Kühlschranktest

Das Verfahren basiert auf den physikalischen Eigenschaften der verschiedenen Lipoproteine im menschlichen Blut. Lipoproteine sind makromolekulare Komplexe, die aus einem hydrophoben Kern von Triglyceriden und Cholesterinestern sowie einer amphiphilen Hülle aus Phospholipiden, freiem Cholesterin und Apolipoproteinen bestehen. Sie dienen dem Transport wasserunlöslicher Lipide im wässrigen Milieu des Blutes.^[1]

Chylomikronen stellen die größten und zugleich fettreichsten Lipoproteine dar, die im Dünndarm nach der Aufnahme von Nahrungsfetten gebildet werden. Nach einer fetthaltigen Mahlzeit transportieren diese Partikel Triglyceride, Fettsäuren, Cholesterin und fettlösliche Vitamine über die Lymphe in den Blutkreislauf. Aufgrund ihrer sehr geringen Dichte von weniger als 0,95 Gramm je Milliliter steigen Chylomikronen bei längerer Standzeit nach oben und bilden eine charakteristische Rahmschicht.^[2][3][4]

Im Gegensatz dazu führen erhöhte Konzentrationen von VLDL (Very Low Density Lipoprotein), die ebenfalls triglyceridreich sind, aber eine höhere Dichte aufweisen, zu einer homogenen Trübung des gesamten Serums ohne Schichtbildung. Diese unterschiedlichen physikalischen Verhaltensweisen der Lipoproteine bei Kühlung ermöglichen die diagnostische Differenzierung.^[5][1]

Die Durchführung des Kühlschranktests erfordert zunächst eine korrekte Probengewinnung. Der Patient muss vor der Blutentnahme eine Nüchternkarenz von mindestens zwölf Stunden einhalten, um postprandiale Chylomikronen, die nach jeder fetthaltigen Mahlzeit physiologisch auftreten, auszuschließen. Zusätzlich wird eine Alkoholkarenz von 24 Stunden empfohlen, da Alkoholkonsum die Triglyceridkonzentration beeinflussen kann.^[6][4]

Das gewonnene Blutserum oder Blutplasma wird in ein transparentes Röhrchen gefüllt und über Nacht bei einer Temperatur von vier bis acht Grad Celsius im Kühlschrank gelagert. Diese Kühlschranktemperatur entspricht den üblichen Einstellungen handelsüblicher Kühlgeräte. Die visuelle Beurteilung erfolgt am nächsten Morgen durch Inspektion des Röhrcheninhalts bei Tageslicht.^[4][1]

Die visuelle Beurteilung des Serums nach der Kühlschranklagerung ermöglicht verschiedene Befunde, die Rückschlüsse auf die Art der vorliegenden Fettstoffwechselstörung erlauben:^[1][4][7]

• Ein klares Serum ohne Trübung nach der Übernachtlagerung spricht für normale Triglycerid- und Chylomikronenkonzentrationen oder für eine isolierte Erhöhung des LDL-Cholesterins, da LDL-Partikel aufgrund ihrer geringeren Größe und höheren Dichte keine sichtbare Trübung verursachen.
• Eine Aufrahmung (cremige Oberschicht) bei darunter klarem Serum ist pathognomonisch für das Vorhandensein von Chylomikronen und weist auf eine Typ-I-Hyperlipoproteinämie nach Fredrickson oder eine exogene Hypertriglyceridämie hin. Da Chylomikronen die leichtesten Lipoproteine sind, sammeln sie sich aufgrund der Dichteunterschiede an der Oberfläche.
• Eine homogene Trübung des gesamten Serums ohne Aufrahmung deutet auf erhöhte Konzentrationen von VLDL und Remnant-Lipoproteinen hin, wie sie bei Typ-IV-Hyperlipoproteinämie oder beim metabolischen Syndrom vorkommen.
• Eine Kombination aus Aufrahmung und trübem Unterstand spricht für eine gleichzeitige Erhöhung von Chylomikronen und VLDL, wie sie charakteristisch für die Typ-V-Hyperlipoproteinämie ist. Diese Konstellation findet sich häufig bei schweren Formen der Hypertriglyceridämie.

Als weiterführende Untersuchungsmethoden stehen die Lipoproteinelektrophorese und die Ultrazentrifugation zur Verfügung. Die Lipoproteinelektrophorese ermöglicht eine quantitative Auftrennung der verschiedenen Lipoproteinfraktionen und ist weniger störanfällig gegenüber hohen Triglyceridkonzentrationen als die rechnerische Bestimmung des LDL-Cholesterins nach der Friedewald-Formel. Die Ultrazentrifugation gilt als Referenzmethode, ist jedoch für die Routinediagnostik zu aufwendig.^[1]

Der Kühlschranktest besitzt differentialdiagnostische Bedeutung bei der Abklärung von Fettstoffwechselstörungen und stellt eine einfache, kostengünstige Orientierungsmethode dar. Er ermöglicht eine erste Zuordnung erhöhter Triglyceridwerte zu den verschiedenen Typen der Hyperlipoproteinämie nach der Fredrickson-Klassifikation.^[8][4][1]

Die Fredrickson-Klassifikation unterscheidet sechs Phänotypen von Hyperlipoproteinämien basierend auf dem elektrophoretischen Muster und den erhöhten Lipoproteinfraktionen. Typ I zeichnet sich durch erhöhte Chylomikronen aus, Typ IIa durch erhöhte LDL, Typ IIb durch erhöhte LDL und VLDL, Typ III durch abnorme IDL (Intermediate Density Lipoproteins), Typ IV durch erhöhte VLDL und Typ V durch erhöhte Chylomikronen und VLDL.^[9][10][8]

Besondere klinische Relevanz besitzt der Nachweis von Chylomikronen im Zusammenhang mit dem familiären Chylomikronämie-Syndrom, einer seltenen genetischen Erkrankung mit einer Prävalenz von etwa 1:1.000.000. Bei dieser Erkrankung liegt ein Mangel oder eine Fehlfunktion des Enzyms Lipoproteinlipase vor, was zu einem gestörten Abbau triglyceridreicher Lipoproteine führt. Betroffene weisen extrem erhöhte Triglyceridkonzentrationen von bis zu 30.000 Milligramm je Deziliter auf und haben ein stark erhöhtes Risiko für rezidivierende Pankreatitiden.^[11][12][13]

Chylomikronen entstehen in den Mukosazellen des Dünndarms nach der Resorption von Nahrungslipiden. Im glatten endoplasmatischen Retikulum der Enterozyten werden die resorbierten Lipide mit Apolipoproteinen, insbesondere Apolipoprotein B-48 und Apolipoprotein(a), zu Chylomikronen verpackt. Diese gelangen über die Lymphgefäße in den Blutkreislauf und werden in den Kapillaren des Fett- und Muskelgewebes durch die endothelständige Lipoproteinlipase abgebaut.^[3]

Bei der Lipolyse durch die Lipoproteinlipase werden Triglyceride zu freien Fettsäuren gespalten, die von den Zielgeweben aufgenommen werden. Der dabei entstehende Rest der Chylomikronen, die sogenannten Chylomikronen-Remnants, wird von der Leber über LDL-Rezeptoren aufgenommen und abgebaut. Unter physiologischen Bedingungen sind Chylomikronen nach einer Nüchternperiode von acht bis zwölf Stunden nicht mehr im Blut nachweisbar.^[6][14]

Störungen im Abbau der Chylomikronen führen zu deren Akkumulation im Blut und damit zu einer Chylomikronämie. Die häufigste genetische Ursache ist der Lipoproteinlipase-Mangel, bei dem Mutationen im LPL-Gen zu einem funktionslosen oder in seiner Aktivität eingeschränkten Enzym führen. Weitere genetische Ursachen umfassen Defekte im Apolipoprotein C-II, einem essentiellen Kofaktor der Lipoproteinlipase, sowie Mutationen in den Genen GPIHBP1 und LMF1.^[12][13][11]

Die Akkumulation von Chylomikronen und anderen triglyceridreichen Lipoproteinen ist mit einem erhöhten Risiko für akute Pankreatitiden verbunden. Ab Triglyceridkonzentrationen von über 1.000 Milligramm je Deziliter steigt das Pankreatitisrisiko deutlich an. Bei Patienten mit schwerer Hypertriglyceridämie verlaufen Pankreatitiden häufig schwerer als bei anderen Ätiologien, mit höheren Raten an persistierendem Organversagen, längeren Krankenhausaufenthalten und erhöhter Intensivpflichtigkeit.^[15][16]

Die Pathogenese der hypertriglyceridämiebedingten Pankreatitis ist noch nicht vollständig geklärt. Es wird angenommen, dass die lokale Freisetzung von Fettsäuren aus Triglyceriden durch pankreatische Lipasen zu einer direkten Schädigung des Pankreasgewebes führt. Die freigesetzten Fettsäuren wirken zytotoxisch auf die Azinuszellen und verstärken die Entzündungsreaktion.^[17][15]

Neben der Pankreatitis können bei ausgeprägter Chylomikronämie weitere klinische Manifestationen auftreten. Hierzu gehören eruptive Xanthome, gelbliche Hautknötchen, die durch Lipidablagerungen in Makrophagen entstehen, sowie eine Hepatosplenomegalie durch Anreicherung von Lipiden in Leber und Milz. Eine Lipaemia retinalis, eine milchige Trübung der Netzhautgefäße, kann bei sehr hohen Triglyceridwerten ophthalmoskopisch sichtbar werden.^[12][11]

Der Kühlschranktest weist methodische Einschränkungen auf, die bei der Interpretation berücksichtigt werden müssen. Die Methode ist rein qualitativ und erlaubt keine quantitative Aussage über die Konzentration der Lipoproteine. Eine geringe Sensitivität führt dazu, dass moderate Erhöhungen der Chylomikronen möglicherweise nicht erkannt werden.^[1]

Die Beurteilung ist subjektiv und abhängig von der Erfahrung des Untersuchenden. Eine Standardisierung der Bewertungskriterien existiert nicht, was die Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Laboratorien einschränken kann. Zudem kann die Trübung des Serums auch durch andere Faktoren als Lipide verursacht werden, beispielsweise durch extreme monoklonale Gammopathien der IgM-Fraktion.^[4][1]

Eine weitere Limitation besteht darin, dass der Kühlschranktest keine Unterscheidung zwischen Chylomikronen und Chylomikronen-Remnants erlaubt. Auch die genaue Quantifizierung von Chylomikronen ist im klinischen Labor derzeit nicht standardisiert möglich. Ein theoretischer Ansatz wäre die Messung von Apolipoprotein B-48, der intestinalen Isoform des Apolipoprotein B, jedoch sind die verfügbaren Tests hierfür nicht ausreichend validiert.^[1]

Trotz seiner methodischen Grenzen wird der Kühlschranktest in der klinischen Praxis als einfache und anschauliche Orientierungsmethode geschätzt. Er erfordert keine speziellen Geräte oder Reagenzien und kann mit der üblichen Laborausstattung durchgeführt werden. Der deutsche Mediziner Winfried März bezeichnet den Test in der Deutschen Medizinischen Wochenschrift als „oft unterlassen“, obwohl er diagnostisch wertvolle Hinweise liefern kann.^[1]

Der Kühlschranktest findet insbesondere Anwendung in der initialen Abklärung von Hypertriglyceridämien, wenn die Triglyceridkonzentration über 400 Milligramm je Deziliter liegt und die Berechnung des LDL-Cholesterins nach der Friedewald-Formel nicht mehr zuverlässig möglich ist. In Kombination mit der Lipoproteinelektrophorese ermöglicht er eine Einordnung nach der Fredrickson-Klassifikation.^[8][1]

Bei der Diagnostik des Chylothorax, einer seltenen Form des Pleuraergusses durch Lymphflüssigkeit, kann der Kühlschranktest am Pleurapunktat zur Identifizierung von Chylomikronen herangezogen werden. Hier ist er neben der Bestimmung der Triglyceridkonzentration im Punktat ein ergänzendes diagnostisches Kriterium.^[18]

Die Ergebnisse des Kühlschranktests können therapeutische Konsequenzen nach sich ziehen. Bei Nachweis einer Chylomikronämie steht die Prävention einer akuten Pankreatitis im Vordergrund. Die Therapie umfasst in erster Linie eine strikt fettarme Diät mit einer Beschränkung der Fettzufuhr auf weniger als 15 bis 20 Gramm pro Tag sowie eine Alkoholkarenz.^[16][19][15]

Medikamentöse Therapieoptionen bei Hypertriglyceridämie umfassen Fibrate, die über den PPAR_α-Rezeptor die Expression der Lipoproteinlipase steigern, sowie Omega-3-Fettsäuren in pharmakologischer Dosierung. Bei Patienten mit monogenem Lipoproteinlipase-Mangel, bei denen kein funktionsfähiges Enzym mehr vorhanden ist, können diese Medikamente allerdings wirkungslos sein.^[13][20][21]

In Fällen schwerer, therapierefraktärer Hypertriglyceridämie oder bei akuter Pankreatitis mit sehr hohen Triglyceridwerten kann eine therapeutische Apherese zur raschen Senkung der Lipide erwogen werden. Hierbei werden durch extrakorporale Verfahren Triglyceride und Lipoproteine aus dem Blut entfernt. Bei rezidivierenden Pankreatitiden kann die Apherese als Langzeittherapie zur Prävention weiterer Ereignisse eingesetzt werden.^[15]

• K. Dörner: Taschenlehrbuch Klinische Chemie und Hämatologie, Georg Thieme Verlag, 8. Auflage 2013, S. 208, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche
• W. G. Guder: Das Laborbuch für Klinik und Praxis, Urban & Fischer Verlag, 2005, S. 236, ISBN 3-437-23340-8, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche
• Winfried März et al.: Labordiagnostik von Fettstoffwechselstörungen. In: Deutsche medizinische Wochenschrift. Jg. 148, Nr. 23. Stuttgart 2023, S. e120–e146, doi:10.1055/a-1516-2511.