Neopterin

(D-erythro-1´2´3´-Trihydroxypropylpterin)

Relevante Konzentrationen der niedermolekularen Substanz Neopterin (Molekülmasse 253 Da) sind nur beim Menschen und Primaten nachweisbar. Biochemisch leitet sich Neopterin von Guanosintriphosphat ab, und es wird von menschlichen Monozyten wie Makrophagen und dendritische Zellen auf Stimulation mit dem pro-inflammatorischen Zytokin Interferon-γ gebildet. Damit in Übereinstimmung treten erhöhte Neopterinspiegel bei Erkrankungen auf, bei denen das zelluläre (Th-1 abhängige) Immunsystem eine Rolle spielt, dazu gehören vor allem Infektionskrankheiten, Malignome und die Transplantationsabstoßungsreaktion. Neueste Untersuchungen zeigen, dass Neopterinderivate reaktive Sauerstoffmetabolite, die während der Immunantwort gebildet werden, in ihrer Wirkung verstärken können. Erhöhte Neopterinspiegel beim Patienten weisen somit auf eine Aktivität des zellulären Immunsystems und auf damit verbundenen gesteigerten oxidativen Stress hin [1-3].

Klinische Bedeutung

Infektionskrankheiten

Drastisch erhöhte Neopterinspiegel werden vor allem bei akuten Virusinfektionen, aber auch bei Infektionen mit intrazellulären Erregern (z.B. Tuberkulose) und Parasiten (z.B. Malaria) beobachtet. Bei Patienten mit HIV-Infektion ist der Neopterinspiegel ein unabhängiger Prädikator für den Krankheitsverlauf. Neopterin selbst oder aber noch besser in Kombination mit dem C-reaktiven Protein ist sehr gut geeignet für Unterstützung der Differentialdiagnose zwischen viralen und bakteriellen Infektionen [4].

Karzinome

Bei verschiedensten malignen Tumorerkrankungen korrelieren die Neopterinspiegel gut mit dem Stadium. Darüber wurde der zum Zeitpunkt der Diagnose erhobene Neopterinwert als ein unabhängiger prognostischer Parameter für den späteren Krankheitsverlauf bei den verschiedensten Tumoren nachgewiesen. Dazu gehören gynäkologische wie hämatologische Tumoren ebenso wie Lungen-, Pankreas und Magenkarzinom oder das malignes Melanom.

Kardiovaskuläre, neurodegenerative und andere entzündliche Erkrankungen

Zunehmendes Alter ist oft von ansteigenden Neopterinspiegeln begleitet, wobei vor allem die Entstehung von atherosklerotischen Veränderungen sowie neurodegenerativen Erkrankungen (z.B. Morbus Alzheimer) mit erhöhten Neopterinspiegeln einhergehen. Neueste Untersuchungen aus dem In- und Ausland weisen nach, dass der Neopterinspiegel einen der besten prognostischen Parameter bei Patienten mit kardiovaskulärem Risiko darstellt [5-7].
Bei Autoimmunerkrankungen korreliert der Neopterinspiegel mit dem Ausmaß und vor allem der Aktivität der Erkrankung (z.B. rheumatoide Arthritis, systemischer Lupus erythematosus). Therapieeffekte werden rasch angezeigt.

Screening von Blutspendern

Um das Infektionsrisiko beim Transfusionsempfänger weiter zu verringern, wird in Österreich seit 1994 jede Blutspende mit erhöhtem Neopteringehalt von der Übertragung ausgeschlossen. Damit gelingt es z.B., das Übertragungsrisiko von akuten CMV-, EBV- oder Parvovirus B19-Infektionen zu verringern. Einige der bisher vor allem an der Innsbrucker Blutbank erhobenen Daten wurden inzwischen von anderer Seite bestätigt [8]. Untersuchungen aus der technischen Universität in Hong Kong zeigen, dass auch Infektionen mit dem SARS-Virus oder mit Dengue Virus sensitiv erfasst werden können [9,10].

Bestimmungsmethode

Quantitativ:
ELISA (manuell oder Automat), Radioimmunoassay, Hochdruckflüssigkeitschromatographie (vor allem für die Bestimmung aus dem Urin mit gleichzeitiger Bestimmung des Kreatinin).
Semiquantitativ:
Rapid-test (bed-side stick test)

Präanalytik

Neopterin ist lichtempfindlich. Aus diesem Grund wird empfohlen, dunkle Probengefäße zu verwenden oder Gefäße mit Alufolie zu umwickeln. Serum und Plasma sind gleichermaßen verwendbar. Für die Bestimmung aus dem Urin empfiehlt sich Morgenurin, wobei die Neopterinkonzentration auf Kreatinin bezogen wird. Im Kühlschrank (4°C) sind Proben bis zu 3 Tage haltbar, für längerfristige Aufbewahrung sind sie einzufrieren (Haltbarkeit bei -21°C: 3 Monate).

Bewertung

Obere Normgrenze (Erwachsene, 95. Perzentile):

Serum/Plasma: 8,7 nmol/l

Liquor: 5,5 nmol/l

Urin, geringfügig altersabhängig (Erwachsene, 97.5. Perzentile):

Männer: 176-229 µmol/mol Kreatinin

Frauen: 208-251 µmol/mol Kreatinin

Literatur

1. Fuchs D, et al. The role of neopterin as a monitor of cellular immune activation in transplantation, inflammatory, infectious, and malignant diseases. Crit Rev Clin Lab Sci 1992;29:307-41.

2. Murr C, et al. Increased neopterin concentrations in patients with cancer: indicator of oxidative stress? Anticancer Res 1999;19:1721-8.

3. Murr C, et al. Neopterin as a marker for immune system activation. Curr Drug Metab 2002;3:175-87.

4. Ip M, et al. Value of serum procalcitonin, neopterin, and C-reactive protein in differentiating bacterial from viral etiologies in patients presenting with lower respiratory tract infections. Diagn Microbiol Infect Dis 2007;59:131-6.

5. Ray KK, et al. Long-term prognostic value of neopterin: a novel marker of monocyte activation in patients with acute coronary syndrome. Circulation 2007;115:3071-8.

6. Kaski JC, et al. Elevated serum neopterin levels and adverse cardiac events at 6 months follow-up in Mediterranean patients with non-ST-segment elevation acute coronary syndrome. Atherosclerosis 2008;201:176-83.

7. Fuchs D, et al. The role of neopterin in atherogenesis and cardiovascular risk assessment. Curr Med Chem. 2009;16(35):4644-53.

8. Ziemann M, et al. High prevalence of cytomegalovirus DNA in plasma samples of blood donors in connection with seroconversion. Transfusion 2007;47:1972-83.

9. Zheng B, et al. Serum neopterin for early assessment of severity of severe acute respiratory syndrome. Clin Immunol 2005;116:18-26.

10. Chan CP, et al. Detection of serum neopterin for early assessment of dengue virus infection. J Infect 2006;53:152-8.

Verfasser:

Prof.Dr.Dietmar Fuchs

Sekton für Biologische Chemie

Biozentrum, Medizinische Universität Innsbruck

Fritz Pregl Strasse 3

6020 Innsbruck, Austria

dietmar.fuchs@i-med.ac.at