IGFBP-3 ELISA

Zweckbestimmung

Quantitative Messung von humanem insulinähnlichem Wachstumsfaktor 3 (IGFBP-3) in menschlichem Serum oder EDTA- und Heparin-Plasma für diagnostische und wissenschaftliche Zwecke.

Einführung

Insulin-like growth factors (IGF)-I und -II sind im Blutkreislauf an spezielle Bindungsproteine (IGFBPs) gebunden. Bisher wurden sechs verschiedene Bindungsproteine anhand ihrer Aminosäuresequenz identifiziert und als IGFBP-1, IGFBP-2, ..., IGFBP-6 klassifiziert (1). Im Blut überwiegt IGFBP-3, das hauptsächlich zur Regulierung der IGF-I und -II Konzentrationen dient. Im Gegensatz zu den anderen Bindungsproteinen hat IGFBP-3 die Eigenschaft, neben IGF-I bzw. -II noch eine säurelabile Untereinheit (acid-labile subunit, ALS) zu binden (3-5). IGFBP-3 liegt fast vollständig in Form dieses hochmolekularen ternären Komplexes vor, es finden sich aber auch geringe Mengen freies IGFBP-3 im Blut (6,7).

Die Entwicklung spezifischer Immunoassays, die IGFBP-3 auch im ternären Komplex erkennen, ermöglichte neue Einsichten in die Regulation dieses Proteins (6-9). Demnach erwies sich IGFBP-3 als nützlicher Parameter bei der Diagnose von Wachstumsstörungen (7,8).

Jedoch wird die IGFBP-3 Konzentration nicht nur vom Wachstumshormon sondern auch von weiteren Faktoren beeinflusst: Alter und sexuelles Entwicklungsstadium, Ernährung, Hypothyreose, Diabetes mellitus, Leber- und Nierenfunktion. IGFBP-3 Werte sind erniedrigt bei Unterernährung, bei Hypothyreose, Diabetes mellitus und Lebererkrankungen (6-8). Bei Vorliegen einer chronischen Niereninsuffizienz liegen jedoch erhöhte Konzentrationen vor (6,10,11). 24-Stunden-Messungen zeigen keine zirkadianen Schwankungen (12,13). Für klinische Belange ist der wichtigste regulierende Faktor das Wachstumshormon. IGFBP-3- Einzelmessungen korrelieren positiv mit dem Logarithmus der spontanen Gesamt-WH- Sekretion (8,14). Bei Patienten mit WH-Mangel sind auch die IGFBP-3 Werte erniedrigt. Mehrere Tage nach Beginn einer WH Therapie steigt die IGFBP-3 Konzentration langsam bis in den normalen Bereich an (7,8).

Die langsame Reaktion auf WH- Konzentrationsänderungen und konstante zirkadiane Werte während täglicher WH-Gabe (13) lassen die Vermutung zu, dass IGFBP-3 den WH-Sekretionsstatus über mehrere Tage widerspiegelt.

Die großen Vorteile der IGFBP-3 Messung verglichen mit der IGF-I Messung sind:

1. Vor der Messung ist kein Extraktionsschritt notwendig. Diese Vereinfachung der Testdurchführung erhöht automatisch die Genauigkeit.
2. Die Normalwerte bei Kleinkindern sind relativ hoch, sodass die Messung subnormaler Werte verlässlicher wird.
3. Patienten mit WH-Mangel besitzen subnormale IGFBP-3 Werte. Andererseits besitzen die meisten kleinwüchsigen Kinder mit normaler WH-Sekretion auch IGFBP-3 Werte im Normalbereich (Abb. 1). Beide Gruppen sind durch die Messung der IGFBP-3 Konzentration also leicht zu unterscheiden. Bei kleinwüchsigen Kindern steigen die IGFBP-3 Werte während kontinuierlicher WH-Behandlung stetig bis in den Normalbereich an und bleiben bei fortgesetzter Therapie auch konstant (Abb. 2). Daher ist die IGFBP-3 Messung im Serum auch geeignet, WH-Therapien zu überwachen (19). Bei anderen Patienten mit ausgeprägtem Minderwuchs aber normaler WH-Sekretion, z.B.TurnerSyndrom oder Silver-Russell-Syndrom, sind die IGFBP-3 Serumwerte ebenfalls normal (8).

Abb. 1: IGFBP-3 Serumwerte bei kleinwüchsigen Patienten ohne WH-Mangel: angeborene Wachstumsund Entwicklungsverzögerung, vererbte Kleinwüchsigkeit, intra-uterine Wachstumsverzögerung (SS: short stature) sowie bei idiopathischem oder organischem WH-Mangel (GHD: growth hormone deficiency). Der Normalbereich ist durch die 5. und 95. Perzentile definiert.

Abb. 2: IGFBP-3 Serumwerte bei Kindern mit WH-Mangel vor und während der Behandlung mit WH.

Bei normalwüchsigen Kindern und Jugendlichen oder bei Patienten mit Sotos-Syndrom sind die IGFBP-3 Werte normal oder leicht erhöht. Im Gegensatz dazu sind die Werte bei Kindern mit Gigantismus oder Erwachsenen mit Akromegalie stark erhöht (Abbildung 3) (6,15) und normalisieren sich nach erfolgreicher Behandlung. Daher ist die IGFBP-3- Messung auch hier ein nützlicher Parameter zur Diagnose von WHÜberschuss und Überwachung des Behandlungserfolgs. Bei frühreifen Kindern sind die IGFBP-3-Werte deutlich erhöht, während sie sich bei Patientinnen mit verfrühter Thelarche im oberen Normalbereich bewegen (15).

Abb. 3: IGFBP-3 Serumwerte bei Akromegalie. Der Normalbereich ist durch die 5., 50. und 95. Perzentile definiert.