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Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin

Leistungsspektrum

Massenspektrometer

Im Bereich Massenspektrometrie werden Immunsuppressiva bestimmt. Mit einer in unserem Labor entwickelten Methode werden alle 5 eingesetzten Medikamente (CyclosporinA, Tacrolimus, Sirlolimus, Everolimus und Mycophenolat ) gemessen.

Sandimmun™, Cicloral™, Immunosporin™.

Pathophysiologie

Cyclosporin A ist ein Immunsuppressivum, das zur Prophylaxe der Transplantat-Abstoßung (Niere, Leber, Herz, Lunge, Pankreas, Knochenmark) und zur Therapie von Autoimmunkrankheiten eingesetzt wird. Cyclosporin A ist ein lipophiles cyclisches, aus 11 Aminosäuren bestehendes, Peptid. Cyclosporin A blockiert die ruhenden Lymphozyten in der G0- oder G1-Phase des Zellzyklus und hemmt die Produktion und Freisetzung von Lymphokinen einschließlich Interleukin-2 oder T-Zell-Wachstumsfaktor. Cyclosporin A kann intravenös oder oral appliziert werden. Bei oraler Applikation werden die maximalen Konzentrationen nach circa 1 – 6 Stunden erreicht. Cyclosporin A wird vorwiegend in der Leber über das Cytochrom-P450-abhängige Monooxygenase-System metabolisiert. Bisher wurden etwa 15 Metabolite nachgewiesen.

Neben zahlreichen anderen Nebenwirkungen besitzt Cyclosporin A eine ausgeprägte Nephrotoxizität. Auf Grund der Toxizität und der variablen Bioverfügbarkeit sowie zur Überwachung einer ausreichenden Immunsuppression sind regelmäßige Konzentrationkontrollen erforderlich. In den letzten Jahren hat auch das C2-Monitoring, wofür die Blutprobe in der Regel circa 2 Stunden nach oraler Applikation abgenommen wird, zunehmend an Bedeutung gewonnen. In mehreren Studien wurden bei zusätzlichem C2-Monitoring geringere Transplantatabstoßungsraten beobachtet als bei der alleinigen Bestimmung der Talkonzentration.

Der optimale Cyclosporinspiegel im Blut wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, wie Unterschiede in der Resorptionskinetik, Klinik, individuelle Empfindlichkeitsunterschiede gegenüber den immunsuppressiven und toxischen Wirkungen, Begleitmedikation, Art des Transplantats, Zeit seit der Transplantation u.a. Einzelne Cyclosporinwerte können nicht als einziger Indikator für Änderungen des Behandlungsschemas dienen.
 Vor einer Änderung des Dosierungsschemas ist eine gründliche klinische Beurteilung des Patienten erforderlich, sowie eine Ermittlung des therapeutischen Bereichs auf Grundlage der klinischen Erfahrung und der verwendeten Testmethode. Für die Talspiegel im therapeutischen Fenster werden mit dem ACMIA-Test im Mittel um 20-30 % höhere Werte, als mit der spezifischen HPLC-MS/MS-Methode gemessen. Einzelwerte können jedoch deutlich über oder auch unter diesem Mittelwert liegen. Messwerte sind grundsätzlich nur dann vergleichbar, wenn sie mit der gleichen analytischen Bestimmungsmethode erhalten wurden. Aufgrund variierender Kreuzreaktionen mit Metaboliten wird die durchgehende Verwendung derselben Testmethode für den einzelnen Patienten empfohlen. Umrechnungsfaktoren aus Methodenvergleichen sollten nicht zur Vorhersage von Werten einzelner Patienten verwendet werden.
Aktuelle therapeutische Empfehlungen sind der Literatur zu entnehmen.

Über die terminale Eliminationshalbwertszeit von Cyclosporin A liegen je nach verwendeter Bestimmungsmethode und Zielgruppe schwankende Angaben vor .Die Elimination des Cyclosporins erfolgt hepatisch, die Halbwertzeit beträgt etwa 5-18 Stunden, bei Nierentransplantierten 4-54 Stunden! Cyclosporin wird an Erythrozyten und Plasmalipoproteine gebunden. Nebenwirkungen sind eine dosisabhängige Nephrotoxizität, Hirsutismus, Gingivahyperplasie, Hepatotoxizität, Hypertension, Anaphylaxie, Neurotoxizität und lymphoproliferative Erkrankungen.
Aminoglykoside, Amphotericin B, Cotrimoxazol, Furosemid und NSAID können die Nephrotoxizität von Cyclosporin steigern.

 

Präanalytik

Probenmaterial: EDTA Vollblut

Stabilität: 7 Tage bei Raumtemperatur

Abnahme: Der Einsender muss Angaben zum Abnahmezeitpunkt der Probe machen (Talspiegel/C2-Spiegel). Eine korrekte Probenentnahme ist essentiell. Sogenannte „Talkonzentration“ sollten auch tatsächlich als Talkonzentration, innerhalb 1 Stunde vor der nächsten Applikation entnommen werden.

Weitere Hinweise: Verschiedene Substanzen erhöhen oder senken die Vollblutkonzentrationen von Cyclosporin entweder durch kompetitive Hemmung oder durch Induktion der Leberenzyme, die am Abbau und an der Ausscheidung von Cyclosporin beteiligt sind, insbesondere CYP3A4. Zu den Stoffen, die die Vollblutkonzentration von Cyclosporin erhöhen, gehören Ketoconazol und – weniger ausgeprägt – auch Fluconazol und Itraconazol, Voriconazol, einige Makrolid-Antibiotika, wie z. B. Erythromycin, Azithromycin, Clarithromycin, Josamycin, Posinomycin und Pristinamycin, Doxycyclin, orale Kontrazeptiva, Propafenon, Methylprednisolon (hohe Dosen), Metoclopramid, Danazol, Allopurinol, Amiodaron, Cholsäure und -derivate, Protease-Inhibitoren (wie z. B. Saquinavir), Kalzium-Antagonisten (z. B. Diltiazem, Nicardipin, Verapamil, Mibefradil) sowie Imatinib, Colchicin und Nefazodon.
Zu den Stoffen, die die Vollblutkonzentration von Cyclosporin senken, gehören Barbiturate, Carbamazepin, Oxcarbazepin, Phenytoin, Metamizol, Rifampicin, Nafcillin, Octreotid, Probucol, Ticlopidin, Terbinafin, Bosentan, Sulfinpyrazon und intravenös (nicht jedoch oral) verabreichtes Sulfadimidin und Trimethoprim sowie johanniskrauthaltige Präparate.

Methode: LC-MS/MS

Analysenfrequenz: Montag – Freitag: 8:00 – 15:00 Uhr 
                                           Samstag und Sonntag: 8:00 – 12:00 Uhr

Handelsname Prograf™

Pathophysiologie

Tacrolimus (auch FK506) wird als selektives Immunsuppressivum bei der Organtransplantation (Handelsname: Prograf®), sowie als Alternative zu Glucocorticoiden beim atopischen Ekzem bzw. der atopischen Dermatitis (Handelsname: Protopic®) verwendet. Tacrolimus wird auch bei chronischen Darmentzündungen (Colitis Ulcerosa/Morbus Crohn) eingesetzt. Tacrolimus kann oral, parenteral und topisch appliziert werden. Es handelt sich um ein makrozyklisches Lacton mit einem Molekulargewicht von 804,0 Dalton. Tacrolimus ist in der Wirkung und Verwendung mit Cyclosporin vergleichbar.

Tacrolimus greift in den Stoffwechsel von T-Zellen ein und hemmt deren Aktivität. Die Assoziation von Tacrolimus mit FK-bindenden Proteinen (Immunophilinen) und die nachfolgende Hemmung der Phosphatase Calcineurin - ein Schlüsselenzym in der Regulation der Immunantwort - führen letztendlich zu einer verminderten Zytokinausschüttung, insbesondere des IL-2. In geringerem Ausmaß werden auch die B-Zell-Proliferation und die Antikörper-Bildung beeinflusst.

Im Vollblut wird Tacrolimus an der Erythrozytenmembran gebunden. Der Abbau erfolgt bei Gesunden mit einer Halbwertszeit von ca. 34 Stunden über das Cytochromoxydase P-450 System (CYP3A) der Leber. Bei oraler Applikation werden die maximalen Konzentrationen nach circa 1.6 Stunden erreicht.

Neben zahlreichen anderen Nebenwirkungen besitzt Tacrolimus eine ausgeprägte Neuro- und Nephrotoxizität. Auf Grund der Toxizität und der variablen Bioverfügbarkeit sowie zur Überwachung einer ausreichenden Immunsuppression sind regelmäßige Kontrollen der Tacrolimuskonzentration erforderlich. Dazu werden zumeist Talspiegel bestimmt.

Der Beitrag der Metabolite zur Immunsuppression bzw. Toxizität ist noch nicht abschließend geklärt. Der klinische Zustand, individuell verschiedene Empfindlichkeiten, für die immunsuppressiven und toxischen Wirkungen, Begleitmedikation, Art des Transplantats, vergangene Zeit seit der Transplantation, sowie eine Reihe weiterer Faktoren bewirken in Ihrer Komplexität unterschiedlich optimale Tacrolimus-Blutspiegel. Einzelwerte können nicht als einziger Indikator für Änderungen des Behandlungsschemas dienen. Vor einer Dosisanpassung sollte der Patient einer gründlichen klinischen Beurteilung unterzogen werden. Die therapeutischen Bereiche müssen auf Grundlage der klinischen Erfahrung individuell festgelegt werden.

Messwerte sind grundsätzlich nur dann vergleichbar, wenn sie mit der gleichen analytischen Bestimmungsmethode erhalten wurden. Aufgrund variierender Kreuzreaktionen mit Metaboliten wird durchgehend die Verwendung derselben Testmethode für den einzelnen Patienten empfohlen. Umrechnungsfaktoren aus Methodenvergleichen sollten nicht zur Vorhersage von Werten einzelner Patienten verwendet werden. Bei Patienten, die im Rahmen einer HIV-Infektion mit Proteasehemmern behandelt werden oder eine Therapie mit bestimmten Antimykotika (z.B. Voriconazol) erhalten, muss durch einen drastisch veränderten Tacrolimus-Stoffwechsel mit erheblichen Spiegelerhöhungen (bis zu 10-fach) gerechnet werden, die eine Dosisanpassung erforderlich machen.

Aktuelle therapeutische Empfehlungen sind der Literatur zu entnehmen.

 

Präanalytik

Probenmaterial: EDTA Vollblut

Stabilität: 7 Tage bei Raumtemperatur

Weitere Hinweise:

Verschiedene Medikamente können die Metabolisierung von Tacrolimus beeinflussen:

Eine Erhöhung der Tacrolimuskonzentration kann unter anderem bei Therapie mit Diltiazem, Nicardipin, Verapamil, Danazol, Bromocriptin, Metoclopramid, Omeprazol, Ketoconazol, Fluconazol, Itraconazol, Erythromycin und Methylprednisolon sowie Theophylin beobachtet werden. Auch die Einnahme von Grapefruitsaft hemmt die Cytochrom-P-Oxidase und führt somit zu einer Erhöhung der Tacrolimuskonzentration.

Eine Erniedrigung der Tacrolimuskonzentration im Blut durch Induktion der Cytochrom-P-Oxidase kann unter gleichzeitiger Therapie mit Rifampicin, Phenobarbital, Phenytoin und Carbamazepin sowie Johanniskraut beobachtet werden.

Methode: LC-MS/MS

 
Analysenfrequenz:Montag – Freitag:8:00 – 15:00 Uhr
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Samstag und Sonntag: 8:00 – 12:00 Uhr

 

 

 

 

 

 

Rapamune™ , Rapamycin

Sirolimus (Rapamycin) ist ein Immunsuppressivum welches aus dem Bakterium Streptomyces hygroscopicus isoliert wurde. Es dient zur Unterdrückung der Immunreaktion nach Nierentransplantationen. Sirolimus greift am FKBP12-Protein an. Der FKBP12-Sirolimus-Komplex hemmt die Aktivierung des mTOR (mamalian target of rapamycin). Dies unterdrückt die T-Lymphozyten-Proliferation, was letztlich zur erwünschten Hemmung der Lymphozyten-Aktivierung führt. Sirolimus zeigt keine ausgeprägte Nephrotoxizität und keine diabetogene Wirkung und ist daher für eine Kombinationstherapie mit Calcineurin-Inhibitoren (z. B. Cyclosporin) geeignet. Sirolimus kann zu Elektrolytveränderungen (Hypokaliämie), Fettstoffwechselstörungen (Hypertriglyzeridämie) und Blutbildveränderungen (Thrombozytopenie, Leukozytopenie und Anämie) führen. Eine höhere Dosierung (5 mg/d) ist mit einer erhöhten Inzidenz an thrombotischer Mikroangiopathie, Hautulzera, Lymphozelen und, durch Hemmung der Fibroblastenproliferation, mit Wundheilungsstörungen assoziiert.

 Im Blut wird Sirolimus v. a. an Erythrozyten gebunden, Vollblut ist daher das geeignete Probenmaterial. Da die Pharmakokinetik bei unterschiedlichen Patienten zum Teil erheblich variiert, ist die Bestimmung des Medikamentenspiegels wichtig und dient dazu, zum einen die Wirkung zu optimieren und zum anderen Nebenwirkungen zu minimieren. Die Sirolimus-„Talkonzentration“ korreliert mit der Sirolimus-Wirksamkeit und der Sirolimus-Toxizität. Die Halbwertszeit von Sirolimus beträgt ca. 60h ±15h.

 

Präanalytik

Probenmaterial: EDTA Vollblut

Stabilität: 7 Tage bei Raumtemperatur

Weitere Hinweise: Eine Kombinationstherapie mit Medikamenten, welche die Cytochromoxidaseaktivität beeinflussen, kann die Pharmakokinetik verändern: 
       •Cyclosporin, Diltiazem und Ketokonazol erhöhen die Sirolimus-         Konzentration
       •Rifampicin erniedrigt die Sirolimus-Konzentration 

Einheit: µg/l Methode LC-MS/MS

Analysenfrequenz: Montag – Freitag: 8:00 – 15:00 Uhr Samstag und Sonntag: 8:00 – 12:00 Uhr

Everolimus wird aus einem makrozyklischen Lacton, das von Streptomyces hygroscopicus gebildet wird, hergestellt. Chemisch unterscheidet es sich nur marginal (in einer Seitenkette des Cyclohexanrings) von Sirolimus und hat auch den gleichen Wirkmechanismus. Beide hemmen die Proliferation von Antigen-aktivierten T-Lymphozyten. Everolimus ist angezeigt zur Prophylaxe der Transplantatabstoßung nach Nieren- oder Herztransplantation.

Eine routinemäßige Überwachung der therapeutischen Vollblutspiegel von Everolimus wird empfohlen insbesondere bei Patienten mit Leberfunktionsstörungen, während einer begleitenden Medikation mit starken CYP3A4-Induktoren und -Inhibitoren, bei einem Wechsel zu einer anderen Darreichungsform und/oder wenn die Ciclosporin-Dosierung deutlich reduziert wird.

Aktuelle therapeutische Empfehlungen sind der Literatur zu entnehmen.

 

Präanalytik

Probenmaterial: EDTA Vollblut

Stabilität: 7 Tage bei Raumtemperatur

Methode: LC-MS/MS

Analysenfrequenz: Montag – Freitag: 8:00 – 15:00 Uhr Samstag und Sonntag: 8:00 – 12:00 Uhr

CellCept™

Mycophenolsäure (MPA) ist der aktive Metabolit des Immunsuppressivums Mycophenolatmofetil (MMF). Dieses Medikament wird eingesetzt, um akute Gewebsabstoßungsreaktionen nach Organtransplantationen zu verhindern. Der Wirkungsmechanismus der Mycophenolsäure als Purinsyntheseinhibitor beruht auf der reversiblen nicht-kompetitive Hemmung des Enzyms Inosinmonophosphatdehydrogenase (IMPDH). und hemmt daher den De-novo-Weg der Guanosin-Nucleotidsynthe. Da für die Proliferation von T- und B-Lymphozyten die De-novo-Synthese von Purinen unerlässlich ist, während andere Zellarten den Wiederverwertungsstoffwechsel benutzen können, wirkt MPA stärker zytostatisch auf Lymphozyten als auf andere Zellen, was schließlich zur Herabregulierung der Immunantwort des Körpers führt. Mycophenolsäure liegt im Blut in hohem Maße unspezifisch an Plasmaalbumin gebunden vor. Die Metabolisierung von Mycophenolsäure erfolgt in der Leber. Hauptmetabolit ist das Mycophenolsäure-Glucuronid (MPAG), das pharmakologisch inaktiv ist, infolge einer Rezirkulation innerhalb der Leber jedoch teilweise wieder zu Mycophenolsäure umgewandelt wird. Zwischen 10-60 % des Plasmaspiegels kann auf diesen Rezirkulationsmechanismus zurückgeführt werden. Bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion kann es zu erheblichen Veränderungen der Konzentration von Mycophenolsäure im Plasma kommen. Es ist eine große interindividuelle Variabilität beim Einsatz von MMF zu beobachten. Der individuelle Dosierungsbedarf hängt vor allem auch von der Nierenfunktion und der Co-Medikation (besonders mit anderen Immunsuppressiva) ab. Aus diesen Gründen ist eine individuelle Patienteneinstellung, d. h. ein Mycophenolsäure-Monitoring empfehlenswert. Trotz guter Verträglichkeit können bei Überdosierung von Mycophenolsäure unangenehme Nebenwirkungen wie Übelkeit, Verdauungsstörungen und Blutbildveränderungen auftreten. Durch die Kontrolle und optimale Einstellung der Mycophenolsäurekonzentration im Plasma kann die Compliance der Patienten geprüft, verbessert und ein maximaler Therapieerfolg gewährleistet werden.

Das Medikament wird in einer Dosis von 2-3 g pro Tag verabreicht, unabhängig vom Körpergewicht und sollte zusammen mit Cyclosporin und Cortikosteroiden eingesetzt werden. Es ist unter dem Handelsnamen Cell-Cept (Roche) erhältlich und zugelassen für die Prophylaxe von Abstoßungsreaktionen nach Nieren- und Herztransplantation.
Da sich die Mycophenolsäure nahezu ausschließlich im Plasmakompartiment wiederfindet, ist Plasma die Matrix der Wahl. Die Bindung an Albumin wird im Allgemeinen mit mehr als 97 % angegeben. Wie durch die Suppression der akuten Abstoßungsreaktion nach Nierentransplantation gezeigt werden konnte, korreliert die immunsuppressive Wirkung von CellCept mit der MPA-Konzentration. Die beiden Applikationsformen Mycophenolatmofetil und Mycophenolat-Natrium zeigen unterschiedliche MPA-Plasma-Konzentrations-Verläufe.

Referenzbereiche:

Das komplexe klinische Bild, individuelle Unterschiede im Ansprechen auf die immunsuppressiven Wirkungen von MPA, die Begleitmedikation, Art des Transplantats, vergangene Zeit seit der Transplantation, die ethnische Abstammung des Patienten und der Abnahmezeitpunkt sind u.a. Variablen, die für den optimalen MPA-Spiegel eine Rolle spielen. Ein einzelner MPA-Wert sollte nicht als Anlass dienen, Änderungen in der Therapie vorzunehmen. Vor jeder Änderung ist vielmehr eine umfassende und gründliche klinische Untersuchung des Patienten vorzunehmen und der therapeutische Bereich auf Grundlage der klinischen Erfahrungen und in Kenntnis der Testmethode zu definieren. Aktuelle therapeutische Empfehlungen sind der Literatur zu entnehmen.

 

Präanalytik

Probenmaterial: EDTA-Plasma

Stabilität: 7 Tage bei Raumtemperatur

Methode: LC-MS/MS

Analysenfrequenz: Montag – Freitag: 8:00 – 15:00 Uhr Samstag und Sonntag: 8:00 – 12:00 Uhr

 

Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin

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79106 Freiburg

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