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Übergewicht ist einer der wichtigsten Risikofaktoren für kardiovaskuläre und metabolische Erkrankungen. Vor allem eine vermehrte Akkumulation von viszeralem Fettgewebe (VAT) im Vergleich zu subkutanem Fettgewebe (SAT) wird als Hauptursache für Adipositas-assoziierte Erkrankungen vermutet. In der vorliegenden Arbeit wurden ungerichtete metabolische Analysen (Metabolomics) verwendet, um metabolische Stoffwechselwege und kleinste Moleküle zu identifizieren, die mit einer Akkumulation von VAT oder SAT assoziiert sind. Die Studienpopulation bestand aus 491 Proband:innen ohne metabolische Erkrankungen (192 Männer, 299 Frauen), die im Rahmen einer großen populationsbasierten Studie aus dem Nordosten Deutschlands intensiv untersucht wurden. Mit Hilfe linearer Regressionsmodelle wurden die Assoziationen zwischen der mittels MRT quantifizierten Menge der Fettkompartimente VAT und SAT und dem Metabolom im Plasma und Urin untersucht. Die Metabolite wurden dabei durch massenspektrometrische Verfahren quantifiziert. Insgesamt zeigte sich, dass VAT mehr Assoziationen zum Metabolom des Plasmas (54 Metabolite) und Urins (101 Metabolite) aufwies als SAT (20 Plasmametabolite; 29 Urinmetabolite). Letzteres metabolische Profil wurde fast vollständig von den zu VAT assoziierten Signaturen überlagert. Geschlechtsspezifische Unterschiede ließen sich nur bei einem geringen Anteil der untersuchten Assoziationen identifizieren. Signifikante Assoziationen ließen sich vor allem mit Fettsäure-Abkömmlingen und Zwischenprodukten aus dem Metabolismus von verzweigtkettigen Aminosäuren beobachten. Außerdem waren Metabolite signifikant assoziiert, die einen veränderten Kohlenhydrat- und Kortisol-Metabolismus anzeigen. Darüber hinaus ließen sich Assoziationen mit Markern aus dem Darm-Mikrobiom abbilden, die vermutlich einen ungünstigen Lebensstil widerspiegeln. Zudem konnte eine neuartige positive Assoziation zwischen VAT und den im Plasma gemessenen Gehalt des pharmakologischen Wirkstoffes Piperin nachgewiesen werden. Alles in allem lassen sich Hinweise bezüglich der Entwicklung von Adipositas-bezogenen Krankheiten liefern. Die vorliegende Studie stellt somit die Gesundheit des Metaboloms bei „gesunden“ Personen in Frage und bietet die Möglichkeit, die Entstehung von Adipositas auf molekularer Ebene zu verstehen. Es sind jedoch weiterführende Untersuchungen notwendig, um diejenigen Menschen zu identifizieren, deren Metabolom Auffälligkeiten zeigten und so bereits frühzeitig der Entstehung von Krankheiten entgegenwirken zu können.

In der vorliegenden Arbeit wurden alters- und geschlechtsabhängige Referenzintervalle für TSH und fT4 ermittelt. Als Referenzpopulation diente die Studienpopulation der dänischen Inter99-Studie, welche zum Zeitpunkt der Probenentnahme in einem Gebiet mit mildem Jodmangel lebte. Aus dieser Population wurde nach definierten Ausschlusskriterien eine Referenzstichprobe generiert, bestehend aus 5.845 Proben (Männer 3.036 Proben (51,9%) und Frauen 2.809 Proben (48,1%)). Die Ausschlusskriterien wurden dabei in Anlehnung an die von der NACB vorgeschlagenen Kriterien zur Ermittlung von TSH-Referenzwerten gewählt. Das allgemeine Referenzintervall für TSH betrug 0,41 – 4,10 mU/l und für fT4 11,7 – 19,4 pmol/l. Während für fT4 keine Alters- und Geschlechtsabhängigkeit der Referenzwerte gezeigt werden konnte, ergab sich für TSH sowohl eine Alters- als auch Geschlechtsabhängigkeit: Für Männer wurde ein TSH-Referenzintervall von 0,41 – 3,29 mU/l und für Frauen von 0,39 – 4,91 mU/l ermittelt. Es wurden ferner jeweils drei Altersgruppen gebildet. Bei der Auswahl der Ausschlusskriterien mussten aufgrund des Studiendesigns gewisse Einschränkungen hingenommen werden, dennoch waren die Referenzintervalle für TSH und fT4 vergleichbar mit vorausgegangenen Studien. Es erfolgte ein Vergleich mit anderen Studien mit Augenmerk auf den oberen TSH-Referenzwert. Dabei wurde deutlich, dass sowohl die Auswahl der Ausschlusskriterien als auch die Jodversorgung der vergangenen Jahre sowie Veränderungen in der Jodversorgung einer Population bei der Bewertung von TSH-Referenzwerte von großer Bedeutung sind. Insbesondere alters-, aber auch geschlechtsabhängige TSH-Referenzwerte könnten für ältere Personen sinnvoll sein, sind aber aufwändiger zu generieren.

Aus früheren populationsbasierten Studien ist bekannt, dass IGF-I womöglich einen schützenden Einfluss auf die kardiovaskuläre Gesundheit ausübt, wobei die genauen Wirkmechanismen auf zellulärer Ebene noch nicht identifiziert wurden. Die Endpunkte dieser umfangreichen Studien entsprachen in der Regel definierten kardiovaskulären Erkrankungen. Vor dem Hintergrund der nach wie vor nicht eindeutigen Wissenslage war es das Ziel der hier präsentierten Arbeit, Serumkonzentrationen von IGF-I oder IGFBP-3 in Zusammenhang mit Veränderungen subklinischer kardiovaskulärer Parameter über die Zeit zu untersuchen. Analysiert wurden dazu Daten der populationsbasierten Study of Health in Pomerania (SHIP). In SHIP wurden initial die Serumkonzentrationen von IGF-I und IGFBP-3 ermittelt. Weiterhin wurden bis zu drei Mal, mit mehrjährigen Abständen, die Intima-Media-Dicke der A. carotis communis (IMD) mittels Sonografie untersucht, der linksventrikuläre Massenindex (LVMI) durch Sonografie sowie Kalkulation bestimmt und NT-proBNP als bekannter Herzinsuffizienzmarker quantifiziert. Durch die mehrmaligen Untersuchungen konnten Rückschlüsse auf Veränderungen dieser drei kardiovaskulären Parameter über die Jahre festgestellt und statistisch in Bezug zu den ursprünglichen IGF I- und IGFBP-3-Spiegeln gesetzt werden. Während keine Relationen zwischen IGF-I und dem LVMI entdeckt wurden, waren niedrigere Ausgangskonzentrationen von IGF-I insbesondere bei Frauen mit einer vermehrten Zunahme der IMD assoziiert. Außerdem konnten eine positive Assoziation zwischen IGF I und NT-proBNP bei Frauen sowie eine U-förmige Assoziation zwischen IGF-I und NT proBNP bei Männern detektiert werden. Damit stützt und erweitert die vorliegende Studie zum Teil die überwiegende Annahme ähnlich konzipierter Studien, wonach niedrige IGF-I-Serumkonzentrationen einen eher ungünstigen Einfluss auf das kardiovaskuläre System nehmen. Gleichzeitig legen die hier präsentierten Ergebnisse geschlechtsspezifische sowie endpunktspezifische Unterschiede in Bezug auf Assoziationen zwischen dem IGF-I-System und dem kardiovaskulären System nahe. Da die präsentierte Arbeit nach unserer Kenntnis die erste große populationsbasierte Studie ist, die sich längsschnittlich dem Thema Geschlechterunterschiede widmete, sind diese bisher nicht ausreichend erforscht und erklärt. Insgesamt deuten die Ergebnisse an, dass IGF-I als laborchemischer Biomarker für subklinische kardiovaskuläre Veränderungen interessant sein könnte und dass die Interpretation dieses Laborwerts im Hinblick auf jene Veränderungen in Abhängigkeit vom Geschlecht des Patienten erfolgen sollte.

Die Stoffwechselerkrankung Diabetes mellitus lässt sich auf eine Insulinresistenz oder einen Insulinmangel zurückführen. Da die Prävalenz des Diabetes mellitus in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen hat, werden Diagnostik und Verlaufskontrolle der Erkrankung immer bedeutsamer. Eines der wichtigsten Diagnosekriterien ist die Plasmaglukosekonzentration im venösen Blut. Um diese exakt messen zu können, ist es notwendig die Proben entweder sehr schnell (< 30 Minuten) zu zentrifugieren oder geeignete Blutentnahme-Röhrchen zu verwenden, um die Glykolyse zu hemmen. Die momentan auf dem Markt verfügbaren Röhrchen mit Glykolysehemmung enthalten als Additive Natrium-Fluorid(NaF) oder NaF und Citrat (NaF/Cit). Während sich NaF als alleiniges Additiv als nicht ausreichend herausgestellt hat und eine Unterschätzung der Glukosekonzentration in diesen Röhrchen berichtet wurde, wurde eine Überschätzung der Glukosekonzentration bei Anwendung der Citrat-stabilisierten Röhrchen beschrieben. Um eine etwaige Überschätzung der Glukosekonzentration in den genannten Röhrchen zu prüfen, wurden in dieser Arbeit sechs verschiedene Röhrchen: 1 x Lithium-Heparin (LH), 1 x EDTA, 1 x NaF und 3 x NaF/Cit untersucht. In drei Studienabschnitten (A1 - A3) wurde bei insgesamt 102 Probanden unter standardisierten Bedingungen venöses Blut abgenommen. In A1 wurde ein direkter Vergleich der Glukosekonzentration in allen Blutentnahmegefäßen unter idealen präanalytischen Bedingungen vorgenommen. In A2 wurde die Stabilität der Glukosekonzentration nach zweistündiger Lagerung bei Raumtemperatur geprüft. In A3 wurde die Stabilität der Glukosekonzentration nach Lagerung bis zu 24 Stunden an 12 Zeitpunkten geprüft. In allen Studienabschnitten diente ein sofort nach Blutentnahme zentrifugiertes LH-Röhrchen als Referenz. Im Ergebnis dieser Arbeit zeigte sich, dass unter idealen präanalytischen Bedingungen, alle Röhrchen verlässliche Glukosekonzentrationen liefern. Bei einer verzögerten Bearbeitungszeit ab 45 Minuten ist die Glukosekonzentration in den LH-, EDTA- und NaF-Röhrchen jedoch vermindert. Diese Röhrchen sind für solche präanalytischen Bedingungen nicht geeignet. Hingegen ist die Glukosekonzentration in den NaF/Cit-Röhrchen auch bei verzögerter Prozessierung bis mindestens vier Stunden stabil. Eine Überschätzung der Plasmaglukosekonzentration in den NaF/Cit-Röhrchen konnte nicht festgestellt werden. Insgesamt können alle drei auf dem deutschen Markt zugelassenen NaF/Cit-Röhrchen für die Messung der Plasmaglukosekonzentration zur Diagnose und regelmäßigen Kontrolle des Diabetesmellitus empfohlen werden, da sie eine zuverlässige Bestimmung der Glukosekonzentration im klinischen Alltag erlauben.

In this retrospective, monocentric cohort study, we tested if an intrathecal free light chain kappa (FLC-k) synthesis reflects not only an IgG but also IgA and IgM synthesis. We also analysed if FLC-k can help to distinguish between an inflammatory process and a blood contamination of cerebrospinal fluid (CSF). A total of 296 patient samples were identified and acquired from patients of the department of Neurology, University Medicine Greifswald (Germany). FLC-k were analysed in paired CSF and serum samples using the Siemens FLC-k kit. To determine an intrathecal FLC-k and immunoglobulin (Ig) A/-M-synthesis we analysed CSF/serum quotients in quotient diagrams, according to Reiber et al. Patient samples were grouped into three cohorts: cohort I (n = 41), intrathecal IgA and/or IgM synthesis; cohort II (n = 16), artificial blood contamination; and the control group (n = 239), no intrathecal immunoglobulin synthesis. None of the samples had intrathecal IgG synthesis, as evaluated with quotient diagrams or oligoclonal band analysis. In cohort I, 98% of patient samples presented an intrathecal synthesis of FLC-k. In cohort II, all patients lacked intrathecal FLC-k synthesis. In the control group, 6.5% presented an intrathecal synthesis of FLC-k. The data support the concept that an intrathecal FLC-k synthesis is independent of the antibody class produced. In patients with an artificial intrathecal Ig synthesis due to blood contamination, FLC-k synthesis is lacking. Thus, additional determination of FLC-k in quotient diagrams helps to discriminate an inflammatory process from a blood contamination of CSF.

Laboratoriumsmedizinische Untersuchungen stellen ein wichtiges Element in der Patientenversorgung dar. Vorgaben zur Durchführung solcher Untersuchungen finden sich in der Richtlinie der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung laboratoriumsmedizinischer Untersuchungen (Rili-BÄK) wieder. Laut Rili-BÄK werden neben der Analytik die präanalytische Phase und die postanalytische Phase unterschieden. Unter Präanalytik werden alle Arbeitsschritte verstanden, die bis zur eigentlichen Messung durchlaufen werden. Es wurde für eine standardisierte Umfrage ein Fragebogen erarbeitet und verwendet, der den o.g. Phasen der Präanalytik Rechnung trägt. Dabei wurden 12 Kliniken/Krankenhäuser verschiedener Größen mit insgesamt 41 Stationen in die Studie eingeschlossen. Bei der Auswahl der Häuser wurde darauf geachtet, dass sie deutschlandweit verteilt waren. Pro Haus wurde angestrebt, dass sich 3 Stationen sowie das Labor an der Umfrage beteiligen. Die teilnehmenden Stationen sollten sich aus einer Ambulanz, einer chirurgischen sowie einer internistischen Station zusammensetzen. Der Fragebogen gliedert sich in 5 Teile, die den chronologischen Ablauf der Präanalytik widerspiegeln. Sie bestehen aus 1. Indikationsstellung, 2. Testanforderung, 3. Probenentnahme, 4. Probentransport, 5. Probenannahme. Die Fragen bestanden aus geschlossenen, offenen sowie halboffenen Fragetypen. Ärzte- sowie Pflege- und Laborpersonal wurden anhand der Fragebögen persönlich interviewt und die Antworten dokumentiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die Präanalytik zur Zeit der Befragung sehr große Differenzen hinsichtlich der angestrebten Standardisierung aufweist. Diesen Differenzen wurde mit der Novellierung der Rili-BÄK von 2014 Rechnung getragen. Kritisch zu beurteilen ist trotz größtmöglicher Standardisierung der Fragestellung die schwierige Vergleichbarkeit der Ergebnisse aufgrund sehr komplexer Sachverhalte, die sich auch in der Fragestellung bzw. den Fragetypen widerspiegeln.

Schilddrüsenhormone haben einen vielfältigen Einfluss auf den Stoffwechselmetabolismus. Die genauen molekularen Mechanismen, die mit Veränderungen der Schilddrüsenhormon-spiegel einhergehen, sind jedoch in vielen Bereichen noch unbekannt. Das Ziel der Arbeit bestand deshalb darin, auf Basis von Daten einer repräsentativen Stichprobe der Allgemein-bevölkerung die Zusammenhänge zwischen den Schilddrüsenhormonen und einem umfang-reichen Metabolitenpanel zu untersuchen, um so weitere Einblicke in die zugrunde-liegenden Ätiologien und Signal-wege zu erhalten. Von 952 Teilnehmenden der SHIP-Trend-Studie wurden aus Plasma- und Urinproben in einem kombinierten Messverfahren (LC-MS sowie 1H-NMR) sowohl mit ungerichtetem als auch mit gerichtetem Ansatz das Metabolom quantifiziert. Um den Zusammenhang zwischen Thyroxin (fT4), Triiodthyronin (fT3) und Thyreotropin (TSH) mit den identifizierten Metaboliten zu untersuchen, wurden lineare Regressionsmodelle herangezogen. Bei Vorliegen eines signi-fikanten Interaktionseffekts zwischen fT4, fT3 bzw. TSH und dem Geschlecht wurden diese Analysen für Männer und Frauen getrennt durchgeführt. Eine Random-Forest-Analyse wurde angewendet, um die Relevanz phänotypischer Charakteristiken für die individuelle fT4-Konzentration vorherzusagen und die beobachteten Geschlechterunterschiede in den Asso-ziationen zu erklären. Zwischen TSH und den Metaboliten im Plasma und Urin ließen sich keine signifikanten Assoziationen identifizieren. 106 von 613 Plasmametaboliten waren signifikant mit fT4 assoziiert. Assoziationen zwischen fT4 und den Urinmetaboliten ließen sich hingegen deutlich seltener beobachten (12 von 587). Die Mehrheit der mit fT4 assoziierten Plasmametabolite (n = 84) konnte den Klassen der Lipide und Lipidabkömmlingen zugeordnet werden. Die Analyse unterschiedlicher, mittels 1H-NMR-Spektroskopie quantifizierter Lipoproteinsub-fraktionen zeigte zudem in-verse Assoziationen zwischen der fT4-Konzentration und einer Reihe von großen sowie kleinen LDL- und HDL-Unterklassen auf. Dabei ließen sich auch einige geschlechtsspezifische Assoziationen beobachten. So konnten beispielsweise die Assoziationen zwischen fT4 und den HDL3-Subfraktionen nur bei Männern beobachtet werden. Assoziationen zwischen fT4 und verschiedenen mehrfach ungesättigten sowie gesättigten Fettsäuren waren hingegen nur bei Frauen sichtbar. Die identifizierten Geschlechterunterschiede in den Assoziationen lassen sich vermutlich bei Männern auf einen höheren Alkoholkonsum und bei Frauen auf Vorerkrankungen der Schilddrüse sowie den menopausalen Status zurückführen, denn die genannten phänotypischen Charakteristiken zeigten sich in den Random-Forest-Analysen als wichtige geschlechtsspezifische Faktoren für den individuellen fT4-Spiegel. Assoziationen zwischen fT3 und den Metaboliten im Plasma ließen sich im Vergleich zu fT4 deutlich seltener beobachten (55 von 613). Zudem waren 13 Urinmetabolite signifikant mit fT3 assoziiert. Die mittels 1H-NMR-Spektroskopie durch-geführte Analyse der Lipoproteinsubfraktionen zeigte positive Assoziationen zwischen fT3 und kleinen LDL-Unterklassen auf. Die vorliegende Studie zeigte eine umfangreiche Signatur von Metaboliten auf, deren Konzentrationen im Plasma mit Serumspiegeln von fT4 und fT3, aber nicht mit TSH assoziiert waren. Somit deutet sie auf die besondere Relevanz von fT4 Spiegeln in der Therapie von Schilddrüsenerkrankungen hin, um eine ausreichende Versorgung peripherer Gewebe mit Schilddrüsen-hormonen zu gewährleisten.

Die Diagnostik des Diabetes mellitus erfolgt mit Hilfe festgelegter diagnostischer Grenzwerte für bestimmte Biomarker, z.B. für die Plasmaglukosekonzentration. Die DDG empfiehlt in ihrer Praxisempfehlung zur Definition, Klassifizierung und Diagnose von Diabetes mellitus, die Impräzision der Plasmaglukosekonzentrationsbestimmung mit Hilfe der Minimal Difference (MD) anzugeben. Sie leitet sich von der SD ab und beschreibt die kleinste Differenz zwischen zwei Messwerten, die erforderlich ist, um diese als voneinander verschieden zu bezeichnen. Die MD der Glukosekonzentrationsbestimmung soll 0.7 mmol/L bei einer Konzentration von 7.0 mmol/L nicht überschreiten, wenn das Ergebnis für die Diagnose des DM eingesetzt wird. Um verlässliche MD-Werte zu erhalten, wurden in der vorliegenden Studie zwei Ansätze verfolgt: 1. Langzeitauswertung von QK-Daten aus der Krankenversorgung über zehn Jahre Zeitraum Januar 2009 bis Dezember 2018 sowie 2. Kurzzeitauswertung mittels intensiviertem Schema, mit stündlichen Messungen von QK-Material über eine Woche im September 2012. Die MD der für die Diagnose von DM relevanten Glukosekonzentration wurde in beiden Ansätzen berechnet und verglichen. Die Impräzision der Langzeitauswertung, ausgedrückt als MDcut-off 7.0, betrug 0.44 mmol/L und lag daher deutlich unter dem empfohlenen Grenzwert von 0.7 mmol/L. Stündliche Messungen über einen Zeitraum von einer Woche bestätigen diese Ergebnisse und veranschaulichen das MD-Konzept. Die von QK gemessene Impräzision ist über viele Jahre bemerkenswert stabil. Die derzeitige Impräzionsbewertung konzentriert sich auf einzelne Instrumente, wohingegen klinisch tätige Ärzte die kombinierte analytische Leistung aller Instrumente, die für eine bestimmten Messgröße in einem Labor verwendet werden, beurteilen. Aus diesem Grund wäre zu empfehlen, den MDcut-off aus allen Instrumenten und Kontrollzyklen abzuleiten, die für die Verwendung der Patientenversorgung in einem bestimmten medizinischen Labor herangezogen werden. Hier lagen nach ungefähr 30 unabhängigen Kontrollzyklen, bzw. einem Jahr, stabile Ergebnisse für MDcut-off 7.0 vor. Die Einrichtung einer kontinuierlichen Überwachung der MDcut-off kann die traditionelle Qualitätssicherung ergänzen.

Objective This study provides a comprehensive overview of the associations of five adipokines (adiponectin, chemerin, galectin‐3, leptin, and resistin) with fat deposits, behavioral risk factors, and metabolic phenotypes. Methods Using multivariable linear and logistic regression models, cross‐sectional data from 4,116 participants of the population‐based Study of Health in Pomerania were analyzed. Results Participants with obesity showed higher chemerin, galectin‐3, and leptin but showed lower adiponectin concentrations. Independently of other fat compounds, liver fat content, visceral adipose tissue, and subcutaneous adipose tissue (SAT) were inversely associated with adiponectin. Independent positive associations of liver fat content and SAT with chemerin as well as of SAT with galectin‐3 and leptin were observed. Physically inactive participants had higher chemerin and leptin concentrations. Smokers had higher chemerin and galectin‐3 as well as lower leptin. Alcohol consumption was associated with adiponectin (positive) and resistin (inverse). All adipokines were associated with at least one lipid marker. Associations with glucose metabolism were seen for adiponectin, chemerin, galectin‐3, and leptin. Conclusions High adiponectin concentrations were related to favorable metabolic conditions, whereas high chemerin, galectin‐3, and leptin were associated with an unfavorable metabolic profile. High leptin seems to be primarily indicative of obesity, whereas high adiponectin and chemerin are associated with a broader range of metabolic phenotypes.