Neutrophilen-Gelatinase-assoziiertes Lipocalin

Lipocalin 2; lcn2; Siderocalin; Uterocalin; NGAL

neutrophil gelatinase-associated lipocalin

NGAL ist ein an Gelatinase (Matrix-Metalloproteinase 9) gebundenes Polypeptid aus der Lipocalin-Familie mit hoher Affinität zu den Eisenion-bindenden Siderophoren von aeroben Bakterien und Pilzen.

Polypeptid mit 178 Aminosäuren, eine trichter- oder kelchartige Struktur bildend, in deren Innerem lipophile Substanzen (Siderophoren der Mikroorganismen) gebunden und nach Verschluss der Trichteröffnung in das Innere von Zellen transportiert werden.

Ca. 25 kDa (Monomer), 45 kDa (Homodimer), 135 kDa (Heterodimer mit Metalloproteinase 9).

NGAL wurde erstmals aus neutrophilen Granulozyten des Bluts isoliert. Weitere Syntheseorte von NGAL sind Nieren-, Darm-, Leber- und Lungenepithelzellen. Lipocaline wie NGAL verfügen über die Fähigkeit, eine breite Palette von Molekülen zu binden. NGAL bindet insbesondere sog. Siderophoren. Dies sind von Mikroorganismen an die Umgebung exponierte und nach Bindung von Eisenionen wieder aufgenommene Molekülkomplexe. Indem NGAL des Säugerorganismus‘ Siderophoren bindet und dadurch dem Mikroorganismus entzieht, erleiden diese einen Eisenmangel, der zu Wachstums- und Vermehrungshemmung führt. NGAL ist nach diesem Modell ein Teil der Immunantwort des Säugerorganismus auf Infektionen.

Unter physiologischen Bedingungen wird NGAL in nur geringen Mengen produziert (Neutrophile vorwiegend Homodimer, wenig Monomer; Tubuluszellen vorwiegend Monomer, wenig Heterodimer). Zellschädigung führt zur Induktion der NGAL-Synthese und zu gesteigerter NGAL-Freisetzung. Im Blut zirkulierendes NGAL wird glomerulär filtriert und in den Nierentubuli effizient resorbiert. Es ist also nicht die Quelle des Urin-NGAL. Dieses soll aus einer verstärkten Synthese in und Freisetzung aus geschädigten distalen Tubuluszellen stammen (monomeres NGAL).

EDTA-Vollblut oder -plasma (Triage-Schnelltest); Urin zeitnah 5 Minuten bei minimal 400 × g zentrifugieren (Information zu CMIA-Test).

EDTA-Blut: 24 Stunden, sonst abzentrifugieren und bei –22 °C einfrieren; Urin: 24 Stunden bei 22–30 °C und 7 Tage bei 2–8 °C; darüber hinaus: einfrieren.

Keine besonderen Anforderungen.

Fluoreszenzimmunoassay (Triage-Schnelltest; Blut, Plasma, Serum, Urin), Chemilumineszenz-Mikropartikel-Immunoassay (CMIA; Urin); ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) und Western blot.

ng/mL.

μg/L.

Stark testabhängig; Antikörper erfassen Mono- und Dimere unterschiedlich stark. Triage-Schnelltest: 150 ng/mL (Wert aktuell in klinischer Erprobung; Quelle: Alere GmbH).

CMIA: <132 ng/mL (95 %-Perzentile von Probanden mit Serum-Kreatinin-Konzentrationen zwischen 0,7 bis <1,5 mg/dL und einer Urinprotein/Urinkreatinin-Ratio <200 mg/g; n = 196) (Quelle: Abbott 2009).

s. Erwachsene.

Die akute Nierenschädigung (ältere Nomenklatur: akutes Nierenversagen) kann anhand der konventionellen Marker wie z. B. Kreatinin im Serum für eine effiziente Intervention nicht frühzeitig genug erkannt und in ihrer Ätiologie differenziert werden. Mögliche Einsatzgebiete für NGAL-Messungen sind:

Hauptkritikpunkte sind a) die Unfähigkeit bestehender NGAL-Testsysteme zur Abtrennung tubulärer monomerer NGAL von monomerer NGAL anderer Quellen (Myokard, Neutrophile, Fibroblasten) und die damit einhergehende mangelnde diagnostische Spezifität bzgl. akutem Nierenversagen z. B. unter Herz-OP, b) die variierende Spezifität der Tests bzgl. der verschiedenen NGAL-Strukturen und c) das Fehlen validierter Referenzbereiche und testunabhängiger klinischer Entscheidungsgrenzen. Eine abschließende Bewertung ist deshalb derzeit nicht möglich. Neben der u. g. Literatur finden sich mehrere Übersichten in der Zeitschrift Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (2012; 50:Nummer 9).