S-100-Proteine

Die Proteine der Multigen-Familie S-100 sind Calcium-bindende Proteine mit niedriger Molekülmasse (9–13 kDa) und einer Vielzahl von zellulären Funktionen (z. B. Phosphorylierungen).

Zu den S-100 Proteinen gehören 19 Mitglieder, die in unterschiedlichsten Zelltypen exprimiert werden:

• S100B wird vor allem in Gliazellen aber auch in Adipozyten, Melanozyten und Chondrozyten exprimiert.
• S100A1 findet man in Kardiomyozyten, Speicheldrüse, Niere, Muskelzellen und Nervenzellen des Hippocampus.
• S100A6 findet man in Bindegewebe und Muskelgewebe.
• Calprotectin (S100A8/S100A9-Heterotetramer) wird als Nachweis für Leukozyten in entzündetem Gewebe verwendet, besonders im Darm bei Colitis ulcerosa, Morbus Crohn und anderen Entzündungsgeschehen durch Stuhlprobe. Der Serumwert dient als alternativer Entzündungsmarker.
• S100A9 wird als Screeningparameter für den Prostatakrebs verwendet.[1]

Die Bezeichnung "S-100" leitet sich von der Löslichkeit in gesättigter, also 100-prozentiger, Ammoniumsulfatlösung ab.[2]

Verwendung in der Diagnostik

Da die jeweiligen Untertypen der Proteine nur in bestimmten Zelltypen vorkommen, eignen sie sich zur medizinischen Diagnostik. Durch Konzentrationsveränderungen können Rückschlüsse auf Erkrankungen in den jeweiligen Zellen und Geweben gezogen werden.

Histopathologie

In der histopathologischen Diagnostik werden S-100-Antikörper eingesetzt, um bestimmte Tumorzellen, die typischerweise S-100-positiv sind (z. B. chondroide Tumoren, Gliome, Schwannome, Melanome) immunhistochemisch von S-100-negativen Tumoren abzugrenzen.

Neurologie

In der neurologischen Diagnostik wird die Bestimmung der S-100B-Protein-Konzentration als Marker für eine Hirnschädigung eingesetzt. Hierbei wird angenommen, dass es nach einer Hirnschädigung (z. B. nach einem Schlaganfall oder einem Schädelhirntrauma) zu einer Freisetzung von S-100B-Proteinen aus Gliazellen in Liquor cerebrospinalis ins Blut kommt, der diagnostisch genutzt werden kann. Verschiedene Studien zeigten einen relativ hohen negativen Voraussagewert, mit dem ein leichtes Schädel-Hirn-Trauma (SHT) innerhalb weniger Stunden nach dem Unfall mit einer einfachen Blutanalyse ausgeschlossen werden kann. Andererseits sind S100-Anstiege im Serum nur wenig spezifisch: sie wurden auch bei Marathon- und Langstreckenläufern beobachtet[3] und spiegeln nicht eine echte Schädigung des Gehirns wider, sondern beruhen auf einer Freisetzung aus der Skelettmuskulatur.[4][5][6]

Einzelnachweise

1. Prostatakrebs-Früherkennung: Protein S100A9 mit hoher Aussagekraft. (PDF) In: Dtsch Arztebl, Band 102, Nr. 33, 2005, S. A-2201 / B-1861 / C-1761.
2. Blake W. Moore: A soluble protein characteristic of the nervous system. In: Biochemical and Biophysical Research Communications. Band 19, Nr. 6, 9. Juni 1965, ISSN 0006-291X, S. 739–744, doi:10.1016/0006-291X(65)90320-7 (sciencedirect.com [abgerufen am 16. Mai 2023]). 
3. M Otto, S Holthusen, E Bahn, N Söhnchen, J Wiltfang, R Geese, A Fischer, C D Reimers: Boxing and Running Lead to a Rise in Serum Levels of S-100B Protein. In: International Journal of Sports Medicine. Band 21, Nr. 8, November 2000, ISSN 0172-4622, S. 551–555, doi:10.1055/s-2000-8480. 
4. Hasselblatt et al.: Serum S100beta increases in marathon runners reflect extracranial release rather than glial damage. In: Neurology. Band 62, 2004, S. 1634–1636. PMID 15136701.
5. Biberthaler P, Mussack T, Wiedemann E, et al: Evaluation of S-100b as a specific marker for neuronal damage due to minor head trauma. In: World Journal of Surgery. 25. Jahrgang, Nr. 1, Januar 2001, S. 93–7, PMID 11213162. 
6. Biberthaler P, Linsenmeier U, Pfeifer KJ, et al: Serum S-100B concentration provides additional information fot the indication of computed tomography in patients after minor head injury: a prospective multicenter study. In: Shock. 25. Jahrgang, Nr. 5, Mai 2006, S. 446–53, doi:10.1097/01.shk.0000209534.61058.35, PMID 16680008.