken
Klebsiella spp.
Stuhlfloraanaerob
Bacteroides spp.
Clostridium spp.
Bifidobacterium spp.
Lactobacillus spp.
Hefe-Schimmelpilze
Candida albicans
Candida glabrata
Candida crusei
Geotrichum cand.
Schimmelpilze
ImRahmendesFlorastatuswerdenfolgendeKeimeerfasst:
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imStuhl.EinwichtigerweitererdiagnostischerPara-meteristdaherdieBestimmung der GallensäurenimStuhl.EineerhöhteKonzentrationanGallensäurenimStuhlistwegeneinerUmwandlungintoxischeMeta-boliteeinRisikofaktorfürdieEntstehungeinesColon-Carcinoms.EineerhöhteEiweiß-AusscheidungkanneineverminderteBildungproteolytischerEnzymedurchdieBauchspeicheldrüseanzeigen.
3.3 SpezielleLaborparameter
3.3.1 Beurteilung der Pankreasfunktion: Pankreas elastase
BeiderPankreaselastasehandeltessichumeinproteo-lytischesGlykoprotein,dasimPankreasproduziertundinsDuodenumsezerniertwird.DasEnzymistPankreas-spezifisch.
Diagnostik der exokrinen Pankreasinsuffizienz: AufGrundderhohenSensitivitätistdieBestimmungderPankreaselastasederzentraleParameterzurnichtinvasivenDiagnostikeinerexokrinenPankreasinsuffi-zienz,z. B.aufgrundeinerchronischenPankreatitis.InFolgedererhöhtenKonzentrationnichtresorbierterNahrungsfetteundEiweißkanneszueinerÜberwu-cherungdurchdieFäulnisfloraimDarmkommen,dieinderweiterenFolgeauchdieMilieu-stabilisierendeSäuerungsfloraverdrängenkann.EsbestehenalsoengeZusammenhängezwischenPankreasinsuffizienzundFlorastatus.AuchMikronährstoffdefizitesindunterdiesenBedingungenhäufignachzuweisen.
Pankreaselastase und Diabetes: EinebesondershoheHäufigkeiteinerexokrinenPankreasinsuffizienzfindetsichbeiDiabetikern,beidenennebenderendokrinen,aucheineexokrinePankreasinsuffizienzbestehenkann.Davonsindzirka50 %derDiabetikerbetroffen.
Pankreasinsuffizienz und IgE-Erhöhung: Beibe-stehenderexokrinerPankreasinsuffizienzkanneszueinemgestörtenAbbauantigenerStrukturenimDarmkommen,sodasseineexokrinePankreasinsuffizienznichtseltenmiterhöhtenKonzentrationenvonspez.IgE-(undIgG/IgG4)imSerumkorreliertist.Korrela-tionenzuatopischenErkrankungensinddamitgegeben.
Präanalytik: ImGegensatzzurBestimmungdesChy-motrypsinswirddiePankreaselastasenichtdurcheineSubstitutionstherapiemitPankreasenzymenbeeinflusst.
3.3.2 Entzündungsparameter: Calprotectin, Lactoferrin, Lysozym, EDN
EineganzeReihevonStuhlparameterndienendemNachweiseinerlatentenoderaberauchmanifestenent-zündlichenVeränderungderDarmmukosa.Beisignifi-kantenVeränderungenisteineweitereendoskopischeundhistologischeAbklärunginderRegelerforderlich.LiegtbereitseineendoskopischoderhistologischgesicherteDiagnoseeinerchronischentzündlichenDarmerkrankungwiez. B.M.CrohnoderColitisulcerosavor,ermögli-chendienachfolgenddargestelltenEntzündungsmarkereineEinstufungderKrankheitsaktivitätunddienenzumMonitoringdesTherapieerfolges.
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Calprotectin
Was ist Calprotectin? Calprotectinstelltmitzirka60 %dasmengenmäßighäufigsteProteinimZytosolneutro-philerGranulozytendar,wobeisichgeringereKonzen-trationenauchinMonozytenfinden.BeientzündlichenAktivierungenwirdCalprotectinfreigesetztundsowohlimStuhlalsauchimBlutlassensichstarkansteigendeWertenachweisen.DabeikannderobereReferenzbe-reichumbiszumhundertfachenüberschrittenwerden.ErhöhteCalprotectinwerteimStuhlfindensichbeifastallengastrointestinalenErkrankungenmitentzünd-licherKomponenteundbeivielenNeoplasien.
Differenzierung zwischen organischen und funktionel-len Darmerkrankungen: BeigastrointestinalenErkran-kungenmitentzündlicherGeneseoderBeteiligungkommtesalsFolgederEinwanderungvonNeutrophilenindasDarmlumenzueinemAnstiegdesfäkalenCalpro-tectins.Erhöhungenergebensichz. B.beiColitisulcerosaundMorbusCrohn.BeieinemReizdarmsyndrombezie-hungsweisebeiorganischenErkrankungendesIntestinal-trakteswieDivertikulitisoderPolypenfehlthingegeninallerRegelderAnstiegvonCalprotectin.DieserMarkererlaubtdamiteineDifferenzierungzwischenorganischenundfunktionellenDarmerkrankungen.
Verlauf von Krankheitsaktivität und Therapie-monitoring: Calprotectinzeigtalsentzündungsspezi-fischerMarkerdieEntzündungsaktivitätbeiPatientenmitMorbusCrohnundColitisulcerosaanundkorre-liertsehrgutmithistologischenundendoskopischenBefundenderKrankheitsaktivität.AnsteigendeCal-protectinwertekönnenbereitsvorAuftretenklinischerErscheinungeneinRezidivanzeigen.UntererfolgreichertherapeutischerInterventionkommteshingegenzueinemraschenRückgangerhöhterCalprotectinwerte.
Differentialdiagnose bei akuter infektiöser Diarrhoe: BeieinerakutennichtentzündlichenDiarrhoesindMarkerwieCalprotectinimStuhlinallerRegelnichtvermehrtnachweisbar.DamitisteineAbgrenzungzueinerakutenentzündlichenDiarrhoemöglich.
Calprotectin und Tumorerkrankungen: BeicolorectalenCarcinomensindinzirka90 %derFälleErhöhungendesCalprotectinsnachweisbar,wobeiderobereReferenz-bereichumdenFaktor10bis20überschrittenwerdenkann.AufGrundseinerfehlendenSpezifitätistCalprotec-tinfürdieDiagnosestellungeinescolorectalenCarcinomsnichtgeeignet.
Lactoferrin
Was ist Lactoferrin? LactoferrinisteinZellmembran-ProteinneutrophilerGranulozyten,dasinderintesti-nalenMukosavorhandenistunddortantibakterielleEffekteausübt.LactoferrinisteinsensitiverundsehrspezifischerParameterfürdenNachweisvonentzündli-chenDarmerkrankungen,daimStuhlnachweisbaresLactoferrinmitderEinwanderungvonGranulozytenausderDarmwandindasDarmlumenkorreliert.
Abgrenzung entzündlicher und nicht-entzündlicher Darmerkrankungen: BeiPatientenmitchronisch-entzündlichenDarmerkrankungensteigtdasLactoferrinimStuhlstadienabhängigan,sodasseinhoherWertaufeinegesteigerteKrankheitsaktivitäthinweist.ImGegensatzdazuistdasLactoferrinbeiPatientenmitReizdarmsyndromnichterhöht,dabeidiesenPatientenintestinaleEntzündungeninderRegelnichtvorliegen.DieBestimmungvonLactoferrinimStuhldientdaherderAbgrenzungchronisch-entzündlicherDarmerkran-kungenvoneineminderRegelnichtentzündlichenReizdarmsyndrom,wobeiauchhierschwereAbdominal-schmerzenundDurchfallauftretenkönnen.
DieSensitivitätzurAbgrenzungeineraktivenColitisulcerosabeziehungsweiseeinesaktivenMorbusCrohngegeneinReizdarmsyndromliegenbeizirka85 %,währenddieSpezifitätWertevonüber90 %erreicht.DabeikönnenbeiPatientenmitentzündlichenDarm-erkrankungen100 fachhöhereLactoferrin-Konzentra-tionenundmehrimVergleichzuGesundenbeziehungs-weisezuPatientenmitReizdarmsyndromnachgewiesenwerden.
Lactoferrin in der Verlaufskontrolle: DieBestimmungvonLactoferrinimStuhleignetsichsehrgutalsAktivi-tätsmarkerbeichronisch-entzündlichenDarmerkran-kungen,dadieHöhederWertemitderEntzündungs-aktivitätkorreliert.ImVerlaufvonaktivenSchübenkanneszuLactoferrin-AnstiegenimStuhlummehrereZehnerpotenzenkommen,währenddieWertebeieffi-zienterTherapieinnerhalbvonzirkaeinerWochewiederaufNormalwertezurückgehenkönnen.
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Lysozym
LysozymisteinweitererleukozytärerMarker,derprimäraussegmentkernigenneutrophilenGranulozytenundMonozytenstammt.ImRahmenderunspezifischenAbwehristesvorallemgegendieZellwandGram-negativerBakteriengerichtet.EsstellteinenIndikatorfürdasAusmaßderLeukozyteneinwanderungdarundistdeshalbbeibakterielloderviralbedingtenDarm-schleimhautveränderungen,beichronischentzündlichenErkrankungenwieMorbusCrohnundColitisulcerosasowieauchbeiintestinalenNeoplasieninerhöhterKon-zentrationimStuhlnachweisbar.EDN (Eosinophil Derived Neurotoxin)
Was ist EDN? EDNisteinkationischesGlycoprotein,dasvonaktiviertenEosinophilenfreigesetztwirdundstarkezytotoxischeEigenschaftenhat.BeiderDegra-nulierungaktivierterEosinophilertretenhochbasischeProteinewieEDNindieumgebendeGewebeein.DieseGranulaproteinesindzumeineninderLage,Parasitenabzutöten,andererseitsisteineerhöhteKonzentrationvonEDNimGastrointestinaltraktinderRegelmiteinerEntzündungundeinerGewebezerstörungassoziiert.
EDN und Allergien: EineVielzahlvonEntzündungs-prozessenwieatopischeDermatitis,allergischeAugen-entzündungen,aberauchParasiten-undBakterieninfek-tionensowieAutoimmunerkrankungensindmiteinereosinophilenAktivierungassoziiert.InsbesonderebeiNahrungsmittelallergienvomSoforttypisteinesignifi-kanteErhöhungvonEDNimStuhlnachzuweisen,sodassEDN-BestimmungenauchimRahmenallergischerReaktionenvongroßerBedeutungsind.ErhöhteEDN-KonzentrationensolltedahereineweitereAbklärungaufAuslösereinesallergischenGeschehensnachsichziehen.
EDN im Stuhl und Entzündungsprozesse: SowohlsubklinischealsauchaktuelleklinischevidenteEntzün-dungsprozesseaufgastrointestinalerEbenegehenmiteinerErhöhungvonEDNimStuhleinher.Dabeibeste-henbeiMorbusCrohnundColitisulcerosadirekteKorrelationenzwischenderHöhediesesStuhlparametersundderKrankheitsaktivität.ZeigensichbeiVerlaufs-kontrollenansteigendeWerte,sokanndieseinbevor-stehendesRezidivanzeigen.
Iatrogene Einflüsse: GabevonGlucocorticoidenbewirkteineVerminderungderEosinophilenzahlunddamitzueinerVerminderungderEDN-KonzentrationenimStuhl.ACE-HemmerkönnenfalschhoheEDN-Spiegelverursachen.
3.3.3 Permeabilitätsparameter: α-1-Antitrypsin, PMN-Elastase, β-Defensin, Zonulin
EineerhöhteDurchlässigkeitderDarmmukosa(er-höhteintestinalePermeabilität,„Leaky-Gut“-Syndrom)gehtmiteinemvermindertenSchutzdesOrganismusvorpathogenenErregernundToxineneinher.Gleich-zeitigkommtesinFolgedererhöhtenDurchlässigkeitderDarmmukosazueinervermehrtenAufnahmevonnichtvollständigabgebautenNahrungsbestandteilen,wasdannzuNahrungsmittelunverträglichkeitenundzumanifestenAllergienführenkann.AufderBasisdieserVeränderungenkanneszueinemchronischenEnt-zündungsprozessmitkontinuierlichvermehrterBildungproinflammatorischerZytokineundandererEntzün-dungsmediatorenkommen,wasauchAutoimmun-erkrankungentriggernkann.
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UrsächlichzunennensindeineganzeReihevonGrund-erkrankungenwie
• chronischentzündlicheDarmerkrankungenwieMorbusCrohnundColitisulcerosa
• glutensensitiveEnteropathie
• weitereIntoleranzenwieLaktose-oderFruktose-intoleranz
• Pankreasinsuffizienz
• Dysbiosen
• vermehrteBelastungmitSchwermetallenundsonstigenToxinen
• MangelansekretorischemIgA
• Noxen,diedieDarmschleimhautapriorinegativbeeinträchtigenkönnen,wiez. B.Alkohol.
FürdieErkennungvonPermeabilitätsstörungensindinzwischeneineganzeReihemodernerStuhlparameterverfügbar,dieimFolgendenbesprochenwerden.
α-1-Antitrypsin
Was ist α-1-Antitrypsin? α-1-AntitrypsinisteininderLebersynthetisiertesAkut-Phase-Protein,dasbiszu90 %derα-1-Globulineausmacht.Esisteinunspezi-fischerProteaseinhibitorundhemmt(inabsteigenderAktivität)EnzymewieElastase,Trypsin,Plasmin,ThrombinundPlasminogen.AufGrundseinerhohenantiproteolytischenAktivitätwirdesintestinalnurgeringgradigabgebaut,sodassessichimStuhlsehrgutnachweisenlässt.
α-1-Antitrypsin und Darmpermeabilität: ErhöhteStuhlkonzentrationensindhäufigaufpassiveenteraleVerlustedesSerum-α-1-Antitrypsinszurückzuführen,sodassdieserMarkerengeRückschlüsseaufeineerhöhteDurchlässigkeitderDarmschleimhautundsomitaufeinLeaky-Gut-Syndromergibt.
α-1-Antitrypsin und Allergien: ErhöhteStuhlkonzen-trationenvonα-1-Antitrypsinkonntenz. B.beiKindernmitKuhmilchallergiefestgestelltwerden.Generellkön-nenerhöhteWerteaufErkrankungendesallergischenFormenkreiseshinweisen,wobeiauchQuerbeziehungenzurGlutenunverträglichkeitnachgewiesenwurden.
PMN-Elastase
NeutrophileGranulozytenproduzierendiePMN-Elastase(Poly-Morpho-Nuclear-Elastase)zumAbbauvonphagozytiertemMaterial.DiesesEnzymwirdbeimgesundenMenschennichtodernurinsehrgeringenKonzentrationenimStuhlnachgewiesen.ErhöhteWerteweisenaufentzündlicheDarmschleimhautverände-rungenwiez. B.beiMorbusCrohnundColitisulcerosaoderauchbeiintestinalenNeoplasienhin.
β-Defensin
Was sind Defensine? Defensine,wiedashiernäherbesprocheneβ-Defensin-2,sindkörpereigeneantimikro-biellePeptide,dievonwesentlicherBedeutungfürdieBarrierefunktionderintestinalenMukosasind.Siespie-leneinewichtigeRollebeidernichtoxidativenKeim-tötungundhabeneinbreitesantimikrobiellesSpektrum,dasBakterien,PilzeundbehüllteVirenumfasst(„körper-eigenesAntibiotikum“).Produktionsortderβ-DefensinesindneutrophileGranulozytenundEpithelzellenderDarmschleimhaut.
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EineverminderteKonzentrationvonβ-DefensinenimStuhlweistaufeineeingeschränkteBarriere-FunktionderDarmschleimhautundeineeingeschränkteImmun-funktionhin,wasmiteinererhöhtenAnfälligkeitfürbakterielleInfekteimBereichderDarmschleimhauteinhergeht.
β-Defensine und chronisch entzündliche Darm-erkrankungen: EinMangelanβ-DefensinenwirdalsmöglicheUrsachebeiderEntstehungeinesMorbusCrohnodereinerColitisulcerosadiskutiert.Dahumanesβ-Defensin-2einenEntzündungsmarkerbeiColitisulce-rosadarstellt,beiMorbusCrohnjedochgeringgradigausgeprägteVeränderungenzeigt,kanndieserParametermöglicherweiseauchwichtigeHinweisezurDifferenzie-rungvonMorbusCrohnundColitisulcerosageben.
Zonulin
Was ist Zonulin? DasProteinZonulinisteinwichtigerRegulatorderintrazellulärenKontaktederDarmwand(tightjunctions).DieseintestinaleepithelialeBarrierespielteinezentraleRollefürToleranzundImmunitätgegenFremd-Antigene.NachBindunganeinenspezi-fischenRezeptoranderOberflächevonDarmwand-EpithelzelleninduziertZonulineineÖffnungdertightjunctionsunderhöhtdadurchdieDurchlässigkeitderDarmepithelzellschicht.UnterschiedlichesantigenesMaterialkanndieDarmbarrierepassieren,wasmitlokalenundsystemischenEntzündungsprozessenundAutoimmunerkrankungenintestinalerundextrainte-stinalerLokalisierungassoziiertseinkann.
Zonulin und Autoimmunerkrankungen: BeiPatientenmitZöliakieisteineHochregulationdesZonulinsinderDarmmukosanachzuweisen.ZusammenhängezwischenZonulin-ExpressionunderhöhterDarmpermeabilitätwurdenauchfürverschiedeneandereErkrankungenmitautoimmunerBeteiligunggezeigt,wieTyp-1-Diabetes,MultipleSklerose,RheumatoiderArthritisundM.Bechterew,beidenenZonulineinenwichtigenBiomar-kerdarstellenkann.
Therapeutische Ansatzpunkte: AustherapeutischerSichtisteswichtig,dassdieZonulin-KonzentrationimStuhldurchGabevonProbiotikaabgesenktwerdenkann.
EinergänzenderParameteristdasSerum-Albumin im Stuhl, dasalsHaupt-Serum-ProteinbeiexsudativenEntzündungenundbeiBlutungeninsDarmlumeninerhöhterKonzentrationimStuhlauftritt.
3.3.4 Fäkaler Immunparameter: Sekretorisches IgA (sIgA)
SekretorischesIgA(sIgA)isteinSchutzfaktorvonSchleimhautoberflächen,dessenSyntheseunabhängigvonderSerum-IgA-Syntheseerfolgt.DiePlasmazellenimBereichderLaminapropriaderDarmschleimhautproduzierentäglich2–3gsIgA.EshandeltessichumeindimeresIgA,dassehtstabilistundgutimStuhlgemessenwerdenkann.SeineWirkungenkönnenwiefolgtzusam-mengefasstwerden:
• Bindung,ImmobilisierungundNeutralisierungvonAntigenen
• VerminderungderZelladhärenzvonpathogenenKeimen
• anti-entzündlicheWirkungen
WährenderhöhteStuhl-KonzentrationenvonsIgAaufverstärkteAbwehrreaktionenhinweisen,weisenvermin-derteWerteaufeineunzureichendeProduktionodervermehrtenVerbrauchhin,wiediesbeirez.Darminfektio-nenundhumoralenImmundefektennachzuweisenist.
sIgAisteinBiomarkerdesDarm-assoziiertenImmun-systems.
3.3.5 Okkultes Blut/Tumorverdacht: Hämoglobin, Hämoglobin-Haptoglobin, M2-PK
DerimmernochweitverbreiteteGuajak-Test(Häm-occult)aufokkultesBluterfordertmehrtägigediätetischeMaßnahmen,daderTestauchauftierischesBlutreagiertundsozufalschpositivenErgebnissenführenkann,währendz. B.VitaminCeinnegativesErgebnisvor-täuschenkann.
NeuereimmunologischeTesteweisennurhumanesBlutalsHämoglobinnach.NebeneinerhöherenEmpfind-lichkeitistbesondersdieverbesserteSpezifitätundgerin-gereStöranfälligkeithervorzuheben.DurchbakteriellenAbbaudesGlobinsundUmwandlungdesHämszu
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PorphyrinenkönnenjedochBlutungenindenproxima-lenAbschnittendesColonsverborgenbleiben.Hämo-globinbildetmitHaptoglobineinenstabilenKomplex,dernichtdiesembakteriellenAbbauunterliegt,sodassdieDiagnostikdurchdieBestimmungdesHämoglobin-Haptoglobin-Komplexes verbessertwerdenkann.
MitderBestimmungvonM2-PK im Stuhl konnteindenletztenJahreneinweitererwichtigerParameterfürdieFrüherkennungeineskolorektalenCarcinomsetab-liertwerden.DiePyruvatkinase(PK)isteinSchlüssel-enzymdesGlucose-Stoffwechsels,wobeidasIsoenzymM2inseinerdimerenFormeinehoheCharakteristikfürproliferierendeZellenaufweist.DerNachweisistunab-hängigvonokkultemBlut.
InverschiedenenStudienkonntenSensitivitätenfürkolo-rektaleTumorenineinerGrößenordnungvon75–80 %beieinerSpezifitätvon>90 %nachgewiesenwerden,wobeikeineUnterschiedezwischenblutendenundnicht-blutendenTumorenbestehen.ChronischentzündlicheDarmerkrankungenwieM.CrohnundColitisulcerosaweisenjedochimaktivenSchubebenfallszueinemhohenProzentsatzpositiveBefundfürM2-PKauf.
3.3.6 Weitere Spezial-Parameter: Helicobacter pylori-Antigen, Histamin
DieInfektionmitHelicobacter pylori (Hp) gehörtzudenhäufigstengastro-enteritischenErkrankungen.Über70 %derGastritidenundUlceradesMagensundDuode-numswerdendurchHpverursachtmitdemRisikoschwerwiegendergastrointestinalerFolgeerkrankungenwiechron.rez.Gastritis,peptischeUlcerasowieAdeno-carcinomedesMagensundMALT-Lymphome.
Nebenbakteriologischen,serologischen,molekularbiolo-gischenundhistologischenNachweisenstehtseiteinigenJahreneinimmunologischerTestzumNachweis von Hp-Antigen im Stuhl zurVerfügung.DieserTesthateinedem13C-Harnstoff-AtemtestvergleichbareSpezi-fitätundSensitivität.
WiederholtedreimaligeTestdurchführungdientalsprimäresScreening,wobeinegativeErgebnisseeineakuteHp-Infektionweitgehendausschließen.EinpositiverTestsprichtfüreineInfektionoderReinfektionbzw.einesymptomfreieBesiedlung.IndiesemFallsindweiterediagnostischeMaßnahmenwieSerologieundggf.Gastro-skopieundhistologischeDiagnostik(evtl.mitResistenz-bestimmung)anzuschließen.
HistaministeinbiogenesAmin,dasausderAminosäureHistidingebildetwird.EskommtinhoherKonzentrationz. B.inMastzellenundbasophilenGranulozytenvor,ausdenenesbeiallergischenReaktionenvomTypIfreigesetztwirdundeinewichtigeMediatorsubstanzderEntzündungsreaktionendarstellt.
HistaminkommtauchinNahrungsmittelnwiegeräucher-temFisch,Salami,gereiftemKäseoderWeinvorundkannvielfältigeUnverträglichkeitsreaktionenauslösen,wiegastrointestinaleStörungen,Hautreaktionen,Juck-undNiesreiz,Asthma-Anfälle,Kopfschmerzenundvielesmehr.MansprichtdannvoneinerHistaminintoleranz.AlsScreening-TeststehtjetztdieBestimmungvonHistamin im Stuhl zurVerfügung.DieStuhlprobesollteambestenwährendeinerakutenSymptomatikgenommenwerden.
DerHistamin-Abbauerfolgtu. a.überdasEnzymDiami-nooxidase(DAO),diez. B.vonEnterozytengebildetwird.EineniedrigeAktivitätoderHemmungdiesesEnzymskanndaherebenfallszueinerHistaminintoleranzführen,sodassbeierhöhtemHistaminimStuhleineergänzendeBestimmungderDAOimSerumangeschlossenwerdensollte.
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HierbeihandeltessichumeineakuteEntzündungderDarmschleimhautausgelöstdurchBakterien(Campylobacter, Salmonellen, Shigellen, Yersinien, Clostridien, Staphylococcen, E. colietc.)oderViren(Noro,Adeno,Rotaetc.)bzw.derenToxine(Enterotoxine).Leitsymp-tomesindakuteDiarrhoenmitstarkemWasser-undElektrolytverlust.HierausergibtsichauchdieklinischeDiagnose.
DerErregernachweishatinersterLinieepidemiolo-gischeBedeutungundistinallerRegelohnethera-peutischeKonsequenz,daeineantibiotischeBehand-lungderbakteriellenEnteritisnurinAusnahmefällenindiziertist.
VonzentralerBedeutungbeiderTherapievonEnteriti-denistderErsatzvonFlüssigkeitundElektrolytensowieimRahmenderVorbeugungeineforcierteHygiene.
DarmparasitensindtrotzdeszunehmendenHygiene-bewusstseinsinderBevölkerungauchinderheutigenZeitkeineSeltenheit.GründehierfürsindbeispielsweisevermehrterTourismus,Haus-undKleintierhaltung,moderneEssgewohnheiten(z. B.roheFleisch-undFisch-gerichte)sowieauchbestimmteTherapien,wiez.B.mitImmunsuppressiva.
BeiVerdachtaufeineDarmparasitosesolltederPara-sitennachweisimStuhlausdreiStuhlproben(vondreiunterschiedlichenTagen)durchgeführtwerden.
FürdieLabordiagnostikeinerDarmparasitoseausStuhlwirdroutinemäßigdasVerfahrenderDirektmikro-skopieangeboten.DieseserfasstdasVorhandenseinvonWurmeiern(z. B.Ascaris,Taenia),Larven(z. B.Strongy-loides)undZysten(z. B.Amöben,Giardialamblia).
Achtung: TesafilmabklatschpräparatzumNachweisvonOxyuren.
AufAnforderungwerdenzusätzlichverschiedeneAntigennachweiseangeboten(Kryptosporidien,Giardialamblia,Entamoebahistolytica).
Achtung:BeiV. a.Leberamöbiasis,EchinokokkoseundTrichinosesindserologischeUntersuchungenerforderlich.
5 Darmparasitose
4 Bakterielle und virale Enteritis-Erreger
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Autoren:
Dr. rer. nat. Wolfgang Bayer, Prof. Dr. Dr. med. Karlheinz Schmid
© 2013 synlab Services GmbH
Herausgeber:
Laboratorium für spektralanalytische und biologische Untersuchungen Dr. Bayer Zweigniederlassung der synlab MVZ Leinfelden-Echterdingen GmbH
Max-Lang-Straße 58D-70771 Leinfelden-EchterdingenTelefon +49(0)711-164 18-0 Telefax +49(0)711-164 18-18 info@labor-bayer.de www.labor-bayer.de
Bildnachweise: www.corbisimages.com Seite 6 und 15 (Abb. rechts)
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Impressum
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Schwermetalle
Vitamine
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Aminosäureprofil
Säure-Basen-Haushalt
kardiovaskuläre Risikofaktoren
Hormone/ Neurotransmitter
Immundiagnostik
Nahrungsmittel- unverträglichkeiten
Candida-/ Schimmelpilz-Serologie
Stuhldiagnostik
Kompetenzzentrum für komplementärmedizinische Diagnostik
Diagnostic Center of Complementary Medicine
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