Die Granulaproteine haben PH > 10 und binden stark saure Farbstoffe, speziell den rot-orangen Farbstoff Eosin, nach welchem die Zellen benannt wurden (Abb. 1).

Vier hochbasische Proteine- Eosinophiles cationisches Protein (ECP), Eosinophil-derived Neurotoxin (EDN), eosonophile Peroxidase (EPO) und major basic Protein (MBP)- treten in umgebende Gewebe ein, wenn aktivierte Eosinophile degranulieren. Die Granulaproteine können verschiedene Parasiten und Säugerzellen abtöten, und mit Asthma und anderen entzündlichen Erkrankungen in Zusammenhang stehende Gewebeschäden verursachen.

Eines dieser Proteine , ECP (Abb. 2), hat sich als geeignet für das Monitoring vieler aktiver entzündlicher Erkrankungen erwiesen (1).

Abb. 1: Die sekundären Granula enthalten vier basische Proteine: Eosinophiles cationisches Protein (ECP), Eosinophil-derived Neurotoxin (EDN), eosonophile Peroxidase (EPO) und Major basic Protein (MBP). MBP bildet eine dichte kristalline Anordnung, die im Elektronenmikroskop als dunkler Block dargestellt wird. (Reproduced from J.Cell.Biol. 1966; 31:349 by copyright permission of the Rockefeller University Press).

Abb. 2: ECP weist eine hohe primäre Sequenzhomologie mit EDN und Ribonuklease A auf. Alle drei Proteine zeigen die gleiche dreidimensionale Faltung, dargestellt durch das Bänderdiagramm, basierend auf den Koordinaten der bovinen Ribonuklease A (Diagramm auf Proteinsequenzinformationen von Wlodawer et al.)(2)).

Eosinophile sind Bestandteile des komplexen Regelsystems bei inflammatorischen Prozessen. Von Stammzellen des Knochenmarks abstammend, werden die reifen Leukozyten vorwiegend in Geweben gefunden. Ungefähr 1 % der Eosinophilenpopulation zirkuliert im Blut. Zytokine, wie IL-3, IL-5 und GMCSF fördern die Entwicklung und Aktivierung der Eosinophilen. Chemotaktische Faktoren, wie Eotaxin, Leukotriene und Histamin bewirken, dass die Eosinophilen zum Ort der Entzündung wandern. Eine Aktivierung der Eosinophilen ist bei einer Vielzahl von Entzündungsprozessen zu beobachten, wie Bronchialasthma, atopische Dermatitis, Rhinitis, allergischen Augenentzündungen, allergischen Mittelohrergüssen, Parasiten- und Bakterieninfektionen, Autoimmunerkrankungen und dem chronischen Müdigkeitssyndrom (1).

Studien haben gezeigt, dass die Höhe der zirkulierenden ECP-Spiegel oft den Status des Entzündungsgeschehens widerspiegelt.

In Industriestaaten sind etwa 5 % der Bevölkerung von Asthma betroffen, die Inzidenz dieser Erkrankung steigt stetig an. Die durch Asthma verursachten Kosten (Krankenhausaufenthalt, Medikamente, Verlust an Arbeitstagen) betragen Millionen von Dollar, in einzelnen Fällen hat die Erkrankung einen tödlichen Ausgang. Verschiedene Mechanismen können in Kombination eine Asthmaattacke auslösen. Spezifische IgE Antikörper, aktivierte inflammatorische Zellen, neurogene Mechanismen, Überempfindlichkeit und individuelle Imbalance im Hormonstatus können zur Ausbildung von Asthmaepisoden unterschiedlichen Schweregrades führen. Allergische Reaktionen in der Lunge laufen typischerweise in zwei Phasen ab. In der Frühphase, die innerhalb von Minuten nach Allergenkontakt auftritt, schütten Mastzellen Histamin, Tryptase und Leukotriene aus. Während der Spätphase, die mehre Stunden nach Allergenkontakt abläuft, kommt es zu einer Anhäufung von Eosinophilen in den Bronchien. Diese Eosinophilen setzen ihre Granulaproteine frei, die eine Reizung der Bronchien bewirken.

Das Ziel einer Asthmatherapie ist es, einen relativ symptomfreien Zustand aufrecht zu erhalten und vor allem auftretende Asthmaattacken abzuschwächen. Serum ECP-Spiegel können als brauchbares objektives Maß des Asthmaschweregrades eingesetzt werden. Die Ärzte müssen sich bei der Einschätzung des Asthmaschweregrades und bei Therapieentscheidungen oft auf subjektive, vom Patienten mitgeteilte Symptome verlassen, wie auf tägliche, auf klinischen Symptomen beruhende Scores und den Einsatz von inhalierten Medikamenten gegen Asthma. Dieses Vorgehen ist infolge der unterschiedlichen individuellen Einschätzung der Symptome durch den Untersucher und den Patienten sehr subjektiv. Speziell bei kleinen Kindern ist ein solches symptomatisches Vorgehen sehr schwierig und die mit dem Asthma verbundenen physiologischen Änderungen werden nur unvollkommen reflektiert.

Patientensymptome können sich trotz Fortbestehen einer Resterkrankung in Form einer reduzierten Lungenkapazität und einer bronchiellen Hyperreaktivität verringern. Asymptomatische Patienten mit reduzierter Lungenfunktion können später , verursacht durch die stark verringerte Lungenkapazität eine Kurzatmigkeit entwickeln.

Eine Reihe von Studien untersucht die klinische Wertigkeit von ECP-Bestimmungen für die Einschätzung des Schweregrades des Asthmas und für das Monitoring von Asthmatherapien. Verschiedene Studien berichteten über eine hohe individuelle und Gruppenkorrelation zwischen ECP-Spiegeln und anderen klinischen Indikatoren des Asthmas, wie Messungen des exspiratorischen Reservevolumens (PEF), Ansprechbarkeit der Luftwege, Zahl der benötigten Inhalationszüge und Symptomscores der Patienten (5,5).

Die Anstieg der zirkulierenden ECP-Spiegel, nachdem die Patienten einer Exposition mit spezifischen Allergenen ausgesetzt wurden, beweist die Rolle des ECP bei aktiven Entzündungszuständen. Serumproben von Atopikern weisen oft höhere ECP-Spiegel auf, als Serumproben von gesunden Kontrollgruppen, selbst wenn die Zahl der zirkulierenden eosinophilen Granulozyten im Normalbereich liegt (6). Erhöhte ECP-Spiegel korrelieren mit dem Einsetzen von klinischen Symptomen. Bei Patienten mit jahreszeitlich auftretenden Asthmaanfällen reflektieren ECP Messungen Änderungen der Krankheitsaktivität während des Jahres (4,6).

Rouet et al. berichteten über signifikante Korrelationen zwischen ECP-Spiegeln und der bronchiellen Hyperreaktivität bei Patienten mit mildem Asthma (7).

Tomassini et al. zeigten, dass die Serumkonzentrationen des ECP sowohl bei IgE-vermittelten, als auch bei nicht-IgE-vermittelten atopischen Zuständen höher lagen, als bei gesunden Kontrollgruppen (6).

Die neuronale Toxizität des ECP kann zu einem Juckreiz führen und die zirkulierenden ECP-Spiegel können einen Hinweis auf den Schweregrad verschiedener Hauterkrankungen geben. Patienten mit papulösen Erythemen und Prurigo nodularis weisen erhöhte ECP-Spiegel auf, welche sich bei Abheilung normalisieren (3,9). Verschiedene Arbeitsgruppen stellten fest, dass die ECP-Spiegel im Serum die Aktivität der atopischen Dermatitis (AD) widerspiegeln (8,9). Das gewöhnlich verwendete klinische Score-System beinhaltet Lichenifikation, Schlafverlust, Erytheme, Papula, Hautjucken und Exkoriationen.

Czech et al. konnten zeigen, dass das ECP mit jedem dieser Symptome korreliert und meist eine hohe Korrelation zum klinischen Gesamt-Score aufweist (8). Obwohl das Auftreten einer atopischen Dermatitis von einer Änderung immunologischer Parameter, wie z.B. des Gesamt-IgE verbunden ist, sind die Gesamt-IgE Spiegel im Serum nicht so hoch mit den klinischen Symptomen korreliert, wie die ECP-Spiegel.

Eosinophiles Kathionisches Protein - ECP

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