key: cord-0067949-ak5v6c7b authors: Hörber, Sebastian; Heni, Martin; Peter, Andreas title: Labordiagnostik bei Menschen mit Diabetes date: 2021-09-28 journal: Diabetologe DOI: 10.1007/s11428-021-00813-0 sha: 0568c73bea716f352ed9677a41c697269ff929ff doc_id: 67949 cord_uid: ak5v6c7b The diagnosis of diabetes mellitus is essentially based on the determination of laboratory parameters. Determination of glucose and glycated hemoglobin A (HbA1c) are key parameters for the initial diagnosis, prognosis and treatment control. Diabetes-associated autoantibodies are used for the classification of diabetes and C‑peptide as well as insulin are markers for the endogenous secretion of insulin. Preanalytical and analytical limitations, such as influencing and confounding factors, have to be considered to ensure that laboratory measurements are reliably determined and correctly assessed. The specifications in the guidelines of the Federal Medical Association for the Quality Assurance of Laboratory Medical Investigations (Rili-BÄK) must be observed. Diabetes mellitus ist eine Stoffwechselerkrankung, deren Hauptmerkmal die chronische Hyperglykämie ist. Ursächlich sind entweder eine eingeschränkte Insulinsekretion, eine reduzierte Insulinwirkung oder beides. Die stark steigende Zahl an Menschen mit Diabetes geht mit einer gleichsam zunehmenden Zahl an diabetesassoziierten Folgeerkrankungen einher. Dazu zählen mikroangiopathische Erkrankungen wie Retinopathie, Nephropathie und Neuropathie sowie makroangiopathische Erkrankungen, zu denen v. a. die koronare Herzkrankheit, zerebrovaskuläre Erkrankungen und die periphere arterielle Verschlusskrankheit gerechnet werden. Zur Vermeidung von Folgeerkrankungen ist eine frühzeitige Diagnose mit Hilfe von Laborparametern entscheidend. Zusätzlich spielt die Labordiagnostik auch bei der Abschätzung der Prognose und der Therapiesteuerung von Menschen mit Diabetes eine entscheidende Rolle. In der klinischen Praxis unterscheidet man zwischen Diabetes mellitus Typ 1 und 2. Der Diabetes mellitus Typ 1 ist die häufigste Diabetesform bei jüngeren Menschen und eine Folge der autoimmunvermittelten Zerstörung der Betazellen des Pankreas. Bei den Betroffenen finden sich spezifische Autoantikörper im Blut, und es liegt ein absoluter Insulinmangel vor. Der Diabetes mellitus Typ 2 tritt v. a. im höheren Alter auf und ist eng mit dem metabolischen Syndrom und einer Insulinresistenz assoziiert. The diagnosis of diabetes mellitus is essentially based on the determination of laboratory parameters. Determination of glucose and glycated hemoglobin A (HbA1c) are key parameters for the initial diagnosis, prognosis and treatment control. Diabetes-associated autoantibodies are used for the classification of diabetes and C-peptide as well as insulin are markers for the endogenous secretion of insulin. Preanalytical and analytical limitations, such as influencing and confounding factors, have to be considered to ensure that laboratory measurements are reliably determined and correctly assessed. The specifications in the guidelines of the Federal Medical Association for the Quality Assurance of Laboratory Medical Investigations (Rili-BÄK) must be observed. Glycated hemoglobin A · Blood glucose · Quality control · Prediabetic state · Ketone bodies Zu den weiteren Diabetesformen zählen der Gestationsdiabetes und andere spezifische Formen, wie beispielsweise der medikamenteninduzierte Diabetes, der pankreoprive Diabetes und spezielle genetisch bedingte Formen, wie der MODY ("maturity onset diabetes of the young"). -2-h-Plasmaglukosespiegel im Rahmen eines oGTT (oraler Glukosetoleranztest, Infobox 1) ≥ 11,1 mmol/l (≥ 200 mg/dl) -HbA1c-Wert ≥ 48 mmol/mol (≥ 6,5 %) Als diagnostisches Vorgehen wird zunächst die Messung des Nüchtern-oder des Gelegenheitsplasmaglukosespiegels empfohlen. Bei unauffälligen Befunden trotz Symptomen eines Diabetes oder bei erhöhtem Diabetesrisiko sowie auch bei grenzwertigen Befunden (Infobox 2) wird die Bestimmung des 2-h-Plasmaglukosewerts im Rahmen eines oGTT oder des HbA1c angeraten ( [6] , Abb. 1). Alle zur Diagnose eines Diabetes mellitus verwendeten Laborparameter und ihre Messverfahren unterliegen der Richtlinie der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung laboratoriumsmedizinischer Untersuchungen (kurz: Rili-BÄK; [8] ). Diese Richtlinie enthält genaue Vorgaben, wie die interne und externe Qualitätssicherung durchzuführen sind. Ziel sind die Minimierung von Einflussund Störfaktoren und die Sicherstellung der korrekten Durchführung und Dokumentation laboratoriumsmedizinischer Untersuchungen. Für die interne Qualitätssicherung gilt: Vor Beginn jeder Messung muss eine Kontrollprobenmessung erfolgen. Innerhalb von 24 h müssen mindestens 2 davon durchgeführt werden. Dabei sollen Qualitätskontrollproben mit bekannten Zielwerten verwendet werden, die wie Patientenproben behandelt werden. Außerdem sollen Kontrollproben verwendet werden, deren Konzentrationen in mindestens 2 verschiedenen, klinisch relevanten Bereichen liegen. Auch bei allen Eingriffen in das Messverfahren muss vor der nächsten Patientenmessung eine Kontrollprobenmessung erfolgen. Die Bewertung der internen Qualitätssicherung erfolgt anhand der Vorgaben in der Rili-BÄK. Für Glukose ist eine relative Abweichung des Einzelwerts vom Zielwert von 11 % erlaubt. Für das HbA1c wurde dieser Bereich in den letzten Jahren verkleinert. Bisher war eine Messabweichung von 10 % erlaubt. Diese Grenze wurde mit Bekanntmachung der neuen Rili-BÄK im Dezember 2019 auf zunächst 5 % herabgesetzt und soll mit einer Übergangszeit von 2 Jahren weiter auf 3 % reduziert werden. Für dieexterne Qualitätssicherung gilt:Inder Rili-BÄK definierte Parameter müssen mittels externer Ringversuche überwacht CME Infobox 1 Die Durchführung eines oGTT wird von Fachgesellschaften als Goldstandard zur Diagnose eines Diabetes mellitus empfohlen. Das Vorgehen ist wie folgt: Es wird idealerweise morgens eine 75 g Glukose enthaltende Lösung getrunken, nachdem mindestens 8 h Nahrungskarenz eingehalten worden war. Zudem sollte in den letzten 3 Tagen eine kohlenhydratreiche Ernährung zugeführt worden sein (≥ 150 g Kohlenhydrate/Tag). Die Glukosekonzentration wird im venösen Blutplasma vor Einnahme der glukosehaltigen Lösung und 2 h nach dieser bestimmt. Die Bewertung der 2-h-Plasmaglukosewerte erfolgt anhand der Angaben in Abb. 1. werden. Referenzinstitutionen verschicken regelmäßig Kontrollproben, die von den teilnehmenden Laboratorien wie Patientenproben gemessen und ebenfalls nach den Vorgaben in der Rili-BÄK bewertet werden sollen. Für die Glukosebestimmung ist eine Abweichung von 15 % erlaubt. Für das HbA1c wurde mit der neuen Rili-BÄK die zulässige Messabweichung von vormals 18 % auf 8 % herabgesetzt. In niedergelassenen Praxen oder auch in Krankenhäusern ohne Zentrallabor gelten diese Bestimmungen nicht für Messverfahren mit für eine Einzelbestimmung vorgesehenen Reagenzien ("unit use") in der patientennahen Sofortdiagnostik (Infobox 3). [12, 13] . Die Auswirkungen können sich, insbesondere bei den Hämoglobinopathien, unterschiedlich auf die eingesetzten Messmethoden auswirken. Insulin ist das zentrale Hormon für die Regulation des Blutglukosespiegels. In pankreatischen Betazellen wird es aus dem Proinsulin unter Abspaltung des C-Peptids gebildet und ist als einziges endogenes Hormon in der Lage, die Blutglukosekonzentration zu senken. Die Sekretion von Insulin und C-Peptid aus den pankreatischen Betazellen erfolgt zunächst äquimolar, allerdings wird durch den raschen Abbau von Insulin in der Leberpassage das Verhältnis C-Peptid/Insulin in der Peripherie deutlich erhöht. Insulin und C-Peptid können mittels immunologischer Messungen in Serum oder Heparin-/EDTA-Plasma spezifisch nachgewiesen werden, ohne dass Vorläufermoleküle wie das Proinsulin die Bestimmungen stören. Die Insulinbestimmung ist allerdings nach wie vor nicht standardisiert [14] . Daher zeigt sie erhebliche Unterschiede zwischen verschiedenen Reagenzien und eingesetzten Messverfahren. Auch in der klinischen Praxis ist sie nur eingeschränkt verwendbar, beispielsweise bei der Abklärung eines Insulinoms oder in Forschungsfragestellungen. Demgegenüber setzte sich das C-Peptid als Surrogatparameter für die körpereigene Insulinsekretion durch. Die C-Peptid-Bestimmung wird durchexogenzugeführtes Insulinnichtgestört(welches teilweise durch Assays zur Insulinbestimmung erfasst wird) und die labormedizinische Standardisierung ist wesentlich weiter fortgeschritten. Der Diabetes mellitus Typ 1 ist gekennzeichnet durch das Vorhandensein von Autoantikörpern gegen Bestandteile der pankreatischen Betazellen. Zu den wichtigsten Zielstrukturen dieser Autoantikörper zählen die Glutamatdekarboxylase (GAD) und die Tyrosinphosphatase 2 (IA2). Insbesondere bei Säuglingen und Kleinkindern mit typischer Diabetessymptomatik sollten die Autoantikörper bestimmt werden. Auch bei Erwachsenen, bei denen die Diabetesklassifikation nicht sicher ist und bei welchen ein Verdacht auf einen autoimmunen Diabetes besteht, kann der Nachweis dieser Autoantikörper einen Hinweis auf das Vorliegen eines Diabetes mellitus Typ 1 geben. Der Nachweis von GAD-und IA2-Autoantikörpern kann mit Hilfe eines ELISA (enzymverknüpftes immunbindendes Nachweisverfahren, ["enzyme linked immunosorbent assay"]) aus Serum oder Heparinplasma geführt werden. Alternativ stehen auch andere Detektionssysteme, wie beispielsweise Radiobindungsverfahren oder Fluoreszenzmessverfahren zur Verfügung. Als Antigene werden humane Proteine eingesetzt, die die Quantifizierung der Autoantikörper ermöglichen. Allerdings kann aufgrund der biologischen Heterogenität von Antikörpern keine Standardisierung erreicht werden, sodass für jedes Testsystem eigene Cut-off-Werte definiert werden müssen. Durch Verwendung eines Referenzstandards für GAD-und IA2-Autoantikörper kann aber eine weitestgehende Harmonisierung der verschiedenen Testsysteme erreicht werden [2]. Ketonkörper entstehen unter katabolen Stoffwechselbedingungen wie beispielsweise beim ausgeprägten oder absoluten Insulinmangel bei Menschen mit Diabetes mellitus Typ 1. Dabei kommt es durch den erhöhten Abbau von Fettsäuren zur vermehrten Bildung von Azetyl-CoA, aus welchem die Ketonkörper (Azetoazetat und Azeton) sowie β-Hydroxy-Butyrat entstehen (bei β-Hydroxy-Butyrat handelt es sich formal um keinen Ketonkörper; in der Diagnostik wird es aber trotzdem zu dieser Substanzgruppe gerechnet). Bei Menschen mit Diabetes kann dies zu einer lebensbedrohlichen Ketoazidose führen. Um dies frühzeitig zu erkennen, ist der zeitnahe und zuverlässige Nachweis von Ketonkörpern im Serum/ Urin, neben der Bestimmung des pH-Werts, von entscheidender Bedeutung. Ketonkörper können im Serum mittels enzymatischer Messverfahren gemessen werden. Im Urin werden Azeton und Azetoazetat mittels Streifentest bestimmt, β-Hydroxy-Butyrat wird durch diese Methode allerdings nicht erfasst. Die Ketonkörper zeigen insgesamt eine eingeschränkte Stabilität, sodass Proben entweder zeitnah gemessen oder eingefroren verschickt werden sollten. Mit der Einführung der SGLT-2-Inhibitoren (SGLT-2: "sodium glucose linked transporter 2") für die Therapie des Diabetes und neuerdings teilweise auch für andere Indikationen wurden CME Fallbeispiel Teil 2 Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen sind in Tab. 1 dargestellt. Die Ergebnisse des Urinstreifentests waren: -pH-Wert: 6,5 spezifisches Gewicht: 1,006 -Leukozyten: (+) -Nitrit: negativ -Azeton: negativ -Eiweiß: + -Hämoglobin: negativ -Glukose: +++ Die Diabetesdiagnose kann aufgrund der Laborergebnisse gestellt und die entsprechende Therapie zeitnah eingeleitet werden. Der Patient wird über die Erkrankung umfassend aufgeklärt, und es werden weitere Untersuchungen zur Abklärung von Folgeerkrankungen und des erhöhten NT-proBNP-Werts veranlasst. Ein routinemäßig durchgeführter PCR-Test (PCR: Polymerasekettenreaktion) bei Aufnahme auf SARS-CoV-2 ("severe acute respiratory syndrome coronavirus 2") ergab ein positives Ergebnis. Auf gezielte Nachfrage gibt der Patient an, seit einigen Tagen etwas Husten und Halsschmerzen zu haben. Er ist sehr besorgt über den positiven Nachweis, da er in der Vergangenheit bereits 2 Thrombosen hatte und ihm das erhöhte Risiko für thrombembolische Ereignisse bei COVID-19 ("coronavirus disease 2019") bekannt sei. Sie veranlassen die Isolation des Patienten und klären ihn über COVID-19 auf. vermehrt Ketoazidosen bei nur leicht erhöhten und auch normwertigen Glukosekonzentrationen beobachtet [15] . Die SGLT-2-Inhibitoren hemmen spezifisch den natriumabhängigen Glukosetransporter SGLT-2 in der Niere und werden neben der eigentlichen Indikation beim Diabetes zunehmend auch bei Patienten mit Herzinsuffizienz eingesetzt. Das Risiko für Ketoazidosen steigt insbesondere bei schweren Infektionen, bei größeren operativen Eingriffen und unter Stresssituationen deutlich an. 29-110 aPTT aktivierte partielle Thromboplastinzeit, Tsd Tausend, HbA1c glykiertes Hämoglobin Typ A1c, NT-proBNP N-terminale Vorstufe (pro) des B-natriuretischen Peptids ("brain natriuretic peptide") Natriuretische Peptide wie das BNP ("brain natriuretic peptid") sind wichtige Regulatoren des Plasmavolumens und beeinflussen den Blutdruck, indem sie als Vor-und Nachlastsenker die Natriurese fördern und zugleich gefäßerweiternd wirken. Das Peptid BNP wird spezifisch in Kardiomyozyten des linken Ventrikels aus dem Vorläufermolekül proBNP gebildet. Das aktive BNP wird äquimolar mit dem N-terminalen proBNP-Fragment, NT-proBNP, freigesetzt. Beide Parameter sind etablierte kardiale Marker zur Herzinsuffizienzdiagnostik. Neben der kardialen Funktion werden sie auch durch das Alter, das weibliche Geschlecht und Übergewicht beeinflusst [16] . Heutzutage wird v. a. die Bestimmung von NT-proBNP eingesetzt. Das NT-proBNP kann mittels immunologischer Messung in Serum oder EDTA-/Heparinplasma bestimmt werden. Im Vergleich zum BNP, das nur im EDTA-Plasma gemessen werden kann und eine Halbwertszeit von wenigen Stunden aufweist, ist das NT-proBNP deutlich länger stabil (Halbwertszeit ca. 2-3 Tagen). Die Therapie der Herzinsuffizienz mit Neprilysininhibitoren zielt auf eine Hemmung des Abbaus von u. a. aktivem BNP ab und führt dadurch zu für die Diagnostik falsch-hohen BNP-Konzentrationen. Daher wird bei Patienten unter Neprilysininhibitoren grundsätzlich die Bestimmung von NT-proBNP empfohlen. [17, 18] . ZusätzlichwurdenzahlreicheLaborparameter untersucht, die ebenfalls mit einem schweren Verlauf einhergehen. Insbesondere frühzeitig erhöhte D-Dimere waren mit einem ungünstigen Verlauf assoziiert und stehen im engen Zusammenhang mit den häufig beobachteten COVID-19-assoziierten Gerinnungsstörungen. Die CME D-Dimer-Bestimmung wird daher als Prognosefaktor bei Vorliegen von COVID-19-typischen Symptomen diskutiert und könnte in der Risikoabschätzung, insbesondere für Menschen mit Diabetes, eine Rolle spielen [19] . D-Dimere D-Dimere sind Fibrinspaltprodukte, die im Rahmen der Fibrinolyse eines Blutgerinnsels entstehen. Es handelt sich um einen Marker der Gerinnungsaktivierung, der v. a. bei klinischem Verdacht auf eine venöse Thrombose oder ein thrombembolisches Geschehen eingesetzt wird. Die D-Dimer-Bestimmung erfolgt in Zitratplasma unter Verwendung von Antikörpern, die spezifisch Neoantigene des quervernetzten Fibrins nach Spaltung durch Plasmin erkennen. Dadurch sind keine Kreuzreaktivitäten mit Fibrinogen oder anderen Strukturen zu erwarten. Die D-Dimer-Bestimmung zeigt eine hohe Sensitivität zur Diagnose einer tiefen Beinvenenthrombose oder einer Lungenarterienembolie. Zudem weist sie einen hohen negativen prädiktiven Wert zum Ausschluss ausgeprägter thrombembolischer Erkrankungen auf. Die Spezifität der D-Dimer-Bestimmung ist allerdings deutlich eingeschränkt. Ein D-Dimer-Anstieg kann auch bei einer Vielzahl anderer Erkrankungen beobachtet werden wie beispielsweise in der Schwangerschaft, postoperativ, bei Tumorerkrankungen und grundsätzlich in allen Situationen, die mit einer erhöhten Aktivität des Gerinnungssystems einhergehen. Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften 2021) 2. Classification and diagnosis of diabetes: standards of medical care in diabetes-2021 Definition, classification and diagnosis of diabetes mellitus Definition, Klassifikation und Diagnostik des Diabetes mellitus Definition, Klassifikation und Diagnostik des Diabetes mellitus A-2422 / B-1990 / C-1930 Acidificationofbloodissuperior to sodium fluoride alone as an inhibitor of glycolysis Sodium fluoride: an ineffective inhibitor of glycolysis Long-term stability of glucose: glycolysis inhibitor vs. gel barrier tubes Pitfalls in the use of HbA(1)(c) as a diagnostic test: the ethnic conundrum Diagnostic value of hemoglobin A1c for type 2 diabetes mellitus in a population at risk Harmonization of immunoassays for biomarkers in diabetes mellitus Euglycemic diabetic ketoacidosis: a predictable, detectable, and preventable safety concern with SGLT2 inhibitors Long-term pattern of brain natriuretic peptide and N-terminal pro brain natriuretic peptide and its determinants in the general population: contribution of age, gender, and cardiac and extra-cardiac factors Case characteristics, resource use, and outcomes of 10 021 patients with COVID-19 admitted to 920 German hospitals: an observational study Factors associated with COVID-19-related death using OpenSAFELY Coagulopathy in COVID-19 and its implication for safe and efficacious thromboprophylaxis