Funktionsdiagnostik der Leber

Hepatologisches Funktionslabor (Leiter: Priv. Doz. Dr. med. O. Götze):
Quantitative Beurteilung der Leberfunktion bei Lebererkrankungen

Eine Vielzahl gastroenterologischer Funktionsteste beinhaltet invasive Testverfahren oder die Verwendung ionisierender Strahlung. Atemteste bieten dazu patientenfreundliche und kostengünstige Alternativen. 13CO2-Atemteste mit stabilen nicht-radioaktiven 13C-Isotopen können zur Untersuchung von vielfältigen gastrointestinalen Organfunktionen eingesetzt werden. Zur Diagnostik von Motilitätsstörungen des Magens und des Dünndarms stehen diverse 13C-Markersubstanzen und Testverfahren zur Verfügung. 13C-Atemteste lassen sich auch als nicht-invasive und wenig belastende Methode elegant für die quantitative Funktions-beurteilung von Lebererkrankungen einsetzen (s. Abbildung 1).

Die quantitative Leberfunktion, die den Schweregrad einer Lebererkrankung, nach initialem ,,Screening‘‘ zwischen lebergesund und leberkrank und Etablierung einer Diagnose, bestimmen soll, wird durch Funktionsteste präzisiert. Zu den zahlreichen Anwendungs-möglichkeiten gehören die serielle Verlaufsbeurteilung chronischer Lebererkrankungen und Prognose-Einschätzung, die Abschätzung der Leberfunktion bei Patienten mit Leberfibrose bzw. -zirrhose als auch die Einschätzung der Funktion eines Lebertransplantats sowie zunehmend der prä- und postoperativen Risikoabschätzung vor und nach großen leberchirurgischen Eingriffen und Resektionen. Ebenso spielen 13C-Atemteste in der Intensivmedizin und in der Beurteilung der Lebertoxizität von Pharmaka eine Rolle.

Um Einzelfunktionen der Leberzelle und damit Stoffwechselvorgänge innerhalb der Leber zu beurteilen, werden je nach zu untersuchendem Stoffwechselweg spezifische 13C-Substrate benötigt, die als Fremdsubstanzen oral oder intravenös verabreicht werden und als deren Hauptmetabolit 13CO2 seriell in der Atemluft bestimmt wird. Hierbei spiegelt die 13CO2 Abatmung quantitativ den Substratumsatz in dem zu bestimmenden Stoffwechselweg wieder und ermöglich somit Rückschlüsse auf die Leberfunktion. Bevorzugte Fremdstoffe für die mikrosomale d.h. die Zytochrom P450 abhängige Leberfunktion sind beispielsweise 13C-Aminopyrin und 13C-Methacetin. Für die mitochondriale Funktion wird hingegen 13C-Methionin,13C-Octanoat oder 13C Keto-Iscocapronsäure (KICA) verwendet (s. Abbildung 2)

Das hepatologische Funktionslabor der Medizinischen Klinik II, Schwerpunkt Hepatologie, bietet eine Palette von nicht-invasiven Leberfunktionstesten an.

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Abbildung 1:

 

Grundlegendes Funktionsschema von 13C-Atemtesten. Die 13C-markierte Verbindung wird abhängig von der zu untersuchenden Funktion verstoffwechselt. Bei Motilitätsmessungen gilt das Erscheinen des 13C-Markers im oberen Dünndarm (Duodenum) bzw. Dickdarm (Kolon) als geschwindig­keitsbestimmend. Bei Leberfunktionstesten ist die Cytochrom P450- oder mitochondriale Enzym­aktivität der entscheidende Schritt.

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Abbildung 2a:

Der 13C-Methacetin Atemtest unterscheidet  den Fibrose(=Vernarbungs) grad bei Patienten mit chronischer Hepatitis C Infektion. Hier als Beispiel die 13CO2 Abatmungskurven von einem Patienten ohne Leberfibrose und einem Patieten mit fortgeschrittener Leberfibrose (=Zirrhose) aufgrund einer chronischer Hepatitis C Infektion.

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Abbildung 2b:

Der 13C-Methionin Atemtest spiegelt u.a. den Fettgehalt der Leber bei Patienten mit nicht-alkoholischer Fettleberer-krankung (NAFLD) wieder. Hier als Beispiel die 13C-Methionin-Verstoff-wechselung von 118 Patienten mit NAFLD, die eine Leberbiopsie erhalten haben und eine geringe (0-33%) oder eine hohe Leberverfettung (>66%) aufwiesen. Bei der gesunden Vergleichsgruppe wurde keine Leber-biopsie durchgeführt.