Biochemische Analyse des Liquors

Für die Diagnostik ist das Verhältnis der Anzahl zellulärer Elemente und Proteine von erheblicher Bedeutung.

Bestimmung der Proteinmenge in der Flotte

Normalerweise enthält die Zerebrospinalflüssigkeit 0,1–0,3 g/l Protein, hauptsächlich Albumin. Bei Neuroinfektionen und anderen pathologischen Prozessen steigt die Proteinmenge mit zunehmender Durchlässigkeit der Blut-Zerebrospinalflüssigkeitsschranke aufgrund ihres Eintritts aus dem Blutplasma. Bei viralen Neuroinfektionen kann der Proteingehalt 0,6–1,5 g/l erreichen, bei bakteriellen Infektionen 3,0–6,0 g/l und in späteren Stadien bis zu 16–20 g/l. Die Zusammensetzung der Proteine verändert sich. Bei bakterieller Meningitis erscheinen Globuline und sogar Fibrinogen in der Zerebrospinalflüssigkeit. Bei tuberkulöser Meningitis erscheint darin nach 24-stündigem Stehen der Zerebrospinalflüssigkeit im Kühlschrank ein Netzwerk dünner Fibrinfäden, und bei Pneumokokken-Meningitis bildet sich ein dichtes Fibringerinnsel.

Bei viraler Meningitis kommt es in den frühen Stadien der bakteriellen Meningitis zu einem starken Anstieg der Zellzahl bei normalem Proteingehalt - Zell-Protein-Dissoziation. Bei viraler Enzephalitis, Tumoren, Subarachnoidalblutung ist ein signifikanter Anstieg der Proteinkonzentration bei normaler Zytose oder geringer Pleozytose - Protein-Zell-Dissoziation - möglich.

Die Proteinkonzentration in der Zerebrospinalflüssigkeit steigt bei einer Verletzung der BBB, langsamer Reabsorption oder erhöhter lokaler Synthese von Immunglobulinen (Ig). Eine Verletzung der BBB kann aufgrund von Entzündungen, Ischämie, Traumata oder Tumorneovaskularisation auftreten. Die normale Proteinkonzentration in der Lumbalzisterne überschreitet 0,45 g/l nicht und ist im Vergleich zu anderen Teilen des Subarachnoidalraums am höchsten. Der Proteingehalt in der Zerebrospinalflüssigkeit steigt proportional zur Entfernung vom Ort seiner Synthese an und beträgt bis zu 0,1 g/l in den Ventrikeln des Gehirns, bis zu 0,3 g/l in der basalen Zisterne des Gehirns und bis zu 0,45 g/l in der Lumbalzisterne.

Ein signifikanter Anstieg des Proteingehalts ist charakteristisch für das Guillain-Barré-Syndrom (ab der 3. Krankheitswoche) und CIDP. Eine besonders hohe Proteinkonzentration ist typisch für Rückenmarkstumore. Tumoren der unteren Teile des Wirbelkanals gehen häufig mit dem Froelich-Nonne-Syndrom der Zerebrospinalflüssigkeit einher: Die Zerebrospinalflüssigkeit ist xanthochrom, gerinnt beim Ausfließen im Reagenzglas und der darin enthaltene Proteingehalt ist um das 10- bis 20-fache erhöht.

Elektrophorese und Immunelektrophorese werden zur qualitativen und quantitativen Analyse von Proteinen in der Zerebrospinalflüssigkeit verwendet. Normalerweise bestehen sie zu etwa 70 % aus Albumin und zu etwa 12 % aus γ-Globulinen. Proteine in der Zerebrospinalflüssigkeit stammen durch selektiven Transport aus dem Blutplasma oder werden im Subarachnoidalraum selbst synthetisiert. Daher kann ein Anstieg der Proteinkonzentration in der Flüssigkeit sowohl als Folge einer allgemeinen Verletzung des immunologischen Status im Körper als auch als Folge einer erhöhten lokalen Synthese auftreten. Ein Anstieg der Konzentration von γ-Globulinen (Hypergammaglobulinrachie) bei normalem Gesamtproteingehalt ist vor allem für Multiple Sklerose charakteristisch. Wird ein Anstieg der Immunglobuline in der Zerebrospinalflüssigkeit festgestellt, muss deren Spiegel im Blutserum überprüft werden. Ein Anstieg der Ig-Werte kann auch bei normalem Gesamtproteingehalt in der Flüssigkeit beobachtet werden. So wird ein Anstieg des IgG bei Multipler Sklerose und akuter Polyradikuloneuropathie festgestellt, manchmal auch bei intrakraniellen Tumoren und verschiedenen entzündlichen Erkrankungen des Zentralnervensystems, darunter Enzephalitis, Meningitis, subakute sklerosierende Panenzephalitis usw.

Polyklonale Ig bilden während der Elektrophorese ein einzelnes diffuses Band. Monoklonale Ig bilden separate, deutlich unterscheidbare Banden im Bereich der γ-Globulin-Ablagerung. Da angenommen wird, dass jeder Klon von B-Lymphozyten spezifisches Ig produziert, spiegelt eine Gruppe deutlich unterscheidbarer Banden (oligoklonale Banden), die während der Elektrophorese erscheinen, das Vorhandensein von oligoklonalem Ig wider, das von bestimmten Klonen von Lymphozyten in der Zerebrospinalflüssigkeit synthetisiert wird. Die Tatsache, dass Ig spezifisch im ZNS synthetisiert wird, wird durch das Fehlen oligoklonaler Banden während der Elektrophorese von Blutserum bestätigt. Der Nachweis oligoklonaler Banden ist für die Diagnose von Multipler Sklerose sehr wichtig, da 70 % der Patienten mit einer klinisch zuverlässigen Diagnose von Multipler Sklerose während der Elektrophorese der Zerebrospinalflüssigkeit oligoklonale Banden aufweisen.

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Bestimmung der Glukosemenge im Liquor

Die Hämatoliquorschranke ist für Glukose semipermeabel, daher beträgt ihr Gehalt in der Zerebrospinalflüssigkeit durchschnittlich 50 % des Blutgehalts und liegt im Bereich von 2,2–3,3 mmol/l. Aufgrund der erhöhten Durchlässigkeit der Hämatoliquorschranke bei aseptischen Entzündungsprozessen steigt die Glukosemenge auf 3,5–5,0 mmol/l an, und bei viraler seröser Meningitis und Enzephalitis bleibt sie im Bereich von 2,5–4,5 mmol/l. Bei bakterieller Meningitis liegt der Glukosespiegel am ersten Tag im Normbereich oder ist erhöht. Anschließend sinkt der Glukosespiegel aufgrund des Glukoseverbrauchs durch die mikrobielle Flora und Neutrophile stetig, bis er vollständig fehlt, was auf eine lange Vorgeschichte des pathologischen Prozesses hinweist. Die Bestimmung des Glukosespiegels ist wichtig, um die Wirksamkeit der Behandlung einer bakteriellen Meningitis zu beurteilen. Bei einer wirksamen antibakteriellen Therapie normalisiert sich der Glukosespiegel nach 2–3 Tagen, und wenn keine Wirkung eintritt, bleibt er erniedrigt oder sinkt noch weiter.

Zu den zusätzlichen Untersuchungsmethoden, die derzeit in der Praxis als differenzialdiagnostische Schnelltests eingesetzt werden, gehört die Bestimmung des Laktatspiegels und des pH-Werts der Zerebrospinalflüssigkeit. Normalerweise liegt der Laktatgehalt bei 1,2–2,2 mmol/l, bei bakterieller Meningitis steigt er um das 3- bis 10-fache oder mehr an. Normalerweise reagiert die Zerebrospinalflüssigkeit leicht alkalisch (pH 7,35–7,40), bei bakterieller Meningitis sinkt der pH-Wert auf 7,0–7,1.

Die Glukosekonzentration sinkt, wenn die Zerebrospinalflüssigkeit von den Hirnventrikeln zur Lumbalzisterne zirkuliert. Normalerweise beträgt das Verhältnis zwischen der Glukosekonzentration in der Lumbalzisterne und im Blutplasma mindestens 0,6. Es ist jedoch zu beachten, dass das Verhältnis der Glukosekonzentration in der Zerebrospinalflüssigkeit zur Glukosekonzentration im Plasma nach dem Essen für einige Zeit (etwa 2 Stunden) sinken kann. Bei sehr hohen Glukosespiegeln im Blut (über 25 mmol/l) sind die Membranglukosetransporter vollständig gesättigt, weshalb ihre relative Konzentration in der Flüssigkeit niedriger sein kann als theoretisch erwartet. Ein normaler Glukosespiegel in der Zerebrospinalflüssigkeit mit einem erhöhten Spiegel im Blut kann auf eine erhöhte Glukosenutzung im Subarachnoidalraum hinweisen. Niedrige Glukosespiegel in der Zerebrospinalflüssigkeit können bei Hypoglykämie beobachtet werden, das Liquor-Plasma-Verhältnis bleibt jedoch unverändert. Wesentlich häufiger tritt Hypoglykorrachie, d. h. ein niedriger Glukosegehalt im subthekalen Raum, aufgrund einer Störung des aktiven Membrantransports auf, die mit einer Abnahme des Liquor-Plasma-Verhältnisses einhergeht. Dies wird bei vielen entzündlichen Prozessen in den Hirnhäuten beobachtet. So werden niedrige Glukosespiegel durch akute bakterielle, tuberkulöse, pilzliche und karzinomatöse Meningitis verursacht. Eine weniger ausgeprägte Abnahme der Glukosekonzentration wird häufig bei Sarkoidose der Hirnhäute, parasitären Infektionen (Zystizerkose und Trichinellose) und durch chemische Faktoren verursachter Meningitis beobachtet. Bei viraler Meningitis (Mumps, Herpes, lymphozytäre Choriomeningitis) sinkt der Glukosespiegel leicht und bleibt oft normal. Auch eine Subarachnoidalblutung verursacht Hypoglykorrachie, deren Mechanismus unklar bleibt. Eine Abnahme der Glukosekonzentration im Liquor kann nach Normalisierung der Zytose bei akuter Meningitis noch 2-3 Wochen anhalten.

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