Zeitschrift für Veterinärwissenschaft und medizinische Diagnose

Simultane Bestimmung von Tryptophan, Kynurenin und Niacin im Serum peripartaler Milchkühe mittels Hochleistungsflüssigchromatographie mit Diodenarray-Detektion

Liane Hüther, Julia Hartwiger, Caroline Drong, Ulrich Meyer und Sven Dänicke

Simultane Bestimmung von Tryptophan, Kynurenin und Niacin im Serum peripartaler Milchkühe mittels Hochleistungsflüssigchromatographie mit Diodenarray-Detektion

Tryptophan ist eine essentielle Aminosäure und Substrat für wichtige biochemische Prozesse, wie z. B. die Bildung des Neurotransmitters Serotonin oder die Bildung von Kynurenin und Nicotinamid über den Kynurenin-Stoffwechselweg, der durch das Enzym Tryptophan-2,3-Dioxygenase (TDO) über Glukokortikoidhormone oder durch Indoleamin-2,3-Dioxygenase (IDO) nach Immunaktivierung induziert werden kann. Da das Verhältnis von Kynurenin zu Tryptophan als Indikator für ein aktiviertes Immunsystem gilt, entwickelten wir eine analytische Methode zur gleichzeitigen Bestimmung von Kynurenin, Tryptophan und Nicotinamid im Serum mittels Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) und untersuchten deren Eignung als Entzündungsmarker bei Milchkühen. Validierungsparameter haben gezeigt, dass die HPLC-Methode die Anforderungen für die Routineanalyse von Tryptophan und seinen Metaboliten Kynurenin und Nicotinamid im Serum mit hoher Linearität innerhalb der jeweiligen Arbeitsbereiche und Bestimmungsgrenzen von 0,41 µmol L-1 für Nicotinamid, 0,43 µmol L-1 für Kynurenin und 3,40 µmol L-1 für Tryptophan erfüllt. Die Schwankungen innerhalb und zwischen den Tagen betrugen 2,3 und 3,6 % (Nicotinamid), 3,1 und 6,3 % (Kynurenin) bzw. 1,9 und 5,2 % (Tryptophan). Der Abbau von Tryptophan über den Kynureninweg wurde während der Übergangsphase bei 10 peripartalen Milchkühen aus zwei Futtergruppen untersucht. Der Verlauf der Tryptophankonzentrationen im Serum von Kühen um die Kalbung herum war ähnlich dem bei trächtigen Frauen, mit einem Abfall bis zur Geburt, gefolgt von erhöhten und normalisierten Tryptophankonzentrationen nach der Geburt. Steigende Kynureninkonzentrationen und ein gleichzeitiger Anstieg des Kynurenin-Tryptophan-Verhältnisses während der Schwangerschaft konnten in unserer Studie jedoch nicht bestätigt werden, abgesehen von einem Peak des Kynurenin-Tryptophan-Verhältnisses bei der Geburt, der auf eine stresshormoninduzierte Aktivierung von hepatischer TDO und extrahepatischer IDO zurückzuführen sein könnte. Zusätzliche Messungen von Interferon-γ und Glukokortikoiden als mutmaßliche Induktoren von TDO und IDO wären nützlich, um die Eignung des Kynurenin-Tryptophan-Verhältnisses als Immunmarker bei Rindern zu überprüfen.