Nasenpotenzialdifferenz (NPD) zur Diagnose von Mukoviszidose

Cystische Fibrose (CF) ist eine autosomal-rezessive systemische Erkrankung der exokrinen Drüsen und sekretorischen Epithelien. Die Krankheit resultiert aus Mutationen im CFTR-Gen (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), die eine Vielzahl von Anomalien verursachen. CFTR fehlt oder ist bei Mukoviszidose dysfunktional. Die meisten CFTR-Defekte resultieren in einem abnormalen Chloridionentransport und abnormal viskosem Schleim. Die CFTR-Funktion des Nasenepithels wird durch das NPD-Verfahren beurteilt.

NPD-Messungen sind als diagnostisches Hilfsmittel bei Personen mit grenzwertigen oder normalen Schweißchloriden, einer oder keiner identifizierten CFTR-Mutation und einer klinischen Vorgeschichte, die auf CF hindeutet, nützlich. Die NPD ist zum Goldstandard für den Nachweis und die Quantifizierung der CFTR-Funktion in den Atemwegen geworden. Der Assay dient seit 1981 auch als wichtiger Endpunkt. Es wurde ausgiebig verwendet und ist standardisiert, um die Fähigkeit neuer Therapeutika in Studien zu bewerten, die darauf ausgerichtet sind, einen fehlerhaften Ionentransport bei CF-Patienten zu ersetzen, zu reparieren oder wiederherzustellen.

Der Assay umfasst im Wesentlichen das Eintropfen kleiner Mengen der Testlösungen in das vordere Nasenloch, um die Aufnahme oder Sekretion von Natrium und Chlorid zu messen. Für die NPD-Messung sind fünf Lösungen erforderlich:

• Lösung Nr. 1: Gepufferte Klingeltöne
• Lösung Nr. 2: Lösung Nr. 1 + Amilorid
• Lösung Nr. 3: Gepufferte Nullchloridlösung + Amilorid
• Lösung Nr. 4: Lösung Nr. 3 + Isoproterenol
• Lösung Nr. 5: Lösung Nr. 4 + Adenosin-5'-Triphosphat-Dinatriumsalz (ATP)

Das Cystic Fibrosis Therapeutics Development Network (TDN) ist ein formeller Zusammenschluss von CF-Forschungszentren in den USA. Für das NPD-Verfahren und die Qualifizierung der Messdurchführenden wurden vom TDN zwei Standard Operating Procedures entwickelt.

Verfahrensdetails:

Kurz gesagt, eine Reihe von Absperrhähnen ist so konfiguriert, dass sie die Perfusion der oben genannten Lösungen durch den Anschluss an der Spitze eines Untersuchungskatheters (PE50-Schlauch) ermöglichen. Alle Testlösungen werden mit einer Geschwindigkeit von 5,0 cc pro Minute perfundiert. In jedem Nasenloch werden die PD-Werte im Ringer bei 0,5, 1,0, 1,5, 2 und 3 cm (Lumen negativ) gemittelt und als durchschnittliche „Grundlinien“-PD genommen. Die Katheterspitze wird dann an der negativsten PD-Stelle platziert und für Superperfusionsmessungen mit einem kleinen Stück Klebeband an der Nasenspitze gehalten (um den Katheter für die Dauer des Protokolls zu halten). Alle Lösungen werden vor dem Kontakt mit der Nasenschleimhaut auf 37 °C erwärmt.

Für jeden Perfusionszustand wird eine Steady-State-Aufzeichnung erhalten. Die Aufzeichnung dauert mindestens eine Minute (für Lösung Nr. 1) und drei Minuten (für Lösungen Nr. 2, 3 und 4), bevor mit der nächsten Lösung innerhalb der Sequenz fortgefahren wird. Lösung Nr. 5 wird mindestens eine Minute lang perfundiert und bestätigt die ATP-aktivierte Clˉ-Sekretion sowohl bei CF- als auch bei Nicht-CF-Personen. Für die Datenanalyse werden mehrere Messwerte erhalten, und dann werden alle nasalen P.D. Spuren werden von den Ermittlern bewertet.