Messung von Cortisol bei Patienten mit septischem Schock: Vergleich zwischen Immunoassays und LC-MS/MS Michael Vogeser Institut für Klinische Chemie Klinikum der Universität München

Anpassung des Körpers an mittel- und längerfristige Bedrohung → Glucose bereitstellen (Lipolyse und Proteinkatabolismus) → Kreislauf stabilisieren (Na-Retention, Katecholamin-Sensibilisierung) → Immunmodulation (Limitierung und Augmentation)  Physiologischerweise Sekretion in Tagesrythmus  Unter maximalem Stress ca. 20-fach gesteigerte adrenale Sekretion Cortisol - Physiologie

 Automatisierte, kompetitive Immunoassays  Indikationen: - Autonome Nebennierenrinden-Überfunktion (Cushing-Syndrom) Hypertension, Diabetes, Infektneigung, Zyklusstörungen, etc. - Nebennieren-Insuffizienz (Addison-Syndrom) Auto-immunogene NNR-Destruktion Hypophysen-Insuffienz NNR-Atrophie unter exogenen Steroiden Meningokokken-Sepsis: Einblutung in die NNR (Waterhouse-Friedrichsen-Syn.) Cortisol - Messung

Ist die NNR-Insuffizienz bei Schwerkranken ein häufigeres Phänomen?  In den 60er- / 70er-Jahren Gabe von hochdosierten Steroiden bei Sepsis mit letztlich negativen Effekten  In den 90er Jahren Versuche mit niedriger Dosierung (physiologisch statt pharmakologisch) mit positiven Effekten Annane-Studie 2004  Wirkung v.a. bei mangelnder ACTH-Stimulierbarkeit → CIRCI = critical illness related corticosteroid insufficiency  Ursachen ? „Adrenostatine“ ? Rezeptor-Defizienz ? CIRCI

Labordiagnostische Beschreibung von CIRCI nach Annane: Anstieg des Serum-Cortisols 60 min. nach Injektion von 125 µg ACTH i.v. um < 9 µg/dL CIRCI

Annane-Resultate reproduzierbar ?  doppelblind (Cortisol vs. Placebo), randomisiert  multizentrisch  exakte Einschlusskriterien, präzises Dosierungsschema  diagnostischer Studienarm : ACTH-Stimulations-Test vor Studieneinschluss Messung von Cortisol (Basis-Wert und nach 60 min.) Aliquotierung der Proben Cortisol-Messung lokal und Messung zentral in München  499 Patienten eingeschlossen CORTICUS-Studie

Resultate therapeutischer Arm:  Kein Überlebensvorteil in der Verum-Gruppe  Septischer Schock schneller reversibel, wenn reversibel  ACTH-Stimulationstest mit Cortisol-Messung kann Ansprechen auf Cortisol-Substitution nicht vorhersagen  Problem: Rekrutierungs-Bias CORTICUS

Labordiagnostischer Arm 2: Multizentrische Messwertvergleiche CORTICUS

Baseline Serum Cortisol zentral (Roche Elecsys) lokal (12 Methoden)

60 min nach ACTH zentral (Roche Elecsys) lokal (12 Methoden)

y = x r=0.99 Selber Assay zentral / dezentral (Roche Elecsys): Kein Logistik-Problem !

Clin Chem Lab Med 2001;39: fach deuterierter Interner Standard Protein-Fällung (MeOH / ZnSO4) On-line SPE (Waters Oasis) Isokratische Elution, C18 Waters Quattro Ultima Pt Cortisol-Messung mittels LC-MS/MS

ambulante Patienten Roche Elecsys vs. LC-MS/MS [y = x ; r=0.99]

R= Corticus-Proben unterschiedliche Immunoassays vs. LC-MS/MS

124 Corticus-Proben Roche Elecsys vs. LC-MS/MS [Elecsys = 1.4 x LC-MS/MS ; r=0.88]

Klassifikationen Unrichtige Klassifikation anhand der Immunoassays in ~1/5 der Fälle ! Zahl (%) Local lab responder Local lab non- responder MS/MS responder 43 (35)12 (10) MS/MS non- responder 12 (10)57 (45) 124 (100) Intensive Care Medicine, Sept. 2009, on-line first

Cortisol-Immunoassays versagen bei der Analyse von Proben schwerkranker Patienten.  Erklärungen ? Unspezifische Bindungsinhibitoren ? Polyklonale heterophile Antikörper ? Kreuzreaktionen ? Fazit

+ Konjugat-Metaboliten + Tetra-Hydro-Metaboliten !! Kreuzreaktionstabelle des Elecsys-Immunoassays

 Entwicklung spezifischerer Immunoassays ?  Alle Labors verwenden einen einzigen Immunoassay ?  LC-MS/MS als Routinetechnik Schlussfolgerungen  LC-MS/MS : Präkursoren- / Metaboliten-Profiling