Untersuchungen zu Analytik und diagnostischem Nutzen von Interleukin-1 beta (IL-1ß) und dem löslichen Interleukin-2-Rezeptor alpha (sIL-2Rα) beim Hund

Prachar, Christian

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Untersuchungen zu Analytik und diagnostischem Nutzen von Interleukin-1 beta (IL-1ß) und dem löslichen Interleukin-2-Rezeptor alpha (sIL-2Rα) beim Hund

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Zytokine geraten zunehmend in den Blickpunkt, wenn es darum geht, zuverlässige serologische Marker für die Diagnostik bestimmter Krankheitsbilder beim Hund zu etablieren. Vor diesem Hintergrund wurden in der vorliegenden Studie zwei bisher wenig beachtete Zytokine im Serum von gesunden und erkrankten Hunden untersucht. Bei den Zytokinen handelt es sich um Interleukin-1 beta (IL-1β) und um den löslichen Interleukin 2 Rezeptor alpha (sIL-2Rα), die mittels eines Sandwich-ELISA bestimmt wurden. Ziel der Untersuchungen war, die diagnostische Bedeutung von IL-1β im Entzündungsgeschehen und von sIL-2Rα im Rahmen von Neoplasien und nicht malignen internistischen Erkrankungen zu bestimmen. Die Ergebnisse wurden bereits publiziert (sIL-2Rα, PRACHAR et al. 2013a) oder wurden zur Veröffentlichung angenommen (IL-1β, PRACHAR et al. 2013b). Die wesentlichen Ergebnisse lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: 1.) IL-1β a) 55 Tiere wurden untersucht. Darunter fielen 16 gesunde Kontrollen, wobei zwei Tiere sehr niedrige Konzentrationen (0,11 und 1,04 pg/ml) aufwiesen. b) Bei 39 Tieren mit verschiedenen Erkrankungen waren 22 Hunde, bei denen im Serum IL-1β nachweisbar war. c) Die Tiere mit positivem Nachweis zeigten dabei IL-1β-Konzentrationen, die zwischen 0,03 und 64,71 pg/ml lagen. Die höchste Konzentration zeigte ein Hund mit einem Adenom der hepatoiden Drüsen. d) Keine Korrelation war zwischen dem Auftreten einer Leukozytose und der IL-1β Serumkonzentration festzustellen. Nach den vorliegenden Ergebnissen ist IL-1β ein pro-inflammatorischer Marker in sehr frühen Entzündungsphasen, dessen Bestimmung nur als Ergänzung zu anderen etablierten Parametern erfolgen sollte. 2.) sIL-2Rα a) Unter 48 Hunden, die für die Bestimmungen von sIL-2Rα herangezogen wurden, befanden sich 12 gesunde Tiere. Bei sieben dieser Tiere konnten niedrige Serumkonzentrationen zwischen 0,25 und 9,0 pg/ml festgestellt werden. b) Die Versuchsgruppe mit verschiedenen Erkrankungen umfasste 36 Hunde, 20 davon mit benignen Neoplasien oder nicht neoplastischen Erkrankungen und 16 Tiere mit unterschiedlichen bösartigen Tumoren. Bei sieben Tieren konnte kein sIL-2Rα nachgewiesen werden. c) Die sIL-2Rα Konzentrationen schwankten in der Versuchsgruppe zwischen 5,4 und 856,0 pg/ml. d) Bei Hunden mit nicht malignen Erkrankungen lag die sIL-2Rα Konzentration im Serum durchschnittlich bei 112,2 pg/ml, wobei besonders hohe Werte bei den Tieren mit nicht neoplastischen Erkrankungen vorlagen. Die höchsten Werte zeigten zwei Hunde mit Leishmaniose. e) Die Tiere mit malignen Neoplasien wiesen im Serum durchschnittlich 39,1 pg/ml sIL-2Rα im. f) Die Serumspiegel von sIL-2Rα waren unabhängig von der Erkrankungsart signifikant mit dem Auftreten einer Leukozytose korreliert. Zur Differenzierung nicht-maligner Erkrankungen von bösartigen Neoplasien erscheint sIL-2Rα daher geeignet zu sein. Grundsätzlich sollten beide untersuchten Zytokine aber nur in Zusammenhang mit anderen Parametern bestimmt werden, da ihre diagnostische Bedeutung nach den vorliegenden Ergebnissen eher begrenzt ist.

In veterinary medicine, there is a growing interest in the measurement of different cytokines. Many cytokines are already established in routinely diagnostics in human medicine, but only few are used as markers for different diseases in veterinary medicine. So far measurements of IL-1β and sIL-2Rα in the blood of dogs have had no relevance as markers of diseases. Measurements of IL-1β and sIL-2Rα were made by a sandwich-ELISA. Aim of this study was to find out if there is any connection between serum levels in the blood of dogs with different internal diseases. The possible diagnostic importance of IL-1β for the detection of early stages of inflammation was analyzed. Furthermore, measurements of sIL-2Rα concerning dogs with malignant neoplasia in comparison to dogs with benign neoplasia or non-neoplastic internal diseases were made. The results of this study are already published (sIL-2Rα, PRACHAR et al. 2013a), respectively some of them were just accepted for publication (IL-1β, PRACHAR et al. 2013b). To summarize the main results: 1.) IL-1β a) Altogether 55 dogs were tested. The control group consisted of 16 healthy dogs. Two of them showed positive results, but only in very low concentrations (0.11 and 1.04 pg/ml). b) IL-1β was detected in the serum of 22 dogs within the group of 39 dogs with different internal diseases. c) The dogs with detectable amounts of IL-1β in serum showed concentrations between 0.03 and 64.71 pg/ml. The highest amount was measured in a dog with an adenoma of the hepatoid glands. d) There was no correlation found between leukocytosis in peripheral blood and increased serum levels of IL-1β. A remarkable result was that all the diseased dogs not having free IL-1β in their serum showed a leukocytosis. Based on these results, it is proven that IL-1β is a pro-inflammatory marker that can be measured in the serum in very early stages of inflammation. Measurements could be useful in addition to the ones of already established markers. 2.) sIL-2Rα a) Altogether sIL-2Rα serum levels were measured in 48 dogs. The control group consisted of 12 healthy dogs. 7 of those dogs showed detectable amounts of sIL-2Rα, but only in low concentrations (0.25 – 9.0 pg/ml). b) The group of dogs with different diseases consisted of 36 individuals. 20 of the dogs hat benign neoplasia or non-neoplastic diseases, while 16 dogs were suffering from malignant neoplasia. In 7 dogs no free sIL-2Rα was found in the peripheral blood. c) Serum levels of sIL-2Rα in the diseased group were between 5.4 and 856.0 pg/ml. d) In dogs with benign neoplasia and non-neoplastic diseases the mean concentration of sIL-2Rα in their serum was 112.2 pg/ml. The highest serum level was found in a dog with leishmaniosis. e) Dogs with malignant neoplasia had a mean concentration of 39.1 pg/ml. This was remarkably lower than in the other group of dogs with diseases (112.2 pg/ml). f) There was a significance found between increased serum levels of sIL-2Rα and leukocytosis in the peripheral blood. This correlation was not related to the kind of disease. As a result sIL-2Rα seems to be a useful marker for the differentiation of malignant neoplasia as well as non-neoplastic diseases or benign tumors. Generally both IL-1β and sIL-2Rα should be measured only along with already established diagnostic parameters, because results of this study show that their diagnostic relevance is still limited.