Kompetitiver ELISA zur Bestimmung von Cortisol

Ein kompetitiver ELISA ist eine Methode zur Bestimmung der unbekannten Konzentration eines Stoffes (z.B. einem Hormon) aus einer Körperprobe (z.B. Blut). ELISA basiert auf der Konkurrenz um eine Anbindung zwischen dem unbekannten Stoff und einer bekannten Menge des enzymatisch-markierten Stoffs.  

Wer oder was ist ELISA?

ELISA ist nicht nur ein weiblicher Vorname, sondern auch die Abkürzung für Enzyme-Linked Immunosorbent Assay. Bei Letzterem handelt sich um ein immunologisches Verfahren zum Nachweis von bestimmten Molekülen in Körperflüssigkeiten wie Blutserum, Speichel oder Urin.

In der Stressforschung werden ELISA-Tests zur Bestimmung von Hormon- und Enzymkonzentrationen genutzt, die im Zusammenhang mit der körperlichen Stressantwort stehen (z.B. Cortisol oder alpha Amylase). Aber auch die medizinische Diagnostik nutzt ELISAs zum Nachweis von Parasiten, Viren, Bakterien oder Antikörpern oder im Rahmen von Schwangerschaftstests.

Was ist das Grundprinzip von ELISAs?

Das Verfahren macht sich die Funktionsweise unseres Immunsystems zu Nutze und beruht auf der Bindung von spezifischen Antikörpern an passende Antigene (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Daraufhin kann mithilfe einer enzymatischen Farbnachweisreaktion ermittelt werden, wie viele Antigene oder Antikörper sich in einer Probe befinden.

Welche Formen von ELISA gibt es?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie der Nachweis von Molekülen mithilfe einer Antigen-Antikörper-Bindung erfolgen kann. Im Allgemeinen werden ELISAS in vier Hauptkategorien eingeteilt: direkte, indirekte, kompetitive und Sandwich-ELISAs. Diese Verfahren unterscheiden sich geringfügig in ihrem Testprinzip, bauen jedoch allesamt auf der Antigen-Antikörper-Bindungsreaktion und einer Farbnachweisreaktion auf.

Wie werden die Ergebnisse ausgewertet und interpretiert?

Die Konzentrationsmessung von Cortisol basiert auf einer Farbreaktion. Dabei ist die Lichtabsorption jedes Wells (= optische Dichte), welche durch den ELISA-Reader gemessen wird, direkt proportional zur Menge des enzymatisch-markierten Cortisols. Das bedeutet, dass ein „schwaches“ Signal mit einer hohen Cortisol-Konzentration einhergeht. Wenn viel Licht absorbiert wird, ist das Farbsignal schwach und die Menge des Cortisols aus der Speichelprobe hoch.

Um die gemessene optische Dichte in eine Mengeneinheit umzurechnen, verwendet man eine Standardkurve. Einige Wells auf der Platte beinhalten bekannte Konzentrationen von Cortisol (vom Hersteller bereitgestellt). Die optische Dichte dieser Wells wird gemessen und mithilfe der bekannten Konzentrationen wird eine Dichte-zu-Konzentration-Funktion gebildet. Die resultierende Kurve kann genutzt werden, um anhand der optischen Dichten der Proben die Cortisol-Konzentrationen in den Proben zu schätzen.