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  • M. Oldörp, M. Lademann
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  • 01.08.2011

HIV-Diagnostik - Tests auf Hülle und Kapsid

Über 30 Milionen Menschen sind HIV-infiziert, allein in Südafrika sind rund 20 % der Bevölkerung betroffen. Auch wenn AIDS in Deutschland zu den seltenen Todesursachen zählt, sollten Mediziner sich mit dieser Erkankung auseinandersetzen. Aktuelle Informationen zu Diagnostik und Therapie der HIV-Infektion findest du hier.

 

Foto: J. Gärtner, Fotolia.com

T-Helferzellen sind - fatalerweise - die wichtigsten Zielzellen des "human immunodeficiency virus" (HIV)

 

1981 nahm die westliche Welt erstmals Notiz von einem Virus, das den Weg aus Westafrika bis in die US-amerikanischen Großstädte geschafft hatte: HIV. Zu diesem Zeitpunkt konnte die CDC nur ein neues Krankheitsbild beschreiben.

Erst zwei Jahre später gelang es, den Auslöser dafür zu finden und HIV erstmals nachzuweisen. 1984 war dann der erste HIV-Test erhältlich. Zwanzig Jahre später gehören HIV-Tests zur Standardpalette mikrobiologischer Labors.

 

Historie

Seit 1981 hat sich viel verändert. Auf der einen Seite können moderne Testverfahren Virusgenom in verschwindend geringer Zahl nachweisen und Antikörpertests auch geringe Antikörpertiter aufspüren. HIV-Tests werden in vielen Bereichen durchgeführt.

Auf der anderen Seite hat sich HIV zu einer Pandemie entwickelt, von der besonders ärmere Länder betroffen sind, die sich weder die Testmethoden noch Medikamente in ausreichendem Maße leisten können, die in Industrienationen längst zum Standard gehören.

 

Nomenklatur

Wissenschaftler unterscheiden zwei Typen des HI-Virus: HIV-1 und HIV-2. HIV-1 hat drei große Untergruppen: M, N und O. Die Gruppe M wird weiter aufgeteilt in die Subtypen A-J. Ebenso heterogen ist die Gruppe O. HIV-2 wird in die Subtypen A-F aufgeteilt. Das HIV-Virus ist grob gesagt aus Hülle, Kapsid und RNA aufgebaut.

Die Strukturproteine, die für die Nachweisverfahren relevant sind, werden durch eine Buchstaben - Zahlenkombination abgekürzt, wobei gp (z.B. gp41) für Glykoprotein steht und zur Hülle gehört, p (z.B. p24) als Protein hingegen zum Kapsid und der Polymeraseregion.

 

Warum wird getestet?

Gründe für einen HIV-Test gibt es inzwischen viele. Medizinisches Personal wird beispielsweise regelmäßig beim Betriebsarzt auf HIV getestet. Dies hat berufsgenossenschaftliche und juristische Gründe.

Nach Unfällen mit möglicher HIV-Exposition wird über den D-Arzt unter anderem ein HIV-Test durchgeführt, um einen Ausgangsbefund des serologischen Status zu haben. Auch hier stecken versicherungsrechtliche und juristische Gründe dahinter, damit der Betroffene im Falle einer tatsächlichen HIV-Übertragung durch so einen Unfall (mittleres Risiko für eine Übertragung bei akzidentellen Verletzungen bei medizinischem Personal UND HIV-positivem Indexpatienten 1:300) seine Versorgungsansprüche gegenüber den Versicherungen durchsetzen kann.

Einige Länder fordern bei der Einreise für einen Langzeitaufenthalt einen negativen HIV-Test und ein spezielles Formular, auf dem dieses bestätigt wird.

Auch Spender von Blut und Blutprodukten werden stets getestet, um eine Übertragung auf Empfänger von Blutprodukten auszuschließen.

Im Gegensatz zum letzten Jahrzehnt hat ein HIV-Test heutzutage auch eine große therapeutische Relevanz, da ein rechtzeitiger Beginn mit einer antiretroviralen Therapie, speziell einer HAART (high active antiretroviral therapy), das Leben verlängern kann. Es ist wichtig, möglichst früh eine HIV-Infektion zu erkennen, um zum richtigen Zeitpunkt mit einer HAART zu beginnen. Deshalb sollten sich Personen, die sich in eine Risikosituation begeben haben, ausführlich beraten lassen und dann entscheiden, ob sie einen HIV-Test durchführen lassen.

 

Wann wird ein HIV-Test durchgeführt?

Wie bereits gesagt, wird Personen, die sich in Risikosituationen begeben haben, ein HIV-Test empfohlen. Hier sollte der Zeitpunkt genau gewählt werden, um nicht durch einen negativen Test in der "diagnostischen Lücke" ein falsches Resultat zu erhalten. Bei HIV-Exposition durch akzidentelle Verletzungen bei medizinischem Personal wird am Verletzungstag sowie nach vier bis sechs Wochen, sowie nach drei und sechs Monaten getestet.

Bei Patienten, die mit unklaren Symptomen wie z.B. Fieber, Lymphknotenschwellung und Exanthem erkrankt sind, und bei denen andere Infektionen ausgeschlossen sind, sollte der behandelnde Arzt auch an eine HIV-Infektion denken und den Patienten dahingehend beraten und aufklären.

Vor bestimmten Operationen, bei denen aufgrund der OP-Technik eine erhöhte Übertragungsgefahr für HIV auf die Operateure besteht, wird inzwischen oftmals ein HIV-Test vor der Operation gefordert. Dieser wird dann meist in Kombination mit einer serologischen Untersuchung auf Hepatitis B und C durchgeführt.

Bei Patienten mit bereits bekannter HIV-Infektion wird regelmäßig zum Therapiemonitoring die Viruslast bestimmt (Nachweis von Virusgenom). So kann der Therapieerfolg kontrolliert werden und Rückschlüsse auf die Infektiösität gezogen werden. Letzteres ist wichtig, wenn es um mögliche Übertragungen auf andere Personen geht.

 

Die rechtliche Situation

Ein HIV-Test darf nur mit dem Wissen und dem Einverständnis des Patienten durchgeführt werden. Dieses sollte zumindest in der Krankenakte schriftlich dokumentiert werden. Dem Patienten in Vorbereitung auf eine Operation zu sagen, dass bestimmte Laborvoruntersuchungen notwendig sind, reicht nicht aus. So unwahrscheinlich eine HIV-Infektion z.B. bei einer alten Dame mit KHK und Bypass-Befund auch sein mag, in jedem Fall ist ein Patient über den HIV-Test aufzuklären und sein Einverständnis einzuholen. Ein Nichtbeachten kann für den behandelnden Arzt juristische Konsequenzen haben, da es z.B. in das Selbstbestimmungsrecht eines Patienten eingreift, ohne sein Wissen einen HIV-Test machen zu lassen. Es sei nochmals explizit darauf hingewiesen: Alle Mitarbeiter (inklusive Praktikanten) in Krankenhäusern und Praxen unterliegen der Schweigepflicht. Das gilt sowohl für die Tatsache, dass sich jemand testen lässt als auch für das Testergebnis an sich.

In Arztpraxen ist eine anonyme Testung des Patienten organisatorisch nicht möglich. Möchten sich Patienten anonym testen lassen, kann dies bei den Gesundheitsämtern erfolgen.

Bei Kindern sind die Eltern oder die Sorgeberechtigten zu informieren.

Meldepflicht

Wenn ein HIV-Suchtest positiv ausfällt und sich dies in einer Kontrolle bestätigt, ist das Labor verpflichtet, die Daten anonymisiert innerhalb von 2 Wochen an das Robert-Koch-Institut zu melden. Hierfür gibt es ein spezielles Verschlüsselungssystem, um Doppelmeldungen zu vermeiden.

Kosten

Jede Arztpraxis und jedes Krankenhaus kann bei vorliegender Indikation für einen HIV-Test diesen über die Krankenkasse abrechnen. Im Falle einer akzidentellen Verletzung trägt die Kosten die Berufsgenossenschaft (das sollten die D-Ärzte auch wissen). Routineuntersuchungen beim Betriebsarzt werden in der Regel über den Arbeitgeber finanziert. Weiterhin gibt es bei den Gesundheitsämtern die Möglichkeit einer kostenlosen und anonymen Testung.

 

Wie wird getestet?

Material

Für den HIV-Antikörper-Test ist eine Blutprobe notwendig. Meist werden Serum oder EDTA-Plasma verwendet (im Sarstedt-System großes weißes Röhrchen bzw. rotes Röhrchen). Eine ausreichende Menge ist für die Analyse erforderlich. Bei einigen Tests ist es möglich, auch Urin oder Mundflüssigkeit zu verwenden. Dies sollte aber auf besondere Situationen beschränkt bleiben. Ein positiver Test würde ohnehin einen Bestätigungstest erfordern, für den dann eine Blutentnahme benötigt wird.

Suchtest

Soll auf HIV getestet werden, wird zuerst ein Suchtest durchgeführt. Diese basieren auf dem Prinzip des ELISA (enzyme ed immuno sorbent assay) und sind sehr empfindlich, haben also eine hohe Sensitivität. Dies ist erforderlich, damit keine Infektion übersehen wird, auch wenn nur sehr wenige Antikörper vorhanden sind. Anforderung an einen solchen Test ist, dass er Antikörper gegen alle vorkommenden HIV-Typen und HIV-Subtypen aufspüren kann. Aufgrund der hohen Sensitivität ist es möglich, dass auch "falsch positive" Testergebnisse entstehen, das heißt, dass der Suchtest reagiert, obwohl der Patient HIV-negativ ist.

Bestätigungstest

Fällt ein Suchtest reaktiv aus, zeigt er also an, dass Antikörper vorhanden sind, dann ist in jedem Fall ein Bestätigungstest erforderlich. Diese werden nach den in Deutschland geltenden Vorgaben als Western-Blot oder Immunfluoreszenz-Test (IFA oder IFT) durchgeführt. Da die Methoden relativ teuer sind, wird in manchen Ländern eine Bestätigungstestung nach bestimmten Test-Algorithmen durchgeführt, die - wenn sie entsprechend und richtig durchgeführt werden - eine gleiche Aussagekraft besitzen.

2. Probe

Wenn ein HIV-Test positiv ausfällt, dann muss auf jeden Fall eine zweite Blutprobe unabhängig von der ersten Entnahme abgenommen und analysiert werden. Bis zum Vorliegen dieses zweiten Ergebnisses sollte der Patient nicht über das positive Ergebnis informiert werden, da die erste Probe z.B. falsch positiv gewesen sein könnte oder eine Verwechslung der Proben vorliegen könnte.

Schnelltests

Es gibt inzwischen Schnelltests, auch "bedside"-Tests genannt. Das Testergebnis ist innerhalb kurzer Zeit verfügbar. So sind die Tests für Notfälle geeignet - allerdings nur orientierend.

 

Wertung der Ergebnisse

Ein negatives Testergebnis des Suchtests heißt, dass beim Patienten keine Antikörper nachgewiesen wurden. Dies wird auch so in den Befunden formuliert. Es schließt aber nicht aus, dass der Patient nicht doch eine HIV-Infektion hat (Stichwort "diagnostische Lücke"). Wenn der Suchtest 6 Monate nach einer HIV-Exposition negativ ist, heißt das mit hoher Wahrscheinlichkeit, dass der Patient nicht HIV-Träger ist (vorausgesetzt es lag keine erneute Exposition in der Zwischenzeit vor).

Ein positives Testergebnis im Suchtest und im Bestätigungstest, das durch eine zweite unabhängig genommene Probe bestätigt wurde, bedeutet, dass der Patient HIV-infiziert ist und ohne entsprechende Schutzmaßnahmen andere Personen infizieren kann.

Bei nicht eindeutigen Ergebnissen im Bestätigungstest wird empfohlen, innerhalb kurzer Zeit die Untersuchung zu wiederholen. Liegt zudem eine klinische Symptomatik wie Fieber, Lymphknotenschwellung und ähnliches vor, besteht der Verdacht auf eine frische HIV-Infektion. Hier sollte Kontakt zu HIV-Spezialisten aufgenommen und überlegt werden, ob der direkte Virusgenomnachweis mit Hilfe der PCR sinnvoll ist.

 

HIV-Testverfahren

Es gibt verschiedene Nachweisverfahren für eine HIV-Infektion. Die indirekten Verfahren weisen Antikörper gegen HIV nach, die der Patient produziert. Diese Antikörper geben keine Immunität. Nahezu 100% der Patienten bilden im Verlauf der Infektion Antikörper.

Die direkten Nachweismethoden weisen Teile des Virus oder Virusgenom nach. Sie sind deutlich teurer als die indirekten Nachweise und auch nicht in jedem Labor verfügbar. Direkte Verfahren sollten nur bei entsprechender Indikation genutzt werden.

Indirekte Nachweismethoden

Zu den indirekten Nachweismethoden gehören ELISA, Western-Blot und die Schnelltests. Der Western-Blot ist deutlich teurer als der ELISA-Test. Hinzu kommt die aufwendige Durchführung. Die Auswertung eines Western-Blots sollte von erfahrenen Untersuchern durchgeführt werden.

ELISA

Dieser Test ist ein Suchtest. Kommerzielle Tests werden inzwischen kostengünstig angeboten und so, dass eine Automatisierung in den Labors möglich ist. Ein ELISA beruht auf dem Prinzip einer spezifischen Antigen-Antikörper-Reaktion. Es wird eine Mischung aus rekombinant erzeugten Virusproteinen oder synthetischer Peptide verwendet. Diese stellen immundominante Epitope dar.

Wichtig ist, dass die Tests die in Frage kommenden Virustypen erfassen, das heißt, dass der Test die entsprechenden Antigene enthalten muss, an die dann die Antikörper binden können. Beachtet man dies nicht, kann es zu falsch negativen Testergebnissen kommen: Patient ist HIV-infiziert, der Test zeigt es aber nicht an.

Die Tests sind sehr empfindlich (Sensitivität nahezu 100%) und können auch geringe Mengen von HIV-Antikörpern nachweisen.

Gelegentlich kann ein solcher Test ein falsch positives Ergebnis zeigen: Patient nicht infiziert, Test ist aber reaktiv. Das geschieht, da durch die hohe Empfindlichkeit des Tests auch andere Substanzen als vermeintliche HIV-Antikörper erkannt werden können, wenn das Immunsystem in irgendeiner Weise stimuliert ist. Bei zugelassenen Tests darf das nur in 5 Fällen von 1000 getesteten HIV-negativen Proben vorkommen.

Western-Blot

Bei dieser Testmethode werden ebenfalls Antikörper nachgewiesen. Dies geschieht, in dem Virusproteine mittels Elektrophorese aufgetrennt, auf eine spezielle Membran übertragen und anschließend mit Patientenserum inkubiert werden. Es kommt dann zu einer Antigen-Antikörper-Reaktion. Durch einen weiteren markierten Antikörper, der dann hinzugegeben wird, kann das ganze auf einem Teststreifen sichtbar gemacht werden - die "Banden" entstehen.

Die Auswertung dieses Tests ist international nicht einheitlich. In Deutschland gilt hierfür die DIN-Norm: ein Western-Blot wird dann als positiv beurteilt, wenn mindestens eine Bande für ein virales Glykoprotein (gp) positiv ist sowie eine weitere Bande für ein HIV-Protein vorliegt. Alle anderen Bandenmuster werden als nicht eindeutig betrachtet.

Schnelltests

Schnelltests nutzen beispielsweise die Partikel-Agglutination. Das Testergebnis liegt in 15 bis 30 Minuten vor. Meist kann Vollblut oder Kapillarblut genommen werden - also wie beim Blutzuckertest aus der Fingerbeere oder dem Ohrläppchen. Die Testergebnisse dürfen nur verwendet werden, wenn eine Kontrollbande positiv wird. Geschieht dies nicht, ist der Test fehlerhaft. Schnelltests können in Notaufnahmen oder nach Nadelstichverletzungen zur Anwendung kommen. In Entwicklungsländern werden sie genutzt, da die medizinische Betreuung dort mit wenig Ausrüstung auskommen muss.

Die Schnelltests dienen nur zur einer ersten Orientierung. Ein regulärer Test in einem Routinelabor sollte sich immer anschließen. Dies betont auch die CDC nach einigen Vorfällen mit fehlerhaften abgelesenen Schnelltests. Wichtig ist, dass die Personen, die den Schnelltest durchführen, entsprechend geschult sind und den Test korrekt ausführen. Eine Aufklärung des Patienten gehört dazu. HIV-Experten sehen die Schnelltests auch kritisch, da bei derart einfachen Tests immer die Möglichkeit eines Missbrauchs besteht.

Beispiele für von der FDA zugelassene Schnelltests (entnommen aus HIV-NET 2005): OraQuick, Reveal, Uni-Gold Recombigen HIV Test, Murex single use diagnostic system

Direkte Nachweismethoden

Zu diesen Methoden gehört der Nachweis des p24-Antigens, der Nachweis von Virusgenom und die Zellkultur.

p24-Nachweis

Die neuesten ELISA-Tests (4.Generation) zur Antikörpersuche können gleichzeitig auch p24-Antigen nachweisen. So soll die "diagnostische Lücke" verkleinert werden. Vor einigen Jahren hatte der Nachweis des p24-Antigens mittels ELISA noch größere Bedeutung. Er ist aber inzwischen weitgehend durch die RNA-Nachweismethoden abgelöst worden.

Nachweis von viraler RNA und proviraler cDNA

Für den Nachweis von Virusgenom stehen verschiedene Wege zur Verfügung. Zum einen kann virale RNA im Plasma nachgewiesen werden, zum anderen provirale cDNA in Leukozyten. Die Nachweise erfolgen mittels PCR, b-DNA-Methode oder NASBA.

Bedeutung haben diese Methoden bei speziellen diagnostischen Fragestellungen erlangt, z.B. bei nicht eindeutigen Such- und Bestätigungstest und dem V.a. Primärinfektion. In der HIV-Therapie dient der Nachweis von Virusgenom als Therapiemonitoring (auch "Viruslast" oder "viral load" genannt). Die Tests sind heute so empfindlich, dass bis 50 Kopien/ ml oder sogar 20 Kopien/ml nachgewiesen werden können (zum Vergleich: ein HIV-Infizierter ohne Therapie kann leicht 50000 Kopien/ml oder auch deutlich mehr aufweisen).

Zellkultur

Die Zellkultur ist ein selten angewandtes und sehr aufwendiges Verfahren. Hierfür ist ein S3-Sicherheitslabor erforderlich, da die Methode erhebliche Risiken birgt.

 

Problemfälle

Besondere Situationen können einen HIV-Test uneindeutig machen und seine Aussagekraft schmälern.

Die "diagnostische Lücke"

Wenn ein Patient sich mit dem HI-Virus infiziert, sind zunächst noch keine Antikörper vorhanden. Antikörper werden im Verlauf von einigen Wochen - meist innerhalb von 3 bis 12 Wochen - gebildet. Die Zeitspanne zwischen der HIV-Infektion und dem Auftreten nachweisbarer Antikörper ist die "diagnostische Lücke". In dieser Zeit ist der Patient Träger des Virus, aber ein Suchtest kann noch keine Antikörper nachweisen.

Nach etwa 12 Wochen sind bei annähernd 100% der Patienten Antikörper nachweisbar. In Ausnahmefällen kann das auch länger dauern, z.B. bei einer Postexpositionsprophylaxe. Das Auftreten von nachweisbaren Antikörpern nach einer Infektion wird Serokonversion genannt. Sie verläuft nach einem speziellen Muster.

Die neueren Suchtests versuchen gleichzeitig das p24-Antigen (also einen Bestandteil des Virus) nachzuweisen, um die diagnostische Lücke zu verkleinern. Das ist nicht immer unproblematisch, da das p24-Antigen nur in der Anfangsphase der Infektion und in der Spätphase nachweisbar ist, es also hier auch wieder eine diagnostische Lücke gibt.

Beginnt die Serokonversion gerade, kann der Suchtest schwach reaktiv sein. Im anschließend durchgeführten Western-Blot treten entweder noch gar keine Banden auf oder aber das Bandenmuster ist nicht eindeutig. Die p24-Bande erscheint meist als erste. Doch hier ist Vorsicht geboten: Derart unspezifische Reaktionen - auch mit Auftreten einer p24-Bande - können ebenfalls bei Nicht-Infizierten auftreten, was gar nicht so selten ist. In diesen Fällen gibt es die Empfehlung innerhalb weniger Wochen eine erneute Testung durchzuführen, bei der dann im Western-Blot eindeutige Bandenmuster auftreten, wenn der Patient infiziert ist. Den Umständen nach sollte in Rücksprache mit einem HIV-Spezialisten überlegt werden, ob in solchen Sonderfällen eine HIV-PCR durchgeführt wird.

 

Neugeborene HIV-Infizierter Mütter

Bei allen Neugeborenen HIV-Infizierter Mütter ist eine Diagnostik obligat. Bei den Kindern können über etwa 12 bis 15 Monate mütterliche HIV-Antikörper nachgewiesen werden. Diese werden auch "Leih-Antikörper" genannt, weil sie in der Schwangerschaft transplazentar auf das Kind übertragen werden, also ähnlich wie es zum Beispiel mit Antikörpern gegen Masern oder Röteln ist. Im Falle der HIV-Infektion bieten die Antikörper jedoch keinen Schutz vor einer Infektion.

Bleiben die Antikörper über den 15. Lebensmonat hinaus erhalten, muss davon ausgegangen werden, dass auch bei dem Kind eine Infektion vorliegt. Mit einer PCR kann bei dem Kind schon vor Ablauf dieser Zeit eine Infektion ausgeschlossen oder bestätigt werden. Hierzu werden im ersten Lebensmonat, zwischen dem 1. bis 4. Lebensmonat und ab dem 4. Lebensmonat eine HIV-PCR durchgeführt. Schwangere Patientinnen gehören auf jeden Fall in die Betreuung von Spezialisten.

 

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