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Intern
    Institut für Rechtsmedizin

    Postmortale Liquordiagnostik

    Thema

    Liquor cerebrospinalis (cerebrospinal fluid, CSF) ist in der klinischen Diagnostik wie beispielsweise bei der Diagnostik von neurologischen Erkrankungen ein häufig verwendetes Untersuchungssubstrat, da dieser ohne Barrieren mit dem Extrazellulärraum des zentralen Nervensystems (ZNS) kommuniziert, und seine Analyse neuropathologische Untersuchungen komplementiert. Durch ihre anatomisch geschützte Lage im Schädelinneren und im Spinalkanal ist die CSF ein sehr stabiles, von frühen postmortalen Veränderungen vergleichsweise wenig beeinflusstes Untersuchungsmaterial, dessen Entnahme durch Subokzipitalpunktion oder Asservierung nach Hirnentnahme leicht in den Obduktionsablauf integriert werden und die somit die neuropathologische Befundung ergänzen kann.

    In unserem Forschungsprojekt untersuchen wir postmortal entnommene CSF analog zu klinischen Fragestellungen im Hinblick auf die Zellzahl und Zellart. Besonderes Augenmerk liegt darauf, immunhistochemische Färbungen, die erfolgreich am Hirngewebe angewendet werden, auf postmortale CSF in Form von immunzytochemischen Färbungen zu übertragen und die Korrelation zwischen Gewebsreaktion des Gehirns und zellulärer Reaktion der CSF zu vergleichen. In unserer Veröffentlichung Bohnert S, Ondruschka B, Bohnert M, Schuhmann MK, Monoranu CM (2019) Post-mortem cerebrospinal fluid diagnostics: Cytology and immunocytochemistry. A method suitable for routine use to interpret pathological processes in the central nervous system. Int J Legal Med 133: 1141-1146 konnten wir die Anwendung von immunzytochemischen Färbungen insbesondere der ortständigen Mikroglia (TMEM119) zeigen und in unserem Institut die postmortale Liquorzytologie und -immunzytochemie etablieren.

    In einem weiteren Forschungsprojekt beschäftigen wir uns damit, die klinische Anwendung von sogenannten Biomarkern auf postmortale CSF zu übertragen. In der Klinik wurde beispielsweise zur Beurteilung der primären und sekundären Hirnschädigung nach Schädel-Hirn-Trauma (TBI) getestet, ob eine Bestimmung der Konzentration zentralnervöser Biomarker im Liquor dazu eingesetzt werden kann, TBI sowie neuropathologische Veränderungen des Hirnparenchyms zu diagnostizieren. Bisher wurden dafür überwiegend Strukturproteine der Zellkompartimente des ZNS im Serum und im CSF als Marker einer akuten Traumareaktion analysiert. Unsere bisherigen Erfahrungen bestätigen auch hier die Stabilität bzw. Autolyseresistenz der CSF als weitere diagnostische Säule bei der Befundung von TBI insbesondere dem diffusen axonalen Trauma, welches bei der Obduktion keine sichtbaren, augenscheinlichen Veränderungen am Hirngewebe hinterlässt und dadurch unentdeckt bleiben kann. 

    Darüber hinaus testen wir in einem vollkommen neuen Ansatz, die klinische Anwendung des Metaboloms, sogenannte Metabolomik, die durch die Erstellung von Metaboliten-Profilen in biologischen Proben, pathophysiologische Zusammenhänge - wie die Entstehung von Krankheiten oder die Traumatisierung von Gewebe - auf biochemischer und damit auf funktioneller Ebene nachvollziehen kann. So konnten wir in einer Metabolomanalyse von 31 Proben postmortaler CSF mit 3 unterschiedlichen Todesursachen, Schädel-Hirn-Trauma (TBI), Multiorganversagen (MOF) und isoliertes Torsotrauma (ITT), Unterschiede im Metabolitenprofil zwischen den einzelnen Gruppen feststellen. Nach unserer ersten Einschätzung gehen wir davon aus, dass nicht Konzentrationsunterschiede einzelner Metabolite in der CSF, sondern die Kombination von unterschiedlich verteilten Stoffwechselprodukten Hinweise auf biochemische Abläufe geben kann und somit als neue Generation von Biomarker bei der Befundung von Todesursachen („Neuroforensomics“) anzusehen ist.