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Nachweis von Zytokinmustern im Stuhl zur Diagnosestellung entzündlicher Veränderungen im Darm

Zytokine spielen eine zentrale Rolle im Darm, da sie den komplexen Crosstalk zwischen Immunzellen, Epithelzellen und Bakterien regulieren. Dieser Austausch ist entscheidend, um die Balance zwischen entzündlichen und antientzündlichen Prozessen zu steuern und die Darmhomöostase aufrechtzuerhalten. Dadurch wird verhindert, dass der Darm zur Quelle systemischer Entzündung wird. Diese Immunbalance kann durch Infektionen, Dysbiose, Schadstoffbelastungen oder Stress im vegetativen Nervensystem durch Aktivierung des Sympathikus beeinträchtigt werden.

Die Bestimmung der Zytokin-Konzentration im Stuhl eröffnet eine neue diagnostische Möglichkeit zur Detektion und Charakterisierung von Entzündungsprozessen im Darm. Sie kann chronisch-entzündliche Darmerkrankungen oder Immunreaktionen auf Pathogene und Allergene sichtbar machen, die durch die etablierten Serum- und Stuhlmarker nicht erfasst werden.

Abb. 1 Entzündungsdiagnostik im Stuhl, grün = neue Entzündungsmarker (Zytokinprofil im Stuhl), blau = bisher verfügbare Stuhlmarker

Die Bestimmung der Zytokin-Konzentration im Stuhl verbessert die Entzündungsdiagnostik

Im Gegensatz zu vielen anderen Entzündungsherden im Körper kann die lokale Entzündung der Darmschleimhaut nicht-invasiv über eine Stuhlprobe abgeklärt werden. Die Zytokinmessung im Stuhl ist dabei im Vergleich zu Serum-Zytokinen deutlich sensitiver.

Die bisher im Stuhl zur Verfügung stehenden Entzündungsmarker wie Calprotectin oder Eosinophiles Protein X (EPX) sind erhöht, wenn in Folge einer Inflammation Granulozyten in den Darm einwandern. Die Immunantwort der im Darm ansässigen Makrophagen und T-Lymphozyten konnte bisher über eine Stuhlanalyse nicht abgebildet werden. Diese diagnostische Lücke kann durch die Zytokinmessung im Stuhl geschlossen werden.

Die Mengen von Stuhl-Zytokinen können Hinweise auf das Vorhandensein und den Verlauf von Darmentzündungen geben. Gut untersucht ist das für IL-1β bei Colitis ulcerosa-Patienten. IL-1β ist bei Patienten mit aktiver Colitis ulcerosa deutlich erhöht und sinkt während einer wirksamen Therapie signifikant ab. Dabei korreliert IL-1β mit der Schwere der Entzündung. Gleichzeitig steigt im Stuhl der antientzündliche Marker IL-10 bei erfolgreicher Behandlung an. Dieses Beispiel zeigt, dass Veränderungen der Zytokinspiegel im
Stuhl in Kombination mit den klassischen Stuhlmarkern zur Überwachung des Therapieerfolgs und zur frühzeitigen Anpassung des Therapieregimes genutzt werden können.

Indikationen für die Bestimmung der Zytokin-Konzentration im Stuhl

  • Objektivierung von Darmentzündung, wenn klassische Stuhlmarker nicht anschlagen
  • Zur Differenzierung zwischen entzündlicher, allergischer und nicht-entzündlicher Ursache von Beschwerden anhand der beteiligten Immunzellen
  • Zum Monitoring der antientzündlichen Therapie
Abb. 2 Bei defekter Darmbarriere und bakterieller Dysbiose erfolgt eine
Überstimulation des Immunsystems mit verstärkter Zytokinausschüttung durch T-Lymphozyten und Makrophagen. Ihre Konzentration kann als Maß für die Darmentzündung im Stuhl gemessen werden. Blau = im Zytokinprofil im Stuhl enthalten.
Abb. 3 Musterbefund Zytokinprofil im Stuhl bei einem Patienten mit Reizdarmsymptomatik. Es zeigt sich eine myelomonozytäre Entzündung ohne Beteiligung der T-Lymphozyten (IFNg, IL-4) und bisher ohne antientzündliche
Gegenregulation (IL-10).

Fazit

Die Bestimmung der Zytokin-Konzentration im Stuhl ist eine valide und sensitive Messmethode, die ein wertvolles Tool zur Differenzierung und Überwachung von Darmentzündungen darstellt, insbesondere dann, wenn traditionelle Marker nicht anschlagen oder widersprüchliche Befunde liefern. Sie ermöglichen das Abbild eines „lokalen Immunstatus“ des Darmes und unterstützen damit nicht nur die Diagnosestellung, sondern auch die Therapieplanung und die Prävention.

Material

Für das Zytokinprofil im Stuhl benötigen wir zwei zu je 2/3 befüllte Stuhlröhrchen. Um lagerungsbedingte Veränderungen zu vermeiden, sollte der Transport der Stuhlröhrchen ins Labor zeitnah und per Kurier erfolgen. Bitte ordern Sie unseren kostenfreien Kurier unter 030 77001-450.

Abrechnung

Eine Abrechnung ist nur im privatärztlichen Bereich (GOÄ) gegeben. Bitte entnehmen Sie die Selbstzahler-Kosten für die Bestimmung der 7 Zytokine dem PDF-Dokument. Eine Auswahl einzelner Zytokine ist methodenbegründet nicht möglich, da es sich um eine Multiplex-Diagnostik handelt.

Literatur

  • Mahapatro, Mousumi, Lena Erkert, and Christoph Becker. „Cytokinemediated crosstalk between immune cells and epithelial cells in the gut.“ Cells 10.1 (2021).
  • Peterson, Christer GB, et al. „Fecal levels of leukocyte markers reflect disease activity in patients with ulcerative colitis.“ Scandinavian journal of clinical and laboratory investiga-tion 67.8 (2007).
  • Saiki, T., et al. „Detection of pro-and anti-inflammatory cytokines in stools of patients with inflammatory bowel disease.“ Scandinavian journal of gastroenterology 33.6 (1998).