Galektin-3

Galektin-3 (Eiweißstoff) ist ein β-Galaktoside-bindendes Protein aus der Familie der Lektine (zuckerbindende Eiweiße). Es wird unter anderem von Makrophagen (Fresszellen), Fibroblasten (Bindegewebszellen), Endothelzellen (Gefäßinnenhautzellen) und Epithelzellen (Deckzellen) exprimiert und ist an Entzündung, Immunmodulation (Beeinflussung der Abwehrreaktion), Zelladhäsion (Zellanhaftung), Zellproliferation (Zellvermehrung), Apoptoseregulation (Steuerung des programmierten Zelltods), Gewebeumbau und Fibrosierung (krankhafte Bindegewebsvermehrung) beteiligt [1-6].

In der klinischen Labordiagnostik ist Galektin-3 vor allem ein additiver prognostischer Biomarker bei Patienten mit Herzinsuffizienz (Herzschwäche). Er kann zur Risikostratifizierung (Risikoabschätzung) ergänzend zu klinischem Befund, Echokardiographie (Herzultraschall), natriuretischen Peptiden und weiteren Komorbiditätsparametern herangezogen werden. Galektin-3 ist jedoch kein Parameter zur Primärdiagnostik der Herzinsuffizienz, kein krankheitsspezifischer Fibrosemarker und kein validierter allgemeiner Tumormarker [1-6].

Die diagnostische Aussagekraft wird wesentlich durch Alter, Nierenfunktion, chronische Entzündung, metabolische Risikofaktoren (stoffwechselbedingte Risikofaktoren) und die klinische Vortestwahrscheinlichkeit beeinflusst. Erhöhte Werte zeigen daher keine organspezifische Ursache an, sondern müssen als unspezifisches Signal für Entzündung/Fibrose und ungünstigere Prognose (Krankheitsvorhersage) im jeweiligen klinischen Kontext interpretiert werden [1-6].

Synonyme

• Galectin-3
• Gal-3
• LGALS3
• Mac-2-Antigen
• Carbohydrate-binding protein 35

Das Verfahren

Benötigtes Material

• Serum
• Plasma, je nach Testsystem EDTA-, Heparin- oder Citrat-Plasma

Vorbereitung des Patienten

• Keine spezielle Vorbereitung erforderlich
• Eine Blutentnahme im klinisch stabilen Zustand ist sinnvoll, da akute Infektionen, akute Entzündungen und akute Dekompensationen (plötzliche Verschlechterungen) die Interpretation erschweren können
• Bei unerwartet auffälligen Befunden sollte eine Kontrollmessung unter vergleichbaren präanalytischen Bedingungen (Bedingungen vor der Laboranalyse) erfolgen

Störfaktoren

• Akute und chronische Entzündungen
• Chronische Niereninsuffizienz (Nierenschwäche) und verminderte glomeruläre Filtrationsrate (Filterleistung der Nieren)
• Akute kardiale Dekompensation (plötzliche Verschlechterung der Herzleistung)
• Fortgeschrittene fibrotische Organerkrankungen (Organerkrankungen mit krankhafter Bindegewebsvermehrung)
• Maligne Erkrankungen (bösartige Erkrankungen)
• Hämolyse (Zerfall roter Blutkörperchen), Lipämie (Trübung durch Blutfette), Ikterus (Gelbsucht) und Probenlagerung, jeweils abhängig vom verwendeten Assay
• Heterophile Antikörper, Rheumafaktoren oder humane Anti-Maus-Antikörper, jeweils abhängig vom Immunoassay
• Biotininterferenz, falls das verwendete Testsystem biotinbasierte Nachweisprinzipien nutzt

Methode

• Immunoassay, meist Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) oder automatisierter Immunoassay
• Die Ergebnisse sind methoden-, kalibrator- und laborabhängig
• Verlaufsmessungen sollten möglichst mit demselben Testsystem durchgeführt werden

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden- und laborabhängig. Die genannten Grenzwerte sind keine allgemeingültigen physiologischen Normwerte, sondern vor allem in Studien und Testinformationen zur prognostischen Risikostratifizierung bei Herzinsuffizienz verwendet worden.

Indikationen 

• Ergänzende prognostische Risikostratifizierung bei gesicherter chronischer Herzinsuffizienz
• Ergänzende Risikoeinschätzung bei Patienten mit Herzinsuffizienz und erhöhter Rehospitalisierungs- oder Mortalitätswahrscheinlichkeit (Sterbewahrscheinlichkeit)
• Zusatzinformation bei Verdacht auf ausgeprägte kardiale Fibrose oder ungünstiges kardiales Remodeling (Umbau des Herzmuskels), immer in Kombination mit Echokardiographie, natriuretischen Peptiden und klinischer Beurteilung
• Wissenschaftliche oder spezialdiagnostische Fragestellungen bei fibrotischen Erkrankungen, insbesondere kardialen, renalen, pulmonalen oder hepatischen Fibroseprozessen
• Keine Routineindikation zur Primärdiagnostik einer Herzinsuffizienz
• Keine Routineindikation als allgemeiner Tumormarker im Serum

Interpretation

Erhöhte Werte

• Herzinsuffizienz
  • Erhöhte Galektin-3-Werte sind bei Patienten mit Herzinsuffizienz mit einem erhöhten Risiko für Gesamtmortalität (Gesamtsterblichkeit) und herzinsuffizienzbedingte Rehospitalisierung (erneute Krankenhauseinweisung) assoziiert [1-3]
  • Der Parameter besitzt additive prognostische Bedeutung, ersetzt aber weder NT-proBNP/BNP noch Echokardiographie
  • Die Aussagekraft ist bei eingeschränkter Nierenfunktion limitiert, da Galektin-3 mit der glomerulären Filtrationsrate korrelieren kann
• Kardiale Fibrose und Remodeling
  • Erhöhte Werte können Ausdruck entzündlich-fibrotischer Aktivierung sein
  • Eine organspezifische Lokalisation (Zuordnung zu einem bestimmten Organ) ist aus dem Laborwert allein nicht ableitbar
• Chronische Nierenerkrankung
  • Erhöhte Werte sind bei chronischer Nierenerkrankung häufig und können mit ungünstiger Gesamtprognose assoziiert sein [4, 5]
  • Für die Vorhersage der Progression (Fortschreiten) der Nierenerkrankung ist die Evidenz uneinheitlich [4, 5]
• Fibrotische Erkrankungen
  • Erhöhte Werte können bei Lungenfibrose (bindegewebiger Umbau der Lunge), Leberfibrose (bindegewebiger Umbau der Leber), systemischer Sklerose (Bindegewebsverhärtung) und weiteren fibrotischen Erkrankungen vorkommen
  • Für die Routinediagnostik dieser Erkrankungen ist Galektin-3 im Serum nicht ausreichend spezifisch validiert [6]
• Chronisch-entzündliche Erkrankungen
  • Erhöhte Werte können bei rheumatoider Arthritis (entzündliches Gelenkrheuma), systemischem Lupus erythematodes (Autoimmunerkrankung des Bindegewebes), chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (dauerhaft entzündlichen Darmerkrankungen) und anderen entzündlichen Systemerkrankungen auftreten
• Maligne Erkrankungen
  • Galektin-3 ist in Tumorbiologie (Verhalten von Tumoren), Tumormikromilieu (Umgebung des Tumors), Angiogenese (Gefäßneubildung), Invasion (Einwachsen in Nachbargewebe) und Metastasierung (Bildung von Tochtergeschwülsten) involviert
  • Serum-Galektin-3 ist jedoch kein validierter allgemeiner Tumorscreeningparameter
  • Bei Schilddrüsenknoten betrifft die klinisch relevante Anwendung eher immunhistochemische oder gewebebezogene Spezialdiagnostik, nicht die unspezifische Serumdiagnostik

Erniedrigte Werte

• Erniedrigte Galektin-3-Werte besitzen derzeit keine etablierte eigenständige klinische Bedeutung
• Werte im niedrigen Bereich sprechen bei Patienten mit Herzinsuffizienz eher für ein niedrigeres prognostisches Risiko, schließen eine relevante Herzerkrankung jedoch nicht aus

Spezifische Konstellationen

• Galektin-3 erhöht, NT-proBNP/BNP erhöht
  • Diese Konstellation (Befundkombination) kann bei Herzinsuffizienz auf ein ungünstigeres Risikoprofil hinweisen
  • Die weitere Einordnung erfolgt über Klinik, Echokardiographie, Nierenfunktion, Volumenstatus (Flüssigkeitsstatus) und Komorbiditäten (Begleiterkrankungen)
• Galektin-3 erhöht, NT-proBNP/BNP nicht erhöht
  • Diese Konstellation spricht nicht primär für eine akute kardiale Dekompensation
  • Differentialdiagnostisch sind chronische Nierenerkrankung, chronische Entzündung, Fibroseerkrankungen und maligne Erkrankungen zu prüfen
• Galektin-3 erhöht, eGFR vermindert
  • Die Interpretation ist deutlich eingeschränkt
  • Bei chronischer Nierenerkrankung sollte Galektin-3 nicht isoliert zur kardialen Risikostratifizierung verwendet werden

Weiterführende Diagnostik

• Bei Verdacht auf Herzinsuffizienz
  • NT-proBNP oder BNP
  • Hochsensitives kardiales Troponin T oder Troponin I
  • Elektrolyte – Calcium, Chlorid, Kalium, Magnesium, Natrium, Phosphat
  • Nierenparameter – Harnstoff, Kreatinin, ggf. Cystatin C beziehungsweise Kreatinin-Clearance
  • Leberparameter – Alanin-Aminotransferase (ALT, GPT), Aspartat-Aminotransferase (AST, GOT), Glutamat-Dehydrogenase (GLDH), Gamma-Glutamyl-Transferase (Gamma-GT, GGT), alkalische Phosphatase (AP), Bilirubin
  • Gerinnungsparameter – PTT, Quick
  • Schilddrüsenparameter – TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon), fT3, fT4
  • Echokardiographie
  • Elektrokardiographie (Herzstromkurve)
  • Magnetresonanztomographie (MRT) des Herzens bei spezieller Fragestellung, insbesondere Myokardfibrose (bindegewebiger Umbau des Herzmuskels), Myokarditis (Herzmuskelentzündung) oder infiltrative Kardiomyopathie (Herzmuskelerkrankung durch Einlagerungen)
• Bei Verdacht auf chronische Nierenerkrankung
  • Kreatinin, Cystatin C, geschätzte glomeruläre Filtrationsrate
  • Albumin-Kreatinin-Ratio im Urin
  • Urinstatus, Sediment, ggf. Urinkultur
  • Nierensonographie (Ultraschall der Nieren)
• Bei Verdacht auf hepatische Fibrose
  • Leberparameter
  • Thrombozytenzahl
  • Albumin, Cholinesterase, International Normalized Ratio (INR)
  • Nichtinvasive Fibrose-Scores und Elastographie (Messung der Gewebesteifigkeit)
• Bei Verdacht auf pulmonale Fibrose
  • Lungenfunktion einschließlich Diffusionskapazität (Gasaustauschfähigkeit)
  • High-resolution-Computertomographie (HR-CT) der Lunge
  • Autoimmunserologie bei klinischem Verdacht auf Kollagenose (Bindegewebserkrankung) oder interstitielle Lungenerkrankung (Erkrankung des Lungengerüsts)
• Bei Verdacht auf maligne Erkrankung
  • Keine unspezifische Tumorsuche allein aufgrund eines erhöhten Galektin-3-Wertes
  • Zielgerichtete Diagnostik nur bei klinischem Verdacht, auffälliger Bildgebung oder organspezifischen Befunden

Klinische Hinweise

• Galektin-3 ist kein Suchtest für asymptomatische Personen
• Galektin-3 ist kein Ersatz für NT-proBNP/BNP in der Diagnostik der Herzinsuffizienz
• Galektin-3 ist kein organspezifischer Fibrosemarker
• Galektin-3 ist kein validierter allgemeiner Serum-Tumormarker
• Ein Einzelwert erlaubt keine therapeutische Entscheidung ohne klinischen Kontext
• Bei Herzinsuffizienz kann Galektin-3 als zusätzlicher Risikomarker verwendet werden, insbesondere wenn eine entzündlich-fibrotische Komponente oder ein erhöhtes Rehospitalisierungsrisiko beurteilt werden soll
• Bei chronischer Nierenerkrankung ist die Interpretation besonders vorsichtig vorzunehmen
• Verlaufskontrollen sind nur sinnvoll, wenn sie eine konkrete klinische Fragestellung beantworten und mit demselben Assay durchgeführt werden

Literatur

1. Heidenreich PA, Bozkurt B, Aguilar D, Allen LA, Byun JJ, Colvin MM et al.: 2022 AHA/ACC/HFSA Guideline for the Management of Heart Failure. Circulation. 2022;145:e895-e1032. https://doi.org/10.1161/CIR.0000000000001063
2. McDonagh TA, Metra M, Adamo M, Gardner RS, Baumbach A, Böhm M et al.: 2023 Focused Update of the 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. Eur Heart J. 2023;44:3627-3639. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehad195
3. Cheng W, Maciej R, Thiele H, Büttner P. Galectin-3 Levels and Long-Term All-Cause Mortality and Hospitalization in Heart Failure Patients: A Meta-Analysis. ESC Heart Fail. 2024;11:2566-2577. https://doi.org/10.1002/ehf2.14813
4. Bellos I, Marinaki S, Lagiou P, Benetou V. Galectin-3 in chronic kidney disease. Clin Chim Acta. 2024;559:119727. https://doi.org/10.1016/j.cca.2024.119727
5. Syn G, Lee YQ, Lim ZY, Chan GC. Galectin-3: action and clinical utility in chronic kidney disease. Int Urol Nephrol. 2024;56:3535-3543. https://doi.org/10.1007/s11255-024-04107-4
6. Bouffette S, Botez I, De Ceuninck F. Targeting galectin-3 in inflammatory and fibrotic diseases. Trends Pharmacol Sci. 2023;44:519-531. https://doi.org/10.1016/j.tips.2023.06.001
7. Mackinnon AC, Tonev D, Jacoby B, Pinzani M, Slack RJ. Galectin-3: therapeutic targeting in liver disease. Expert Opin Ther Targets. 2023;27:779-791. https://doi.org/10.1080/14728222.2023.2258280