Der diagnostische Erfolg von transienter Elastographie und Fibrosemarkern zur Erkennung einer Leberbeteiligung bei erwachsenen Mukoviszidosepatienten

Abstract

Die zystische Fibrose ist die häufigste autosomal-rezessive Erkrankung unter Kaukasiern. Als Folge einer Mutation kommt es zur Ausbildung eines fehlerhaften CFTR-Kanals in verschiedenen exokrinen Drüsen des menschlichen Körpers. Im hepatobiliären System führt die Störung dieses Kanals zur Sekretion eines wasserarmen, hochviskösen Sekrets, welches kumuliert und somit zu einer Obstruktion der intrahepatischen Gallengänge führt. Aufgrund dieser Obstruktion entwickelt sich mit der Zeit eine periportale Fibrose, deren Endstadium eine Zirrhose darstellt. Eine hepatische Manifestation tritt in 27-35% der Fälle auf (3;4). Bisher mangelt es an sensitiven nicht invasiven Verfahren zur Erkennung einer CFLD. Die vorliegende Arbeit verfolgt schwerpunktmäßig die diagnostische Aussagekraft der TE sowie potentieller Fibrosebiomarker hinsichtlich einer CFLD. Dabei wurde die TE bei 70 erwachsenen CF-Patienten zur Ermittlung der Lebersteifigkeit (in kPa) durchgeführt. Zusätzlich wurden ausgewählte Fibrosebiomarker, u. a. HA, YKL-40, TIMP-1 und TIMP-2, die mittels ELISA quantifiziert wurden, untersucht. Die Ergebnisse zeigten eine erhöhte Lebersteifigkeit bei Patienten mit CFLD. Die TE wies dabei eine hohe Validität bezüglich der Diagnose einer CFLD auf. Bei Patienten, bei denen eine fortgeschrittene Leberfibrose bereits zur Ausbildung einer portalen Hypertension geführt hatte, bestanden ebenfalls erhöhte TE-Werte. Diese Werte waren im Vergleich zu Patienten mit CFLD und Patienten ohne Hepatopathie signifikant erhöht.In der vorliegenden Arbeit zeigten die TIMP-2-Serumspiegel bei Patienten mit CFLD und PHT im Vergleich zu Patienten, die ausschließlich eine CFLD aufwiesen, sowie zu Patienten ohne Leberbeteiligung, ebenfalls eine signifikante Erhöhung. Darüber hinaus besaß TIMP-2 eine hohe diagnostische Aussagekraft in Bezug auf die Erkennung einer PHT. Eine Kombination der TIMP-1- bzw. TIMP-2-Serumwerte mit den Messergebnissen der TE verbesserte die Sensitivität und den negativen Vorhersagewert in Bezug auf die Diagnose einer CFLD (TIMP-1 + TE) sowie die Diagnose einer CFLD-assoziierten PHT (TIMP-2 + TE). Die vorliegende Arbeit zeigt, dass Mitglieder der TIMP-Familie viel versprechende Biomarker zur Diagnose einer CFLD sowie einer PHT sind. Ihre Bestimmung bestätigt und verbessert die diagnostische Güte der transienten Elastographie.

Cystic fibrosis is the most common autosomal recessive disease of the caucasian population. It is caused by a mutation in the gene for the protein cystic fibrosis transmembrane conductance regulator. It is characterized by abnormal transport of chloride and sodium across the epithelium, leading to thick, viscous secretions.In the hepatobiliary system the viscous secretion leads to plugging of the intrahepatic bile ducts. The typical hepatic lesion is a progressive periportal fibrosis, which finally eventuates in liver cirrhosis. The incidence of cystic fibrosis associated liver disease (CFLD) is ranging between 27% and 35%.Routine sensitive non-invasive diagnostic tools are lacking so far.The aim of this study was to compare the value of transient elastography (TE) and experimental fibrosis markers for the detection of liver disease in CF-patients.70 adult CF-patients were prospectively studied and received transient elastography to measure the liver stiffness. Furthermore different experimental fibrosis markers (e. g. hyaluronic acid, YKL-40, TIMP-1, TIMP-2) for the non-invasive assessment of CFLD were tested.Patients with CFLD had a significant higher liver stiffness. TE exhibited a high diagnostic accuracy for CFLD. In Patients with portal hypertension TE was enhanced, too. Liver stiffness showed a progressive rise from patients without CFLD over those with CFLD to patients with CFLD and PHT.The underlying study showed that TIMP-2 had a significant higher expression in patients with CFLD and PHT compared to those with CFLD only and those without CFLD. In addition TIMP-2 exhibited a high diagnostic accuracy for the assessment of PHT.A combination of TIMP-1 and TIMP-2 with TE led to an increased diagnostic sensitivity and an increased negative predictive value for the diagnosis of CFLD (TIMP-1 + TE) and for CF-associated PHT (TIMP-2 + TE).The underlying study is the first report identifying members of the TIMP-family as potentially powerful markers for the detection of CFLD and PHT. Their determination may confirm and improve the diagnostic accuracy of transient elastography.