Ein Propeptid als Biomarker
Subtypisierung des Von-Willebrand-Syndroms
Trillium Diagnostik 2018; 16(4): 238-239
Wer glaubt, dass ein halbes Jahrhundert nach der Entdeckung des Von-Willebrand-Faktors alle analytischen und diagnostischen Fragen beantwortet sind, irrt: Eine ganze Reihe von Studien weisen darauf hin, dass bestimmte Mutationen im VWF-Molekül zu einer veränderten Metabolisierung führen.
Schlüsselwörter: Von-Willebrand-Syndrom, VWF, VWFpp
Bei einem Mangel an Von-Willebrand-Faktor (VWF) kommt es zu einer Beeinträchtigung der Hämostase mit Blutungen, während erhöhte Werte ein erhebliches Thromboserisiko darstellen [1]. Der multimere VWF (Molekulargewicht bis über 20.000 kDa) hat wichtige Funktionen in der Primärhämostase, insbesondere bei der Adhäsion und Aggregation der Thrombozyten an Kollagen in verletzten subendothelialen Bereichen der Gefäßwand. Außerdem ist VWF das Trägerprotein für Faktor VIII und schützt diesen vor vorzeitiger Proteolyse, sodass man bei VWF-Mangel oft, aber nicht immer, niedrigere Spiegel von FVIII – verbunden mit einer abnormalen aPTT – findet.
Schwierige Diagnostik
Dem Von-Willebrand-Syndrom (VWS) liegt ein VWF-Mangel zugrunde. Dieser ist weltweit mit einer Häufigkeit von ca. 1% der Bevölkerung die häufigste vererbte Blutungserkrankung. Die schwierige Diagnostik und die Zuordnung des VWF-Mangels zu einem Subtypen erfolgt mit einer Kombination von verschiedenen Labortests [2]. Je nach Befundkombination mit Anamnese, Antigen- und verschiedenen Funktionstests, aPTT und FVIII, Plättchen-Aggregometrie, Sequenzierung des Gens, Multimerenanalyse sowie Berücksichtigung der Blutgruppe und Thrombozytenzahl werden Patienten mit VWS in verschiedene Kategorien unterteilt: Typ 1 mit teilweisem Mangel bzw. Typ 3 mit komplettem Fehlen von VWF (sehr selten) sowie Typ 2 mit einem funktionellen Mangel (häufiger), der in verschiedenen Varianten 2A, 2B, 2M und 2N auftritt.
Enttäuschendes Ergebnis
Eine aktuelle Studie von Boender et al. [3] zeigt die diagnostischen Schwierigkeiten, die trotz immer besserer und hochautomatisierter Tests für VWF nach wie vor bestehen. Bei 661 Patienten mit VWS wurden verschiedene häufig verwendete VWF-Tests miteinander verglichen, darunter auch neue vollautomatisierte Verfahren. Dabei zeigte sich erfreulicherweise eine insgesamt sehr gute Korrelation der Methoden, jedoch wurden immerhin ca. 20% der Patienten unterschiedlichen Subtypen des VWF-Mangels zugeordnet. Dieses doch etwas enttäuschende Ergebnis veranlasste die Autoren, die Diagnostik des VWF-Mangels noch einmal auf den Prüfstand zu stellen.
Eine Möglichkeit für eine genauere Klassifizierung ergibt sich, wenn man neben strukturellen Unterschieden durch Mutationen, die insbesondere für die Typ-2- Varianten verantwortlich sind, auch die unterschiedliche Metabolisierung von VWF-Varianten berücksichtigt. VWF wird in Endothelzellen und Megakaryozyten zunächst in einer komplizierten Reihe von Schritten synthetisiert, an der auch eine Reihe von Enzymen beteiligt sind, die zum Beispiel die Anheftung von Kohlenhydraten, Bildung von Disulfidbrücken oder proteolytischen Spaltungen katalysieren.
Die Rolle des Propeptids
Ein wichtiger Schritt dabei ist die Abspaltung eines Propeptids (VWFpp) durch die Protease Furin (Abb. 1). Intrazellulär sind die beiden Spaltprodukte VWF und VWFpp im Golgiapparat noch (nicht-kovalent) verbunden; erst nach der Freisetzung ins Blut entsteht der endgültige VWF ohne Propeptid.
VWF und VWFpp werden aus den Weibel-Palade-Körpern des Endothels bzw. aus α-Granula der Thrombozyten in äquimolaren Mengen ins Blut sezerniert und dissoziieren. VWFpp erreicht dabei eine Konzentration von ungefähr 1 µg/ml, was etwas einem Zehntel der Menge an VWF entspricht. Die Ursache für diesen Konzentrationsunterschied sind die Halbwertszeiten beider Proteine, mit nur ca. zwei Stunden für VWFpp und acht bis zwölf Stunden für VWF. Die verschiedenen Abbauraten wiederum resultieren aus den jeweiligen Stoffwechselwegen: VWF wird über verschiedene Rezeptoren an Makrophagen und in der Leber Scherkraft-abhängig gebunden und metabolisiert [4].
Die VWFpp/VWF Ratio
Über die Messung des Verhältnisses von VWFpp und VWF lässt sich eine unterschiedliche Metabolisierung von VWF-Molekülen erkennen und die Charakterisierung von VWF-Mutationen verbessern [5–7]. VWFpp kann man inzwischen spezifisch mit einem ELISA messen, in der neuesten Version sogar in ca. 90 Minuten [8].
Die VWFpp/VWF Ratio wurde zunächst bei niedrigen VWF-Werten empfohlen, um die Differenzierung des VWS vom Typ 1 und Typ 3 zu verbessern; eine Übersicht über einschlägige Studien an einer Vielzahl von Patienten findet sich in Ref. [4]. Diese Differenzierung hat durchaus therapeutischen Wert, denn bei Patienten mit geringer VWF-Restaktivität (Typ 1, Subgruppe 1C für verminderte „Clearance“) lässt sich endogenes VWF meist kostengünstig mit Desmopressin (DDAVP) aus den Endothelzellen mobilisieren, sodass die Konzentration in der Zirkulation trotz beschleunigter Clearance für therapeutische Fragestellungen mit mäßigem Blutungsrisiko (z. B. Zahnextraktionen) ausreicht. Beim absoluten Mangel (= Typ 3) gelingt dies allerdings nicht; hier erfordert die Blutstillung VWF-Konzentrate.
Inzwischen werden aber Unterschiede bei der Metabolisierung von VWF selbst bei Patienten im Bereich der „Grauzone“ mit 30 bis 50 IU/dl vermutet [9]. Auch bei vielen Patienten mit VWF-Mangel vom Typ 2 oder Typ 3 scheint eine unterschiedliche Clearance aufzutreten, die wohl mit der Art der jeweiligen Mutationen sowie mit dem Glykolysierungsmuster des VWF-Moleküls in Verbindung stehen [4, 7]. Es ist zu erwarten, dass diese noch recht neuen Ergebnisse mit Einsatz des neuen Parameters VWFpp die Diagnose und Typisierung von Patienten mit VWS verbessert, und damit auch zu einer rationalen, manchmal kostengünstigeren Therapie beiträgt.
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