Institut für Medizinische Diagnostik Berlin – Potsdam MVZ Laboratoriumsmedizin • Mikrobiologie • Infektionsepidemiologie • GbR Humangenetik • Transfusionsmedizin Diagnostik-Info 298 Die Mineralstoffanalyse im Vollblut (EDTA/Heparin) Mangel erkennen, doch Überdosierung vermeiden Warum ist eine Hämatokrit-Korrektur kontraindiziert? Mineralstoffe (Spurenelemente) spielen als Kofaktoren von Enzymen eine wichtige Rolle in diversen Stoffwechselprozessen. Bereits eine latente Unterversorgung kann mit subtilen Beeinträchtigungen physiologischer Prozesse einhergehen, wie z.B. einer verminderten kognitiven Leistungsfähigkeit, einer erhöhten Infektanfälligkeit oder chronischen Entzündungsphänomenen. Bei zu hohen Konzentrationen hingegen können auch Spurenelemente toxische Wirkungen entfalten. Die Diagnostik der Versorgung mit Spurenelementen hilft, mögliche Mängel zu erkennen, gezielt zu substituieren und eine Überversorgung zu vermeiden. Gegen den von einigen Labors eingeführten Bezug der Mineralienspiegel auf den Hämatokrit spricht, dass ein Mineralstoffmangel bei verminderten Zellzahlen im Blut (v.a. Anämie) unerkannt bleiben kann. Schließlich kann der Mineralstoffmangel selbst die Blutbildung beeinträchtigen. Zudem sind viele Spurenelemente - wie z.B. Selen und Kupfer - intra- wie extrazellulär lokalisiert, oder ihre Verteilung differiert von Patient zu Patient. Für andere Mineralien wie Chrom, Mangan und Molybdän ist die intra-extrazelluläre Verteilung weitgehend unbekannt. Die „Normalisierung“ der Werte auf den Hämatokrit kann das Ergebnis verfälschen und einen Mangel möglicherweise „kaschieren“. Kalium Zink Magnesium Selen Kupfer Calcium 10% 10% 30% 35% 60% 90% Plasma/Serum Blutzellen 90% 90% 70% 65% 40% Zur Einschätzung des Spurenelementhaushalts ist Vollblut dem Serum vorzuziehen Die Mineralstoffanalyse im lysierten Heparin- oder EDTAVollblut bestimmt gleichzeitig die zellulär gebundenen als auch die frei im Serum lokalisierten Metalle. Da Metalle wie Kalium, Zink, Magnesium, Selen oder Kupfer sogar überwiegend intrazellulär „gespeichert“ werden, (siehe Abb.1), erlaubt nur Vollblutmineralanalyse eine optimale Einschätzung des Spurenelementhaushaltes. Wechselwirkungen von Mineralstoffen mit toxischen Metallen sollten beachtet werden Einige toxische Metalle zeigen ein ähnliches Bindungsverhalten wie essentielle Spurenelemente, was dazu führt, dass sie mit den Spurenelementen an den enzymatischen Bindungsstellen in Konkurrenz treten. Ein solcher Antagonismus ist für Cadmium und Zink sowie Nickel und Magnesium beschrieben. Ferner hemmt Blei die Bindung von Calcium an Calciumkanäle und –rezeptoren. Daher liefert die parallele Spiegelbestimmung von Cadmium, Nickel und Blei gerade bei einer latenten Unterversorgung mit Zink, Magnesium und Calcium eine wichtige Zusatzinformation. Abb.1: Die Mineralstoffanalyse im lysierten Vollblut erlaubt die Beurteilung des Gesamtversorgungsstatus sowohl für vorwiegend intrazellulär als auch für vorwiegend extrazellulär lokalisierte Mineralien. Eine HämatokritKorrektur ist nicht indiziert, da sie für die meisten Metalle das Messergebnis verzerrt. 10% Analytik Die Analyse erfolgt mittels induktiv-gekoppelter PlasmaMassenspektrometrie (ICP-MS). Mineralstoffprofil Material 1x GOÄ Inhalt „groß“ Li-Heparinblut 61,79 € Magnesium, Selen, Zink, Calcium, Kalium, Phosphor, Chrom, Kupfer, Mangan, Molybdän, Blei, Cadmium, Nickel „klein“ EDTA- oder Li-Heparinblut 50,13 € Magnesium, Selen, Zink, Chrom, Kupfer, Mangan, Molybdän, Cadmium, Nickel „Calciumprofil“ Li-Heparinblut 50,13 € Magnesium, Selen, Zink, Calcium, Kalium, Phosphor, Blei Literatur • Hartmann M und Hartwig A. Disturbance of DNA damage re cognition after UV-irradiation by nickel(II) and cadmium(II) in mammalian cells. Carcinogenesis 1998; 19: 617-621. • Jennrich P. Schwermetalle – Ursache für Zivilisationskrankheiten. CO’MED 2007 • Thomas L. Labor und Diagnose. TH-Books Verlagsgesellschaft 2012 • Löffler BM, Die Calcium-Magnesium defiziente Bevölkerung: Vitamin D3 allein ist nicht genug. OM& Ernährung 2014 Haben Sie Fragen? Unser Serviceteam beantwortet sie gerne unter 030 770 01-220. Berlin Nicolaistraße 22, 12247 Berlin (Steglitz) Tel (030) 77 001 220, Fax (030) 77 001 236 [email protected], www.imd-berlin.de Potsdam Friedrich-Ebert-Straße 33, 14469 Potsdam Tel (0331) 28095 0, Fax (0331) 28095 99 [email protected], www.medlab-pdm.de www.inflammatio.de Musterbefund „Mineralstoffanalyse – großes Profil“. Den Inhalt der anderen Profile entnehmen Sie bitte der Tabelle auf der Vorderseite. I n s t i t u t f ü r M ed i z i n i s c h e D i a g n o s t i k B er l i n - P o t s d a m M V Z Gb R Laboratoriumsmedizin ∙ Mikrobiologie ∙ Infektionsepidemiologie ∙ Humangenetik ∙ Transfusionsmedizin Deutsche Akkredidierungsstelle D-ML-13142-01-00 D-PL-13142-01-00 Durch die DAkkS nach DIN EN ISO 15189 und DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiert in den Bereichen Medizinische Laboratoriumsdiagnostik und Forensik IMD Berlin-Potsdam MVZ GbR - Nicolaistraße 22 - 12247 Berlin (Steglitz) Institut für Medizinische Diagnostik im Hause Telefon:+49 30 77001-220, Fax: +49 30 77001-236 Internet: www.imd-berlin.de, Email: [email protected] Dr. med. Frank-Peter Schmidt Dr. med. Volker von Baehr Dr. med. Thomas Rasenack Brita Gaida PD Dr. med. Ferdinand Hugo Uta Küsters Ulrike Haselbach PD Dr. med. Andreas Lun Dr. med. Klaus-Günter Heinze Dr. med. Martina Schmiedel Dr. med. Wolf-Dieter Müller Dr. med. Anja Kleiber-Imbeck* Dr. med. Marianne Spindler* *ohne Kassenzulassung Muster, MEA (* 01.0 1.1980 ), 033821432 7 Physiologische Fu Ärztlicher Befundbericht nktionen der Spure nelemente im Mine IMD Berlin-Potsdam MVZ GbR ralstoffprofil Geburtsdatum Tagesnummer Mineralsto ffe sind – meist Nicolaistraße 22, 12247 Berlin (Steglitz) Patient als Kofaktoren von EnzFax: ymen Telefon: +49 30 77001-220, +49–30an 77001-236 zahlreichen Stoffwech llung soll Hinweise auf bekann selvorgängen beteilig Ihre klinische Bewertu te t. Die Versicherung ng erfo OI/II/III zelluläre Funktionen der unters IGEL lgt durch Kennz. den beh uchten Mineralstoffe andelnden Arzt. liefern. Magnesium: Beteilig(ICP-MS) t an der ATP-Synth Mineralstoffanalyse im Vollblut - großes Profil ese in Mitochondrien neurom ulärer Syn , stabilisiert Zellme Die Analyse erfolgte im lysierten Heparin-Vollblut zur Bestimmung derusk intra- und extrazellulär mbranen, wichtig für apsen, lokalisierten fördert KnoSpurenelemente. chenaufbau, Vermin die Funktion Kalium-, Kalzium- und derung der Thromboz Vitamin D3-Stoffwech ytenaggregation, reg Analyt sel. Ergebnis Referenzbereich uliert den Selen: x 30 - 40 Magnesium 35,5 mg/l Essentiell für selenocysteinhaltige Proteine (z.B. Glutath Radx Selen 85 - 147 65,5 µg/l ikalen und Schwerme ion-Peroxidasen, Sel tallen, Schutz vor oxid enoprotein P), Entgift Lympho ativem Stress, Schildd ung von x zyten-Proliferation, hem 4,5 - 7,5 Zink 4,5 mg/l rüsen-stoffwechsel, mt Leukotriene und unterstützt die Pro staglandine. Zink: x 65 - 93 88 Calcium 71 64 mg/l Muster, MEA Eingang 01.01.1980 nachfolge0338214327 nde Aufste 19.03.2015 Ausgang 23.03.2015 Kofakt x or vielfältiger Stoffwech selvorgänge, Knoche Zellmembranen, Wu nstoffwechsel, Bildung x ndheilung, unterstütz von Kollagen, Schutz t die Differenzierun Retinolstoffwechsel, von g von T-Lymphozyte hemmt die intestin x 0,14 - 0,52 Chrom n, Kofaktor von Rad ale Aufnahme von Calcium: ikalfängern, Schwermetallen, Neu rotr x ans 0,70 - 1,39 Kupfer mitter- und 0,75 mg/l Mineralisierung des Kno chengewebes und x 7,5 - 20 Mangan 14,2 µg/l der Zahnhartsubstanz Nervensystem , Aktivierung des Blu , Muskelkontraktion tgerinnungssystems, x sch 0,3 - 1,3 en, Reizübertragung Molybdän 0,5 µg/l Insulinaus Kofaktor vieler enz üttung aus β-Zellen im ymatischer Reaktio des Pankreas. nen, Wechselwirkungen mit toxischen Metallen:Kalium: Kalium 1342 mg/l Phosphor 463 mg/l 0,41 µg/l 1386 1495 - 1950 2050 401 403 - 560 577 x Erregung von Ner ven- und Muskelzel len, Übertragung von Ionenkanäle, Aufrecx Nervensignalen mit hterhaltung des Zel tels spannungs-abhän linnendrucks, ATP-Sy tran sep ithe x giger liale < 3,8 Nickel r Transport in Niere 1,7 µg/l nthese, Blutdruckregu und Darm. lation, Insulinstoffw echsel, Phosphor: Bewertung: Baustein von Nuklein säuren, Nukleoprote Hinweis auf eine Unterversorgung mit Selen, ATP Calcium inen und Phospholip -Synthund ese,Kalium. Regulation enzymatis iden, Bestandteil von cher Reaktionen dur Coenzymen (FAD, NAD Sauerstofftransport. ch Phosph lierung H, CoA), , Knochenmineralisier Mit Hinblick auf die erhöhten Blei- und Cadmiumwerte beachten Sie bitte, dass Blei den Mineralstoff Calciumory aus ung, Chrom: Blei Cadmium 48,6 µg/l 2,8 µg/l < 28 < 0,6 seinen Bindungen an Calciumkanäle und -rezeptoren verdrängen kann. Ein ähnlicher Mechanismus ist für Cadmium Chrom (III) unterstütz und Zink bekannt. Daher sind bei Blei und Cadmiumbelastung CalciumZinkspiegel im oberen Normbereich t die Sigund nalwei terleitung durch Ins Glukosetoleranzfakt ulin, fördert die Glu anzustreben. ors, reguliert die kos etoleranz als Bestan Aktivität von Genen dteil des des Glukosestoffwech Kupfer: sels. Schützt als Kofaktor der zytosolischen Sup eroxidd mitoch Dr. med. Volker von Befund medizinisch validiert durch ism ondrial utaBaehr se vor oxidativem Stre en Atmung skette, Hämoglobinsy ss, Elektronentranspo Vernetzung von Kol nthese, als Kofaktor rt der lagen in Bindegewe beteiligt an der Adr be, Knochen und Kno enalin/Noradrenalinrpel. Mangan: Bildung, Fördert die Produktion des Gerinnungsfaktors fördert die Bildung Prothrombin, Kofakt von Insulin, beteilig or der mitochondrial t am Aminosäure-, en Superoxiddismuta Proteoglykansynthes Lipid- und Glukosest se, e (Knochen-/Knorp offwechsel und an elstoffwechsel). der Molybdän: Wichtig für die Bild ung von Harnsäure (endogenes Antioxi fördert den hepatis dans), Kofaktor der chen Abbau von Alk Entgiftung von Sulfitra ohol, beteiligt am Eise dikalen, nstoffwechsel. Nickel, Cadmium und Blei: So genannte „toxisch e Metalle“ ohne bek annte physiologisch verdrängt Zink. Ble e FunSeite i verdrängt Calcium ktion. 1 von Nic2kel verdrängt Mag aus seinen Bindungss Bleibelastung bereits nesium, Cadmium tellen. Daher können normwertige Magnes bei Nickel-, Cadmiu ium-, Zink- und Cal m- oder ciumspiegel funktio nell zu niedrig sein . Quelle: Gröber, Wis senschaftliche Verlag sgesellschaft Stuttga rt 2011, 3. Auflage Sie wollen sich einen Vortrag dazu ansehen? inflammatioTHEK www.inflammatio.de/fortbildung/archiv/ metalltoxikologie/2015/22-april-2015 Diag-Info: 298 Version: 5 Seite 2 von 2 Zu diesem Thema steht Ihnen in unserem Videoarchiv, www.inflammatio.de/fortbildung/archiv, ein Übersichtsvortrag zur Verfügung. Der Zugang ist ohne Registration und kostenfrei jederzeit möglich.