Standardisierung der Oberflächenspannungsmessung von Trachealsekreten Neugeborener für die Diagnostik eines Surfactantmangels - Sekretorisches Immunglobulin A als Verdünnungsmarker*

Abstract

The surface tension value (γmin) of tracheal aspirate samples (TA) from newborns depends on lung maturity and is determined by concentrations of surfactant components (phospholipids, surfactant proteins, ions). During tracheal aspirate collecting the aspirate is diluted with physiological saline. Information about TA dilution is necessary for a standardized surface tension measurement. The purpose of this study was to establish an ELISA for determination of secretory IgA (SIgA), to determine the cutoff value of SIgA for surface tension measurement in tracheal aspirates and to test SIgA as marker for tracheal aspirate dilution.

Patients In group 1 (normal range determination of γmin) pharyngeal aspirates of 42 healthy newborns (nb) were investigated. In group 2 (determination of SIgA cutoff value) 15 TA and 8 pharyngeal aspirates of 23 pulmonary healthy nb were included. 27 TA of 19 pulmonary healthy nb (group 3) were used for validation of SIgA cutoff value. In group 4 36 TA of 22 nb with respiratory distress syndrome were studied.

Method The γmin of group 1 were measured to establish the range of normal γmin. The TA of group 2 were diluted stepwise and the dependence of γmin on SIgA concentration were depicted in a diagram. The SIgA cutoff value was estimated by these dilution curves. Below this value the TA are very diluted and a measurement of γmin is not useful. To test the reliability of SIgA as dilution marker the γmin and SIgA values of TA from group 3 were determined. After exclusion of TA with reduced SIgA the γmin of group 3 and 4 were compared. Results For the enzyme immunoassay following performance characteristics were determined: the accuracy (recovery): 95.6%, sensitivity: 4 ng/ml, and precision (intra- and interassay coefficient of variation): 9.8 and 19.1%, respectively. The range of normal γmin (median (5th and 95th percentile)) amounts to 23.0 (14.8 and 28.7) mN/m. A SIgA cutoff value of 80 ng/ml was estimated. The γmin from 8 of 27 TA (group 3) were above the normal range of γmin during examination of the estimated SIgA cutoff value. 5 of these 8 TA had concentrations of SIgA below the cutoff point and could be excluded with the help of SIgA as dilution marker. The median of γmin was significantly lower (p< 0.001) in group 3 (18.3 mN/m) in comparison to the median (35.8 mN/m) of group 4 (nb with respiratory distress syndrome).

Conclusion The performance characteristics of the SIgA enzyme immunoassay and the tested reliability of the SIgA cutoff value demonstrate, that a simple determination of surfactant deficiency by surface tension measurement of TA is possible using the concentration of SIgA as dilution marker.

Zusammenfassung

Die Oberflächenspannung ( γmin) von Trachealsekreten (TS) Neugeborener hängt von der Lungenreife ab und wird durch die Konzentration der Surfactantkomponenten (Phospholipide, Surfactantproteine, Ionen) bestimmt. Während der Trachealsekretgewinnung wird das Sekret mit physiologischer Natriumchloridlösung verdünnt. Die Kenntnis der TS-Verdünnung ist für eine standardisierte Oberflächenspannungsmessung notwendig. Ziel der Untersuchung war der Aufbau eines Enzymimmunoassays für die Bestimmung von sekretorischem IgA (SIgA), die Ermittlung des SlgA-cutoff-Wertes für die Oberflächenspannungsmessung von TS und die Testung von SIgA als Verdünnungsmarker für TS..

Patienten In der Gruppe 1 (Referenzwert-Bestimmung für die γmin-Werte) wurden von 42 gesunden Neugeborenen (NG) die Pharyngealsekrete untersucht. Die Gruppe 2 (SIgA-cutoff-Wert-Bestimmung) umfaßt 15 TS und 8 Pharyngealsekrete von 23 pulmonal gesunden NG. 27 TS von 19 pulmonal gesunden NG (Gruppe 3) wurden zur Überprüfung des SIgA-cutoff-Wertes eingesetzt. Die Gruppe 4 wird von 36 TS von 22 NG mit Atemnotsyndrom gebildet.

Methode Mit den γmin-Werten der Gruppe 1 wurde der Referenzbereich für die Oberflächenspannungsmessung bestimmt. Die TS der Gruppe 2 sind stufenweise verdünnt worden und die Abhängigkeit der γmin-Werte von der SIgA-Konzentration der Verdünnungen ist grafisch dargestellt worden. Aus diesen Verdünnungskurven wurde der SIgA-cutoff-Wert bestimmt, unterhalb dieses Wertes ist eine Oberflächenspannungsmessung infolge zu großer Verdünnung der TS nicht mehr sinnvoll. Zur Überprüfung des SlgA-cutoff-Wertes wurden von den TS der Gruppe 3 die -γmin-Werte und SIgA-Konzentrationen ermittelt. Nach Ausschluß der TS mit geringer SIgA-Konzentration erfolgte ein Vergleich der γmin-Werte der Gruppen 3 und 4.

Ergebnisse Für den Enzymimmunoassay wurden folgende Testcharakteristika bestimmt: Genauigkeit (Wiederfindungsrate): 95,6%, Empfindlichkeit: 4 ng/ml und Präzision (Intra- und Interassay-Variationskoeffizient): 9,8 bzw. 19,1%. Der Referenzbereich der Oberflächenspannung (Median (5. und 95. Perzentile)) beträgt: 23,0 (14,8 und 28,7) mN/m. Der SIgA-cutoff-Wert wurde mit 80 ng/ml bestimmt. Bei der Validierung des SlgAcutoff-Wertes (Gruppe 3) wurden bei 8 von 27 TS γmin-Werte oberhalb des Referenzbereiches ermittelt. 5 von diesen 8 TS haben SIgA-Werte unterhalb des SIgA-cutoff-Wertes und können durch die SlgA-Bestimmung von der Bewertung ausgeschlossen werden. Der Median der γmin-Werte der Gruppe 3 ist mit 18,3 mN/m signifikant niedriger (p< 0,001) als der Median: 35,8 mN/m der Gruppe 4 (NG mit einem Atemnotsyndrom).

Schlußfolgerung Die Testcharakteristika des SlgAEnzymimmunoassays und die Validierung des ermittelten SIgA-cutoff-Wertes zeigen, daß mit der Verwendung von SIgA als Verdünnungsmarker eine einfache Bestimmung eines Surfactantmangels mit Hilfe der Oberflächenspannungsmessung von TS möglich ist.

Key words

newborns - surface tension - secretory IgA

Schlüsselwörter

Neugeborene - Oberflächenspannung - sekretorisches IgA