Serummarker für Nährstoffmängel

Die biochemische Beurteilung der Proteinkomponente des trophischen Ernährungszustands umfasst die Bestimmung der Konzentration verschiedener Proteine im Blutserum des Patienten. Das Hauptorgan für die Synthese von Serumproteinmarkern ist die Leber, die auch als erstes vom Unterernährungssyndrom betroffen ist. Alle diese Proteine erfüllen Transportfunktionen.

Ein idealer Marker zur Beurteilung kurzfristiger Veränderungen des Proteinstatus sollte einen kleinen Serumpool, eine hohe Syntheserate, eine kurze Halbwertszeit, eine spezifische Reaktion auf Proteinmangel und keine Reaktion auf nicht-ernährungsbedingte Faktoren aufweisen.

Serumproteine zur Ernährungsbewertung

Serummarker	Halbwertszeit	Referenzbereich	Ort der Synthese
Eiweiß	21 Tage	36-50 g/l	Leber
Präalbumin	2 Tage	150-400 mg/l	Leber
Transferrin	8 Tage	2-3,2 g/l	Leber
Somatomedin C	24 Stunden	135-449 ng/ml	Hauptsächlich Leber, in geringerem Maße auch andere Gewebe
Fibronektin	15 Stunden	200-400 µg/ml	Endothelzellen, Fibroblasten, Makrophagen und Leber
Vitamin-A-bindendes Protein	12 Stunden	30-60 mg/l	Leber

Albumin ist der erste biochemische Marker für Mangelernährung, dessen Bestimmung seit langem in der klinischen Praxis eingesetzt wird. Der menschliche Körper verfügt über einen relativ großen Albuminpool, von dem sich mehr als die Hälfte außerhalb des Gefäßbetts befindet. Die Albuminkonzentration im Blutserum spiegelt Veränderungen im Gefäßbett wider. Aufgrund seiner relativ langen Halbwertszeit (21 Tage) ist Albumin kein sensitiver Indikator für kurzfristigen Proteinmangel im Körper oder ein Marker für die Wirksamkeit einer Ernährungskorrektur. Die Umverteilung von Albumin vom extravaskulären in den intravaskulären Raum verringert ebenfalls seine Indikatorfähigkeit. Albumin hilft, Patienten mit chronischem Proteinmangel, der zu Hypoalbuminämie führt, zu identifizieren, sofern sie ausreichend nicht-proteinhaltige Kalorien zu sich nehmen.

Die Serumalbuminkonzentration wird durch Leber- und Nierenerkrankungen sowie den Flüssigkeitshaushalt des Patienten beeinflusst. Auch das Alter beeinflusst die Albuminkonzentration. Diese sinkt mit zunehmendem Alter, vermutlich aufgrund einer verringerten Syntheserate.

Transferrin ist ein β-Globulin, das sich im Gegensatz zu Albumin fast vollständig im intravaskulären Bett befindet und dort die Funktion des Eisentransports übernimmt. Transferrin hat eine kurze Halbwertszeit (8 Tage) und einen deutlich kleineren Pool im Vergleich zu Albumin, was seine Fähigkeiten als Indikator für den Proteinstatus verbessert. Die Transferrinkonzentration im Blutserum wird jedoch durch Eisenmangel im Körper, Schwangerschaft, Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts, der Leber, der Nieren, orale Kontrazeptiva, Antibiotika in hohen Dosen und neoplastische Prozesse beeinflusst.

Vitamin-A-bindendes Protein hat eine sehr kurze Halbwertszeit (12 Stunden) und einen niedrigen Pool, sodass seine Konzentration bei Protein- und Kalorienmangel rasch abnimmt und rasch auf eine Ernährungsumstellung reagiert. Die Serumkonzentrationen des Vitamin-A-bindenden Proteins sind jedoch bei Lebererkrankungen, Vitamin-A-Mangel, akuten katabolen Zuständen, nach Operationen und Hyperthyreose verändert.

Präalbumin (Transthyretin) hat eine Halbwertszeit von zwei Tagen und einen etwas höheren Serumpool als Vitamin-A-bindendes Protein; es reagiert jedoch ebenso empfindlich auf Proteinmangel und Ernährungsumstellungen. Patienten mit akutem Nierenversagen können aufgrund der Rolle der Nieren beim Abbau erhöhte Präalbuminwerte im Serum aufweisen. Präalbumin ist ein negatives Akute-Phase-Protein (seine Serumkonzentration sinkt bei Entzündungen). Um einen entzündlichen Präalbuminmangel von Ernährungsstörungen zu unterscheiden, muss daher gleichzeitig ein anderes Akute-Phase-Protein (z. B. CRP oder Orosomucoid) gemessen werden. Bei normalem CRP ist ein niedriger Präalbuminspiegel höchstwahrscheinlich auf einen Proteinmangel zurückzuführen. Umgekehrt sollte ein erhöhter CRP-Wert nicht als Zeichen einer Mangelernährung gewertet werden. Im Rahmen der laufenden Ernährungskorrektur kann bei Patienten mit sinkendem CRP und steigendem Präalbuminspiegel eine Tendenz zur Verbesserung des Protein-Energie-Status festgestellt werden. Sobald sich die CRP-Konzentration wieder normalisiert, wird Präalbumin zu einem objektiven Indikator für den Ernährungszustand des Patienten. Die Bestimmung der Präalbuminkonzentration ist insbesondere bei schwerkranken Intensivpatienten zu Beginn einer parenteralen künstlichen Ernährung und zur Überwachung des Therapieerfolgs sinnvoll. Serumpräalbuminkonzentrationen über 110 mg/l gelten als Indikator für die Möglichkeit einer Umstellung von parenteraler auf enterale Ernährung. Steigen die Präalbuminkonzentrationen während der parenteralen Ernährung nicht an oder bleiben unter 110 mg/l, ist eine Überprüfung der Ernährungsmethode, der Nährstoffmenge oder die Suche nach Komplikationen der Grunderkrankung erforderlich.

Fibronektin ist ein Glykoprotein, das in Lymphe, Blut, Basalmembranen und auf der Oberfläche vieler Zellen vorkommt und strukturelle und schützende Funktionen erfüllt. Die Bestimmung der Fibronektinkonzentration im Blutplasma in Kombination mit anderen Ernährungsindikatoren ist wichtig, da es einer der wenigen Marker ist, der nicht nur in der Leber synthetisiert wird. Bei adäquater enteraler/parenteraler Ernährung steigt die Fibronektinkonzentration im Blutplasma 1–4 Tage nach Therapiebeginn an.

Somatomedin C, auch insulinähnlicher Wachstumsfaktor (IGF) I genannt, hat eine insulinähnliche Struktur und eine ausgeprägte anabole Wirkung. Somatomedin C zirkuliert an Trägerproteine gebunden im Blut; seine Halbwertszeit beträgt mehrere Stunden. Aufgrund seiner kurzen Halbwertszeit und seiner Sensibilität für den Ernährungszustand gilt Somatomedin C als der empfindlichste und spezifischste Marker für den Ernährungszustand. Bei Patienten mit Schilddrüsenunterfunktion (Hypothyreose) und unter der Gabe von Östrogenen kann es zu einer Konzentrationsabnahme kommen.

Obwohl die Messung von Fibronektin und Somatomedin C gegenüber anderen Markern Vorteile bei der Beurteilung des Ernährungszustands bietet, ist ihre Anwendung in der klinischen Praxis derzeit aufgrund der hohen Kosten dieser Tests begrenzt.

Um subklinische Formen des Proteinmangels zu beurteilen und die Wirksamkeit der Therapie schnell zu überwachen, können auch Methoden zur Bestimmung des Verhältnisses bestimmter Aminosäuren im Plasma sowie der Aktivität der Serumcholinesterase eingesetzt werden.

Neben den aufgeführten Indikatoren zur Beurteilung des Schweregrads eines Proteinmangels ist die Bestimmung der absoluten Lymphozytenzahl im Blut eine einfache und aussagekräftige Methode. Ihr Gehalt kann zur allgemeinen Charakterisierung des Zustands des Immunsystems verwendet werden, dessen Schweregrad mit dem Grad des Proteinmangels korreliert. Bei unzureichender Protein-Kalorien-Ernährung sinkt die Anzahl der Lymphozyten im Blut häufig auf unter 2,5 × 10 ⁹ /l. Ein Lymphozytengehalt von 0,8–1,2 × 10 ⁹ /l weist auf einen mäßigen Nährstoffmangel hin, ein Wert von unter 0,8 × 10 ⁹ /l auf einen schweren Mangel. Eine offensichtliche absolute Lymphopenie ohne andere Ursachen einer Immunschwäche lässt den Kliniker von einer Mangelernährung ausgehen.

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