Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zur Analytik und diagnostischen Aussagekraft vin IL-6 und TGF-β1 beim Hund

Gaedcke, Sonja

Cytokines are regulatory proteins that are involved in cell-cycle, differentiation as well as the modulation of the immune system. They have repeatedly been shown to be involved in several malignancies. Analyzing these cytokines in canine blood would represent well and easy accessible biomarkers. Aim of this work was to elucidate the importance of IL-6 and TGF-β1 in canine internal diseases and to analyze its possible influence on routine veterinary work. Between April 2008 and May 2010 a total of 277 dogs were screened at the Institute of Veterinary Medicine of the University of Goettingen. A commercial available ELISA Kit for IL-6 or TGF-β1 was used to assess the blood concentration. Prior to these analyzes their stability for long-term storage was assessed and concentrations in serum and plasma were compared. Based on a group of healthy dogs the normal expression values were determined. Finally differences between these and dogs that were treated for internal diseases were compared. IL-6 was assessed in 163 dogs, 45 were considered as healthy. Stored at -20°C the concentrations remained stable for at least 10 weeks. Only 27 of 118 (22.9 %) dogs with an internal disease showed a positive IL-6 measurement as well as one healthy dog. According to these differences the positive measurement of IL-6 was highly significant associated with the presence of an internal disease. Although a profound statistical analyses of the different disease was not possible, due to the low number of affected dogs, a certain overlap between inflammatory diseases or disease that were accompanied by inflammatory processes and increased IL-6 were seen. TGF-β1 concentration was assessed in 169 dogs, 102 were considered to have an internal disease. Independently form the time of storage the concentrations remained constant at -80°C. Based on serum measurements of 67 healthy dogs a concentration between 29.1- 48.6 ng/ml was considered as normal. Dogs with an inflammatory, neoplastic or hepatic disease (without fibrosis) did not show elevated or decreased levels of TGF-β1. However, in the group of fibrotic diseases (p = 0.027) and diabetes mellitus (p = 0.016) a significant increase of TGF-β1 in the serum was detected. Interestingly a correlation of TGF-β1 and platelet count was found. TGF-β1 and IL-6 are both interesting cytokines concerning canine internal diseases. While an increase of TGF-β1 was primarily found in fibrotic diseases and diabetes mellitus, IL-6 were detected along with inflammatory processes. Along with the validation of these findings the advantage of both markers, especially with respect to existing markers need to be validated. Furthermore the importance of the platelets needs to be further assessed in the context of TGF-β1. For IL-6 its regulation needs to be further analyzed. With respect for the routine assessment of IL-6 and TGF-β1 both assays performed well.

Zytokine sind regulative Proteine, die für den Zellzyklus und die Differenzierung sowie die Immunantwort verantwortlich sind. Ihre Beteiligung an zahlreichen Erkrankungen ist wiederholt gezeigt worden. Die Gewinnung regulativer Zytokine aus dem Blut von Hunden würde somit einen leicht zugänglichen Biomarker darstellen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, die Bedeutung von IL-6 und TGF-β1 bei internistischen Erkrankungen des Hundes zu untersuchen und ihre mögliche Bedeutung für den veterinärmedizinischen Alltag zu prüfen. Zwischen April 2008 und Mai 2010 wurden in der Kleintierklinik des Tierärztlichen Instituts der Universität Göttingen insgesamt 227 Hunde mit kommerziell erwerblichen ELISA Kits hinsichtlich IL-6 bzw. TGF-β1 im Blut untersucht. Im Vorfeld wurde zunächst die Lagerungsstabilität über einen Zeitraum von 10 Wochen bei -20°C bzw. -80°C untersucht und unterschiedliche Messergebnisse hinsichtlich Plasma und Serum als Ausgangsmaterial ausgewertet. Anhand der Untersuchung einer Gesundgruppe wurden Referenzwerte festgelegt und Unterschiede der IL-6- und TGF-β1-Konzentration in Abhängigkeit der verschiedenen Krankheiten ausgewertet. IL-6 wurde bei 163 Hunden untersucht, von denen 45 als gesund und 118 als krank eingestuft wurden. IL-6 zeigte unter Lagerung über einen Zeitraum von 10 Wochen bei -20°C keinen Konzentrationsanstieg. Der Nachweis von IL-6 gelang bei nur 27 der 118 kranken (22,9 %) und einem gesunden Hund. Entsprechend signifikant war die Messung von IL-6 mit dem Vorliegen einer Erkrankung assoziiert. Wenngleich aufgrund der geringen Zahl positiver IL-6-Fälle statistische Aussagen nur eingeschränkt möglich sind, so zeigten sich erhöhte IL-6-Werte dennoch vermehrt bei Entzündungen und Erkrankungen mit Begleitentzündungen. Die TGF-β1-Konzentration wurden bei 169 Hunden untersucht, 67 waren gesund und 102 krank. Die Werte zeigten sich unabhängig von der Dauer der Lagerung konstant. Anhand der Serummessungen konnte ein Referenzbereich von 29,1 - 48,6 ng/ml aufgestellt werden. Hunde mit entzündlichen oder neoplastischen Erkrankungen sowie Hepatopathien ohne erkennbare Fibrosen wiesen keine signifikant veränderten TGF-β1-Serumkonzentrationen im Vergleich zur Referenzgruppe auf. Dagegen zeigte sich bei Tieren mit fibrotischen Erkrankungen, wie Leberfibrosen oder Lungenfibrosen (p = 0,027), sowie Hunden mit Diabetes mellitus (p = 0,016) ein signifikanter Anstieg von TGF-β1 im Serum. Ebenfalls hoch signifikant bot sich die Korrelation zwischen TGF-β1-Expression und der Thrombozytenzahl. TGF-β1 und IL-6 stellen beide interessante Zytokine bei internistischen Erkrankungen des Hundes dar. Während TGF-β1 überwiegend bei fibrotischen Prozessen und dem Diabetes mellitus eine Rolle zu spielen scheint, ist die IL-6-Konzentration im Rahmen entzündlicher Erkrankungen bzw. im Rahmen entzündlicher Begleitprozesse erhöht. In den weiterführenden Untersuchungen bedarf es einer gesonderten Betrachtung der Rolle der Thrombozyten im Zusammenhang mit TGF-β1. Für IL-6 ist die anscheinend rasche Regulation zu berücksichtigen. Der eingesetzte ELISA ist im klinischen Alltag leicht anzuwenden. Die Validierung des zusätzlichen Nutzens bzw. der Überlegenheit dieser Parameter gegenüber herkömmlichen Parametern, wie z. B. dem CRP, muss jedoch noch in weiteren Studien belegt werden.

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Gaedcke, Sonja: Untersuchungen zur Analytik und diagnostischen Aussagekraft vin IL-6 und TGF-β1 beim Hund. Hannover 2012. Tierärztliche Hochschule.

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