Detektionsverfahren
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Detektioπsverfahren zur quantitativen Erfassung von physiologisch präsentem Stickstoffmonoxid (NO) im Vollblut von Saugern
Physiologisch präsentes NO ist im Blut als Folge der endothelialen NO-Synthese oder in Folge Freisetzung aus NO-Donatoren enthalten Über Quantifizierung des NO ist das Detektionsverfahren sowohl zur Diagnose als auch zur Therapiekontrolle der endothelialen Dysfunktion geeignet Ebenso ist ein Drug- onitoring bei Therapie mit NO-Donatoren möglich
DE 196 04 361 A1 offenbart erstmals ein Detektionsverfahren, mit dem physiologisch präsentes NO im Blut von Saugern quantitativ erfaßt werden kann Auf die in dieser Druckschrift enthaltenen Ausfuhrungen wird vollinhaltlich Bezug genommen Das Detektionsverfahren beruht auf der quantitativen Erfassung von Nitrit, welches im Blut aus physiologisch präsentem NO gebildet wird Zur Vermeidung einer raschen Konversion des Nitrits zu Nitrat werden definierte Volumina des Blutes nach Entnahme in definierte Volumina NaOH-Losuπg verbracht und unmittelbar anschließend mit einer definierten Mengen Phosphorsaure neutralisiert Mit Überführung der Probe in die NaOH-Losung (Stopplosung) werden die enthaltenen Blutbestandteile sofort zerstört und der innerhalb der Erythrozyten rasch erfolgende Metabolismus von Nitrit zu Nitrat unterbunden Nach Zentπfugation und Ultrafiltration wird der Nitπt-Gehalt unter Verwendung einer Anionenaustauschersaule hochdruckflussigkeitschromatographisch bestimmt
Das beschriebene Verfahren fuhrt zwar zu einer deutlichen Verminderung des Abbaus von Nitrit zu Nitrat im Blut, aber nicht zu dessen vollständiger Vermeidung Weiterhin kann es durch NaOH zu einer Hamolyse von Erythrozyten kommen, so daß Hämoglobin freigesetzt wird Hämoglobin enthalt an seinen Seitenketten an Schwefelgruppen funk- tionelle Nitrosothiol-Gruppen (Jia L, Bonaventura C, Bonaventura J, Stamler JS S-nitro-
sohaemoglobm a dynamic activity of blood involved in vascular control Nature 1996, 380 221-226, Stamler JS Jia L, Eu JP McMahon TJ, Demchenko IT, Bonaventura J, Gernert K, Piantadosi CA Blood flow regulation by S-nitrosonemoglobin in the physiolo- gical oxygen gradient Science 1997, 276 2034-2037) Diese können in Anwesenheit von NaOH in Nitrit überfuhrt werden, welches durch das Detektionsverfahren dann ebenfalls erfaßt wird
Das Vorgenannte hat eine Verfälschung der Meßergebnisse des Detektionsverfahrens zur Folge, welches ja die quantitative Erfassung des im Blut enthaltenen physiologisch präsenten Stickstoffmonoxids zum Ziel hat In Folge vorgegebener Mengen an Phosphorsaure kann auch nicht für alle Proben sichergestellt werden, daß diese tatsächlich zu der angestrebten Neutralisation fuhrt Dies hat eine erhebliche Streuung der Meßwerte zur Folge, da es in einem Teil der Proben zu einer Hamolyse der Erythrozyten kommt und die im freigesetzten Hämoglobin enthaltenen S-Nitrosothiole unter Einwirkung der Lauge zu Nitrit umgesetzt werden In der Praxis ist es auch nicht immer sicherge-stellt, daß die erhaltenen Proben sofort weiterverarbeitet und der Nitrit-Gehalt bestimmt wird, was die Qualität der Meßwerte weiter verschlechtert und der breiten Anwendung des Detektionsverfahrens in der klinischen Routineanalytik entgegensteht
Es war daher Aufgabe der Erfindung, ein neues, einfach durchzuführendes Detektionsverfahren zur Verfugung zu stellen, welches die oben genannten Nachteile des bekannten Detektionsverfahrens nicht aufweist und auch für die klinische Routineanalytik geeignet ist Insbesondere sollten nach Zugabe der Stopplosung zum Blut ein Abbau von NO in der Probe auf ein Minimum reduziert und die Freisetzung von Nitrit aus den Erythrozyten in Folge Hamolyse und Abbau von freigesetztem Nitrosothiol vermieden werden
Diese Aufgabe wurde gelost, indem ein Detektionsverfahren zur quantitativen Erfassung der endothelialen Dysfunktion zur Verfugung gestellt wird, welches dadurch gekenn- zeichnet ist, daß ein abgemessenes Volumen an Vollblut 1 2 bis 1 10, vorzugsweise 1 5 mit einer 0,9 % G/V NaCI und 3,5 % G/V Citrat enthaltenden Losung verdünnt wird, die enthaltenen Zellen abgetrennt und der Nitπt-Gehalt in der verbleibenden Losung quantitativ bestimmt wird Als Citrat kommen alle Salze in Betracht, die ausreichend löslich sind, um die genannte Losung herzustellen, insbesondere das Natrium- und das
Kaliumsalz Bevorzugt ist Natnumcitrat enthalten Die genannte Citratkonzentration ist auf Tri-Natπumcitrat-Dihydrat bezogen Werden andere Salze verwendet, sind hierzu aquimolare Mengen einzusetzen
Überraschenderweise kommt es nach Zugabe der NaCI und Citrat enthaltenden Losung in dem Detektionsverfahren zu einem fast vollständigen Erliegen des Abbaus von Nitrit zu Nitrat, obwohl die Erythrozyten, die diesen Abbau katalysieren, nicht zerstört werden Vorteilhaft werden die Blutproben nicht mit Lauge versetzt, so daß auch hiermit einhergehende Hamolyse der Erythrozyten mit anschließender Freisetzung von zusätzlichem Nitrit grundsatzlich vermieden wird Weiterhin ist die Anzahl der erforderlichen Verfahrensschritte nach Entnahme der Blutprobe reduziert, da der nach Zugabe von Lauge erforderliche Neutralisationsschπtt entfallt Gegenüber dem bekannten Detektionsverfahren ist das neue Detektionsverfahren einfacher durchzufuhren, unempfindlicher gegenüber Störungen in Folge von Schwankungen bei Probenaufbereitung und fuhrt insgesamt zu verbesserten Meßergebπissen mit geringer Streuung Es ist somit auch für die klinische Routineanalytik gut geeignet
Mit dem vorstehend beschriebenen Detektionsverfahren wird ausschließlich der im Plasma enthaltene freie NO-Anteii bestimmt, ohne daß die weiterhin enthaltenen S- Nitrosothiole, die eine Speicherform für NO darstellen, miterfaßt werden
Vorteilhaft kann aber auch die im Plasma von in Form von S-Nitrosothiolen vorliegendem NO quantitativ bestimmt werden Hierzu wird das nach Abtrennung der zellularen Bestandteile aus dem Blut erhaltene Plasma in zwei Fraktionen aufgeteilt, aus einem Teil hiervon das in Form von S-Nitrosothiolen vorliegende NO freigesetzt und anschließend jeweils in beiden Teilen das aus NO gebildete Nitrit quantitativ bestimmt Im ersten Fall wird die Summe aus freiem NO und aus den S-Nitrosothiolen freigesetztem NO, wahrend im anderen Teil nur die im Plasma enthaltene Menge an freiem NO ergibt Durch Bildung der Differenz aus beiden Werten kann somit die im Plasma enthaltene Menge an S-Nitrosothiolen bestimmt werden Dies ist besonders vorteilhaft, da gefunden wurde, daß die Menge an im Plasma enthaltenen S-Nitrosothiolen direkt mit verschiedenen Risikofaktoren der endothelialen Dysfunktion korreliert Auch wurde gefunden, daß bei Behandlung der Risikofaktoren, wie z B Behandlung der Hyperlipoprotemamie mit CSE-Hemmern, die Menge an im Plasma enthaltenen S-
Nitrosothiolen direkt mit dem Therapieerfolg korrehert Somit ist die Menge an im Plasma enthaltenem S-Nitrosothiol ein wertvoller Parameter sowohl für die Diagnose und Risikoabschatzung der endothelialen Dysfunktion als auch für den Erfolg von deren Behandlung Ebenso geeignet ist er zum Drug-monitoππg von NO-freisetzenden Wirkstoffen
Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Detektionsverfahren zur quantitativen Erfassung der endothelialen Dysfunktion sowie zum Drug-monitonng von NO- freisetzenden Wirkstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein abgemessenes Volumen an Vollblut 1 2 bis 1 10, vorzugsweise 1 5, mit einer 0,9 % (G/V) NaCI und 3,5 % (G/V) Citrat enthaltenden Losung verdünnt wird, die enthaltenen Zellen abgetrennt werden, die verbleibende Losung in zwei Fraktionen geteilt, aus einer Fraktion hiervon an S-Nitrosothiole gebundenes NO freigesetzt wird, in diesem sowie in dem anderen Teil der Losung der Nitritgehalt quantitativ bestimmt wird und aus den erhaltenen Werten für den Nitritgehalt beider Losungen die Differenz gebildet wird
Die Freisetzung von NO aus den im Plasma enthaltenen S-Nitrosothiolen kann durch Zugabe eines Hg(ll)-Salzes, wie z.B HgC^, HgBr2, Hgl2, HgS04, Hg (CH3COO)2 erfolgen Bevorzugt ist HgCI2
Nach einer zweckmäßigen Ausfuhrungsform erfolgt die Freisetzung von NO aus den S- Nitrosothiolen durch Zugabe eines Quecksιlber(ll)salzes zu einer Endkonzentration von ca 2 % (G/V), berechnet auf HgCI2 Kommen andere Quecksιlber(ll)salze zum Einsatz, werden hierzu aquimolare Mengen verwendet
Die Abtrennung der im Blut enthaltenen Zellen erfolgt mit den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren Besonders geeignet ist die Zentπfugation
Wird das Detektionsverfahren in der Kalte durchgeführt, kommt der nur noch sehr lang- sam erfolgende Abbau von Nitrit zu Nitrat vollständig zum Stillstand Vorteilhaft müssen die weiteren Schritte des Verfahrens somit nicht direkt anschließen, sondern können zu einem spateren Zeitpunkt erfolgen Die Proben können auch zur weiteren Untersuchung an ein hierfür eingerichtetes Labor überfuhrt werden, ohne daß es zu einer Verfälschung
der Meßergebnisse infolge von Nitritabbau kommt Das Verfahren ist daher gut geeignet für den Alltagsbetrieb in der Klinik und in der ärztlichen Praxis
Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird das Detektionsverfahren daher in der Kalte durchgeführt Gut geeignet sind Temperaturen zwischen cirka 10°C und 0°C, besonders geeignet ist cirka 4CC
Je nach verwendeter Meßmethodik zur Bestimmung der Nitritmenge fuhren in den Proben enthaltene makromolekulare Bestandteile zu Störungen Erfolgt die Erfassung der Nitritmenge durch optische Meßverfahren, interferieren alle makromolekularen Bestandteile, die Verfärbungen der Probe im Meßbereich zur Folge haben In solchen Fallen ist es zweckmäßig aus der erhaltenen Probe auch alle makromolekularen Bestandteile abzutrennen die zu Verfärbungen fuhren und das Meßverfahren stören
Ein geeignetes Verfahren zur Abtrennung störender makromolekularer Bestandteile ist Ultrafiltration mit Ultrafiltern geeigneter Trenngrenze Eine geeignete Trenngrenze liegt vor, wenn die makromolekularen Bestandteile zurückgehalten werden, die mit der Wellenlange des zur Messung verwendeten Lichtes interferieren Da die Filtrationsdauer mit Abnahme der Porengroße der Ultrafilter zunimmt, ist es zweckmäßig, Ultrafilter mit möglichst großer Porengroße zu verwenden, welche die störenden makromolekularen Bestandteile aber noch zuverlässig abtrennen
Nach einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung wird die mit der NaCI und Citrat enthaltenden Losung verdünnte Blutprobe zunächst zentrifugiert, um insbesondere die enthaltenen zellhaltigen Blutbestandteile abzutrennen und die im Überstand verbleibenden störenden makromolekularen Bestandteile anschließend mittels Ultrafiltration entfernt
Nach einer zweckmäßigen Ausfuhrungsform der Erfindung erfolgt die Abtrennung der Zellen und makromolekularen Bestandteile, indem zunächst 10 min bei 10 000 g zentrifugiert und der erhaltene Überstand in einem Ultrafiltrationsrohrchen mit einem cut- off von 10 000 Dalton 1 Stunde bei 3 000 g zentrifugiert wird
Die quantitative Erfassung des Nitrits in den erfindungsgemaß behandelten Proben kann entsprechend den zu Nitritbestimmung bekannten Methoden vorgenommen werden Neben der HPLC-Methodik wie sie in DE 196 04 361 A1 beschrieben ist, kommt hierfür auch floureszenzspektroskopische Bestimmung nach saurekatalysierter Umsetzung mit 2,3-Dιamιnonaphthalen (DAN) in Betracht (Misko TP, Schilling RJ, Saivemini D Moore WM, Curπe MG A flourometπc assay for the measurement of nitπte in biological samples Anal Biochem 1993, 214 11-16)
Gegen die HPLC-Bestimmung spricht der relativ hohe apparative Aufwand sowie der hohe Zeitbedarf So ist es nach jedem Durchlauf erforderlich daß die auf die Säule aufgegebene Probe wieder vollständig von dieser entfernt wird Weiterhin wäre die Aufreinigung der Probe mit einer Vorsaule erforderlich um eine Verschmutzung der Säule mit in den Proben enthaltenem Eiweiß zu verhindern
Das floureszenzspektroskopische Meßverfahren ist hochempfindlich für Nitrit und geeignet, die geringen Konzentrationsanderungen von Nitrit im Blut zu erfassen, welches aus dem physiologisch präsenten NO gebildet wird Nachteilhaft ist ein Meßfehler als Folge von Interferenzen mit im Blut enthaltenen Bestandteilen nicht immer zuverlässig vermeidbar Insgesamt ist dieses Verfahren weniger robust
Ein weiteres Verfahren zur Bestimmung von Nitrit ist dessen photometrische Bestimmung nach Umsetzung mit Sulfanilamid und N-(1-naphthyl)-ethylendιamιn im sauren Milieu (Gness-Reaktion) Diese Methode ist zwar einfach und mit geringem apparativen Aufwand durchzufuhren ist aber mit einer Nachweisgrenze von cirka 1 μmol/l zu unempfindlich, um für das Detektionsverfahren geeignet zu sein In einer Weiterentwicklung dieser Methode wird die photometπsche Messung des Nitrits nach dessen Umsetzung mit dem Gπess-Reagenz in einem Fluß-Injektions-Assay durchgeführt (Pratt PF, Nitipatikom K, Champbell WB Simultaneous determination of nitπte and nitrate in biological samples by multiChannel flow injection analysis Anal Biochem 1995, 231 383-386) Hierdurch gelang es die Nachweisgrenze für Nitrit auf 25 nM abzusenken
Dieses ist jedoch ebenfalls nicht empfindlich genug um die geringen Schwankungen des Nitritgehaltes im Blut als Folge des Abbaus von physiologisch präsentem NO zu erfassen Auch ergeben sich hohe Streuungen der photometπsch ermittelten Meßwerte
mfolge inteπndividuell unterschiedlicher Absorption der einzelnen Blutproben im Meßbereich
Nach Durchfuhrung umfangreicher Versuche wurde eine Methode zur Bestimmung des Nitπtes in den Proben gefunden, welches die o g Nachteile nicht aufweist
Im erfindungsgemaßen Detektionsverfahren erfolgt die Bestimmung des Nitritgehaltes bevorzugt nach dieser Methode Nach dieser bevorzugten Ausfuhrungsform des Detektionsverfahrens erfolgt die quantitative Erfassung des Nitπtgehaltes photometπsch nach Durchfuhrung der Gnessreaktion, wobei die Auswertung entsprechend dem Standard- additionsverfahren vorgenommen wird Bei verhältnismäßig geringem apparativen Aufwand ist es hierdurch möglich, Nitrit mit einer Nachweisgrenze von wenigen nM hochsensitiv zu bestimmen und gleichzeitig einen hohen Probendurchsatz zu erzielen Die Bestimmung ist robust und preiswert und daher für die klinische Routineanalytik besonders gut geeignet
Bei der Durchfuhrung des Detektionsverfahrens ist jedwede Kontamination mit Nitrit zu vermeiden, die zu einer Verfälschung des Meßergebnisses fuhrt Neben der Verwendung hochreiner Chemikalien ist auch darauf zu achten, daß die Behaltnisse zur Ent- nähme und Aufbereitung der Blutprobe bis hin zur Messung sowie alle Geratschaften, mit welcher diese in Kontakt kommt, weitgehend frei von Nitrit sind Die erforderlichen Losungen sollten je nach Bedarf aus den πichtkontaminierten Bestandteilen frisch zubereitet werden, da die Losungen aus der Luft Stickoxide aufnehmen, die sich hier zu Nitrit umsetzen können
Für das Untersuchungslabor ist es aber recht aufwendig, die für die Durchfuhrung des Detektionsverfahrens erforderlichen Chemikalien und Behaltnisse jeweils vorab im Hinblick auf Nitritkontamination zu untersuchen Vorteilhaft ist, wenn diesem eine Zusammenstellung der erforderlichen Materialien zur Verfugung steht, welche jeweils nicht oder nur gering mit Nitrit kontaminiert sind und zur Durchfuhrung des Detektionsverfahrens geeignet ist Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Kit für die Durchfuhrung des erfindungsgemaßen Detektionsverfahrens, welches a) ein Behältnis mit NaCI, b) ein Behältnis eines Citratsalzes, c) ein Behältnis mit Wasser, d) Venenpunktionsbesteck und e) eine Spritze enthalt Zur Durchfuhrung des Detektionsverfahrens
wird aus dem enthaltenen NaCI, dem Citrat und dem Wasser die Stopplosung hergestellt Die Blutprobe wird mittels dem Venenpunktionsbesteck und der Spritze entnommen und wie beschrieben mit der NaCI und Citrat enthaltenden Losung verdünnt Der Abbau von in der Blutprobe enthaltenem Nitrit wird hierdurch auf ein Minimum reduziert Wird die Probe anschließend in der Kalte gelagert, kommt er vollständig zum Stillstand
Nach einer zweckmäßigen Ausfuhrungsform des Kits sind in diesem zusätzlich zu den genannten Bestandteilen Zentπfugenrohrchen zur Plasmazentπfugation sowie Zentnfugenrohrchen mit passenden Ultrafiltrationsrohrchen zur Durchfuhrung der Ultrafiltration enthalten Vorzugsweise sind Ultrafiltrationsrohrchen mit einem cut-off von 10 000 Dalton enthalten
Erfolgt die quantitative Bestimmung des Nitritgehaltes photometrisch nach Durchfuhrung der Gπess-Reaktion, ist es zweckmäßig, daß die für die Gπess-Reaktion erforderlichen Chemikalien ebenfalls im Kit enthalten sind Nach einer zweckmäßigen Ausfuhrungsform des Kits zur Durchfuhrung des Detektionsverfahrens sind daher weiterhin a) ein Behältnis mit Sulfanilamid, b) ein Behältnis mit N-(1-naphthyl)-ethylendιamιn gelost in Salzsaure, c) ein Behältnis mit einem Nitritsalz, vorzugsweise Natπumnitπt und d) ein Behältnis mit Wasser enthalten
Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausfuhrungsform sind zusätzlich Einwegreaktions- gefaße zur Vorbereitung der Einzelproben für die photometrische Messung enthalten
Die Ausfuhrungsbeispiele, ohne darauf beschrankt zu sein, erläutern die Erfindung
Entnahme und Aufarbeitung der Blutproben
Die Proben sowie alle vorbereiteten Losungen und verwendeten Zentrifugen wurden, soweit nicht anders erwähnt, auf Eis gelagert, bzw auf 4°C vorgekuhlt Die Entnahme der Blutproben erfolgte mittels Venenpunktionsbesteck in Einweg-Plastikspπtzen
Zur Aufarbeitung des Blutes wurden zwei unterschiedliche Varianten einer Stopplosung eingesetzt A) das abgenommene Blut wurde sofort zu gleichen Volumenteilen mit einer 0 1 N NaOH-Losung, welche in Einweg-Plastikspπtzen vorgelegt wird vermischt Im
Anschluß wurde das Gemisch aus Stopplosung und Blut mit einem Standardvolumen 1 molarer H3P04 auf einen pH-Wert von 7 eingestellt Alternativ zu dieser Methode wurde das Blut B) sofort unter einer Verdünnung von 1 5 in eine 0 9 %ιge (G/V) Kochsalzlosung (NaCI, 308 mOsm/l, 154 mM) mit 3,5 % (G/V) Citrat (tπ-Natπumcitrat-Dihydrat) ebenfalls in vorbereiteten Einwegspritzen aufgenommen
Bei beiden Varianten erfolgte eine 10-mιnutιge Zentπfugation bei 10 000 g Der klare Überstand wurde anschließend in gekühlte Ultrafiltrationsrohrchen (cut-off 10 000 Dalton) überfuhrt Diese Zentπfugation erfolgte bei 3 000 g über einen Zeitraum von einer Stunde Parallel zu jeder Aufarbeitung wurden Leerwerte mitgefuhrt, wobei die vorbereitete Stopplosung entsprechend den Blutproben aufgearbeitet und behandelt wurde
Die Entnahme und Aufarbeitung der Blutproben für die Bestimmmung der an S- Nitrosothiolen gebundenen Menge an NO erfolgte wie unter Variante B beschrieben, jedoch mit dem Unterschied, daß die Proben vor Durchfuhrung der Ultrafiltration in zwei Fraktionen geteilt werden, eine Fraktion hiervon mit einer wässrigen HgCI2 enthaltenden Losung zu einer Endkonzentration von 2 % (G/V) versetzt und 10 min inkubiert wird
Quantitative Bestimmung des Nitntqehaltes
Die quantitative Bestimmung des Nitritgehaltes der aufbereiteten Blutproben erfolgte in einem Flußinjektionsverfahren durch photometrische Bestimmung unter Durchfuhrung der Gπess-Reaktion Messung und Auswertung wurden entsprechend dem Standard- additionsverfahren vorgenommen Die Flow-Injection Anlage zur quantitativen Bestimmung von Nitrit besteht aus einer HPLC-Pumpe (Shimadzu LC-6A, Japan), einem automatischen Probenaufgeber (Spark Holland Triathlon, NL), einem UV-Detektor (Shimadzu SPD-6AV, Japan) und einem Integrator zur Datenaufnahme (Shimadzu C- R4AXC Chromatopac Japan) die Kapillaren bestehen aus Polyetheretherketon Als Laufmittel dient das Gπess-Reagenz bestehend aus aquimolaren Mengen Sulfanilamid und in 1 %ιger Salzsaure gelöstes N-(l-naphthyl)-ethylendιamιn) Die Flußgeschwindig- keit des Laufmittels betrug 1 ml pro Minute
Zur Messung des Nitritgehaltes der Blutproben wurden diese jeweils zu je 5 Einzel- proben von 190 μl in Einwegreaktionsgefaße aliquotiert und mit jeweils 10 μl wässriger Losungen aufsteigenden Nitritkonzentration (Natriumnitrit, Endkonzentration = 0, 50, 100, 200, 400 nM) versetzt Die erhaltenen Proben wurden durch den Probenaufgeber in das Laufmittel injiziert und der sich ergebende Farbumschlag im UV-Detektor mit einem Volumen von 8 μl bei einer Wellenlange von 545 nM bestimmt Zur Auswertung wurden die aus jeweils einer Blutprobe hervorgegangenen 5 Meßwerte aufsteigender Nitritkonzentration (Peakhohen Y-Werte) graphisch gegen die jeweilige Nitritkonzentration (X- Werte) aufgetragen, eine lineare Regression durchgeführt und der Schnittpunkt der erhaltenen Geraden mit der X-Achse (Y=O) ermittelt Dieser entspricht der in der aufgegebenen Probe enthaltenen Nitπtkonzentration Nach mathematischer Korrektur des Verdunnungsfehlers und Substraktion der Leerwerte ergaben sich die Ausgangskonzentrationen der entnommenen Blutproben
Zur Bestimmung der an S-Nitrosothiole gebundenen NO-Menge wurden die mit dem Quecksιlber(ll)salz inkubierten Proben sowie die Proben ohne Quecksιlber(ll)salz unter jeweils gleichen Bedingungen wie vorstehend beschrieben behandelt, gemessen und ausgewertet Die jeweils erhaltenen Nitntmengen der Proben mit und ohne Zusatz an Quecksιlber(ll)salz wurden anschließend voneinander subtrahiert
Abbildung 1 zeigt die Konzentrationsanderung von Nitrit im Blut direkt nach Zugabe einer ungekuhlten Citratlosung sowie nach anschließender Lagerung bei Raumtemperatur über 10, 20, 30 und 60 Minuten Dargestellt ist die Änderung des Nitritgehaltes einer Probe mit (Kreise) und ohne (Dreiecke) Zusatz von 4 000 nM NaN02 Es ergibt sich, daß der Nitritgehalt nach Zugabe der Stopplosung unabhanging vom Ausgangswert nur noch langsam abnimmt
Abbildung 2 zeigt die Serumkonzentrationen von Nitrit in Blutproben unterschiedlicher Probanden, die mit unterschiedlichen Nitritmengen versetzt und ab Aufnahme in der eis- gekühlten Citratlosung bis zur weiteren Aufarbeitung unterschiedlich lange Zeiträume gekühlt gelagert wurden Es ergibt sich daß bei Verwendung von vorgekuhlter Citratlosung und Kühlung der hiermit versetzten Blutprobe die noch vorhandene Abnahme des Nitritgehaltes vollständig zum Stillstand kommt
Abbildung 3 zeigt die Wiederfindungsrate der im Blut enthaltenen Nitritkonzentration nach Behandlung der Blutproben gemäß a) Variante A, jedoch ohne Neutralisation der Probe mit H3P04 (offene Quadrate), b) gemäß Variante A ohne Änderung, d h mit Neutralisation mit H3P0 (gefüllte Quadrate) und c) gemäß Variante B (offene Kreise) Dargestellt sind die Mittelwerte von jeweils 5 Blutproben mit Standardabweichung Wie sich hieraus ergibt, kommt es nach Behandlung mit 0,1 N NaOH zu einer massiven Abnahme der in den Blutproben enthaltenen Nitritmenge Nach 3 Stunden sind nur noch 33 % der initial enthaltenen Nitritmenge nachweisbar Bei Neutralisation der Blutproben mit H3P0 ist die Wiederfindungsrate zwar erhöht, doch kommt es auch unter diesen Bedingungen zu einer deutlichen Abnahme der anfanglich enthaltenen Nitritmenge Demgegenüber ist der initiale enthaltene Nitritgehalt der Blutproben auch nach 3 Stunden vollständig wiederzufinden
Mit der beschriebenen Methodik wurden unter Verwendung der Citratlosung Untersu- chungen an über 40 Probanden durchgeführt und die Zuverlässigkeit der Ergebnisse geprüft Da Nitrit als Marker der endothelialen NO-Synthese Verwendung finden soll, wurden die Nitπtkonzentrationen auch nach Infusion aufsteigender Dosierungen am Ace- tylcholin bestimmt Acetylcholin wurde in die Arteria brachialis infundiert, wobei gleichzeitig die hierdurch bewirkte Endothel-abhangige Änderung des Blutflusses am Unterarm plethysmographisch bestimmt wurde
In Abbildung 4 ist in Summenstatistik die Steigerung des Blutflusses im Unterarm (A) sowie die Serumnitritkonzentration (B) von 12 Probanden gegenüber der Acetylcholm- konzentration aufgetragen Ein Vergleich dieser Ergebnisse mit den entsprechenden Ergebnissen des Detektionsverfahrens des Standes der Technik (Abbildung 1 von DE 196 04 361 A1) zeigt eine deutlich geringere Streuung der Meßwerte für das neue Detektionsverfahren Bei Auftragung der Nitritwerte gegen den gemessenen Blutfluß ergibt sich eine hochsignifikante Korrelation, die lineare Regressionsanalyse ergab ein
Abbildung 5 zeigt die diagnostische Relevanz von zirkulierenden S-Nitrosothiolen 180 Patienten mit koronarer Herzkrankheit wurden entsprechend der Anzahl ihrer kardiovaskulären Risikofaktoren (arterielle Hypertonie, Nikotinkonsum (> 20 Packungsjahre), Diabetes mellitus, Hyperlipoproteinamie) gruppiert Parallel wurden die S-Nitrosothiole im
Plasma bestimmt als Marker der zirkulierenden NO-Speicher Diese NO-Speicher sind mit zunehmendem atherogenen Risikoprofil reduziert als Indikator einer endothelialen Dysfunktion
Abbildung 6 zeigt die physiologische Relevanz des Endothels für zirkulierende S- Nitrosothiole Am Modell der Knock-out-Maus (KO), welche im Vergleich zum Wildtyp (WT) keine endotheliale NO-Synthase besitzt, konnte gezeigt werden, daß das Endothel zu mindestens 50 % die zirkulierenden NO-Speicher auffüllt Dies bedeutet im Umkehrschluß, daß die zirkulierenden S-Nitrosothiole eine endotheliale Dysfunktion prinzipiell anzeigen können
Abbildung 7 zeigt die pathophysiologische Relevanz zirkulierender S-Nitrosothiole Am Modell der genetisch determinierten Hyperlipoproteinamie (WHHL, Watanabekaninchen) konnte im Vergleich zum Kontrollstamm (NZW, New Zeeland White Kaninchen) gezeigt werden, daß es bei der Hyperlipoproteinamie, die mit einer endothelialen Dysfunktion einher geht, zu einer signifikanten Reduktion zirkulierender NO-Speicher kommt Ferner konnte im Kontrolistamm gezeigt werden, daß die bekannte altersabhangige Reduktion der Endothelfunktion ebenfalls durch die Reduktion der Konzentration zirkulierender S- Nitrosothiole angezeigt wird
Abbildung 8 zeigt die therapeutische Relevanz zirkulierender S-Nitrosothiole Am gleichen Modell des WHHL-Kanmchens konnte gezeigt werden, daß eine Therapie der Hyperlipoproteinamie mittels CSE-Hemmung zu einer drastischen Normalisierung der endothelialen NO-Bildung (EC-NO) und damit einhergehend zur Normalisierung zirkulierender NO-Speicher fuhrt