Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
H. Jomaa

Vitamin-D-Epimere

Vitamin-D-Epimere
Englischer Begriff
vitamin D epimers
Definition
Vitamin-D-Epimere sind Stereoisomere, die sich in der Konfiguration in nur einem asymmetrischen Kohlenstoffatom unterscheiden. Bei der Nomenklatur wird einem des Epimeren-Paars der Präfix epi- hinzugefügt.
Molmasse
C3-epi-25(OH)D3 400,64 g/mol.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Mehrere Vitamin-D-Epimere, 3-epi-1,25(OH)2D3, 3-epi-24,25(OH)2D3, 3-epi-24,25(OH)2D3-24-glucoronid und 3-epi-25(OH)D3, wurden bisher nachgewiesen. Die Epimere 3-epi-25(OH)D3 und 25(OH)D3 unterscheiden sich nur in der Konfiguration der Hydroxylgruppe am C3-Kohlenstoffatom (C-3α- und C-3β-Hydroxy). Die Herkunft der Vitamin-D-Epimere ist noch nicht geklärt. In-vitro- und In-vivo-Studien bieten Evidenzen, dass Epimere endogen produziert werden. Enzyme, die an der Entstehung beteiligt sind, wurden bisher nicht beschrieben. Vitamin-D-Epimere werden in allen Altersgruppen nachgewiesen. C3-epi-25(OH)D-Konzentration zeigt eine positive Korrelation mit der 25(OH)D3-Konzentration und ein ähnliches saisonales Verhalten mit einer Zunahme in den Sommermonaten. Studien zeigen höhere Konzentrationen der C3-Epimere im Neugeborenen als im Serum der Mutter, wobei die Konzentration mit einer möglichen Supplementierung der Mutter mit Vitamin D während der Schwangerschaft positiv korreliert. Auch hier wird eine endogene Synthese im Neugeborenen angenommen.
Ergebnisse aus Untersuchungen über Epimere-Konzentrationen divergieren zum Teil stark, weil in verschiedenen Populationen durchgeführt und weil sich Bestimmungstechnik mit aufkeimenden Interesse an Vitamin-D-Epimeren rapide entwickelt. So wurden in einer ersten Studie das 3-epi-(OH)D3 mit Konzentrationen zwischen 5–92 ng/mL (zwischen 8,7–61,1 % vom Gesamt-25(OH)D) in 22,2 % der untersuchten Säuglinge nachgewiesen. Untersuchungen mit Nabelschnurblut zeigen das Vorkommen des C3-epi-25(OH)D3 in allen untersuchten Proben mit einer Konzentration von 5,2 nmol/L (Median) und einem Anteil von 6,6 % am Gesamt-25(OH)D. Die Angaben über C3-Epimere-Nachweise in Erwachsenen schwanken zwischen 0–100 % der Teilnehmer. In einer größeren Kohorte wurden bei 33,4 % der weißen und 15 % der schwarzen Teilnehmer Anteile des C3-epi-25(OH)D mit 3,23 % und 2,25 % am Gesamt-25(OH)D bestimmt. Über den Nachweis von Vitamin-D2-Epimeren gibt es diskrepante Berichte.
Funktion – Pathophysiologie
Zur Funktion der Epimere, insbesondere zu den C3-Epimeren von 25(OH)D3 und 1,25(OH)2D3 gibt es nur wenige Untersuchungen im Zellmodell und im Rattenmodell. Dort zeigen die eingesetzten Epimere keine signifikanten Unterschiede bezüglich der untersuchten biologischen Funktionen.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Präanalytik
Nüchternblutentnahme. Stabilität bei Raumtemperatur und bei 4 °C gegeben. Zur längeren Aufbewahrung tiefgefrieren bei −20 °C.
Analytik
LC-MS/MS-Verfahren.
Referenzbereich – Erwachsene
Nicht verfügbar.
Referenzbereich – Kinder
Nicht verfügbar.
Indikation
Gegenstand der Forschung.
Diagnostische Wertigkeit
Epimer-Paare zeigen zumeist ähnliche Verhalten in der Chromatografie. In der Massenspektrometrie können Epimere aufgrund der gleichen Masse nicht unterschieden werden. Auch ergeben sich in der MS/MS-Tandemdetektion keine Unterschiede, da in der Regel gleiche Fragmentierungsmuster vorliegen. In Abhängigkeit vom verwendeten Antikörper/Bindungsprotein zeigen Epimere in der Regel unterschiedliches Verhalten in den Immunoassays. So wird 3-epi-25(OH)D3 in 25(OH)-Vitamin-D-Immunoassays nicht, jedoch in LC-MS/MS-basierten Gesamt-25(OH)D-Bestimmungen zumeist mit erfasst. Mit dem zunehmenden Interesse, den Vitamin-D-Status unabhängig von der Konzentration der Epimere zu bestimmen, wurden LC-MS/MS-Tandemverfahren etabliert, die eine parallele Bestimmung von 10 Vitamin-D-Analoga erlauben. Mit der fortschreitenden Entwicklung der Verfahren zur Vitamin-D-Epimer-Bestimmung zeigen aktuelle Studien, dass Vitamin-D-Epimere nicht zu einer Fehlbeurteilung des Vitamin-D-Status führen.
Literatur
Cooke et al (2016) 25-Hydroxyvitamin D C3-epimer is universally present in neonatal Western Australian samples but is unlikely to contribute to diagnostic misclassification. Ann Clin Biochem 53(5):593–598CrossRefPubMed
Karras SN, Kotsa K, Angeloudi E, Zebekakis P, Naughton DP (2017) The road not so travelled: should measurement of vitamin D epimers during pregnancy affect our clinical decisions? Nutrients 9:90CrossRefPubMedCentral
Lutsey PL, Eckfeldt JH, Ogagarue ER, Folsom AR, Michos ED, Gross M (2015) The 25-hydroxyvitamin D C-3 epimer: distribution, correlates, and reclassification of 25-hydroxyvitamin D status in the population-based Atherosclerosis Risk in Communities Study (ARIC). Clin Chim Acta 442:75–81CrossRefPubMedPubMedCentral