Laborbefunde und ihre klinischen Interpratationen

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Laborbefunde und ihre
klinischen Interpretationen
Herausgeber: Prof. Dr. Dr. Pranav Sinha
unter Mitarbeit von Dr. Julia Poland
und Dr. Gerda Ziervogel
Methoden der Laboruntersuchung,
Diagnosestrategien, Differenzialdiagnosen
März 2004
Knochenstoffwechsel
3/2.8 ❙ Seite 1
3/2.8 Knochenstoffwechsel
Das Knochensystem ist sowohl biomechanisches Stütz- als auch Stoffwechselorgan. Die labormedizinische Diagnostik des Knochenstoffwechsels beinhaltet einerseits allgemeine Marker wie Kalzium, Phosphat, Parathormon
und D-Vitamine, andererseits spezielle biochemische Marker für Knochenaufund -abbau, z.B. knochenspezifische alkalische Phosphatase, Osteocalcin
und Pyridinium-Crosslinks. Indikation für die Bestimmung dieser Marker ist
neben der Diagnose verschiedenster Knochenerkrankungen auch das Therapiemonitoring (z.B. Therapie der Osteoporose mit Biphosphonaten). Neue
Marker wie Osteoprotegerin und Osteopontin werden in Studien eingesetzt,
sind jedoch noch nicht in der Routinediagnostik etabliert.
J. Poland, A. Griesmacher
Parameter
Material/Präanalytik
anorganisches Phosphat • Serum (bevorzugt, da
Phosphatkonzentration
ca. 0,06-0,10 mmol/l
höher ist), Heparinplasma
• Blutentnahme morgens
nüchtern
• Zentrifugation innerhalb
von 2 h
Methoden
Indikation/Interpretation
Referenzbereich
enzymatisch;
Phosphormolybdatmethode
• Knochenerkrankungen, Knochenschmerz
• chronische Nierenerkrankungen,
Dialysepatienten, Nierensteine
• nach Schilddrüsen-OP
• Nebenschilddrüsenstörungen
• V.a. Vitamin-D-Mangel
• Alkoholismus, Muskelschwäche
• Intensivmedizin
Erwachsene:
0,84-1,45 mmol/l
bzw. 2,6-4,5 mg/d
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März 2004
Allgemeine Marker des Knochenstoffwechsels:
Kinder: s. Kap.
4/2.8.2
Hyperphosphatämie: renal (verminderte
GFR oder vermehrte tubuläre Reabsorption); akute Phosphatverschiebung
von intra- nach extrazellulär; vermehrte
Zufuhr; Vitamin-D-Therapie bzw. -Intoxikation; Tumorlyse- und Crush-Syndrom;
Knochentumoren u.a.
Knochenstoffwechsel
Hypophosphatämie: akute Phosphatverschiebung von extra- nach intrazellulär;
mangelnde Aufnahme und Resorptionsstörungen; renal tubulärer Verlust; primärer
Hyperparathyreoidismus; Vitamin-D-Mangel; onkogene Osteomalazie; Alkoholismus; familiäre Hypophosphatämie u.a.
Phosphat im Harn, Phos- • Sammelharn (Zusatz von
phat-Clearance (Cp), pro- 20 % HCl) + Serum
zentuale tubuläre Phos- • Testablauf für Cp:
phatrückresorption
s. Kap. 4/2.8.3
(TRP %)
• Phosphatbestimmung im
Serum und zwei Sammelharnen, bei TRP % zusätzlich Bestimmung von
Kreatinin in Serum und
Harn und Berechnung der
Kreatinin-Clearance
Parathormon (PTH)
• Serum oder EDTA-Plasma
• Probe gekühlt (auf Eis)
transportieren
nüchtern
Methoden
Referenzbereich
Berechnung von
Cp und TRP %:
s. Kap. 4/2.8.3
Cp und TRP %:
• V.a. tubuläre Syndrome mit Phosphatverlust
• primäre und sekundäre Störungen der
Nebenschilddrüsen
Phosphat im Harn:
Erwachsene:
11-36 mmol/24 h
Kinder:
4-36 mmol/24 h
Knochenstoffwechsel
Parameter
Cp: 5,4-16,2 ml/min
TRP %: 82-90 %
IRMA, ILMA
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• Differenzialdiagnostik von Hyper- bzw. Intaktes PTH:
Hypokalzämien
• Knochenerkrankungen
15-65 ng/l bzw.
Nierenerkrankungen
1,5-6,5 pmol/l
• V.a. Hyperparathyreoidismus (HPT)
• Malabsorption
↑ HPT (primär, sekundär, tertiär); paraneoplastisch; Pseudohypoparathyreoidismus; Lithium-Langzeittherapie u.a.
↓Hypoparathyreoidismus; nicht parathyreogene Hyperkalzämien; Hyperthyreose u.a.
Zur Konstellation der Parameter Kalzium,
Phosphat und PTH bei verschiedenen
Erkrankungen s. Kap. 4/2.8.4 Tab. 1
Parathormon-related
Protein (PTHrP)
Methoden
• EDTA- und Heparinplasma, kompetitive Immuno• sofortige Zentrifugation
assays, immunometrische Assays
Referenzbereich
• Verlaufskontrolle der Tumorhyperkalzmethodenabhängig
ämie unter Therapie (Mamma-, Nieren-,
kleinzelliges Bronchialkarzinom)
• prognostischer Faktor für die Entwicklung von Knochenmetastasen
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Parameter
relative Indikationen: Therapie mit Biphosphonaten, Differenzialdiagnose einer
Hyperkalzämie bei V.a. Malignom
25-Hydroxy-Vitamin D
(25(OH)D, Calcidiol)
• Serum, Plasma
nüchtern
• Blutprobe: direktes
Sonnenlicht vermeiden
RIA, LIA, HPLC,
kompetitive Proteinbindungsanalyse
jahreszeitabhängig:
Sommer:
↑Vitamin-D-Therapie und -Überdosierung 50-300 nmol/l
(20-120 ng/ml)
↓Vitamin-D-Mangelzustände (z.B. SonWinter:
nenlichtmangel); verminderte intestinale 25-125 nmol/l
Vitamin-D-Aufnahme; erhöhter Stoff(10-50 ng/ml)
wechsel von Vitamin D; renaler VitaminD-Verlust; schwerer Leberparenchymschaden u.a.
1,25-Dihydroxy-Vitamin
D3 (1,25(OH2)D3, Calcitriol)
• Serum
nüchtern; vor Dialyse
• Blutprobe: direktes
Sonnenlicht vermeiden
RIA
• Differenzialdiagnose von Hyperkalzämien
• Therapiekontrolle unter 1α-HydroxyVitamin D3 oder Calcitriol
• V.a. Pflanzenintoxikation mit resultierender Hyperkalzämie (Solanum malacoxylon)
• zur Abklärung von Hyperkalzämie,
Hyperkalziurie
• Differenzierung der Vitamin-D-abhängigen Rachitis
• Verdacht auf Vitamin-D-Mangel
Erwachsene:
30-80 ng/l bzw.
75-200 pmol/l
Schwangere:
40-130 ng/l bzw.
100-325 pmol/l
Kinder: 40-100 ng/l
bzw. 100-250 pmol/l
Knochenstoffwechsel
alte Menschen:
25-60 ng/l bzw.
63-125 pmol/l
Methoden
Calcitonin
Referenzbereich
Diagnose und Verlauf des medullären
C-Zellkarzinoms; Tumormarker (s. Kap. 4/6 )
Biochemische Marker für Knochenbildung:
Parameter
Methoden
Referenzbereich
knochenspezifische
• Serum oder Heparinplasma EIA, LIA, IRMA
• Differenzialdiagnostik einer AP-Erhöhung
alkalische Phosphatase
(früher: Lektin-Fällung) • osteopenische oder osteoporotische
(K-AP)
Knochenerkrankungen (Diagnostik und
Therapieverlauf)
• Nierentransplantation
abhängig von Alter
und Geschlecht
sowie vom verwendeten Test
Osteocalcin
(Bone G1a Protein)
abhängig von Alter
und Geschlecht
sowie vom
verwendeten Test
↑ verstärkter Knochenumsatz (primärer
HPT oder »High-turnover Osteoporose«);
Knochenmetastasen; sekundärer HPT;
Osteomalazie und Rachitis; M. Paget;
Niereninsuffizienz
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• Serum oder Heparinplasma RIA, immunometrische • Abklärung der Knochenumsatzrate, wenn
Assays
die AP nicht eingesetzt werden kann
nüchtern
(z.B. bei hepatobiliären Erkrankungen)
• V.a. Osteoporose, Osteomalazie, renale
Osteopathie
• primärer HPT
• Knochenmetastasen
Knochenstoffwechsel
Parameter
Prokollagen-Typ-IC-terminales Propeptid
(PICP)
Methoden
Referenzbereich
• Serum
immunometrische
Verfahren
• Marker für stimulatorische und inhibitorische Einflüsse auf die Knochenneubildung (z.B. durch PTH und Glukokortikoide)
abhängig von Alter
und Geschlecht
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Parameter
↑ Frakturheilung, Knochenmetastasen
(osteoklastisch > osteoblastisch)
↓ Östrogensubstitution
Biochemische Marker für Knochenabbau:
Parameter
tartratresistente saure
Phosphatase (TRSP)
Methoden
Referenzbereich
• Serum
ELISA
• bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion (TRSP wird nicht nennenswert
durch glomeruläre Filtration eliminiert)
zur Beurteilung des Knochenabbaus
abhängig von Alter
und Geschlecht
↑ sekundärer HPT
↓ Therapie mit Osteoklastenhemmern
• Serum oder 24-h-Sammel- • Serum: Oxidation mit traditioneller Parameter für die Knochennur gültig bei
harn
Chloramin T
resorption, heutzutage obsolet (wenig
normaler GFR!
• Harn: Extraktion durch knochenspezifisch und knochenresorpKationenaustauscher tionsspezifisch, hohe Metabolisierungsrate
und photometrische in der Leber, starke NahrungsabhängigBestimmung
keit der Ausscheidung)
Knochenstoffwechsel
Hydroxyprolin
Pyridinolin (PYRI) und
Desoxypyridinolin
(DPYRI)-Crosslinks
Methoden
• Serum, Synovialflüssigkeit, • für Serum, Synovial- • Nachweis einer pathologisch veränderten
Harn (2. Morgenharn oder
flüssigkeit, Harn: HPLC Knochenresorption
24-h-Sammelharn zur Ver• Verlaufs- und Therapiekontrolle der
meidung von zirkadianen
postmenopausalen Osteoporose
Einflüssen)
• für Harn: kompetitiver
EIA mit monoklonalen ↑Knochenmetastasen, postmenopausale
Ak gegen PYRI
Osteoporose, Immobilisation, primärer
(Erfassung der freien
und sekundärer HPT, Osteomalazie,
und gebundenen
M. Paget, rheumatische Erkrankungen,
Form) bzw. DPYRI
transplantationsassoziierte Osteoporose
(Erfassung fast nur
(Frauen), Wachstumsstörungen bei
der freien Form)
Kindern, tumorassoziierte Hyperkalzämie, Gravidität u.a.
Referenzbereich
abhängig von Alter
und Geschlecht
Knochenstoffwechsel
Parameter
↓Therapie mit Biphosphonaten; Östrogen/
Gestagen-Substitution bei postmenopausalen Frauen u.a.
Crosslaps
• Serum, EDTA-Plasma,
Heparinplasma
nüchtern
immunometrische
Assays
• Verlaufskontrolle von antiresorptiven
Therapien postmenopausal und bei
Osteopenie (z.B. mit Biphosphonat,
Hormonersatztherapie)
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↑gesteigerte Knochenresorption (u.a. primäre Osteoporose Typ 1 und 2; M. Paget;
renale Osteodystrophie; multiples
Myelom; Knochentumoren, z.B. Osteosarkom; Knochenmetastasen)
↓Therapie mit Osteoklastenhemmern
abhängig von Alter
und Geschlecht
3/8.1 ❙ Seite 1
Allgemeine Hämatologie
3/8
Hämatologie
3/8.1 Allgemeine Hämatologie
Das kleine Blutbild
Parameter: Leukozyten, Erythrozyten, Hämoglobin, Hämatokrit, MCH, MCV,
MCHC, Thrombozyten. Ein Normalbefund lässt eine Störung der Hämatopoese sehr unwahrscheinlich erscheinen. Jede Abweichung vom Normbereich
sollte bei Erstdiagnose zur Durchführung eines großen Blutbildes führen.
Die häufigsten Blutbildveränderungen und ihre Ursachen:
1) Anämie: Verminderung von Hämoglobin und/oder Hämatokrit. Die Einteilung der Anämie kann nach MCV und Retikulozyten (Reti) erfolgen:
• mikrozytäre Anämie (MCV < 80 fl):
– Eisenmangel (Ferritin ↓, Eisen ↓, Reti normal bis ↓)
– chronische Entzündung, Tumor (Ferritin normal bis ↑, Eisen ↓, Reti normal bis ↓)
• normozytäre Anämie (MCV 80-100 fl):
– akute Blutung (Reti normal bis ↑)
– Hämolyse (Reti ↑↑)
– chronische Entzündung (Ferritin normal bis ↑, Eisen ↓, Reti normal bis ↓)
– Knochenmarkserkrankungen (Reti normal bis ↓)
• makrozytäre Anämie (MCV > 100 fl):
– Vitamin-B12-/Folsäuremangel (Reti normal bis ↓)
– anbehandelter Vitamin-B12-/Folsäuremangel (Reti ↑↑)
– Alkoholabusus (Reti normal bis ↓)
– myelodysplastische Syndrome (Reti ↓)
B. Sterz, P. Sinha, J. Poland
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2) Erythrozytose:
• unzureichende Flüssigkeitszufuhr
• Hypoxie (auch Raucher)
• Tumoren
• myeloproliferative Syndrome
3) Leukozytose:
• Neutrophilie: physiologisch, bakterielle Infektionen, Entzündungen, Medikamente, Tumoren, hämatologische Erkrankung
• Lymphozytose: virale Infektionen, hämatologische Erkrankung
• Monozytose: bakterielle Infektionen, Entzündungen, hämatologische
Erkrankung
4) Leukopenie:
• Neutropenie: Medikamente, nach Chemotherapie oder Radiatio, hämatologische Erkrankung
5) Thrombozytose:
• Infektionen
• Splenektomie
• Operationen
• myeloproliferative Erkrankungen
6) Thrombopenie:
• idiopathische Thrombopenie (Thrombozytenantikörper)
• Chemotherapie, Radiatio
• Sepsis, Infektionen
• hämatologische Erkrankungen
• heparininduzierte Thrombopenie (HIT)
• EDTA-induzierte Pseudothrombopenie (Ausschluss: Bestimmung der
Thrombozyten aus Zitratblut)
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Das große Blutbild
Parameter: Kleines Blutbild und Differenzialblutbild und evtl. manuelles Differenzialblutbild. Ein Differenzialblutbild gehört zu jeder Abklärung und Verlaufsbeurteilung von hämatologischen Erkrankungen. Im Vordergrund der Auswertung steht die Beurteilung der Leukozyten, wobei die Absolutwerte für die
Beurteilung entscheidend sind (Cave: meistens werden die Relativwerte
angegeben!).
Die laborseitige Feststellung einer Leukozytose wirft die Frage nach der Dignität auf. Handelt es sich um eine reaktive oder um eine maligne Leukozytose? Dabei sind folgende Punkte zu beachten:
• Korrelation zum klinischen Befund: Entzündung, Fieber, Lymphadenopathie
• Erniedrigte Werte von Hämoglobin und Thrombozyten können evtl. Hinweise auf eine maligne Genese geben.
• Zuordnung der Leukozytose (Neutrophilie, Lymphozytose oder Monozytose): Absolutwerte sind entscheidend für die Frage, ob wirklich eine Vermehrung oder Verminderung vorliegt.
• Liegen unreife granulozytäre Zellen vor, d.h. Metamyelozyten, Myelozyten,
Promyelozyten, Blasten (ein Anteil > 15 % kann Zeichen für eine chronische myeloische Leukämie sein)? Eine Vermehrung der Stabkernigen alleine, auch über 5 %, ist praktisch immer Zeichen für eine reaktive Leukozytose.
• Eine absolute Lymphozytenvermehrung ist bei Kindern und jungen Menschen meist reaktiv, im Alter von über 40 Jahren oft neoplastisch. Wichtig ist
dabei die Beurteilung von atypischen Lymphozyten (hier kann eine
Lymphozytentypisierung mittels Durchflusszytometrie bei der Unterscheidung polyklonal (= reaktiv)/monoklonal (= neoplastisch) weiterhelfen).
• Eine Monozytenvermehrung ist ebenfalls meist reaktiv, v.a. im Abklingen
von Infekten oder in der Regenerationsphase nach einer Chemotherapie.
Hier zeigt oft erst der Verlauf, ob eine reaktiv oder neoplastisch bedingte
Vermehrung vorliegt.
Bei Verdacht auf Vorliegen einer hämatologischen Erkrankung erfolgt die
Knochenmarkpunktion mit zytologischer (Aspiration von Knochenmark) und
histologischer (Biopsie) Beurteilung. Als zusätzliche diagnostische Hilfsmittel
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kommen zytogenetische (Karyogramm), molekularbiologische (PCR-Untersuchungen), zytochemische (Färbungen) und immunphänotypische (Durchflusszytometrie) Methoden zum Einsatz.
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Parameter
Methoden
Referenzbereich
CRP
• Serum, Plasma
Immunnephelometrie/
-turbidimetrie
• Screening bei Notaufnahme
• Verlaufskontrolle postoperativ und bei
akut-entzündlichen Erkrankungen
• neonatale Sepsis (Stufendiagnostik)
• Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises
• Risikostratifizierung bei CIHK
(ultrasensitives CRP im Bereich bis
5 mg/l)
< 5 mg/l
tägliche Verlaufs- und Therapieerfolgskontrolle schwerkranker intensivpflichtiger Patienten (HWZ 24 h)
< 5 µg/l
Kosten: $ -$$
Dauer: 45 min
Procalcitonin (PCT)
• Serum, Plasma
Immunoassay
Kosten: $$$
Dauer: 60-120 min
↑ ausgedehnte Operationen, Organtransplantation, Reanimation, SIRS,
Sepsis, MODS, während T-Zelldepletion mit AK, Malaria
PCT ist kein spezifischer Sepsismarker!
Keine Indikation im Routinealltag!
nicht messbar im
peripheren Blut
3/10.1 ❙ Seite 1
H.-D. Volk, D. Kunz
Interleukin-1beta
Interleukin-2
Sepsis-/Entzündungsdiagnostik
3/10.1 Sepsis- und Entzündungs (Suszeptibilitäts)-Diagnostik
Methoden
Interleukin-6 (IL-6)
• Serum, Plasma, Punktate,
Drainagen
ChemilumineszenzImmunoassay
• Früherkennung entzündlicher
< 10 ng/l
Komplikationen bei Intensivpatienten
methodenabhängig
• neonatale Sepsis vor CRP-Anstieg
• Fokussuche
• Einschätzung des Schweregrades (Prognose) nach Trauma
Kosten: $$$
Dauer: 70 min
(automatisiert)
Referenzbereich
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Parameter
↑ Infektionen, Hypoxie, Reanimation,
OP-Traumen, Katecholamingaben,
Sepsis, SIRS
↓ Wo kein IL-6 ist, ist auch keine Entzündung! (sehr guter negativer prädiktiver
Wert bei Fokussuche).
• Serum, Plasma,
Vollbluthämolysat
neonatale Sepsis vor CRP-Anstieg,
Fokussuche
Kosten: $$$
↑ Infektionen mit systemischer Entzündungsreaktion, OP-Traumen, SIRS,
Sepsis
Dauer: 40 min
(automatisiert)
< 70 ng/l Serum
methodenabhängig
• Serum, Plasma
Kosten: $$$
Dauer: 40 min
(automatisiert)
Diagnose der »Immunparalyse« bei
< 10 ng/l
schwerer Sepsis, SIRS, MODS, akuter
methodenabhängig
nekrotisierender Pankreatitis, Polytrauma
(in Kombination mit IL-6 bestimmen)
↑ Infektionen mit systemischer Entzündungsreaktion, Endotoxinämie, Reanimation, OP-Traumata, SIRS, Sepsis
Diagnostische Aussage ist redundant
zum IL-6.
Methoden
Referenzbereich
solubilisierter IL-2
Rezeptor (sIL-2R)
• Serum, Plasma
• Aktivität einer Sarkoidose
• Verlauf nach Organtransplantation
• Aktivität des zellulären spezifischen
Immunsystems
223-710 U/ml
methodenabhängig
Kosten: $$$
Dauer: 40 min
(automatisiert)
α
TNF-α
Ex-vivo-Induktion von
α
TNF-α
• NH4- oder Na-Heparinantikoaguliertes Vollblut
Ex-vivo-Funktionstest
Kosten: $$$
Dauer: 6 h
↑ akute Sarkoidose, nach Organtransplantation, bei Rejektion, T-Zell-Lymphomen, systemischer Virusinfektion
(HIV, CMV, EBV)
Keine Indikation im Routinealltag
nicht messbar im
peripheren Blut
Charakterisierung der zellulären Immunkompetenz bei V.a. »Immunparalyse«
nach:
• ausgedehnten chirurgischen und neurochirurgischen Eingriffen
• Gabe immunmodulierender Pharmaka,
z.B. bei Organtransplantation, Langzeitimmunsuppression
↓ endogene oder exogene Immunsuppression, nach schweren Operationen,
Traumen, späte Phase der Sepsis, bei
hoch dosierter Immunsuppression,
nach Glukokortikoidgaben
> 300 pg/ml nach
Stimulation mit 500
pg LPS
methodenabhängig
Parameter
3/10.1 ❙ Seite 3
H.-D. Volk, D. Kunz
Methoden
Referenzbereich
HLA-DR Expression
der Monozyten
• EDTA-Vollblut
quantitative
Durchflusszytometrie
Charakterisierung der zellulären Immunkompetenz bei V.a. »Immunparalyse«
nach:
• ausgedehnten chirurgischen und neurochirurgischen Eingriffen
• Gabe immunmodulierender Pharmaka,
z.B. bei Organtransplantation, Langzeitimmunsuppression (in Ergänzung
zur Ex-vivo-Induktion von TNF-α)
14123-42555 Ab/c
(LNW, Becton Dikkinson)
• Unverzüglicher Probentransport auf Eis ins Eis!
Färbung innerhalb von
120 min nach Abnahme
erforderlich!
Kosten: $$$
Dauer: 60 min
bei »Immunparalyse« < 7 500 Ab/c
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März 2004
Parameter
↓ endogene oder exogene Immunsuppression, nach schweren Operationen,
Traumen, späte Phase der Sepsis, bei
hoch dosierter Immunsuppression,
nach Glukokortikoidgaben
• EDTA-Vollblut
Durchflusszytometrie
Kosten: $$$
Dauer: 120 min
• Verlaufskontrolle von CD3/CD4 bei HIV
• Dosisanpassung bei T-Zell-Depletion
• V.a. Sarkoidose in der BAL
• V.a. MS im Liquor cerebrospinalis
• bei Patienten mit opportunistischen
Infektionen
CD3 < 100/µl während mehrtägiger TZell-depletierender Therapie weisen auf
ein gesteigertes Infektionsrisiko hin.
CD3 > 200/µl unter o.g. Therapie führen
zu einem gesteigerten Rejektionsrisiko.
CD4 < 200/µl bei HIV-Infektion weisen
auf ein hohes Risiko für opportunistische
Infektionen hin.
CD3: 60-82 %,
980-2510/µl
CD4: 36-55 %,
530-1570/µl
CD8: 16-36 %,
310-830/µl
CD19: 2-14 %,
40-270 %
CD16+56: 3-21 %,
10-400/µl
CD4/CD8: 1,1-2,7
Quantifizierung der
Lymphozytensubpopulationen (CD3, CD4,
CD8, CD19, CD16+56)
»zellulärer Immunstatus«
Methoden
Referenzbereich
Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit
(BSG)
• Zitratblut, gut mischen
Aufziehen der
Blutprobe in graduiertem Röhrchen
unspezifisches Screeningverfahren
bei V.a. entzündliche Erkrankungen;
Verlaufskontrolle
Frauen:
< 50 Jahre: < 20 mm
> 50 Jahre: ≤ 30 mm
• Haltbarkeit: Messung spätestens 2 h nach BE
Männer:
< 50 Jahre: < 15 mm
> 50 Jahre: ≤ 20 mm
Parameter
3/10.1 ❙ Seite 5
H.-D. Volk, D. Kunz
3/10.1 ❙ Seite 6
Postive und negative Reaktanten der Akute-Phase Reaktion (weitere
Details s. Kap. 4/5: Plasmaproteine):
Akute-Phase-Proteine (Zunahme
der Konzentration)
Negative Akute-Phase-Proteine
(Abnahme der Konzentration im
Serum)
CRP
Albumin
Fibrinogen
Präalbumin (Transthyretin)
Haptoglobin*1
Transferrin*3
α1-Antitrypsin
Coeruloplasmin
Lipoprotein-Binding Protein (LBP)
Von-Willebrand-Faktor*2
Procalcitonin (PCT)*4
Serumamyeloid A (SAA)
*1 Bei Akute-Phase-Reaktionen kann mitunter eine geringgradige intravasale Hämolyse übersehen werden, wenn nicht zeitgleich zum Haptoglobin
das CRP mit bestimmt wird. Die Ursache dafür liegt im Anstieg des Haptoglobins im Rahmen der Akute-Phase-Reaktion, sodass durch diesen
gegenläufigen Prozess der diagnostisch richtungsweisende Abfall im
Rahmen des Verbrauchs bei intravasaler Hämolyse maskiert werden
kann.
*2 Leichte Formen des Von-Willebrand-Jürgens-Syndroms können übersehen werden, wenn die Bestimmung des Von-Willebrand-Faktors bei
Patienten mit einer Akute-Phase-Reaktion erfolgt. Um dies auszuschließen, muss immer das CRP mitbestimmt werden.
*3 Eine Abnahme des Transferrins bei der Akute-Phase-Reaktion führt zu
einer Zunahme der Transferrinsättigung bei gleichem Eisenspiegel und
somit zu einer falschen Interpretation. Eine Untersuchung des Eisenstoffwechsels sollte daher nur bei normwertigem CRP erfolgen.
*4 PCT ist kein klassisches positives Akute-Phase-Protein (APP), da es
offenbar im Gegensatz zu den »klassischen« APP nicht durch IL-6 induziert und auch nicht fast ausschließlich durch die Leber produziert wird.
März 2004
Knochenstoffwechsel
4/2.8.1 ❙ Seite 1
Einleitung
4/2.8
Knochenstoffwechsel
4/2.8.1 Einleitung
Das Knochensystem stellt einerseits das biomechanische Stützorgan des
Organismus dar, andererseits ist es als Stoffwechselorgan der entscheidende
Speicher für Kalzium und Phosphat. Die Knochensubstanz setzt sich chemisch zu ca. 65 % aus anorganischen Bestandteilen (Kalzium und Phosphat
als Hydroxylapatit = Ca10(PO4)6(OH)2), zu ca. 25 % aus organischen
Bestandteilen und zu etwa 10 % aus Wasser zusammen. Der zelluläre Teil
besteht aus:
1. Osteoblasten, die Matrixproteine synthetisieren und mit Hilfe der alkalischen Phosphatase Kalziumphosphat zu kristallinem Hydroxylapatit
umbauen.
2. Osteozyten, die aus Osteoblasten hervorgehen und intraossär eingeschlossen sind.
3. Osteoklasten, die wahrscheinlich durch die Fusion von Monozyten/Makrophagen entstehen (multinukleäre Zellen) und aktiv Knochen resorbieren.
Die organische Matrix (Osteoid) enthält zu etwa 90 % Kollagen Typ I, zu etwa
5 % Proteoglykane (u.a. Chondroitinsulfat und Heparansulfat), Zelladhäsionsmoleküle (u.a. Fibronectin, Osteopontin) und γ-karboxylierende Proteine (z.B.
Osteocalcin) sowie Wachstumsfaktoren (ca. 3 %) und Osteonectin (ca. 2 %).
Physiologisch besteht nach abgeschlossenem Wachstum des Skelettsystems
eine ausgeglichene Bilanz zwischen Knochenbildung und -resorption. Eine
gestörte Bilanz, meist einhergehend mit verstärkter Resorption und erhöhtem
Frakturrisiko, charakterisiert verschiedene pathologische Zustände, z.B.
Erkrankungen wie Osteoporose, Osteomyelitis, Osteomalazie, M. Paget
(Osteodystrophia deformans) oder Knochenmetastasen.
Neben anderen Methoden zur Untersuchung des Knochenstoffwechsels wie
Dichtemessung, Knochenbiopsie und kinetischen Studien (Kalzium) nimmt
die Labordiagnostik einen festen Platz bei Diagnosestellung und Therapiemonitoring ein. Dabei sind spezielle biochemische Marker für Knochenauf- und
4/2.8.1 ❙ Seite 2
Knochenstoffwechsel
Einleitung
-abbau (idealerweise knochenspezifisch) von allgemeinen Stoffwechselparametern wie Kalzium (s. Kap. 4/2.3.2) und Phosphat sowie Parathormon und
Vitamin D abzugrenzen.
März 2004
4/2.8.2 ❙ Seite 1
Knochenstoffwechsel
Anorganisches Phosphat
4/2.8.2 Anorganisches Phosphat
Untersuchungsmaterial/Präanalytik:
• Serum (bevorzugtes Material, Konzentration von Phosphat 0,06-0,10
mmol/l = 0,2-0,3 mg/dl höher als im Plasma), Heparinplasma
• Blutentnahme morgens beim nüchternen Patienten (Nahrungsabhängigkeit
und zirkadianer Rhythmus mit Differenz von ca. 30 % zwischen höchstem
und tiefstem Wert)
• Haltbarkeit: Zentrifugation innerhalb von 2 h, da falsch-hohe Werte durch
Austritt aus den Erythrozyten resultieren; bei 4 °C im Serum 1 Woche stabil
Methoden: enzymatisch; Phosphormolybdat-Methode
Referenzbereich:
Altersgruppe
mmol/l (mg/dl)
1-30 Tage
1,25-2,50 (3,9-7,7)
1-12 Monate
1,15-2,15 (3,5-6,6)
1-3 Jahre
1,00-1,95 (3,1-6,0)
4-6 Jahre
1,05-1,80 (3,3-5,6)
7-9 Jahre
0,95-1,75 (3,0-5,4)
10-12 Jahre
1,05-1,85 (3,2-5,7)
13-15 Jahre
0,95-1,65 (2,9-5,1)
16-18 Jahre
0,85-1,60 (2,7-4,9)
Erwachsene
0,84-1,45 (2,6-4,5)
Konversionsfaktor: mg/dl x 0,3229 = mmol/l
4/2.8.2 ❙ Seite 2
Knochenstoffwechsel
Pathophysiologie/Pathobiochemie:
Phosphat ist intrazellulär das Hauptanion (vorwiegend im Kohlenhydrat-,
Lipidstoffwechsel) und an Proteine gebunden (nur gering als Phosphatanion)
und steht in engem Zusammenhang mit dem Kalziumstoffwechsel. Phosphor
ist wesentlicher Bestandteil von Zellen und Organellen (z.B. Membranphospholipide, Nukleinsäuren, Nukleoproteine) und beteiligt an der Energiegewinnung (Bildung von ATP, Glykolyse und Glykogenolyse) sowie bei enzymatischen Prozessen (Phosphorylierung von Enzymen, als cAMP, als NADP). Die
Konzentration von Phosphat im Plasma wird als elementarer anorganischer
Phosphor (Pi) angegeben; es besteht folgender Zusammenhang: 1 mmol/l =
3,1 mg/dl. Pi kommt im Organismus als H2PO4- oder HPO42- vor. Bei pH 7,4
beträgt das Verhältnis HPO42-/H2PO4- = 4:1 und nimmt bei Azidose ab bzw.
bei Alkalose zu.
Interpretation:
Indikation
• Knochenerkrankungen, Knochenschmerz
• chronische Nierenerkrankungen, Dialysepatienten, Nierensteine
• nach Schilddrüsen-OP
• Nebenschilddrüsenstörungen
• V.a. Vitamin-D-Mangel
• Alkoholismus, Muskelschwäche
• Intensivmedizin
Erhöhte Werte
Hyperphosphatämie:
• renal durch Verminderung der GFR oder vermehrte tubuläre Reabsorption
von Phosphat (Niereninsuffizienz, Hypoparathyreoidismus, Pseudohypoparathyreoidismus Typ I und II)
• akute Phosphatverschiebung von intra- nach extrazellulär (akute metabolische Azidose)
• vermehrte Zufuhr oral oder i.v.
• Vitamin-D-Therapie und -Intoxikation
März 2004
4/2.8.2 ❙ Seite 3
Knochenstoffwechsel
• akutes Tumorlysesyndrom (massiver Zellzerfall unter Chemotherapie, z.B.
bei Leukämien, lymphoblastischem Lymphom)
• Crush-Syndrom
• Knochentumoren und -metastasen
• Akromegalie
Erniedrigte Werte
Hypophosphatämie:
• akute Phosphatverschiebung von extra- nach intrazellulär (Hyperinsulinismus, i.v. Glukoseinfusion, Erholung von diabetischer Ketoazidose, Dextroseinfusion, postoperativ, schwere Verbrennungen, Nahrungsaufnahme
nach Hungerperioden, respiratorische Alkalose und Erholung von respiratorischer Azidose, schwere körperliche Arbeit, Leukämien und Lymphome)
• mangelnde Phosphataufnahme (parenterale Ernährung ohne Substitution),
gestörte enterale Resorption (Malabsorption, Therapie mit Antazida)
• renal tubulärer Verlust (Phosphatdiabetes, tubuläre Azidose)
• primärer Hyperparathyreoidismus
• Vitamin-D-Mangel
• onkogene Osteomalazie
• Alkoholismus
• familiäre Hypophosphatämie
Störfaktoren
Hämolyse, Hyperbilirubinämie und Hyperlipidämie führen methodenabhängig
zu falsch-hohen Werten, Thrombozytosen ergeben ebenfalls erhöhte Werte;
Phenothiazine und Antikoagulanzien (Zitrat) können falsch-niedrige Werte
ergeben.
Diagnostische Leitlinien:
Phosphat sollte immer im Zusammenhang mit Kalzium, Kreatinin und der AP
betrachtet werden. In vielen Fällen ist die Bestimmung von Pi im Serum oder
Plasma für die Beurteilung des Phosphathaushalts nicht ausreichend. Dann
muss die Ausscheidung im Harn bestimmt werden und die Interpretation auch
im Zusammenhang mit der Kalziumausscheidung erfolgen.
Knochenstoffwechsel
4/2.8.3 ❙ Seite 1
Phosphat (Harn), Cp, TRP %
4/2.8.3 Phosphat im Harn, Phosphat-Clearance (Cp),
prozentuale tubuläre Phosphatrückresorption
(TRP %)
• Sammelharn (Zusatz: 20 % HCl) für Phosphatbestimmung im Harn, zusätzlich Serum für Cp und TRP%
• Testablauf zur Bestimmung der Cp: 2 einstündige Sammelperioden:
– 7 Uhr: nüchtern Trinken von 500 ml Tee
– 8 Uhr: Blasenentleerung, nochmals Trinken von 250 ml Tee
– 9 Uhr: vollständige Blasenentleerung in das erste Sammelgefäß, Blutentnahme zur Phosphatbestimmung
– 10 Uhr: vollständige Blasenentleerung in das zweite Sammelgefäß
– anschließend Phosphatbestimmung im Serum und beiden Sammelharnen sowie Messung der Harnausscheidung der 2 Sammelperioden
• Testablauf zur Bestimmung der TRP %: wie bei Cp, zusätzlich muss die
Kreatinin-Clearance berechnet werden, d.h. zusätzliche Bestimmung von
Kreatinin im Serum und Harn
Methoden: s. Kap. 4/2.8.2 (anorganisches Phosphat)
Berechnung der Phosphat-Clearance:
Cp (ml/min) = [Harn-P (mg/dl) x Harnvolumen (ml)] / [Serum-P (mg/dl) x Sammelzeit (min)]
Berechnung der prozentualen tubulären Phosphatrückresorption:
TRP (%) = [1 - Cp/CKrea] x 100
Referenzbereich:
• Phosphat im Harn: Erwachsene: 11-36 mmol/24 h; Kinder: 4-36 mmol/24 h
• Cp: 5,4-16,2 ml/min
• TRP %: 82-90 %
Die Phosphatausscheidung ist vom Knochenstoffwechsel, der GFR und der
Nahrung abhängig, daher ist für die Beurteilung des Phosphats im Harn eine
4/2.8.3 ❙ Seite 2
Knochenstoffwechsel
Phosphat (Harn), Cp, TRP %
Standarddiät vorauszusetzen. Da die mit dem Stuhl ausgeschiedene Menge
unbekannt ist, ist die Beurteilung des Phosphats im Harn problematisch. Zur
Interpretation des Phosphathaushalts sollte daher zusätzlich die PhosphatClearance (Cp) berechnet werden, des weiteren kann auch die prozentuale
tubuläre Phosphatrückresorption (TRP %) berechnet werden.
Interpretation:
Indikation
Cp und TRP %:
• V.a. tubuläre Syndrome mit Phosphatverlust
• primäre und sekundäre Störungen der Nebenschilddrüsen
Erhöhte Werte
Cp: primärer und sekundärer Hyperparathyreoidismus; Malabsorption; Phosphatdiabetes (renal tubuläre Azidose); Hypokalzämie; vermehrte Zufuhr von
Phosphat und NaCl
Erniedrigte Werte
Cp: akutes und chronisches Nierenversagen; Hypoparathyreoidismus; Akromegalie; Wachstumsschub; Gravidität, Laktation
TRP %: Bei primärem HPT, Phosphatdiabetes und renal tubulärer Azidose ist
die TRP < 80 %.
Die Phosphat-Clearance berücksichtigt nicht die Nierenfunktion, daher sollte
bei Nierenfunktionsstörungen die TRP % berechnet werden. Diese ist allerdings von der Phosphatzufuhr abhängig (Abfall bei erhöhter Phosphatzufuhr).
März 2004
Knochenstoffwechsel
4/2.8.4 ❙ Seite 1
Parathormon
4/2.8.4 Parathormon (PTH)
• Serum oder EDTA-Plasma; Probe gekühlt (auf Eis) transportieren oder
Serum/Plasma einfrieren (-20 °C) und gefroren verschicken
• Die Blutentnahme sollte ausschließlich morgens (nüchtern) erfolgen, da
eine zirkadiane Rhythmik mit höheren Werten abends vorliegt.
• Haltbarkeit: Serum/Vollblut bei -20 °C > 1 Monat, bei 4 °C 24 h, bei Raumtemperatur 6 h
Methoden: IRMA, ILMA
Referenzbereich: iPTH: 15-65 ng/l (1,5-6,5 pmol/l); Konversionsfaktor: ng/l x
0,106 = pmol/l
Das 84 Aminosäuren lange Peptid PTH (intaktes PTH = iPTH) wird aus der
Nebenschilddrüse in Abhängigkeit vom ionisierten Kalzium, der Vitamin-DKonzentration und dem Magnesiumwert in das Plasma sezerniert, wo es
rasch (Halbwertszeit 4 min) in ein N-terminales (Aminosäure 1-34) und ein Cterminales (Aminosäure 35-84) Peptid gespalten wird. Nur das N-terminale
Peptid ist biologisch aktiv, es besitzt eine Halbwertszeit von < 10 min. PTH
und seine Abbauprodukte werden primär über die Niere ausgeschieden.
Bei schwerem Vitamin-D-Mangel wird relativ zum Serumkalzium mehr PTH
sezerniert, bei starker Hypomagnesiämie reduziert sich die PTH-Sekretion.
Leichte Hypomagnesiämie stimuliert – wie die Hypokalzämie – die PTHSekretion.
PTH entfaltet seine Wirkung in der Niere und am Skelett, indem es dort an
Rezeptoren gebundene Adenylatcyclase stimuliert – ein Enzym, das aus ATP
zyklisches AMP (= cAMP, second messenger) bildet. Durch cAMP oder andere PTH-abhängige Vorgänge wird in der Niere die Umwandlung von 25Hydroxy-Vitamin D zu 1,25-Dihydroxy-Vitamin D bewirkt. 1,25-Dihydroxy-Vitamin D stimuliert die intestinale Kalziumabsorption.
4/2.8.4 ❙ Seite 2
Knochenstoffwechsel
Parathormon
Die drei Angriffspunkte des PTH zur Erhöhung des Serumkalziums sind:
• Steigerung der ossären Kalziumresorption (Vitamin-D-vermittelt)
• Steigerung der intestinalen Kalziumabsorption (Vitamin-D-vermittelt)
• Steigerung der renalen Kalziumreabsorption
Darüber hinaus besitzt PTH eine osteolytische Wirkung:
• PTH hemmt Osteoblasten.
• PTH fördert die Verschmelzung von Monozyten in Präosteoklasten und
deren Aktivierung zu Osteoklasten.
Tab. 1 zeigt die Konstellation der Parameter Kalzium, Phosphat und PTH im
Serum bei Erkrankungen mit veränderten PTH-Konzentrationen.
Erkrankung
Kalzium
Phosphat
PTH
primärer Hyperparathyreoidismus
↑
↓
↑
sekundärer Hyperparathyreoidismus bei Niereninsuffizienz
↓
↑
↑
sekundärer Hyperparathyreoidismus beim Malabsorptionssyndrom
↓
↓ oder ⊥
↑
Pseudohypoparathyreoidismus
↓
↑
↑
Vitamin-D-Überdosierung
↑
↑ oder ⊥
↓ oder ⊥
Milch-Alkali-Syndrom
↑
↑ oder ⊥
↓ oder ⊥
M. Boeck
↑ oder ⊥
↑ oder ⊥
↓ oder ⊥
Hyperthyreose
↑ oder ⊥
↑ oder ⊥
↓ oder ⊥
Thiazideinnahme
↑ oder ⊥
⊥
⊥
Tumorhyperkalzämie bei osteolytischen Prozessen
↑
↑ oder ⊥
↓ oder ⊥
Tumorhyperkalzämie bei Plattenepithelkarzinom
↑
↓ oder ⊥
↓ oder ⊥
Tab. 1: Erkrankungen mit veränderten PTH-Spiegeln
März 2004
4/2.8.4 ❙ Seite 3
Knochenstoffwechsel
Parathormon
Interpretation:
Indikation
• Differenzialdiagnostik von Hyper- bzw. Hypokalzämien (Hyperkalzämiesyndrom: rezidivierende Urolithiasis, Ulcus ventriculi et duodeni)
• Knochenerkrankungen
• Nierenerkrankungen (Niereninsuffizienz, Nephrolithiasis und -kalzinose)
• (röntgenologischer) V.a. Hyperparathyreoidismus (HPT)
• Malabsorption
Erhöhte Werte
primärer HPT; sekundärer HPT (Niereninsuffizienz oder Malabsorption); tertiärer HPT; paraneoplastisch bei Malignomen; Pseudohypoparathyreoidismus;
Langzeittherapie mit Lithium
Erniedrigte Werte
Hypoparathyreoidismus (häufig iatrogen nach Schilddrüsen- bzw. Nebenschilddrüsen-OP, selten durch angeborene Aplasie oder autoimmunologisch);
nicht parathyreogene Hyperkalzämien (Tumoren, Sarkoidose, Vitamin-DÜberdosierung); Hyperthyreose
Die Beurteilung des PTH sollte immer im Zusammenhang mit der Kalziumund Phosphatkonzentration im Serum erfolgen.
Aus methodischen Gründen wurden in der Vergangenheit häufig die PTHFragmente bestimmt, die sich unter normalen Bedingungen proportional zur
Konzentration des intakten PTH verhalten. Bei bestimmten Erkrankungen
ändert sich das Verhältnis von intaktem PTH zu seinen Fragmenten (z.B.
Erhöhung des intakten Hormons beim primären HPT, Anstieg der Fragmente
bei Nierenfunktionsstörungen). Heute bietet sich die direkte Messung des
intakten, biologisch aktiven PTH an, um den Funktionszustand der Nebenschilddrüse sicher beurteilen zu können. Die Bestimmung der Fragmente sollte Spezialfragestellungen vorbehalten bleiben.
4/2.8.5 ❙ Seite 1
Knochenstoffwechsel
Parathormon-related Protein
4/2.8.5 Parathormon-related Protein (PTHrP)
• EDTA-Plasma, Heparinplasma für die meisten Assays geeignet (Nachfrage
beim jeweiligen Labor)
• Haltbarkeit: Abbau im Vollblut schneller als im Plasma, daher sofortige Zentrifugation nach Blutentnahme und Messung bzw. Einfrieren des Plasmas
Methoden:
1. kompetitive Immunoassays (RIA, EIA) mit gegen das aminoterminale (AS
1-34) bzw. mittlere (AS 44-68 oder 53-84) Fragment gerichteten Antikörpern
2. »two-site« immunometrische Assays mit Antikörpern gegen das aminoterminale Fragment (AS 1-74)
Referenzbereich: methodenabhängig, die empfindlichsten Assays haben
eine Nachweisgrenze von < 0,2 pmol/l
PTHrP wird ubiquitär exprimiert und entfaltet seine physiologische Wirkung
größtenteils außerhalb der Regulation des Kalziumstoffwechsels als autokriner oder parakriner Faktor, z.B. in der laktierenden Mamma und utero-plazentaren Einheit, als Vasodilatator, in der Haut und während der Knorpel- und
Skelettentwicklung. Pathologisch wirkt PTHrP als tumorhyperkalzämieauslösender Faktor durch Aktivierung des PTH-Rezeptors an Knochen und Niere.
Biologisch inaktive karboxyterminale und z.T. mittlere Fragmente werden renal
eliminiert (Anstieg dieser Fragmente bei Niereninsuffizienz).
Interpretation:
Indikation
• Verlaufskontrolle der Tumorhyperkalzämie unter Therapie (Mamma-, Nieren-, kleinzelliges Bronchialkarzinom)
• prognostischer Faktor für die Entwicklung von Knochenmetastasen
4/2.8.5 ❙ Seite 2
Knochenstoffwechsel
Parathormon-related Protein
Relative Indikationen: Therapie mit Biphosphonaten, Differenzialdiagnose
einer Hyperkalzämie bei V.a. Malignom
Erhöhte Werte
Tumorhyperkalzämie (auch bei Patienten ohne Knochenmetastasen), Plattenepithelkarzinom, Bronchial-, Mamma-, Nieren-, Ösophaguskarzinom, T-ZellLeukämie/Lymphom-Syndrom
Der Leitparameter bei Hyperkalzämie ist PTH; ein erhöhter Wert ist richtungsweisend für den primären Hyperparathyreoidismus. Bei Patienten mit nichtmaligner Hyperkalzämie (insbesondere primärer HPT) ist PTHrP normal. Im
Gegensatz dazu ist bei Tumorhyperkalzämie die PTH-Konzentration erniedrigt
oder niedrig-normal, trotzdem zeigen die Patienten labordiagnostisch die
Befunde des primären Hyperparathyreoidismus (Ca2+ ↑, Phosphat ↓, Hyperphosphaturie) bei Erhöhung von PTHrP.
März 2004
Knochenstoffwechsel
4/2.8.6 ❙ Seite 1
4/2.8.6
25-Hydroxy-Vitamin D (25(OH)D, Calcidiol)
• Serum, Plasma; Blutentnahme morgens am nüchternen Patienten
• Haltbarkeit: direktes Sonnenlicht vermeiden; Postversand ohne Kühlung bis
48 h möglich
Methoden: RIA, LIA, HPLC, kompetitive Proteinbindungsanalyse
Referenzbereich (jahreszeitabhängig):
• Sommer: 50-300 nmol/l (20-120 ng/ml)
• Winter: 25-125 nmol/l (10-50 ng/ml)
Konversionsfaktor: ng/ml x 2,5 = nmol/l
Die D-Vitamine oder Calciferole entstehen aus Provitaminen aufgrund einer
durch die UV-Strahlung des Sonnenlichts katalysierten Spaltung des B-Rings
im Sterangerüst. Die beiden wichtigsten D-Vitamine sind Vitamin D3 und Vitamin D2. Im Gegensatz zum Provitamin D2, das mit der Nahrung aufgenommen werden muss, kann das Provitamin D3 auch von der Leber gebildet werden. In der Haut gebildetes Vitamin D3 oder mit der Nahrung gemeinsam mit
Vitamin D2 aufgenommenes Vitamin D3 wird an Vitamin-D-bindendes Protein
(DBP, Gc-Globulin) im Plasma gebunden, zur Leber transportiert und dort in
Position 25 hydroxyliert, sodass 25-Hydroxy-Vitamin D (25(OH)D = Calcidiol)
entsteht. In der Niere erfolgt die weitere Hydroxylierung zu 1,25-DihydroxyVitamin D3 (1,25(OH)2D3 = Calcitriol). Diese Vorgänge sind in Abb. 1 schematisch dargestellt. Über 95 % des 25(OH)D im Serum ist 25(OH)D3. 25(OH)D2
erreicht nur bei Patienten unter Medikation mit Vitamin D2 messbare Werte.
Die Serumkonzentration von 25-Hydroxy-Vitamin D wird als zuverlässigstes
Maß zur Bestimmung des gesamten Vitamin-D-Status betrachtet und kann
folglich zur Abklärung eines möglichen Vitamin-D-Mangels verwendet werden.
4/2.8.6 ❙ Seite 2
Knochenstoffwechsel
Abb.1: Physiologisch wichtige D-Vitamine
Interpretation:
Indikation
Verdacht auf Vitamin-D-Mangel (erniedrigte 25(OH)D-Konzentration), z. B.:
• Sonnenlichtmangel
• verminderte intestinale Vitamin-D-Aufnahme durch Fett-Malabsorption
• erhöhter Stoffwechsel von Vitamin D (Barbiturate oder Antiepileptika)
• erhöhter Verlust von Vitamin D (nephrotisches Syndrom, Peritonealdialyse)
März 2004
4/2.8.6 ❙ Seite 3
Knochenstoffwechsel
• Hypokalzämie, Hypophosphatämie, Hypokalziurie, erhöhte alkalische Phosphatase
• röntgenologische Zeichen (Pseudofrakturen, Looser-Umbauzonen)
• verminderter Knochenmineralgehalt
• Verdacht auf Vitamin-D-Überdosierung oder -Intoxikation
Erhöhte Werte
• Vitamin-D-Therapie (Vigantol®, Dekristol® oder entsprechende Vitamin D3enthaltende Pharmaka oder Lebertran) oder 25(OH)D-Therapie (Dedrogyl®)
• hohe Dosierung > 10.000 IE Vitamin D3 täglich oder Überdosierung von
Vitamin D3, z.B. bei Patienten mit Hypoparathyreoidismus
Erniedrigte Werte
Sie werden bei Vitamin-D-Mangelzuständen gemessen, z. B.:
• Sonnenlichtmangel: Kinder im ersten Lebensjahr und zweiten Lebenswinter, Immigranten mit dunkler Hautfarbe, alte, ans Haus gebundene Personen, Patienten mit Schenkelhalsfrakturen, Patienten, die länger als 8-12
Wochen dem Sonnenlicht entzogen wurden, viele Gesunde in Europa in
den Monaten Januar bis April
• verminderte intestinale Vitamin-D-Aufnahme durch Fett-Malabsorption, biliäre Zirrhose, Kurzdarmsyndrom, exokrine Pankreasinsuffizienz
• erhöhter Stoffwechsel von Vitamin D: Aktivierung mikrosomaler P450-Enzyme in der Leber durch Barbiturate oder Antiepileptika (Insbesondere sollte
bei Einnahme von Antiepileptika durch Kontrollen im Winter sichergestellt
werden, dass die Konzentration von 25(OH)D nicht < 50 nmol/l abfällt.)
• gesteigerter Turnover von Vitamin D bei primärem Hyperparathyreoidismus:
Hier kann es durch die erhöhte Bildung von 1,25(OH)2D3 aus 25(OH)D
ebenfalls zu einer Erniedrigung des 25(OH)D kommen, aufgrund eines
erhöhten Substratumsatzes. Dies gilt auch für niereneinsuffiziente Patienten.
• Vitamin-D-Verlust, z.B. beim nephrotischen Syndrom. Hierbei geht Transcalciferin, das Transportprotein für 25(OH)D, wegen des niedrigen Molekulargewichts (55 kD) mit den Vitamin-D-Metaboliten im Harn verloren. Bei
4/2.8.6 ❙ Seite 4
Knochenstoffwechsel
Peritonealdialyse geht Transcalciferin in das Dialysat; zusätzlich geht hier
auch 1,25(OH)2D3, gebunden an Albumin, verloren.
• bei folgenden Laborbefunden: Hypokalzämie, Hypophosphatämie, Hypokalziurie, erhöhte alkalische Phosphatase, erhöhtes intaktes Parathormon.
Ein Vitamin-D-Mangel muss jedoch über 6 Monate bestehen, bis z.B.
Anstiege der alkalischen Phosphatase oder eine Hypokalzämie bemerkt
werden (Spätzeichen).
• röntgenologische Zeichen eines Vitamin-D-Mangels wie Pseudofrakturen,
Looser-Umbauzonen oder verminderter Knochenmineralgehalt
• schwerer Leberparenchymschaden (die Synthese von 25(OH)D ist gestört).
Das ist aber selten der Fall, da die 25-Hydroxylierung auch in Spätstadien
eines Leberversagens kaum eingeschränkt ist.
Störfaktoren
Lipämie; Kreuzreaktivität mit hydroxylierten Vitamin-D2- und D3-Metaboliten
und Vitamin-D-Analoga
Hinweis: Nach Heparininjektion, z.B. unter der Dialysetherapie, erfolgt ein
Anstieg der 25(OH)D-Konzentration.
Die Konzentration von 25(OH)D spiegelt die Zufuhr von Vitamin D mit der
Nahrung und seine Bildung aus den Provitaminen in der Haut durch UV-Licht
wider. Bei Werten < 10 nmol/l liegt ein schwerer, bei Werten von 10-25 nmol/l
ein mittelgradiger, bei 25-50 nmol/l ein leichter Vitamin-D-Mangel (suboptimale intestinale Kalziumabsorption) vor. Zwischen 50-300 nmol/l besteht eine
optimale intestinale Kalziumabsorption.
Werte > 50 nmol/l werden in den Monaten Januar bis April auch von vielen
Gesunden nicht erreicht. Ein Absinken des 25(OH)D in den Wintermonaten
führt auch bei Gesunden durch Absinken der intestinalen Kalziumaufnahme
zu leichtem Ansteigen des intakten Parathormons (Anstieg innerhalb des
Referenzbereiches).
Intoxikationen mit Dihydrotachysterol (A. T. 10®) oder 5,6-trans-25-Hydroxycholecalciferol (Delakmin®) werden durch die Messung von 25(OH)D oder
1,25(OH)2D3 nicht erfasst.
März 2004
Knochenstoffwechsel
4/2.8.7 ❙ Seite 1
1,25-Dihydroxy-Vitamin D3
4/2.8.7 1,25-Dihydroxy-Vitamin D3 (1,25(OH2)D3,
Calcitriol)
• Serum; Blutentnahme morgens am nüchternen Patienten; vor Dialyse
• Haltbarkeit: direktes Sonnenlicht vermeiden
Methode: RIA
Referenzbereich:
Altersgruppe
ngl/l (pmol/l)
Erwachsene
30-80 (75-200)
alte Menschen
25-60 (63-125)
Schwangere
40-130 (100-325 )
Kinder
40-100 (100-250)
Konversionsfaktor: ng/l x 2,5 = pmol/l
Pathophysiologie/Pathobiochemie (s. auch Kap. 4/2.8.6: 25-Hydroxy-Vitamin D (Calcidiol)):
1,25(OH2)D3 wirkt über spezifische Rezeptoren an Dünndarm, Niere und
Knochen. Neben Beteiligung an der Kalziumhomöostase wirkt Calcitriol auch
auf die Zellteilung und -differenzierung, das Immunsystem und die Insulinsekretion.
Interpretation:
Indikation
• Differenzialdiagnose von Hyperkalzämien
• Therapiekontrolle unter 1α-Hydroxy-Vitamin D3 oder Calcitriol
4/2.8.7 ❙ Seite 2
Knochenstoffwechsel
1,25-Dihydroxy-Vitamin D3
• V.a. Pflanzenintoxikation mit resultierender Hyperkalzämie (Solanum malacoxylon)
• zur Abklärung von Hyperkalzämie, Hyperkalziurie
• Differenzierung der Vitamin-D-abhängigen Rachitis
Erhöhte Werte
Rachitis Typ VDDR II (Rezeptordefekt), Therapie der Rachitis mit Vitamin D;
Wachstum, Schwangerschaft; Hypophosphatämie; Sarkoidose; Lymphome
mit Hyperkalzämie; kompensatorisch bei mäßigem 25(OH)D-Mangel; nach
Nierentransplantation mit gut funktionierendem Transplantat
Erniedrigte Werte
Niereninsuffizienz (Kreatinin > 2 mg/dl), Rachitis (Typ HBD und VDDR I,
gestörte 1-Hydroxylase), schwerer 25(OH)D-Mangel
Störfaktoren
Hämolyse, Lipämie
Die Bestimmung dient dem Nachweis von Metabolisierungsstörungen im Vitamin-D-Stoffwechsel, da die Konzentration von der Aktivität der 25-HydroxyVitamin-D-1α-Hydroxylase der Niere abhängig ist. Ein Vitamin-D-Mangel geht
nicht immer mit erniedrigtem Calcitriol einher, da eine geringfügige Zufuhr von
Vitamin D (1.000 IE/Tag über einige Tage oder wenig UV-Licht) sofort zu überschießender Bildung von Calcitriol führt.
Vergiftungen mit Vitamin D3 oder D2 werden mit dem Immunoassay nicht
erfasst; hierfür muss 25(OH)D bestimmt werden. Vergiftungen mit Dihydrotachysterol (A. T. 10®) oder 5,6-trans-25-Hydroxycholecalciferol (Delakmin®) werden weder durch die Messung von 25(OH)D noch von 1,25(OH2)D3 erfasst.
März 2004
Knochenstoffwechsel
4/2.8.8 ❙ Seite 1
Calcitonin
4/2.8.8 Calcitonin
Calcitonin hat klinische Relevanz als Tumormarker (Diagnose und Verlauf des
medullären C-Zellkarzinoms; s. Kap. 4/6).
Calcitonin ist ein Peptidhormon, das in den parafollikulären C-Zellen der
Schilddrüse gebildet wird. Es reguliert antagonistisch zu Parathormon den
Kalziumstoffwechsel, jedoch synergistisch den Phosphatstoffwechsel:
• Senkung des Ca2+-Spiegels im Blut durch Mineralisierung des Knochens
• Senkung der Phosphatkonzentration im Blut durch Hemmung der Rückresorption im proximalen Tubulus
Knochenstoffwechsel
4/2.8.9 ❙ Seite 1
Marker für Knochenbildung
4/2.8.9
Biochemische Marker für Knochenbildung
4/2.8.9.1 Knochenspezifische alkalische Phosphatase (K-AP)
• Serum, Heparinplasma
• Haltbarkeit: bei 4 °C bis 48 h, bei -70 °C bis 2 Monate
Methoden: EIA, LIA, IRMA; früher: Lektin-Fällung
Referenzbereich: abhängig von Alter und Geschlecht sowie vom verwendeten Test
Obwohl die knochenspezifische AP mit der Entstehung von Osteoblasten
assoziiert ist, bleibt ihre Rolle beim Knochenaufbau unklar. Sie ist eine posttranslationale Variante des Isoenzymkomplexes der gewebsunspezifischen
AP (Leber, Knochen, Niere). Die gewebsspezifischen posttranslationalen
Modifikationen weisen unterschiedliche physikochemische Eigenschaften auf
(z.B. hinsichtlich Lektinbindung, elektrophoretischer Mobilität). Im Blut ist der
größte Teil der AP-Aktivität mit dem Knochen- und dem Leberisoenzym assoziiert.
Da die Stabilität des Enzyms K-AP höher ist als seine enzymatische Aktivität,
wird die Masse mit Hilfe immunologischer Verfahren bestimmt. Eine erhöhte
Konzentration weist auf verstärkte Osteoblastentätigkeit und somit auf einen
gesteigerten Knochenaufbau hin.
Interpretation:
Indikation
• Differenzialdiagnostik einer AP-Erhöhung
4/2.8.9 ❙ Seite 2
Knochenstoffwechsel
• osteopenische oder osteoporotische Knochenerkrankungen (Diagnostik
und Therapieverlauf)
• Nierentransplantation
Erhöhte Werte
• primärer und sekundärer Hyperparathyreoidismus
• osteoblastische Skelettmetastasen (Prostatakarzinom), z.T. osteolytische
Skelettmetastasen (Mammakarzinom)
• M. Paget
• Osteoporose
• renale Osteodystrophie
Störfaktoren
Hämolyse, Lipämie, falsch-hohe Werte bei stark erhöhter (> 300 U/l) LeberAP (Kreuzreaktion des Antikörpers)
Die Höhe der Gesamt-AP im Serum korreliert gut mit der aktiven Knochenbildung, solange keine Störungen des Leber- bzw. Gallensystems vorliegen. Mit
zunehmendem Alter steigt die K-AP geschlechtsunabhängig an.
Für die Verlaufsbeurteilung von Knochenerkrankungen mit starkem Knochenanbau (z.B. M. Paget, Rachitis) bietet die K-AP gegenüber der Gesamt-AP
keine Vorteile, da in diesen Fällen beide Enzyme die gleiche Sensitivität
haben. Nur bei diskreten Veränderungen des Knochenstoffwechsels (z.B. frühes Stadium eines primären Hyperparathyreoidismus, renale Osteodystrophie) kann die K-AP der Gesamt-AP überlegen sein.
Skelettmetastasen können eine Erhöhung der K-AP verursachen, wobei sich
beim Prostatakarzinom höhere Werte als beim Mammakarzinom finden. Bei
Verdacht auf Skelettmetastasen sollten auf jeden Fall weitere Tumormarker
(PSA, CA 15-3, CEA; s. Kap. 4/6) bestimmt werden. Im Rahmen der Abklärung einer Osteoporose ist die Bestimmung von Osteocalcin und Crosslaps
oder Pyridinolinen sinnvoll.
März 2004
4/2.8.9 ❙ Seite 3
Knochenstoffwechsel
4/2.8.9.2 Osteocalcin (Bone G1a Protein)
• Serum oder Heparinplasma; Blutentnahme morgens (zirkadiane Rhythmik
mit den höchsten Werte frühmorgens) am nüchternen Patienten
• Haltbarkeit: Probe am gleichen Tag verarbeiten, sonst Serum/Plasma einfrieren (Cave: mehrmaliges Auftauen/Einfrieren ergibt erniedrigte Werte)
Methoden: RIA, immunometrische Assays
Osteocalcin ist das häufigste »nicht-kollagene« Protein des Knochens. Es
enthält drei Glutaminsäurereste, die durch ein Vitamin-K-abhängiges System
γ-karboxyliert werden. Osteocalcin besitzt eine hohe Affinität zu Hydroxylapatit. Ein kleiner Anteil des neu synthetisierten Osteocalcins diffundiert vom
Knochen in das Blut.
Interpretation:
Indikation
• Abklärung der Knochenumsatzrate, wenn die AP, z.B. bei hepatobiliären
Erkrankungen, nicht eingesetzt werden kann
• V.a. Osteoporose, Osteomalazie, renale Osteopathie
• primärer HPT
• Knochenmetastasen
Erhöhte Werte
verstärkter Knochenumsatz bei primärem HPT oder »High-Turnover Osteoporose«; Knochenmetastasen; sekundärer HPT (verminderte renale Elimination); Osteomalazie und Rachitis (nach Vitamin-D-Gabe meist kurzfristiger
Anstieg, dann Abfall der Werte); M. Paget (AP hat bessere diagnostische Aussagekraft); Niereninsuffizienz
4/2.8.9 ❙ Seite 4
Knochenstoffwechsel
Störfaktoren
Mit Antikoagulanzien versetzte Proben (Li-Heparin, EDTA, Zitrat) ergeben im
Vergleich zu Serum niedrigere Werte; Vitamin-K-Antagonisten (z.B. Marcoumar®) bewirken eine Synthesehemmung von Osteocalcin.
Im Gegensatz zur AP ist Osteocalcin ein knochenspezifischer Marker. Zur
weiteren Abklärung des Knochenstoffwechsels können Knochenabbaumarker
wie z.B. Pyridinoline im Harn oder β-Crosslaps (s.u. Kap. 4/2.8.10.4) bestimmt
werden.
Aufgrund seiner Regulation durch Calcitriol kann die Bestimmung von Osteocalcin für ein Vitamin-D-Monitoring sinnvoll sein.
4/2.8.9.3
Prokollagen-Typ-I-C-terminales Propeptid
(PICP)
Untersuchungsmaterial/Präanalytik: Serum
Methoden: immunometrische Verfahren
Kollagen Typ I ist die Hauptform des Knochenkollagens. Mehr als 90 % der
organischen Knochenmatrix besteht aus Typ-I-Kollagen. Das Vorläufermolekül
Typ-I-Prokollagen enthält zwei identische α1-Ketten und eine α2-Kette. Die
Fertigstellung des Prokollagenmoleküls beinhaltet die Bildung von Zwischenkettendisulfidbrücken in der C-terminalen Region und die Bildung der Kollagen-Tripelhelix. Nach der Beseitigung der C- und N-terminalen Propeptide
durch spezifische Peptidasen erfolgt die extrazelluläre Organisation des Kollagenmoleküls.
März 2004
Knochenstoffwechsel
4/2.8.9 ❙ Seite 5
Für jedes in eine Kollagenfibrille eingebaute Kollagenmolekül wird ein PICPMolekül freigesetzt. Die Gesamtkonzentration des größeren C-terminalen
Propeptids (Mr: 100 kD) kann im Serum oder anderen Körperflüssigkeiten
gemessen werden und korreliert mit der Neusynthese von Kollagen Typ I.
PICT wird in der Leber metabolisiert (Halbwertszeit: 6-8 min).
Nachteile des Serum-PICP als Marker der Knochenneubildung: Erstens ist
PICP nicht spezifisch für den Knochen und zweitens kommte es zu einer
Änderung der Ausscheidungsrate durch »Nicht-Knochenerkrankungen« (z.B.
Leberdysfunktion).
Interpretation:
Indikation
Die PICP-Bestimmung im Serum eignet sich als Marker für stimulatorische
und inhibitorische Einflüsse auf die Knochenneubildung (z.B. durch PTH und
Glukokortikoide), allerdings ist sie nicht vollständig knochenspezifisch, da Kollagen Typ I auch in der Haut gebildet wird.
Erhöhte Werte
Frakturheilung, Knochenmetastasen (osteoklastisch > osteoblastisch)
Erniedrigte Werte
Östrogensubstitution
Knochenstoffwechsel
4/2.8.10 ❙ Seite 1
Knochenabbaumarker
4/2.8.10
Biochemische Marker für Knochenabbau
4/2.8.10.1 Tartratresistente saure Phosphatase
(TRSP)
• Serum
• Haltbarkeit: bei Raumtemperatur bis zu 8 h, bei 4 °C bis zu 3 Tage, bei
-20 °C bis zu 2 Monate; eingefroren verschicken
Methode: ELISA
Pathophysiologie/Pathobiochemie: Osteoklasten enthalten große Mengen
von diesem lysosomalen Enzym, das während der aktiven Knochenresorption
freigesetzt wird. Da die TRSP-Aktivität, die im Serum gemessen wird, von verschiedenen Geweben und Blutelementen stammt, ist sie kein spezifischer
Marker für die Knochenresorption. Eine Methode, die spezifisch für die osteoklastäre TRSP ist, muss erst entwickelt werden.
Interpretation:
Indikation: TRSP wird nicht nennenswert durch glomeruläre Filtration eliminiert, sodass sinnvollerweise bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion die spezifische immunologische Bestimmung der TRSP anstelle von z.B.
Pyridinolinen zur Beurteilung des Knochenabbaus durchgeführt werden kann.
Erhöhte Werte: sekundärer HPT
Erniedrigte Werte: Therapie mit Osteoklastenhemmern
4/2.8.10 ❙ Seite 2
Knochenstoffwechsel
Knochenabbaumarker
4/2.8.10.2 Hydroxyprolin
Die Hydroxyprolinausscheidung war der traditionelle Parameter für die
Knochenresorption. Hydroxyprolin ist eine Aminosäure, die aus Prolin posttranslational nach Einbau in alle Kollagentypen entsteht. Daher wird durch
Kollagenabbau freigesetztes Hydroxyprolin nicht reutilisiert, sondern größtenteils verstoffwechselt oder zu etwa 10 % renal eliminiert. Es liegt im Plasma in
freier, peptidgebundener oder proteingebundener Form vor und kann als
freies oder totales Hydroxyprolin im Serum bzw. als Hydroxyprolinausscheidung (freie und peptidgebundene Form) gemessen werden.
Wegen verschiedener Nachteile (wenig knochenspezifisch und knochenresorptionsspezifisch, hohe Metabolisierungsrate in der Leber, starke
Nahrungsabhängigkeit der Ausscheidung) ist die Bestimmung von Hydroxyprolin heutzutage obsolet. Zur Erfassung der Knochenresorption können stattdessen neuere Marker wie z.B. die Pyridinium-Crosslinks (s.u.) eingesetzt
werden.
4/2.8.10.3 Pyridinolin- und DesoxypyridinolinCrosslinks
• Serum, Synovialflüssigkeit, Harn (2. Morgenharn oder 24-h-Sammelharn
zur Vermeidung von zirkadianen Einflüssen)
• Haltbarkeit: Probe nicht direktem Sonnenlicht aussetzen; bei -20 °C über
Jahre stabil
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Knochenstoffwechsel
4/2.8.10 ❙ Seite 3
Knochenabbaumarker
Methoden:
• Serum, Synovialflüssigkeit, Harn: HPLC
• Harn: kompetitiver EIA mit monoklonalen Ak gegen PYRI (Erfassung der
freien und gebundenen Form) bzw. DPYRI (Erfassung fast nur der freien
Form)
Referenzbereich: abhängig vom verwendeten Test; alters- und geschlechtsabhängig (Zunahme mit dem Alter bei Frauen stärker), im höheren Alter
ansteigende Ausscheidung der peptidgebundenen Crosslinks
Kollagen ist durch die Anwesenheit von Pyridinium-Crosslinks zwischen dem
Ende eines Kollagenmoleküls und dem helikalen Anteil des anliegenden Kollagenmoleküls charakterisiert. Pyridiniumreste sind die wichtigsten Faktoren
für die Stabilisierung des Kollagenmoleküls. Die Crosslinks existieren in zwei
Formen: Pyridinolin (PYRI: Hydroxylysylpyridinolin) und Desoxypyridinolin
(DPYRI: Lysylpyridinolin). PYRI ist das Hauptkollagen des Typ-II-Kollagens im
Knorpel und wird auch im Typ-I-Kollagen des Knochens gefunden. DPYRI ist
in nennenswerten Mengen nur im Knochenkollagen vorhanden. Hautkollagen
enthält weder PYRI noch DPYRI. Die Crosslinks werden nur während der
Reifung der Kollagenfibrillen gebildet, sodass ihre Freisetzung nur den Abbau
von reifem Kollagen repräsentiert. Anders als die Hydroxyprolinausscheidung
bleibt die Ausscheidung von PYRI und DPYRI von der Nahrung unbeeinflusst.
Interpretation:
Indikation
• Nachweis einer pathologisch veränderten Knochenresorption
• Verlaufs- und Therapiekontrolle der postmenopausalen Osteoporose
Erhöhte Werte
Knochenmetastasen (osteolytisch und osteoblastisch), postmenopausale
Osteoporose, Immobilisation, primärer und sekundärer HPT, Osteomalazie,
M. Paget, rheumatische Erkrankungen (PYRI, aber auch DPYRI), transplantationsassoziierte Osteoporose (Frauen), Wachstumsstörungen bei Kindern,
tumorassoziierte Hyperkalzämie, Hyperthyreose (PYRI), Gravidität
4/2.8.10 ❙ Seite 4
Knochenstoffwechsel
Knochenabbaumarker
Erniedrigte Werte
Therapie mit Biphosphonaten führt nach 2-3 Tagen zum Abfall der DPYRIKonzentration; Östrogen/Gestagen-Substitution führt bei postmenopausalen
Frauen ebenfalls zu einem Abfall (PYRI und DPYRI) mit Rückgang nach
Beendigung der Therapie. Einmalige Calcitoningabe bewirkt Abnahme ausschließlich der DPYRI-Ausscheidung in den folgenden 24 h; Suppression der
DPYRI-Ausscheidung durch abendliche Kalziumgabe.
Störfaktoren
Zirkadianer Rhythmus der Ausscheidung: zur Korrektur von Schwankungen
der Diurese kann die Konzentration auf die Kreatininkonzentration im Harn
bezogen werden = nmol DPYRI (bzw. PYRI)/mmol Kreatinin.
4/2.8.10.4 Crosslaps
• Serum, EDTA-Plasma, Heparinplasma; Blutentnahme morgens (ausgeprägter zirkadianer Rhythmus der Crosslaps) beim nüchternen Patienten
• Haltbarkeit: bei Raumtemperatur 24 h, bei -20 °C drei Monate (nur einmal
einfrieren); Proben, die Präzipitate enthalten, vor dem Test zentrifugieren
Methoden: Immunometrische Assays
Kollagen ist ein helikales, an den N- und C-terminalen Enden cross-links-vernetztes Protein. Beim Abbau entstehen N-terminale (NTx) und C-terminale
Telopeptide (CTx). Bei Alterung des Knochens wird in den C-terminalen Telopeptiden vorkommende α-Asparaginsäure in β-Asparaginsäure umgewandelt
(β-CTx; β-crosslaps), wobei diese isomerisierten Telopeptide für den Abbau
des Typ-I-Kollagens im Knochen spezifisch sind. Neben Assays zur Bestimmung von Crosslaps gibt es auch solche zur Bestimmung von NTx.
März 2004
Knochenstoffwechsel
4/2.8.10 ❙ Seite 5
Knochenabbaumarker
Interpretation:
Indikation: Verlaufskontrolle von antiresorptiven Therapien postmenopausal
und bei Osteopenie (z.B. mit Biphosphonat, Hormonersatztherapie)
Erhöhte Werte: gesteigerte Knochenresorption (u.a. primäre Osteoporose Typ
1 und 2; M. Paget; renale Osteodystrophie; multiples Myelom; Knochentumoren, z.B. Osteosarkom; Knochenmetastasen)
Erniedrigte Werte: Therapie mit Osteoklastenhemmern
Störfaktoren: Hämolyse führt zu erniedrigten Werten; Interpretation bei
Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion problematisch (Ausscheidung
von β-CTx vermindert, daher falsch-erhöhte Werte möglich)
4/2.8.11 ❙ Seite 1
Knochenstoffwechsel
Neue Marker
4/2.8.11 Neue Marker
Osteoprotegerin (OPG)
Die Osteoklastogenese wird durch drei Proteine reguliert:
1. Rezeptor-Aktivator von NFkB (= RANK); exprimiert auf osteoklastischen
Vorläuferzellen)
2. Ligand des RANK (= RANKL); exprimiert auf der Oberfläche von
präosteoblastischen Zellen und Stromazellen
3. Osteoprotegerin; dient als Lock-Rezeptor für RANKL
Osteoprotegerin als Decoy-Rezeptor des RANKL hemmt RANKL und damit
die Differenzierung und Aktivierung der Osteoklasten. Die Expression von
Osteoprotegerin ist u.a. von Alter und Östrogenspiegel abhängig. Die Therapie mit OPG inhibiert osteolytische Prozesse.
Dieses neu entdeckte Zytokinsystem scheint bei der Entstehung von Knochenmetastasen (z.B. Prostatakarzinom) eine wichtige Rolle zu spielen.
Osteoprotegerin wird in Studien als Marker für Knochenmetastasierung eingesetzt, in der Routinediagnostik wird es zurzeit noch nicht verwendet.
Osteopontin
Osteopontin ist ein Marker für die Differenzierung von Osteoblasten. Es ist ein
nicht zu den Kollagenen gehörendes Protein der Knochenmatrix, dessen
Funktion nicht vollständig geklärt ist.
Knochenstoffwechsel
4/2.8.12 ❙ Seite 1
Literatur
4/2.8.12 Literatur
Thomas, L.: Labor und Diagnose, 5. erw. Aufl., TH-Books Verlagsgesellschaft, Frankfurt/Main 2000,
221-272
Reichel, H., Schmidt-Gayk, H.: The role of 25-hydroxyvitamin D in normal and disturbed calcium
metabolism. Eur J Clin Invest. 33:4 (Apr 2003) 281-282
American Society for Bone and Mineral Research: Primer on the Metabolic Bone Diseases and
Disorders of Mineral Metabolism, 3.Aufl., Lippincott-Raven, Philadelphia 1996, 74-81
Herrmann, M., Herrmann, W.: Biochemical Bone Markers in Monitoring of Fracture Healing. LabMedica International, May-June/2003
Okabe, R., Nakatsuka, K., Inaba, M., et al.: Clinical evaluation of the Elecsys beta-CrossLaps serum
assay, a new assay for degradation products of type I collagen C-telopeptides. Clin Chem. 47(8)
(Aug 2001) 1410-1414
Jung, K., Stephan, C., Semjonow, A., et al.: Serum osteoprotegerin and receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand as indicators of disturbed osteoclastogenesis in patients with prostate cancer. J Urol. 170 (6 Pt 1) (Dec 2003) 2302-2305
Rogers, A., Saleh, G., Hannon, R. A., et al.: Circulating Estradiol and Osteoprotegerin as Determinants of Bone Turnover and Bone Density in Postmenopausal Women. J Clin Endocrinol Metab 87
(2002) 4470-4475
4/8.1.1 ❙ Seite 1
Allgemeines
4/8
4/8.1
Hämatologie
4/8.1.1 Allgemeines
Mehr als 95 % der hämatologischen Zellen werden im Knochenmark (nach
Wachstumsabschluss hauptsächlich im Beckenkamm und Sternum) gebildet.
Ausgangspunkt ist die hämatopoetische Stammzelle, die bezüglich der
Hämatopoese pluripotent ist und außerdem die Fähigkeit zur Selbsterneuerung besitzt. Für die Differenzierung in die einzelnen Zellreihen benötigt diese
Stammzelle das Knochenmarksstroma und verschieden Zytokine, die sowohl
stimulierende als auch inhibierende Einflüsse auf die Hämatopoese haben.
Unter bestimmten Voraussetzungen, z.B. bei myeloproliferativen Erkrankungen (späteres Stadium der Polycythaemia vera, Osteomyelosklerose) kann
die Hämatopoese auch in der Milz stattfinden.
Störungen der Zellbildung können allgemein in 2 Gruppen eingeteilt werden:
a) Primäre Störungen liegen im Ursprungsbereich der jeweiligen Zellreihe,
z.B. Leukämie oder Sichelzellanämie.
b) Sekundäre Störungen werden durch einen erhöhten Verbrauch bzw.
erhöhten Bedarf an Blutzellen bedingt.
Für die Basisuntersuchung unterscheidet man prinzipiell zwischen einem kleinen und einem großen bzw. kompletten Blutbild (= kleines BB + DifferenzialBB).
4/8.1.2 ❙ Seite 1
Kleines Blutbild
4/8.1.2 Kleines Blutbild
Das kleine Blutbild beinhaltet folgende Parameter: Leukozyten (Leuko),
Erythrozyten (Ery), Thrombozyten (Thrombo), Hämoglobin (Hb), Hämatokrit
(Htk) sowie die Erythrozytenindizes MCV, MCH und MCHC. Es dient dem
Ausschluss einer hämatologischen Erkrankung bzw. sekundären Störung und
ist beim asymptomatischen Patienten in der Regel ausreichend. Ein Normalbefund lässt eine Störung der Hämatopoese sehr unwahrscheinlich erscheinen.
Untersuchungsmaterial/Präanalytik
Die Analyse erfolgt aus EDTA-Blut, welches bei Raumtemperatur i.d.R. max.
6-8 h haltbar ist. Danach treten morphologische Veränderungen auf, die im
Automaten und im Ausstrich Probleme bereiten können. Mit dem Alter der
Probe können diese auch bei Kühlung (4 °C) stark zunehmen. EDTA entzieht
das zum Gerinnungsablauf notwendige Kalzium und verursacht in der notwendigen Konzentration keine Verdünnungseffekte. Heparin erzeugt einen
Niederschlag (Schleier) auf den Zellen und führt meist zur Aggregation der
Thrombozyten. Diese werden dann falsch-niedrig und die Leukozyten zu hoch
gezählt. Bei bekannter oder Verdacht auf EDTA-induzierte Pseudothrombozytopenie wird nur für die Thrombozytenzählung ersatzweise Zitratblut (wie für
die Gerinnung) verwendet, welches bei dem bis zur Markierung gefüllten
Röhrchen eine 10%ige Verdünnung verursacht.
2 ml EDTA-Blut sind ausreichend für die meisten Untersuchungen. Das Röhrchen muss mindestens zur Hälfte gefüllt sein, da das EDTA v.a. für die Granulozyten toxisch ist.
4/8.1.2.1 Leukozyten
Methoden: Die Bestimmung der Leukozyten erfolgt nach Lyse der Erythrozyten über die Messung eines elektrischen Widerstandes (Impedanz) oder der
Lichtstreuung.
4/8.1.2 ❙ Seite 2
Kleines Blutbild
Referenzbereich:
Altersgruppe
Referenzbereich (103/µl)
Neugeborene
8-30
1-4 Wochen
5-21
1-12 Monate
5,5-18
1-4 Jahre
6-17
4-8 Jahre
5-15,5
8-14 Jahre
4,5-13,5
Erwachsene
4-10
Interpretation: Leukozytenzahlen von 4-10 x 103/µl bei Erwachsenen werden
im Rahmen einer Screeninguntersuchung als sicher normal eingestuft, Werte
< 2,5 x 103/µl als sicher pathologisch. Starke Raucher können Leukozytenzahlen bis 15 x 103/µl haben.
Erhöhte Werte = Leukozytose
Die laborseitige Feststellung einer Leukozytose wirft die Frage nach der Dignität auf. Handelt es sich um eine reaktive oder um eine maligne Leukozytose? Folgende Punkte sind zu beachten:
a) Es ist eine Korrelation zum klinischen Befund herzustellen: floride Entzündung, Fieber, Lymphknotenschwellung, Splenomegalie usw. sind zu
berücksichtigen.
b) Wie verhalten sich Hämoglobin und Thrombozyten? Eine gleichzeitig
bestehende Anämie und eine Thrombozytopenie können, wenn auch mit
Einschränkung, auf eine maligne Genese hinweisen.
c) Zuordnung der Leukozytose (Neutrophilie, Lymphozytose oder Monozytose) mithilfe des maschinellen bzw. manuellen Differenzialblutbildes. Hierbei ist zu beachten, dass die Absolutzahlen für die Bewertung wichtiger
sind als Prozentangaben für die betreffende Leukozytenreihe.
d) Bei einer neutrophilen Leukozytose interessiert, ob eine Linksverschiebung besteht. Das Vorhandensein unreifer granulozytärer Zellen, d.h.
Metamyelozyten, Myelozyten, Promyelozyten, Myeloblasten, wird als
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4/8.1.2 ❙ Seite 3
Kleines Blutbild
pathologische Linksverschiebung bezeichnet und macht eine neoplastische Ursache wahrscheinlich (stabkernige Neutrophile werden nicht zu
den unreifen granulozytären Zellen gezählt, auch wenn ihr Anteil größer
als 5 % ist). Ein Anteil von > 15 % immaturer granulozytärer Zellen kann
die chronische myeloische Leukämie charakterisieren. In besonderem
Maße muss nach basophilen Granulozyten gesucht werden. Außerdem ist
die alkalische Neutrophilenphosphatase (ANP) zu bestimmen. Eine neutrophile Leukozytose mit einem Anteil > 15 % immaturer granulozytärer
Zellen, einer Basophilenvermehrung > 3 % und einer Verminderung des
ANP-Index < 10 beweist faktisch eine chronische myeloische Leukämie.
e) Eine neutrophile Leukozytose mit einer geringeren Linksverschiebung als
15 % unreifer Zellen ohne Vermehrung der Basophilen und einem
ANP-Index > 10 ist üblicherweise reaktiver Natur.
f) Eine Lymphozytenvermehrung ist bei Kindern und jungen Menschen
meist reaktiv, im Alter über 40 Jahre oft neoplastisch. Die Beurteilung von
atypischen Lymphozyten bedarf immer der sachkundigen Beurteilung des
Blutausstrichs. Das Nebeneinander von verschiedenen lymphatischen
Entwicklungsstufen spricht für Benignität. Ein monomorphes Bild signalisiert eine monoklonale Herkunft im Sinne einer malignen Genese. Im peripheren Blut sind normalerweise 65-80 % der Lymphozyten T-Zellen,
8-15 % B-Zellen und etwa 10 % Natural-Killer (NK)-Zellen. Deren morphologische Unterscheidung gelingt nur partiell im Blutausstrich, eine eindeutige Zuordnung ist nur mittels durchflusszytometrischer Immunphänotypisierung (s. Kap. 4/8.1.7) möglich.
g) Eine Monozytenvermehrung ist ebenfalls meist reaktiv, v.a. im Abklingen
von Infekten oder in der Regenerationsphase nach einer Chemotherapie.
Hier zeigt oft erst der Verlauf, ob eine reaktiv oder neoplastisch bedingte
Vermehrung vorliegt.
Erniedrigte Werte = Leukopenie
Eine Leukopenie liegt vor, wenn die Leukozyten im peripheren Blut 3.500/µl
unterschreiten. Das Differenzialblutbild zeigt an, ob eine allgemeine Verminderung der Leukozyten vorliegt oder ob nur eine Zellreihe isoliert betroffen ist.
Deswegen sind für die quantitative Bewertung die absoluten Zellzahlen und
nicht die Prozentangaben entscheidend. So kann z.B. ein Patient mit einer
Leukopenie von 2.000/µl folgende Verteilung im Differenzialbutbild zeigen:
Neutrophile 20 %, Lymphozyten 70 %, Monozyten 10 %. Aus dieser VerteiB. Sterz, P. Sinha, J. Poland
4/8.1.2 ❙ Seite 4
Kleines Blutbild
lung würde man eine Neutropenie (nur 20 %) und eine Lymphozytose (70 %)
vermuten. Als absolute Zahlen errechnen sich aber Neutrophile: 400/µl und
Lymphozyten: 1.400/µl, d.h., es liegt wirklich eine absolute Neutropenie vor,
aber die Lymphozytenzahl ist normal und keineswegs erhöht, wie aus den
Relativwerten herauszulesen wäre. Neutrophilenwerte unter 500/µl werden
als Agranulozytose bezeichnet und sind mit einer stark erhöhten Infektanfälligkeit verbunden. Für die Beurteilung der Leukopenie spielen neben der
Beurteilung des Blutausstrichs (Vorliegen unreifer Leukozytenvorstufen)
Anamnese (Medikamenteneinnahme, Infekte) und Krankheitsdauer eine
Rolle.
Störfaktoren: Nicht lysierte Erythrozyten (z.B. kernhaltige Normoblasten) führen zu einer falschen Erhöhung der Leukozytenwerte. Manche Blutbildgeräte
korrigieren diesen Fehler bereits automatisch.
Kryoglobuline können zu einer Pseudo-Leukozytose führen: Erwärmen der
Probe auf 37 °C kann zu einer Korrektur des Wertes führen.
Bei Neugeborenen und Kleinkindern hängt die Leukozytenzahl von der Blutentnahme ab: die kapilläre Blutentnahme führt zu ca. 15 % höheren Werten
als die venöse Abnahme. Außerdem kann starkes Schreien zu einem akuten,
massiven Ansteigen der Leukozyten führen.
4/8.1.2.2 Erythrozyten
Methoden: Impedanz oder Streulichtmessung
Referenzbereich:
Altersgruppe
1012/l (103/µl)
Neugeborene
4,3-6,3
1. Woche
4,0-6,8
1-4 Wochen
3,7-6,1
1 Monat - 3 Jahre
2,8-5,3
3-10 Jahre
3,7-5,1
Männer
4,5-5,9
Frauen
4,1-5,1
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Kleines Blutbild
Interpretation:
Kann nur in Zusammenschau mit Hämoglobin, Hämatokrit und den
Erythrozytenindizes (MCV, MCH und MCHC) beurteilt werden.
Störfaktoren
Leukozyten werden bei der Ery-Zählung mit erfasst: bei einer sehr hohen
Leukozytenzahl muss diese von den Erys abgezogen werden.
Kälteagglutinine führen zur Entstehung großer Partikel, wodurch die Eryzahl
falsch-niedrig und das MCV zu hoch gemessen wird.
4/8.1.2.3 Hämoglobinkonzentration (Hb)
Methoden:
Nach Lyse der Erythrozyten wird das zweiwertige Eisen des Hämoglobins zu
dreiwertigem Eisen oxidiert (= Methämoglobin). Letzteres verbindet sich mit
Zyanidionen zu Zyanmethämoglobin, dessen Absorptionsmaximum bei 546
nm liegt. Die Absorption ist proportional zur Hb-Konzentration.
Referenzbereich:
Altersgruppe
Neugeborene
g/dl
14,5-24,5
1. Woche
15-24
1-4 Wochen
13-19
4 Wochen-3 Monate
9-18
3 Monate-3 Jahre
10-13
3-12 Jahre
11-15
Männer
13-18
Frauen
12-16
4/8.1.2 ❙ Seite 6
Kleines Blutbild
Interpretation: Wird immer gemeinsam mit dem Hämatokrit beurteilt und
dient zur Differenzierung von Anämien und Polyglobulie/Polyzythämie.
Erhöhte Werte
a) Erhöhung der Erythrozytenzahl:
• Raucher
• Höhenaufenthalt (> 2.000 m)
• Hypoxie
• Tumoren
• Erhöhung von Erythropoetin
• myeloproliferatives Syndrom
b) Verminderung des Plasmavolumens:
• unzureichende Flüssigkeitszufuhr (alte Menschen, Schwerkranke)
• verstärkter Flüssigkeitsverlust (Diarrhö)
Erniedrigte Werte
Bei Anämie (zur Differenzialdiagnostik s. Kap. 4/8.1.2.5, Abb. 1-4). Die verminderte Hb-Konzentration ist hinsichtlich der Anämie nur ein Symptom. Die
Einteilung der Anämien erfolgt unter Miteinbeziehung der Erythrozytenindizes
(MCH, MCV, MCHC), Zahl der Retikulozyten, Erythrozytenmorphologie im
Blutausstrich.
In der Schwangerschaft fällt der Hb-Wert aufgrund der stärkeren Zunahme
des Plasmavolumens ab. In der Neugeborenenperiode kommt es physiologischerweise zu einem kontinuierlichen Abfall des Hb-Wertes (Umstellung von
HbF auf HbA).
Störfaktoren
Lipämische Seren können zu falsch-hohen Hb-Werten führen.
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Kleines Blutbild
4/8.1.2.4 Hämatokrit (HKT)
Methoden:
• Mikrohämatokrit-Methode: Nach Zentrifugation wird das Verhältnis des
Volumens der roten Blutzellen zum Volumen des Gesamtbluts gemessen:
HKT =
Länge der roten Blutzellsäule (mm)
Länge der roten Blutzellsäule + Plasmasäule (mm)
und wird als Dezimalanteil angegeben. In der Praxis wird aber ein Prozentwert angegeben.
• Bei Verwendung von Hämatologie-Analyzern wird der Hämatokrit nicht
direkt gemessen, sondern aus folgenden Werten berechnet:
12
HKT (%) = MCV (fl) x Erythrozytenzahl (10 /l)
10
Referenzbereich:
Altersgruppe
Referenzbereich (%)
Neugeborene
44-65
1 Woche
50-70
2-3 Wochen
42-62
3 Wochen - 2 Monate
30-59
2-12 Monate
30-44
Kinder > 1 Jahr
35-43
Männer
42-50
Frauen
36-45
Pathophysiologie/Pathobiochemie: Dieser Wert gibt das Verhältnis der zellulären Blutbestandteile zum Gesamtblutvolumen an.
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Kleines Blutbild
Interpretation:
Indikation
Wird immer gemeinsam mit dem Hämoglobinwert beurteilt; dient zur Differenzierung von Anämien und Polyglobulie/Polyzythämie.
Erhöhte Werte
Dehydratationszustände, Polyglobulien, Polycythaemia vera (s. auch Kap.
4/8.1.2.3)
Erniedrigte Werte
Hyperhydratationszustände, Anämien, Blutverlust
Störfaktoren
Falsch-hohe HTK-Werte bei sehr hohen Leukozytenzahlen sind möglich.
4/8.1.2.5 Erythrozytenindizes (MCV, MCH, MCHC,
RDW)
Methoden:
Blutbild-Erythrozytenindizes:
• MCV (fl) (= mittleres Zellvolumen, mean corpuscular volume) wird durch
Impedanz- oder Streulichtmethode gemessen; Referenzbereich: 80-100 fl.
Bewertung: Das beste Kriterium zur Einteilung einer Anämie, insbesondere
in Kombination mit dem Retikulozytenwert. Ein normales MCV kann durch
ein regelmäßig verteiltes Zellvolumen bedingt sein, oder durch ein Nebeneinander von großen und kleinen Erythrozyten, wie z.B. im Rahmen von
hämolytischen Anämien.
• MCH (pg) (= mittlerer zellulärer Hämoglobingehalt der Erythrozyten, mean
corpuscular Hb) wird berechnet:
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Kleines Blutbild
MCH = Hämoglobin (g/dl) x 10
Erythrozytenzahl (Mio/µl)
Referenzbereich: 28-34 pg/Erythrozyten
Bewertung: Es besteht meistens eine lineare Beziehung zum MCV: Wenn
MCV niedrig, dann ist auch MCH niedrig, und umgekehrt.
• MCHC (g/dl) (= mittlere zelluläre Hämoglobinkonzentration, mean corpuscular Hb concentration), wird berechnet:
MCHC =
Hämoglobin (g/dl) x 100
Hämatokrit (%)
Referenzbereich: 32-36 g/dl
Bewertung: Aufgrund des gleichsinnigen Verhaltens von MCV und MCH
bleibt der MCHC bei vielen Veränderungen des roten BB konstant. Erhöhungen findet man bei hochtitrigen Kälteagglutininen und bei hereditärer
Sphärozytose.
• RDW (%) (= Erythrozytenverteilungsbreite, red cell distribution): Die Verteilung des MCV einer Probe wird graphisch dargestellt.
Referenzbereich: 15,8 ± 2,9 %
Bewertung: RDW ist ein Maß für die Größenvariabilität der Erythrozyten
und somit Ausdruck der Anisozytose; sehr hohe Werte werden bei hämolytischer Anämie gemessen und sind Ausdruck der Retikulozytose.
Pathophysiologie/Pathobiochemie: Die Erythrozytenindizes wurden definiert, um die charakteristischen Veränderungen bei verschiedenen Anämien
zu beschreiben. Damit können diese morphologisch klassifiziert werden.
Einige mögliche diagnostische Leitlinien zur Differenzierung der Anämie (=
Hkt und/oder Hb vermindert) sind in folgenden aufgeführt:
a) Mentzer-Index (nur bei mikrozytären Anämien verwendbar!):
MCV [fl] / Erythrozytenzahl [106/µl]
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Kleines Blutbild
Formel für die Unterscheidung von Thalassämie und Eisenmangelanämie. Ein
Quotient von > 13 spricht für eine Eisenmangelanämie, ein Quotient < 13 für
eine Thalassämie.
b) Weitere diagnostische Abklärungsmöglichkeiten (Abb. 1-4):
Abb. 1: Differenzialdiagnose normozytäre Anämie
Abb. 2: Differenzialdiagnose makrozytäre Anämie
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Kleines Blutbild
Abb. 3: Differenzialdiagnose mikrozytäre Anämie
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Kleines Blutbild
Abb. 4: Diagnostische Leitlinien bei der Beurteilung einer Anämie; modifiziert nach T. Nebe
(http://www.ma.uni-heidelberg.de/inst/ikc/anaemieabkl.html)
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Kleines Blutbild
4/8.1.2.6 Thrombozyten
Methoden:
Die Bestimmung erfolgt nach der Impedanz- (Beckman-Coulter GEN-S,
Abbott CD3500) oder Streulicht-Methode (Bayer ADVIA 120). Neuere Geräte
(Sysmex XE2100) können die Thrombozyten optisch nach einer Färbung mit
Fluoreszenzfarbstoffen quantifizieren.
Zur Kontrolle der Thrombozytopenien (s. Referenzbereiche) können mehrere
Methoden eingesetzt werden:
1. Thrombozytenzählung in der Neubauer-Zählkammer: bis vor kurzem die
Referenzmethode. Manuell aufwändige Methode, die als überholt gelten
kann.
2. Rechenmethode: Hierzu wird die Thrombozytenzahl nach Zentrifugation
(Plättchenreiches Plasma (Pltp): 800 RP in einer Sysmex-PC800-Zentrifuge) mit einem Hämatologieanalyzer bestimmt. Zusammen mit der Zahl
der Thrombozyten im plättchenreichen Plasma (PltP) und dem Hämatokrit
errechnet sich die Plättchenzahl (Pltp) nach folgender Formel:
PltC = [PltP x (100 - Hämatokrit)]/100
Vorteile der Methode: gute Korrelation mit der Kammerzählung sowie mit
der Flowzytometrie.
3. Referenzmethode: Flowzytometrie
oberflächenmarkern (z.B. CD61).
mit
spezifischen Thrombozyten-
Referenzbereich:
Altersgruppe
Referenzbereich (103/µl)
bis 1 Jahr
355-666
1-5 Jahre
286-509
6-15 Jahre
247-436
Erwachsene
150-400
Alarmgrenze: < 30 x 103/µl
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Kleines Blutbild
Interpretation:
Erhöhte Werte (Thrombozytose)
• sekundäre Thrombozytosen: Splenektomie, Infektionen, Operationen
• primäre Formen: bei myeloproliferativen Erkrankungen (essenzielle
Thrombozythämie (bis 4 Mio/µl), Polycythaemia vera, Osteomyelosklerose,
z.T. chronisch-myeloische Leukämie)
Erniedrigte Werte (Thrombozytopenie)
Thrombozytenzahlen < 150.000/µl bei Kindern und Erwachsenen werden als
Thrombozytopenie bezeichnet. Thrombozytenzahlen < 60.000/µl können nach
Traumen und postoperativ Blutungen verursachen. Werte < 10.000/µl können
mit spontanen inneren und äußeren Blutungen einhergehen.
Ursachen
• verminderte Thrombozytenbildung
– hereditäre Formen: z.B. Fanconi-Anämie
– erworbene Formen: z.B. aplastische Anämie, Leukosen, Stammzellschädigung durch Bestrahlung oder Chemotherapie
• vermehrte Thrombozytenzerstörung
– Immunthrombozytopenie: bedingt durch thrombozytenassoziiertes IgG
und Komplementaktivierung; Ursache meist ungeklärt
– nicht immunbedingt: Ursache ist der periphere Verbrauch bei disseminierter intravasaler Gerinnung (DIC), bei Sepsis, intraoperativ, nach
Transfusionen
• heparinassoziierte Thrombozytopenie: Unter Heparintherapie kann eine
immunvermittelte Thrombozytopenie auftreten, in deren Verlauf es zu
thromboembolischen Komplikationen mit Gefäßverschlüssen, insbesondere der großen Gefäße, kommen kann.
Cave: In seltenen Fällen kommt es, verursacht durch EDTA, zu einem falschniedrigen Messergebnis (Pseudothrombopenie). Eine Kontrolle im Zitratblut
ergibt die richtigen Werte, aufgrund der anderen Verdünnung ergeben sich
aber um 10 % niedrigere Werte.
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4/8.1.3 ❙ Seite 1
Differenzialblutbild
4/8.1.3 Differenzialblutbild (Großes Blutbild)
Zeigt das kleine Blutbild Abweichungen von den Normwerten an, sollte ein
großes Blutbild durchgeführt werden. Hierbei unterscheidet man zwischen:
• einem maschinellen Differenzialblutbild, das heute von fast allen Blutbildgeräten gemacht werden kann
• einer mikroskopischen Differenzierung eines händisch oder auch maschinell angefertigten Blutausstriches
Im Vordergrund der Auswertung steht die Beurteilung der Leukozyten, allerdings sollten beim Mikroskopieren auch immer Erythrozyten und Thrombozyten hinsichtlich ihrer Morphologie kurz überprüft werden. Ein Differenzialblutbild gehört zu jeder Abklärung und Verlaufsbeurteilung von hämatologischen
Erkrankungen.
4/8.1.3.1 Automatisches Differenzialblutbild
Präanalytik/Untersuchungsmaterial: Die Analyse erfolgt aus EDTA-Blut (s.
dazu auch Kap. 4/8.1.2: kleines Blutbild).
Methoden:
Moderne Hämatologiegeräte können die Leukozytenpopulation nach verschiedenen Prinzipien in 5 Populationen (Neutrophile, Eosinophile, Basophile,
Monozyten und Lymphozyten) differenzieren (5Part-Diff):
• Bayer ADVIA 120: Kombination von zytochemischen Methoden und
Streulichtmessung
• Beckman-Coulter GenS: VCS-Technologie (volumetric, conductivity, scatter)
• Abbott CD4000: MAPSS-Technologie (Multi-Angle Polarized Scatter Separation)
• Sysmex XE2100: Fluoreszenz-Flowzytometrie mit Polymethine-Farbstoffen
Häufig werden basophile Granulozyten in einem separaten Kanal gemessen
(Bayer ADVIA 120, Sysmex XE2100).
4/8.1.3 ❙ Seite 2
Referenzbereich:
Leukozytenpopulation
Anzahl pro µl
segmentkernige Neutrophile
1 500-7 700
Lymphozyten
bis 1 Jahr
2 000-11 500
1-14 Jahre
2 000-11 500
ab 14 Jahre
1 400-3 700
Monozyten
bis 1 Jahr
300-2 000
ab 1 Jahr
200-1 000
Eosinophile
bis 450
Basophile
bis 200
Bewertung:
Vorteil: Die automatische Differenzierung beurteilt ca. 8.000-10.000 Leukozyten und hat somit eine deutlich höhere Präzision als die manuelle Methode.
Nachteil: Das Vorliegen pathologischer Zellen wird zwar angezeigt, aber die
Beurteilung derselben kann das maschinelle Diff nicht bieten.
4/8.1.3.2 Manuelles Differenzialblutbild
Untersuchungsmaterial/Präanalytik: Die Analyse erfolgt aus EDTA-Blut (s.
dazu auch Kap. 4/8.1.2: kleines BB) und sollte binnen 3 h nach Blutabnahme
erfolgen, da es sonst zu qualitativen Veränderungen der Zellen kommt.
Methoden:
Auf einen Objektträger wird ein kleiner Tropfen Blut aufgebracht. Dieser Tropfen wird mit Hilfe eines Deckglases ausgestrichen, getrocknet und anschließend gefärbt. Die Ausstriche werden nach Pappenheim, Wright oder WrightGiemsa gefärbt.
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4/8.1.3 ❙ Seite 3
Mikroskopisch werden 100 Leukozyten differenziert in: Neutrophile, Basophile, Eosinophile, Lymphozyten, atypische Lymphozyten (= reaktive Lymphozyten), Large Granular Lymphocyte (LGL), Plasmazellen, Monozyten.
Weiterhin wird beurteilt: Vorliegen von Normoblasten; Vorliegen von unreifen
Granulozyten (IG für immature granulocyte): darunter versteht man die Vorstufen Metamyelozyt, Myelozyt und Promyelozyt; Vorliegen von Blasten.
Bei folgenden Fragestellungen werden weitere zytochemische Färbungen
durchgeführt (s. auch Kap. 4/8.1.3.6: Blastendifferenzierung):
• Unterscheidung zwischen myeloischen und lymphatischen Leukämien
• Unterscheidung von Vorstufen der granulozytären und monozytären Reihe
• Unterscheidung reaktiver von neoplastischer Vermehrung neutrophiler
Granulozyten mittels alkalischer Neutrophilenphosphatase (ANP oder ALP)
ANP-Index
Es werden unfixierte, luftgetrocknete Ausstriche aus Nativblut (Blutentnahme
aus der Fingerbeere) verwendet. Nach der Färbung zeigt sich eine positive
Reaktion als bräunlicher bis schwärzlicher zytoplasmatischer Farbstoffniederschlag in neutrophilen segment- und stabkernigen Granulozyten. In immaturen neutrophilen Zellen ist das Enzym nicht nachweisbar. Aufgrund eines zeitabhängigen Aktivitätsverlusts müssen die Ausstriche innerhalb von 3 Tagen
nach der Blutentnahme bearbeitet und beurteilt werden.
Der Index der alkalischen Neutrophilenphosphatase wird aus der Intensität
der Farbstoffreaktion in den neutrophilen Granula der Segment- und Stabkernigen berechnet. Der ANP-Index liegt normalerweise zwischen 10 und 100.
Erniedrigt ist der ANP-Index (< 10) bei der chronischen myeloischen Leukämie, paroxysmalen nächtlichen Hämoglobinurie (PNH) und Virusinfektionen.
Erhöhte Werte > 100 sind charakteristisch für die Polycythaemia vera, M.
Hodgkin, Osteomyelosklerose und für bakterielle Infektionskrankheiten, wenn
ein vermehrter Anteil stoffwechselaktiver Granulozyten vorhanden ist.
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Referenzbereiche:
Leukozyten
%
stabkernige Neutrophile
0-5
segmentkernige Neutrophile
50-70
Lymphozyten
bis 1 Jahr
20-70
1-14 Jahre
25-50
ab 14 Jahre
25-40
bis 1 Jahr
bis 20
ab 1 Jahr
2-10
Monozyten
Eosinophile
Basophile
2-4
bis 2
Bewertung:
Bei der Beurteilung des peripheren Blutausstriches werden die Zellen auf
Größe, Form, Vorliegen von Vorstufen und Verteilung hin unterteilt.
4/8.1.3.3 Beurteilung der Erythrozyten und Thrombozyten
Erythrozyten
Erythrozyten sind normalerweise 6-8,5 µm groß. Es wird eine Bewertung der
Größe, der Form und des Aussehens vorgenommen.
Mögliche morphologische Veränderungen sind:
• Makrozyten bzw. Megalozyten (megaloblastäre Anämie, Lebererkrankung)
• Mikrozyten (Eisenmangelanämie, Thalassämie)
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• Polychromasie (bläuliches Plasma der Erythrozyten, weist auf Retikulozyten hin)
• Anisozytose (unterschiedliche Zellgröße: Eisenmangelanämie, Thalassämie)
• Anulozyten (vergrößerte zentrale Aufhellung: Eisenmangelanämie, Thalassämie)
• Elliptozyten/Ovalozyten (normal < 1 %, familiäre Elliptozytose bis über
20 %, megaloblastäre oder Eisenmangelanämie bis 10 %)
• Howell-Jolly-Körperchen (Kernreste: nach Splenektomie; bei Asplenie)
• Schistozyten/Fragmentozyten (hämolytisch-urämisches Syndrom, schwere
Anämie)
• Sphärozyten/Mikrosphärozyten/Kugelzellen (hereditäre Kugelzellanämie,
Immunhämolyse)
• Akanthozyten/Burr Cells (mit 5-10 ungleich großen Stacheln, Abetalipoproteinämie)
• Target-Zellen/Schießscheibenzellen (Hämoglobinopathie, Leberzirrhose)
• Tränenform (Osteomyelofibrose, bei schwerer Anämie)
• basophile Tüpfelung (Hämoglobinopathie, Schwermetallvergiftung, z.B. Blei,
Arsen)
4/8.1.3 ❙ Seite 6
Abb. 1: Pathologische Erythrozyten – Morphologie
Thrombozyten (s. Farbabb. 1)
Thrombozyten sind kernlose Blutbestandteile mit blass-basophiler Grundfarbe und rötlichen Granula. Sie haben einen Durchmesser von 2-4 µm und ein
Zellvolumen von 2-20 fl. Junge Thrombozyten sind größer als ältere.
Bei Verwendung des Objektivs 100 (= 1.000fache Vergrößerung) entspricht
1 Thrombozyt pro Gesichtsfeld 20.000/µl im zirkulierenden Blut. Bei normalen
Werten findet man ca. 8-20/Gesichtsfeld. Ein Fehlen hat aber nur eine geringe Aussagekraft, da etwa 70 % bis 80 % der Plättchen im Blut zirkulieren, die
übrigen dagegen in der Milz gespeichert werden. Im Falle einer Splenomegalie kann der Anteil der in der Milz gepoolten Thrombozyten 80 % bis 90 % des
Plättchengesamtbestands betragen.
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4/8.1.3.4
Beurteilung der Leukozyten
4/8.1.3.4.1 Neutrophile Granulozyten (s. Farbabb. 2-3)
Granulozytose (Neutrophilie):
• physiologisch
• Stresssituationen (körperliche Anstrengung, Stress, postprandial, Schwangerschaft, extreme Kälte, Hitze)
• Erkrankungen mit reaktiver neutrophiler Leukozytose:
– Infektionen (bei akuten bakteriellen Infektionen, Pilzinfektionen und Parasitosen; bakterielle Cholangitis, Peritonitis, Empyeme, Abszesse)
– Entzündungen, Gewebsnekrosen (akute entzündliche Reaktionen wie
rheumatisches Fieber, akuter Schub einer chronischen Polyarthritis,
Gichtanfall, Vaskulitis, Myositis, Nephritis, Colitis; ausgedehnte Verbrennungen, Lungeninfarkt)
– metabolische und endokrine Erkrankungen (Überproduktion von ACTH
oder Glukokortikoiden, Hyperthyreose, Eklampsie, Urämie, diabetische
Azidose)
– Tumoren
– Medikamente: Kortikoide, Adrenalin, Lithium verursachen regelmäßig
einen Leukozytenanstieg
– hämatopoetische Wachstumsfaktoren (G-CSF; GM-CSF)
– Raucher-Leukozytose
– Splenektomie (Shift)
– schwere Blutung (Stress)
– überschießende Reaktion nach chemotherapiebedingter Knochenmarkschädigung
– Regenerationsphase einer Agranulozytose
• maligne neutrophile Leukozytose (Leukämie)
• myeloproliferative Erkrankungen: chronisch-myeloische Leukämie, Polycythaemia vera, Osteomyelofibrose, essenzielle Thrombozythämie
4/8.1.3 ❙ Seite 8
Granulozytopenie (Neutropenie, unter 1000 Granulozyten/µl):
Eine Verminderung der Neutrophilen kommt entweder durch eine ungenügende Bildung, eine gestörte Ausreifung im Knochenmark oder durch einen verstärkten Abbau der Granulozyten in der Körperperipherie zustande. Die
Unterscheidung ist durch eine Untersuchung des Knochenmarks möglich.
• Bildungsstörung und/oder gestörte Ausreifung:
– nach zytotoxischer Chemotherapie oder nach Radiatio
– Verdrängung der originären Hämatopoese bei Leukämie, malignen Lymphomen, Plasmozytom, Osteomyelofibrose, Knochenmarkkarzinose
– Myelodysplasie mit Vorhandensein missgebildeter granulozytärer Zellen
– perniziöse Anämie oder Folsäuremangel
– als Teilkomponente einer Knochenmarkaplasie
• Verstärkter Granulozytenabbau:
– Hypersplenismus
– Autoimmunmechanismen bedingt z.B. durch Medikamente, Lupus erythematodes
– Neutropenie infolge beschleunigten Granulozytenabbaus durch Proliferation von »large granular lymphocytes« als Folge viraler Infektionen, z.B.
Hepatitis, Influenza, HIV
4/8.1.3.4.2 Eosinophile (s. Farbabb. 4)
Eosinophilie (abs. Werte über 450/µl):
• allergische Erkrankungen: Heuschnupfen, Asthma bronchiale, akute Urtikaria, angioneurotisches Ödem, Medikamentenallergie
• Parasiten: Protozoen (Pneumocystis carinii, Amöben, Malaria, Toxoplasmose), Würmer (Trichinen, Filarien, Trematoden, Askariden, Toxokarien, Echinokokken, Hakenwürmer), Skabies
• Dermatitiden: atopische Dermatitis, Psoriasis
• maligne Neoplasien: M. Hodgkin, Non-Hodgkin-Lymphome, Plasmozytom,
metastasierende Karzinome der verschiedensten Organe
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• hämatologische Erkrankungen: chronische myeloische Leukämie, Polycythaemia vera, Eosinophilenleukämie, akute myeloische Leukämie Typ M4
Eo (selten periphere Eosinophilie)
• gastrointestinale Erkrankungen: Colitis ulcerosa, M. Crohn, eosinophile
Gastroenteritis, Eiweißverlustenteropathie
• Virusinfektionen: Zytomegalie, Viruspneumonie in der Postakutphase, infektiöse Lymphozytose, infektiöse Mononukleose
• eosinophiles Syndrom: Löffler’sches Lungeninfiltrat, Löffler-Endokarditis
• Immundefektzustände: Graft-versus-Host-Reaktion
• Kollagenosen und Vaskulitiden: Kollagenosen wie rheumatoide Arthritis,
Lupus erythematodes visceralis, Sklerodermie, Sjögren-Syndrom
• hereditäre Erkrankungen: familiäre Eosinophilie, hereditäre Eosinophilie
• verschiedene Ursachen: chronische Nierenerkrankungen, Sarkoidose,
Nebenniereninsuffizienz, Zustand nach Splenektomie; im Verlauf schwerer
fieberhafter bakterieller Infektionen als »Morgenröte der Genesung«
• hypereosinophiles Syndrom: Eosinophile > 5.000/µl, Ätiologie unbekannt
Eosinopenie:
Tritt unter Bedingungen, die mit erhöhten Glukokortikoidspiegeln einhergehen, auf:
• Stress jeder Art
• schwer wiegende akute Infektionen
• gesteigerte ACTH-Produktion, z.B. M. Cushing
• Kortisontherapie
4/8.1.3.4.3 Basophile (s. Farbabb. 5)
Basophilie (abs. Werte > 200/µl):
• hämatologische Neoplasien:
– myeloproliferatives Syndrom (insbesondere chronische myeloische Leukämie)
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– Polycythaemia vera
– essenzielle Thrombozythämie
– Osteomyelosklerose (OMS)
• allergische Reaktionen (Typ 1): allergische Kontaktdermatitis, Nahrungsmittelallergie, Medikamentenallergie
• Entzündungen: Colitis ulcerosa, rheumatisches Fieber
• Infektionen: Influenza, Pocken, Windpocken, Tuberkulose
• sonstige Ursachen:
– Karzinome, Hakenwurmbefall, starker Nikotinabusus, systemische Mastozytose
– endokrine Erkrankungen (Diabetes mellitus, Myxödem, Östrogenbehandlung)
– Eisenmangelanämie
Verminderung der Basophilen:
• Hyperthyreose
• Urtikaria (Quaddelbildung/Allergie)
• bei folgenden Medikamenten: Procainamid (Antiarrhythmikum), Thiopental
(Narkosemittel)
4/8.1.3.4.4 Lymphozyten (s. Farbabb. 6-9)
Lymphozytose (Erwachsene über 4.000/µl, Kinder über 10.000/µl):
• reaktive Lymphozytose: Virale Infektionen:
– Epstein-Barr-Virus
– Zytomegalie-Virus
– HIV
– Herpes-simplex-Virus
– Varicella-Zoster-Virus, Rubella-Virus, Adeno-Virus, Hepatitis B- und CVirus, Toxoplasmose
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Die zytologischen Veränderungen sind sehr ähnlich. Sie fallen durch eine
große morphologische Vielfalt der lymphatischen Vertreter auf, sodass ein
»buntes Blutbild« resultiert. Dieses ist charakterisiert durch ein Nebeneinander von kleinen Lymphozyten, reaktiven Formen, Lymphoidzellen, lymphoplasmozytoiden Zellen und Plasmazellen.
• neoplastische Lymphozytose:
– chronische lymphatische Leukämie
– niedrigmaligne Non-Hodgkin-Lymphome
– hochmaligne Non-Hodgkin-Lymphome
– akute lymphatische Leukämie
Lymphopenie:
• fortgeschrittenes, überwiegend metastasiertes Tumorleiden
• AIDS-Erkrankung, besonders Verminderung von CD4-Lymphozyten
• aplastische Anämie
• fortgeschrittene Hodgkin-Erkrankung
• aktive Tuberkulose
• intensive Chemo- und Radiotherapie
• Kortisontherapie, Behandlung mit Antilymphozytenglobulin
• schwer verlaufende Viruserkrankungen, z.B. Hepatitis B
• große operative Eingriffe mit langer Narkosezeit
• Zinkmangel
• systemischer Lupus erythematodes, Felty-Syndrom, Myasthenia gravis
• Nierenversagen, Enteropathie mit Proteinverlust
• angeborener schwerer kombinierter Immundefekt
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4/8.1.3.4.5 Monozyten (s. Farbabb. 10)
Monozytose (Erwachsene über 1.000/µl):
• bakterielle Infektionen:
– Tuberkulose
– subakute Endokarditis
– Typhus
– Erholungsphase nach schweren Infektionen
• Protozoen-Infektionen: Leishmaniose, Malaria
• entzündliche, nichtmikrobielle Erkrankungen:
– chronische Polyarthritis
– Kollagenosen
– Colitis ulcerosa, M. Crohn
• hämatologische Erkrankungen:
– chronische Neutropenie
– Regenerationsphase einer Agranulozytose
– autoimmunhämolytische Anämie
– myelodysplastische Syndrome
– chronische myelomonozytäre Leukämie
– akute monozytäre Leukämie
– atypische CML
• weitere Ursachen: fortgeschrittene Tumoren, besonders nach eingetretener
Metastasierung, Sarkoidose; Therapie mit GM-CSF
Monozytopenie:
• Panzytopenie bei aplastischer Anämie, akuter Leukämie
• Haarzellenleukämie
• Kollagenosen, rheumatoide Arthritis
• AIDS-Erkrankung
• Glukokortikoidtherapie
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4/8.1.3.5 Leukozytenvorstufen (s. Farbabb. 11-13)
Das proliferierende Kompartment der Myelopoese besteht aus den Promyelozyten und unreifen Myelozyten. Die reifen Myelozyten, Metamyelozyten und
nachfolgende Formen sind nicht mehr proliferationsfähig.
Bewertung:
Das Vorhandensein unreifer granulozytärer Zellen, d.h. Metamyelozyten, Myelozyten, Promyelozyten, Myeloblasten im peripheren Blut wird als pathologische Linksverschiebung bezeichnet und muss immer in Korrelation mit dem
klinischen Befund beurteilt werden. Quantitative und qualitative Veränderungen des weißen Blutbildes sind im klinischen Alltag regelmäßig nachweisbar.
Vor allem im Rahmen von bakteriellen und anderen Infektionen kann es zu
einer deutlichen Linksverschiebung mit Zunahme der stabkernigen Granulozyten bis hin zu den Myelozyten und vereinzelt Promyelozyten kommen. Zur
weiteren Abklärung einer Leukozytose muss immer ein Blutausstrich beurteilt
werden und bei Verdacht auf eine hämatologische Grunderkrankung eine
Knochenmarkuntersuchung durchgeführt werden.
4/8.1.3.6 Blastendifferenzierung
Der Nachweis von Blasten im Blutausstrich bedeutet immer, dass eine
hämatologische Erkrankung vorliegt, und bedarf bei Erstdiagnose einer
Abklärung durch eine Knochenmarkuntersuchung. Die Unterteilung der Blasten in Myeloblasten, Monoblasten, Lymphoblasten, Erythroblasten, Megakaryoblasten und andere erfolgt durch verschiedene Kriterien.
Morphologische Differenzierung (s. Farbabb. 14-18):
Kennzeichen, die eine morphologische Unterscheidung unterstützen:
• Nachweis von Auerstäbchen: Hinweis für Myeloblasten
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• Im Blutausstrich ist eine weitere Ausreifung in Granulozyten oder Monozyten vorhanden: Hinweis auf Myeloblasten, Monoblasten
• Fehlen einer weiteren Ausreifung in Granulozyten oder Monozyten: Hinweis
auf Lymphoblasten
• große Blasten mit weitem, hellem Zytoplasmasaum: Hinweis auf Monoblasten
• kleine Blasten mit kaum sichtbarem Zytoplasmasaum: Hinweis auf Lymphoblasten
Cave: Eine morphologische Differenzierung der Blasten wird nur als
Verdachtsdiagnose angesehen und muss durch weitere Differenzierung
bestätigt werden.
Zytochemische Blastendifferenzierung:
Das zytochemische Verhalten der Blasten spielt praktisch nur noch für die
FAB (French-American-British)-Klassifikation der akuten myeloischen Leukämie eine Rolle. Folgende Färbungen kommen zum Einsatz:
• unspezifische Esterasefärbung (α-Naphthyl-Butyrat-Esterase): Unspezifische Esterasen kommen v.a. in Monozyten, Megakaryozyten und Thrombozyten vor.
Beurteilung: Die unspezifischen Esterasen ergeben bei positivem Ausfall
eine orange-braune Färbung. Monozyten und Makrophagen zeigen die
stärkste Reaktion. Granulopoetische Vorstufen reagieren nicht. Bei T-Lymphozyten können punkförmige Niederschläge auftreten.
Indikation: Die unspezifische Esterase wird in erster Linie zur Abgrenzung
der Monoblasten von anderen Blasten-Typen eingesetzt.
• Peroxidasefärbung (POX): Die Myeloperoxidase kommt v.a. in den Primärgranula der Granulopoese vor, in weniger starker Ausprägung auch in den
Monozyten. Lymphatische Zellen sind strikt POX-negativ. Die Peroxidasefärbung ist die wichtigste zytochemische Untersuchung für die morphologische Klassifizierung der akuten Leukämien.
Beurteilung: POX-positive Zellen zeigen eine braun-schwarze Granulation.
Alle Stadien der granulopoetischen Zellreihe zeigen eine positive Reaktion.
Je reifer die Zellen werden, umso schwächer wird die Reaktion. Auerstäbchen ergeben eine starke Reaktion.
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Indikation: Ein positives Ergebnis spricht für das Vorliegen von Myeloblasten, ein negatives Ergebnis schließt dies aber nicht aus.
Immunphänotypisierung von Blasten (s. Kap. 4/8.1.7):
Die immunologische Reaktion der Blasten spielt momentan die wichtigste
Rolle bei der Klassifikation von Leukosen. Sie erfordert die Kenntnis der Antigenexpression der normalen Hämatopoese. Die Methode der Durchflusszytometrie erlaubt die simultane Analyse von zwei bis vier Fluoreszenzen und
damit die Definition von leukämiespezifischen Antigenmustern.
Zytogenetische Untersuchung von Blasten:
Präanalytik und Untersuchungsmaterial: Heparinplasma und/oder heparinisiertes Knochenmarksblut (0,5 ml von 1 .000 IE Heparin + 4,5 ml Blut); Material max. 24 h haltbar. Mit dieser Untersuchungstechnik ist eine Analyse des
Erbguts der Zellen möglich. Verschiedene hämatologische Krankheitsbilder
weisen bestimmte chromosomale Abnormitäten auf.
Indikation:
• Darstellung von chromosomalen Veränderungen mit prognostischer oder
differenzialdiagnostischer Bedeutung
• Überprüfung des Therapieverlaufs zytogenetisch determinierter Erkrankungen, z.B. nach Knochenmarktransplantation bei einer akuten Leukämie
• Erfassung eines Frührezidivs
Zur Chromosomenanalyse werden vitale Zellen benötigt. Für die Untersuchung geeignet sind alle teilungsfähigen Zellen. Beim Gesunden dienen dafür
Lymphozyten. Bei malignen Erkrankungen werden die Tumorzellen kultiviert,
die meist jedoch weniger gute Ergebnisse liefern.
Molekularbiologische Untersuchung von Blasten:
Bei der molekularbiologischen Untersuchung wird das Erbgut auf der DNAund RNA-Ebene untersucht. Die gebräuchlichste Methode ist die PolymeraseKetten-Reaktion (PCR). Teilweise können molekularbiologische Methoden die
aufwändigere Zytogenetik ersetzen.
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Indikation:
• Subklassifikation von Leukämien und Lymphomen
• Erfassung der Klonalität einer Zellpopulation
• hochempfindlicher Nachweis auch kleinster Mengen von pathologischen
Zellen (Remissionsbeurteilung, Rezidiverkennung)
Für die molekularbiologische Untersuchung wird DNA bzw. RNA benötigt;
geeignet ist jedes zellhaltige Untersuchungsmaterial. Für die Materialentnahme gibt es spezielle Vorschriften (s. Kap. 4/16: Molekularbiologische Diagnostik).
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Retikulozyten
4/8.1.4 Retikulozyten
Methoden:
Automatisiert: Die Retikulozyten werden mit spezifischen fluoreszierenden
(Thiazol orange, Auramin O, Polymethin) bzw. lichtabsorbierenden (Oxazin
750, Methylen blau) Farbstoffen entsprechend ihrem RNA-Gehalt angefärbt,
und über die Messung der Fluoreszenz/Lichtabsorption wird die Anzahl der
angefärbten Zellen im Hämatologieautomaten ermittelt.
Mikroskopische Technik: Mittels Vitalfarbstoff wird die Substantia reticulo-filamentosa (= Rest-RNA im unreifen, kernlosen Erythrozyten) dargestellt,
sodass die Retikulozyten unter dem Mikroskop auf 1000 Erys ausgezählt
werden können.
Referenzbereich:
Altersgruppe
Relativwerte
Absolutwerte
Referenzbereich
Neugeborene
1,8-4,6 %
1.-4. Woche
0,3-0,9 %
ab 5. Woche
0,9-2,1 %
Erwachsene
0,5-2,0 %
Neugeborene
65-230 x 103/µl
Erwachsene
30-120 x 103/µl
Die Bestimmung der Retikulozytenzahl sowie die Charakterisierung ihrer Zellstruktur geben Auskunft über die erythropoetische Aktivität des Knochenmarks. Die Bestimmung der Retikulozyten wird v.a. zur Anämieabklärung
angefordert.
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Retikulozyten
Interpretation:
Erhöhte/erniedrigte Werte: s. Kap. 4/8.1.2.5, Abb. 1-4 bezüglich Anämieabklärung.
Um eine Veränderung der Retikulozytenzahl besser interpretieren zu können,
wurden folgende Größen definiert:
a) Absolute Retikulozytenzahl (absRet): Üblicherweise werden die Retikulozyten in Prozent der Erythrozytenzahl (relRet) angegeben. Daher liegt ein
relativer Anstieg der Retikulozyten vor, wenn die Erythrozytenzahl (bei
unveränderter Retikulozytenbildung) abfällt oder wenn die Retikulozytenzahl ansteigt (bei gleicher Erythrozytenzahl). Dies kann bei einer Anämie
eine hyperregenerative Erythropoese vortäuschen. Differenzialdiagnostisch hilft hier die absolute Retikulozytenzahl weiter. Einen anderen Weg
zur Klärung einer relativen Retikulozytose ermöglicht die Berechnung des
Retikulozytenindexes.
b) Retikulozytenindex (RI): Die relative Retikulozytenzahl wird mit dem
Hämatokrit des Patienten multipliziert unter Bezug auf einen normalen
Hämatokrit (45 %). Diese Korrektur sollte immer vorgenommen werden,
wenn eine Anämie vorliegt.
RI = relRet [%] x HTK des Patienten [%] / 45 [%]
c) Retikulozytenreifeindex (RMI = Reticulocyte Maturity Index): Die automatisierte Retikulozytenzählung ermöglicht eine Differenzierung in (Un-)Reifegrade: hoher Unreifegrad (H, high), mittlerer (M, medium) und geringer (L,
low) Unreifegrad. Die Namensgebung ist historisch bedingt und nicht
logisch. Im Prinzip wird die Lichtabsorption gemessen – eine hohe Lichtabsorption entspricht einem hohen Gehalt an Nukleinsäuren, d.h. einer
unreiferen Form des Retikulozyten. Der Index wird mit Bezug auf die
Summe aller Retikulozyten in % pro Klasse (L, M und H) angegeben. Veränderungen des Reifegrades treten bereits vor einer Erhöhung der Retikulozytenzahl auf. Bei akuten, größeren Blutverlusten steigt die Zahl der
unreifen Reti schon nach 5-8 h an, während der Retikulozytenanstieg erst
nach 2 Tagen signifikant ist.
d) Hämoglobingehalt der Retikulozyten als CHr und Ret-Y (RetHe) – Funktioneller Eisenmangel
März 2004
4/8.1.4 ❙ Seite 3
Retikulozyten
Je nach Hämatologieautomat (Bayer ADVIA 120 oder Sysmex XE2100) können von der Retikulozytenmessung abgeleitete Parameter bestimmt werden,
die bei der Diagnostik von funktionellem Eisenmangel hilfreich sein können.
Der ADVIA 120 misst direkt den Hämoglobingehalt von Retikulozyten (CHr)
nach isovolumetrischer Aufkugelung und Farbstoffmarkierung, während der
Sysmex XE2100 den Ret-Y, d.h. den Mittelwert der Vorwärtsstreulichtintensität nach Floreszenzmarkierung mit Polymethinfarbstoffen messen kann.
Diese Parameter zeigen in »Echtzeit« die Beladung der neu gebildeten Retikulozyten mit Hämoglobin an und geben damit gezielte Hinweise auf einen
funktionellen Eisenmangel (massive Stimulation der Erythropoese bei
Ungleichgewicht zwischen Eisenbedarf und Eisenmobilisierung aus dem
Eisenspeicher z.B. unter Erythropoetintherapie) sensitiver als die klassischen
Eisenstoffwechselparameter (Ferritin, Transferrin, löslicher Transferrinrezeptor,
s. Kap. 4/3.4.3, 4/3.4.4). Ein CHr-Wert unter 26 pg oder ein Ret-Y unter 1622
zeigt einen funktionellen Eisenmangel an.
4/8.1.5 ❙ Seite 1
Zytokine
4/8.1.5 Zytokine
Alle im Blut zirkulierenden Zellen sind Abkömmlinge einer sehr geringen Zahl
pluripotenter Stammzellen, die physiologischerweise im Knochenmark des
Erwachsenen sowie in der fetalen Leber und Milz vorkommen. Diese Stammzellen besitzen die Fähigkeit zur Selbsterneuerung, und aus ihnen entstehen
die Vorläuferzellen für die Hauptzelllinien der Hämatopoese, also der Erythropoese, Granulozytopoese, Monozytopoese, Thrombopoese und Lymphopoese.
Die Vorläuferzellen lassen sich in Kulturmedien züchten. Durch Teilung und
Differenzierung entstehen hämatopoetische Kolonien, die als colony forming
units (CFU) oder burst forming units (BFU) bezeichnet werden. Aus ihnen entwickeln sich die verschiedenen Zellreihen. Man findet z.B.:
• CFU-GEMM oder CFU-MIX: Granulozyten, Erythroblasten, Monozyten,
Megakaryozyten
• CFU-GM: Granulozyten, Monozyten
• CFU-EO: Eosinophile
• BFU-E: Erythrozyten
• CFU-MEG: Megakaryozyten
Die Stamm- und Vorläuferzellen sind mononukleäre Zellen, die in der Pappenheim-Färbung kleinen oder mittelgroßen Lymphozyten entsprechen. Sie
benötigen zum Wachstum ein entsprechendes Matrixgewebe (zelluläres Stroma des Knochenmarks) und hämatopoetische Wachstumsfaktoren, die Zytokine. Man unterscheidet
Koloniestimulierende Faktoren (CSF, s. Abb. 1):
• Mehrreihen-CSF: stimulieren pluripotente und frühe Vorläuferzellen und
damit die gesamte Hämatopoese oder mehrere Zelllinien (z.B. Interleukin-3,
GM-CSF).
• Linienspezifische CSF: regen reifere Progenitorzellen an und sind in späteren Entwicklungsstufen wirksam (z.B. G-CSF, M-CSF, Erythropoetin).
4/8.1.5 ❙ Seite 2
Zytokine
Interleukine (IL):
Interleukin-1: Mobilisierung und Stimulation von Zellen der Entzündungsreaktion, der Wundheilung und der Immunantwort. Außerdem aktiviert Il-1 die frühen Entwicklungsstufen der Hämatopoese.
Interleukin-2: fördert die Proliferation von T-Lymphozyten, aktiviert NK-Zellen.
Interleukin-3: Multipotenter hämatopoetischer Wachstumsfaktor. IL-3 wirkt
auch auf die Megakaryozyten.
Interleukin-4: B-Zell-stimulierender Faktor, wird von T-Helferzellen gebildet.
Interleukin-5: Wachstumsfaktor für eosinophile Granulozyten
Interleukin-6: B-Zell-Differenzierungsfaktor
Abb. 1: Die verschiedenen Zellreihen der Hämatopoese. Modifiziert nach H. Löffler, Atlas der
klinischen Hämatologie, 5. Aufl., Springer Verlag, Heidelberg 1999
März 2004
4/8.1.6 ❙ Seite 1
Knochenmarkdiagnostik
4/8.1.6 Knochenmark (KM)-Diagnostik
Durchführung:
Die Indikation zur Knochenmarkuntersuchung stellt sich in der Regel über
den klinischen Befund in Verbindung mit Veränderungen der Zahl oder
Zusammensetzung der Blutzellen. Ergeben sich Hinweise auf das Vorliegen
einer hämatologischen Systemerkrankung, ist eine Untersuchung des KM
mittels Aspiration und Biopsie erforderlich.
Die Entnahme der Proben erfolgt vorzugsweise am hinteren Beckenkamm
(Spina iliaca posterior superior). Die Beckenkammpunktion an dieser Stelle ist
technisch einfacher, ungefährlicher und weniger schmerzhaft als die Sternalpunktion, welche heute nur noch in Ausnahmefällen durchgeführt wird und
sich nur für die Aspiration eignet.
Das Absaugen von Knochenmark ruft meist eine deutliche Schmerzreaktion
hervor, die zwar rasch abklingt, aber leider nicht vermeidbar ist. Der gewonnene Markinhalt wird mit einigen Tropfen 3,6prozentiger Natriumzitratlösung
versetzt, die Markbröckchen können dann in aller Ruhe gewonnen und ausgestrichen werden. Es werden anschließend mehrere Ausstrichpräparate, die
möglichst frei von Knochenmarkblut sein sollten, angefertigt; diese werden
nach Lufttrocknung wie ein Blutbild gefärbt und mikroskopisch beurteilt.
Beurteilung:
Es werden je nach Fragestellung 500-1.000 kernhaltige Zellen ausgezählt.
Die Zellen der Hämatopoese entwickeln sich aus CD34-positiven Stammzellen, die wie größere Lymphozyten oder kleine, undifferenzierte Blasten aussehen. Die Hauptmasse der im KM gefundenen Zellen bilden die Vorstufen
der Erythropoese und Granulopoese. Daneben findet man in wechselnder
Zahl lymphozytäre Elemente, Plasmazellen, Megakaryozyten und GewebsMastzellen. Beispiele für normale markausstriche (kleine Ausschnitte) sind in
Abb. 19-20 gezeigt. Die jüngsten Vorstufen der roten und weißen Blutkörperchen haben ein basophiles Zytoplasma und sind einander sehr ähnlich. Mit
zunehmender Einlagerung von Hämoglobin verlieren die Erythroblasten ihre
basophile Zytoplasmasubstanz, wobei gleichzeitig der Kern eine charakteristische Strukturveränderung durchmacht (s. Abb. 21-22).
4/8.1.6 ❙ Seite 2
Knochenmarkdiagnostik
Die gemeinsame Ursprungszelle der Monozyten und der neutrophilen Granulozyten ist der Myeloblast. Aus dem Zytoplasma der Megakaryozyten entstehen die Thrombozyten. Aus der lymphatischen Stammzelle entwickeln sich
die B- und T-Lymphozyten. Die Unterscheidung dieser beiden Zelltypen ist
aber mit den üblichen Färbeverfahren nicht möglich. Sie erfolgt immunzytologisch oder durchflusszytometrisch.
Letzte und endgültige Differenzierungsform der B-Zellen sind die Plasmazellen. Plasmazellen kommen ubiquitär vor. Besonders zahlreich sind sie in
Lymphknoten, Milz und Knochenmark.
Referenzbereich:
Zellreihe
Referenzbereich
Erythropoese
5-25 %
Granulopoese
55-75 %
Lymphopoese
5-15 %
Plasmazellen
0-10 %
Das Verhältnis von Granulopoese zu Erythropoese soll zwischen 1,5 und 3,5
liegen. Der Anteil der Blasten soll < 5 %, der Anteil der Promyelozyten < 9 %
sein. Bei Kindern kann der Lymphozytenanteil bis zu 35 % betragen.
März 2004
4/8.1.7 ❙ Seite 1
Blutzellen – Immunphänotypisierung
4/8.1.7 Immunphänotypisierung der Blutzellen
Es können Blut, Knochenmark, Ergüsse und Gewebezellsuspensionen untersucht werden. Die Zugabe eines Antikoagulans (Natriumzitrat oder EDTA) ist
notwendig.
Methode:
Die Immunphänotypisierung ist ein wichtiger Bestandteil der Diagnose von
Leukämien und lymphoproliferativen Erkrankungen, sowie zur Beurteilung der
Lymphozytensubpopulationen. Es werden fluoreszenzmarkierte, monoklonale Antikörper verwendet. Diese binden sich an die entsprechenden Antigene
an der Zelloberfläche, im Zytoplasma oder im Kern vitaler Zellen. Die Antigene weisen je nach Zelltyp bzw. Entwicklungsstufe ein typisches Muster auf.
Diese Muster werden mit einem Durchflusszytometer bzw. mit einem Fluoreszenzmikroskop erfasst.
Diagnostisch wichtige Antigene:
Hämatologische Oberflächenantigene wurden im Rahmen von mehreren
internationalen Workshops in den letzten 20 Jahren genau definiert und mit
Hilfe der sog. CD-Klassifikation der Leukozytenantigene in verschiedene
Klassen eingeteilt. Dabei ist die Bezeichnung »Leukozytenantigene« allerdings nicht ganz richtig, da bei der Klassifizierung auch Antigene von anderen
Zellen der Hämatopoese berücksichtigt wurden. Die Abkürzung CD steht für
»clusters of differentiation«. Derzeit gibt es bereits 247 CD-Antigene. Daneben gibt es auch Antigene, die keine CD-Nummer bekommen, sondern ihren
eigenen Namen behalten haben. Bei vielen dieser Antigene handelt es sich
um Rezeptoren an der Zelloberfläche bzw. Enzyme im Zellinneren.
Folgende Antigene kommen in der Routine bei der Immunphänotypisierung
von akuten Leukämien immer zum Einsatz:
4/8.1.7 ❙ Seite 2
Blutzellen – Immunphänotypisierung
Klasse
Antigene
Vorläuferantigene
CD34, CD117, HLA-DR, TdT
myeloische Antigene
CD13, CD33, Myeloperoxidase, CD117
granulozytäre Antigene
CD15, CD65, Laktoferrin
monozytäre Antigene
CD14, CD64, CD4
B-lymphatische Antigene CD19, leichte Kette des Immunglobulins,
CD79a
T-lymphatische Antigene
cyCD3, CD3, T-Zellrezeptor, CD1, CD4, CD8
T-/B-common ALL
CD10, cyTdT
Beurteilung:
Die Phänotypisierung der Blasten spielt derzeit die wichtigste Rolle bei der
Klassifikation der Leukosen. Durch die gleichzeitige Analyse von drei oder
vier Fluoreszenzen können die leukämischen Blasten bzw. die lymphatischen
Zellen aufgrund eines typischen Antigenmusters einem bestimmten Leukämie- bzw. Lymphomtyp zugeordnet werden. Trotzdem sollte die Beurteilung
immer in Zusammenschau mit der zytologischen bzw. histologischen Untersuchung durchgeführt werden.
Die Phänotypisierung der Lymphozyten ermöglicht die Erfassung der Lymphozyten-Populationen (B-, T- und NK-Lymphozyten) und die weitere Unterteilung der T-Lymphozyten in T-Helferzellen (CD4 positiv) und T-Suppressorzellen (CD8 positiv). Weiterhin kann eine abnorme Vermehrung einer dieser
Populationen bzw. deren klonale Vermehrung nachgewiesen werden.
März 2004
4/8.1.8 ❙ Seite 1
Literatur
4/8.1.8 Literatur
Löffler, H., Rastetter, J.: Atlas der klinischen Hämatologie. 5. Aufl. Springer Verlag, Heidelberg 1999
Hoffbrand, A.V., et al.: Essential Haematology. 4. Aufl. Blackwell Science, Oxford 2001
Hastke, J.: Immunzytologie. Schattauer Verlag, Stuttgart 1997
Thomas, L.: Labor und Diagnose, 5. Aufl. TH-Books Verlagsgesellschaft mbH, Frankfurt
1998
Lee, R., Bithell, Th.: Wintrobe’s clinical hematology, 9. Aufl. Lea + Febiger, Philadelphia
1993
Heckner, F., Freund, M.: Praktikum der mikroskopischen Hämatologie. Urban & Fischer
Verlag, München 2001
http://www.ma.uni-heidelberg.de/inst/ikc/ikc-fachinfo.html#Hämatologie
http://www.ma.uni-heidelberg.de/inst/ikc/anaemieabkl.html
http://imc.gsm.com/demos/hsdemo
http://www-medlib.med.utah.edu/WebPath/HEMEHTML/HEMEIDX.html#1
http://www.krebsinfo.de/ki/manuale.html
http://www.med4you.at/laborbefunde/laborbefunde.htm
4/8.1.9 ❙ Seite 1
Farbabbildungen
4/8.1.9 Farbabbildungen zur Allgemeinen
Hämatologie
Abb. 1: Thrombozyten entstehen durch zytoplasmatische
Abschnürungen aus ihren Vorläuferzellen (Megakaryozyten) im Knochenmark.
Abb. 2: Neutrophile Granulozyten sind 12-15 µm groß
und weisen einen Kern mit 2-5 Segmenten auf.
Abb. 3: Stabkernige Neutrophile zeigen noch keine Segmentierung.
Abb. 4: Die reifen Eosinophilen haben die typische Brillenform mit 2 Segmenten sowie die gut erkennbare
braunrote Granulation in der Pappenheimfärbung.
4/8.1.9 ❙ Seite 2
Farbabbildungen
Abb. 5: Basophile sind etwa 12 -14 µm groß. Charakteristisch ist die blau-violette zytoplasmatische Granulation, die grobkörnig, regellos über die Zelle verteilt ist.
Abb. 6: Lymphozyten sind kleine Zellen (7-9 µm) mit
einem dichten Chromatingerüst, das steIlenweise kondensiert erscheint. Das Zytoplasma ist schmal, manchmal kaum erkennbar und von geringer bis mäßiger Basophilie.
Abb. 7: Man findet auch größere Zellen mit einem breiteren Zytoplasmasaum von leichter bis mäßiger Basophilie
und feiner azurophiler Granula. Diese Zellen gehören zu
den sog. »large granular lymphocytes« (LGL) und sind
funktionell als natürliche Killerzellen einzustufen.
Abb. 8: Plasmazellen zeigen einen randständigen Kern
mit dichter Chromatinstruktur, ein basophiles Zytoplasma
und eine perinukleäre Aufhellung. Plasmazellen sind die
endgültige Differenzierungsform der B-Zellen.
Abb. 9: Reaktive (atypische) Lymphozyten
sind größer, zeigen ein deutlich basophiles
Zytoplasma und einen unreiferen (= lockeren) Kern.
März 2004
4/8.1.9 ❙ Seite 3
Farbabbildungen
Abb. 10: Monozyten sind ca. 20 µm groß. Der Kern ist
gebuchtet bis hufeisenförmig. Das Zytoplasma ist weit
und grau. Man findet eine feinkörnige azurophile Granulation.
Abb. 11: Der Metamyelozyt ist charakterisiert durch seine
bohnen- bis nierenförmige Kernform. Das Chromatin ist
schollig.
Abb. 12: Der Myelozyt hat einen ovalen Kern mit beginnender Kondensation des Chromatins, meist keine Nukleolen. Das Zytoplasma ist rosafarben und zeigt eine rötliche Granulation.
Abb. 13: Der Promyelozyt ist die größte Zelle der Granulopoese und zeigt eine auffällige grobkörnige azurophile
Granula. Das Zytoplasma ist blass-basophil, der Kern
meist exzentrisch gelegen, Nukleolen sind oft nachweisbar.
4/8.1.9 ❙ Seite 4
Farbabbildungen
Abb. 14-18: Blasten sind unterschiedlich groß und zeigen einen lockeren, fein
strukturierten Kern, der rund bis oval ist und oft 1-3 Nukleolen aufweist. Das
Zytoplasma ist basophil und meistens ungranuliert.
Abb. 19-20: Normale Markausstriche zeigen ein Nebeneinander der verschiedenen Zellreihen.
Abb. 21: Erythroblast
März 2004
Abb. 22: Normoblast
4/10.1.1 ❙ Seite 1
C-reaktives Protein
4/10
Immunsystem
4/10.1
Sepsis- und Entzündungs (Suszeptibilitäts)Diagnostik
4/10.1.1 C-reaktives Protein (CRP)
Untersuchungsmaterial/Präanalytik: Serum/Plasma
Patientenvorbereitung: keine; keine Blutentnahme nach lipidhaltigen Infusionen
Analysedauer: 45 min
Analysekosten: $-$$ * (wenig bis mittelmäßig kosten- bzw. personalintensiv)
Cave: CRP ist wegen der Analysehäufigkeit oftmals der teuerste Parameter in
Krankenhauslaboren!
Methoden: Immunnephelometrie/-turbidimetrie
Referenzbereich: < 5 mg/l
CRP ist ein klassisches Akute-Phase-Protein. Interleukin-6 induziert die Synthese von CRP in den Hepatozyten mit einem Maximum von 48-72 h nach
Induktion. Die Kinetik des CRP-Anstiegs und -Abfalls ist im Vergleich zum IL6 oder PCT eher träge und hinkt dem klinischen Verlauf bei schweren akuten
entzündlichen Prozessen hinterher. Die Halbwertszeit beträgt 24 h. CRP ist
Bestandteil der angeborenen Infektionsimmunität, wobei CRP kalziumabhängig an Oberflächenstrukturen von Bakterien und Pilzen bindet. Es wirkt damit
als Opsonin und erleichtert Phagozytose und Komplementaktivierung.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.1 ❙ Seite 2
C-reaktives Protein
Interpretation:
Indikation
• Screeninguntersuchung bei stationären Notaufnahmen
• Verlaufskontrolle bei akut-entzündlichen Erkrankungen
• postoperative Verlaufskontrolle
• neonatale Sepsis
• Beurteilung der Entzündungsaktivität, Verlaufskontrolle und Differenzialdiagnose bei Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises
• Risikoeinschätzung chronisch-ischämischer Herzerkrankungen
Erhöhte Werte
Sehr hohe Konzentrationen werden bei schweren bakteriellen Infektionen,
z.B. Peritonitis, bakterieller Pneumonie, bakterieller Meningitis, Sepsis gefunden. An den ersten postoperativen Tagen ist CRP infolge der IL-6-Freisetzung
durch das Gewebetrauma »physiologisch« erhöht. Erst eine Persistenz hoher
oder weiter steigender CRP-Werte über den 3. postoperativen Tag hinaus
weist auf eine infektiöse Komplikation hin.
Wegen der relativ trägen Kinetik des Anstiegs (Maximum nach 48-72 h)
besteht eine diagnostische Lücke zwischen klinisch bereits symptomatischer
Infektion und noch fehlender relevanter CRP-Erhöhung. Diese Lücke kann
durch Bestimmung des IL-6 im Serum insbesondere bei der neonatalen Sepsis geschlossen werden (s. Kap. 4/10.1.3.2: IL-6). Im Sinne eines kostenoptimierten diagnostischen Stufenprogramms ist es daher sinnvoll, zunächst das
CRP zu messen und bei niedrigen Werten gezielt IL-6 notfallmäßig nachzubestimmen.
Erniedrigte Werte
ohne diagnostische Relevanz bei akuten Entzündungen
März 2004
4/10.1.1 ❙ Seite 3
C-reaktives Protein
Störfaktoren
Lipämie und Rheumafaktoren führen zu falsch-hohen Werten in vitro. Glukokortikoidtherapie und ein massiver Lebersyntheseschaden können zu verringerten CRP-Anstiegen in vivo führen.
»Hoch sensitive« CRP-Assays werden zunehmend zur Quantifizierung des
CRP unterhalb von 5 mg/l im Rahmen der kardiovaskulären Risikostratifizierung propagiert. Die Interpretation einer singulären Messung in diesem Konzentrationsbereich ist jedoch mehr als schwierig, da klinisch inapparente
Infektionen die CRP-Werte in diesem Bereich modulieren und somit ein
gesteigertes kardiovaskuläres Risiko vortäuschen können.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.2 ❙ Seite 1
Procalcitonin
4/10.1.2 Procalcitonin (PCT)
Untersuchungsmaterial/ Präanalytik: Serum/Plasma
Patientenvorbereitung: keine
Analysedauer: 60-120 min (manuell oder automatisiert)
Analysekosten: $$$ *: sehr kosten- bzw. personalintensiv
Methoden: Immunoassay
Referenzbereich:
• Erwachsene: < 0,5 µg/l (bei Gesunden ist PCT unterhalb der Nachweisgrenze < 0,1 µg/l)
• Neugeborene: Durch die Geburt wird PCT induziert mit einem Maximum
24 h post partum, bei Kindern mit neonataler Sepsis wurden erhöhte PCTWerte beschrieben.
PCT ist ein Protein aus 116 Aminosäuren und der physiologische Präkursor
von Calcitonin. Calcitonin wird in den C-Zellen der Schilddrüse durch limitierte Proteolyse aus PCT gebildet. Das im Serum bei systemischer Entzündungsreaktion (SIRS) nachweisbare PCT stammt jedoch nicht aus den C-Zellen. Es wird vermutlich als Akute-Phase-Protein durch Induktion von TNF-α
oder direkte Endotoxinstimulation in der Leber und anderen Organen gebildet. Der exakte zelluläre Ursprung ist gegenwärtig noch ungeklärt. PCTSerumspiegel erreichen das Maximum frühestens 6-8 h nach Induktionsbeginn. Damit liegt PCT in der Geschwindigkeit des Anstiegs zwischen den proinflammatorischen Zytokinen wie TNF-α, IL-6 (Peak nach 1-2 h) und dem
CRP mit einem Maximum nach 48-72 h. Die Halbwertszeit des PCT beträgt
24 h. Ein über mehrere Tage persistierend stark erhöhter Wert deutet auf eine
Sepsis hin, da die anderen Induktoren nur eine transiente Stimulation bewirken.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.2 ❙ Seite 2
Procalcitonin
Interpretation:
Indikation
• Verlaufskontrolle von schwer kranken intensivpflichtigen Patienten
• nach ausgedehnten chirurgischen Eingriffen
• Organtransplantation
• Polytrauma
• schwere akute nekrotisierende Pankreatitis
• SIRS/Sepsis
• Reanimation
• MODS
Erhöhte Werte nach
• ausgedehnten operativen Eingriffen
• Organtransplantation
• Gabe von Pan-T-Zellantikörpern (OKT3, ATG) durch TNF-α- Freisetzung
• Reanimation
• SIRS
• Sepsis
• MODS
• Malaria
• Polytrauma etc.
Erniedrigte Werte
Die PCT-Konzentration im Serum gesunder Probanden liegt unterhalb der
Nachweisgrenze.
Störfaktoren: keine
März 2004
4/10.1.2 ❙ Seite 3
Procalcitonin
PCT ist kein spezifischer Marker für eine Sepsis. Die Höhe korreliert mit dem
Schweregrad der Erkrankung. Moderat erhöhte Werte im Bereich von 0,5-2,0
µg/l werden z.B. bei einer Niereninsuffizienz beobachtet.
Da PCT eine Halbwertszeit von 24 h hat, ist dieser Parameter ideal für die
Therapieerfolgskontrolle geeignet. Nach einem Maximum innerhalb der ersten
24 h nach Induktion (z.B. am ersten postoperativen Tag) halbiert sich PCT bei
komplikationslosem klinischen Verlauf täglich. Persistierend hohe Werte bzw.
ein weiterer Anstieg weisen auf eine ernst zu nehmende Komplikation hin
(z.B. Anastomoseninsuffizienz, septische Streuung von Erregern oder Zunahme der Organdysfunktion) und sollten Anlass für weitere diagnostische Maßnahmen zur Abklärung sein.
Empfehlenswert sind maximal tägliche Verlaufskontrollen mit einem quantitativen Testsystem. Semiquantative Schnelltests sind kostenintensiv und zur
Verlaufskontrolle ungeeignet. Es ist nicht erforderlich, PCT notfallmäßig zu
bestimmen, da aus dem Analyseergebnis keine sichere Diagnose abgeleitet
werden kann. PCT ist ungeeignet zur Fokussuche, da es weder in lokalen
Körperflüssigkeiten kompartimentiert ansteigt, noch erhöhte Serumspiegel
bei lokalen Infektionen ohne systemische Entzündungsantwort gefunden werden.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.3 ❙ Seite 1
Interleukine/Rezeptoren
4/10.1.3
Interleukine und Rezeptoren
β), Interleukin-2 (IL-2)
4/10.1.3.1 Interleukin-1beta (IL-1β
Referenzbereich: bei gesunden Erwachsenen nicht nachweisbar
Die Hauptquelle für IL-1 sind Monozyten aus dem peripheren Blut, es wird
aber auch von Gewebemakrophagen, Fibroblasten, Endothelzellen etc. produziert. Es stimuliert die Zytokinkaskade, aktiviert Lymphozyten und Makrophagen und initiiert damit die Abwehrreaktion des Wirtes. IL-1β entfaltet lokale und zentrale Wirkungen und ist als das klassische Pyrogen bekannt.
IL-2 ist das typische T-Zell-Interleukin. Es stimuliert auto- und parakrin die
T-Zell-Proliferation und -Differenzierung, aktiviert zytotoxische Lymphozyten
(T-Zellen und NK-Zellen) sowie Makrophagen.
Interpretation:
Indikation
Für den Routinealltag gibt es keine Indikation zur Messung von IL-1β oder
IL-2 in Serum oder lokalen Körperflüssigkeiten. In der Regel sind die Konzentrationen dieser beiden Zytokine in diesen Untersuchungsmaterialien unterhalb der analytischen Sensitivität der üblichen immunologischen Nachweismethoden. Eventuell können Zahlenwerte mit »ultrasensitiven« Assays produziert werden, die aber nicht interpretiert werden können und den üblichen
Richtlinien der internen Qualitätskontrolle nicht standhalten.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.3 ❙ Seite 2
4/10.1.3.2 Interleukin-6 (IL-6)
Analysedauer: 70 min (automatisiert); 3-5 h (manueller ELISA)
Analysekosten: $$$: * sehr kosten- bzw. personalintensiv
Methoden: Chemilumineszenz-Immunoassay
Referenzbereich:
• < 10 ng/l (bei gesunden Erwachsenen meist nicht nachweisbar)
• 20-50 ng/l Graubereich bei neonataler Sepsis
Der Vergleich multizentrisch gemessener Werte ist nur begrenzt möglich, da
die verschiedenen Assays derzeit nicht hinreichend standardisiert sind. Daher
ist es empfehlenswert, im Laborbericht den verwendeten Assay anzugeben.
IL-6 ist als Botenstoff des Immunsystems Hauptmediator der Akute-PhaseReaktion bei Traumata, Entzündungen und Hypoxie. Es wird sowohl von Zellen des Immunsystems als auch von Fibroblasten, Endothelzellen, Keratinozyten, Tumorzellen etc. gebildet. Das reife IL-6 besteht aus 184 Aminosäuren
und hat ein Molekulargewicht in Abhängigkeit von seiner Glykosilierung zwischen 18.000 und 21.500.
Interpretation:
Indikation
• Früherkennung von entzündlichen Komplikationen bei intensivpflichtigen
Patienten
• Fokussuche bei lokalen Entzündungsprozessen
• frühe Einschätzung des Schweregrades (Prognose) von Traumata (< 24 h
nach Trauma)
März 2004
4/10.1.3 ❙ Seite 3
Erhöhte Werte im Serum bei
• Infektionen mit systemischer Entzündungsreaktion
• Hypoxie, Reanimation
• OP-Traumen
• Katecholamingaben
• SIRS/ Sepsis
Erniedrigte Werte
Für lokale Körperflüssigkeiten gilt die Regel: Wo kein IL-6 ist, ist auch keine
Entzündung (sehr guter negativer prädiktiver Wert)!
Für die Einschätzung des Schweregrades von Traumata (Schädelhirntrauma,
Weichteiltrauma) ist eine einmalige Bestimmung innerhalb von 24 h nach
Trauma von prognostischer Bedeutung für infektiöse Komplikationen und
Langzeitbeatmungspflichtigkeit (kritischer Spiegel zwischen 50-100 ng/l).
Ebenso scheint eine einmalige Bestimmung im Nabelschnurblut oder bei
Neugeborenen zur Frühdiagnose einer »Early-onset Sepsis« hohe Aussagekraft zu besitzen. In den anderen intensivmedizinischen Fällen ist die Interpretation nur im Verlauf und unter Berücksichtigung der aktuellen klinischen
Symptomatik sinnvoll möglich. Aus den IL-6-Serumwerten allein können die
Stadien der Sepsis nicht zuverlässig differenziert werden, da das Verhältnis
zwischen pro- und antiinflammatorischen Zytokinen entscheidend ist. In der
Phase der »Hyperinflammation« ist die IL-6-Konzentration um ca. das 35fache höher als die des IL-10. In der Phase der »Immunparalyse« kann
IL-10 ähnliche Konzentrationen wie IL-6 erreichen (s. auch Kap. 4/10.1.3.4:
IL-10, Kap. 4/10.1.6: HLA-DR und Kap. 4/10.1.5: Ex-vivo-Induktion von TNFα). Beim Verdacht auf eine neonatale Sepsis wird zuerst das CRP bestimmt,
ist dies < 10 mg/l, wird IL-6 aus der gleichen Probe gemessen, da der IL-6Anstieg dem des CRP vorausgeht (s. auch Kap. 4/10.1.1: CRP). Das erforderliche Probenvolumen beträgt 80-100 µl Serum (Das Serum kann 1:3 vorverdünnt werden, damit so wenig Blut wie möglich abgenommen werden muss.).
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.3 ❙ Seite 4
4/10.1.3.3 Interleukin-8 (IL-8)
Untersuchungsmaterial/Präanalytik: Serum/Plasma/Vollbluthämolysat
Analysedauer: 40 min (automatisiert); 3-5 Stunden (manueller ELISA )
Referenzbereich: < 70 ng/l (Serum/Plasma); im Hämolysat hängt der
Referenzbereich vom Verdünnungsverhältnis von Vollblut und Hämolysereagenz ab; bei 1:2 Verdünnung (5 min Vorinkubation): < 200 ng/l
Der Vergleich multizentrisch gemessener Werte ist nur begrenzt möglich, da
die verschiedenen Assays derzeit nicht hinreichend standardisiert sind. Daher
ist es empfehlenswert, im Laborbericht den verwendeten Assay anzugeben.
IL-8 ist ein nicht glykosyliertes Protein mit einem Molekulargewicht von 8.000
und gehört zur Superfamilie der Chemokine. Es wird sowohl von Monozyten
als auch von vielen anderen Zelltypen wie Endothelzellen, Epithelzellen,
Hepatozyten, Fibroblasten, Chondrozyten etc. nach Stimulation mit LPS, IL-1,
TNF-α oder Harnstoffkristallen gebildet. Die wichtigste biologische Funktion
ist die Wirkung als Chemoattraktant. Erythrozyten binden freies IL-8 im Blut,
sodass im Plasma/Serum nur der »Überschuss« bei extrem hoher Produktion
gemessen wird. Die Messung des IL-8 im Vollbluthämolysat ist daher empfindlicher für die Detektion einer erhöhten Produktion. Alternde Erythrozyten
(Blutkonserve in vitro) setzen IL-8 zeitabhängig frei.
Interpretation:
Indikation
• Fokussuche bei lokalen Entzündungsprozessen
März 2004
4/10.1.3 ❙ Seite 5
Erhöhte Werte im Serum bzw. Vollblutlysat
• OP-Traumen
• SIRS/Sepsis
Erniedrigte Werte: nicht bekannt
Störfaktoren
In hämolytischen Seren oder Plasmen werden falsch-hohe IL-8 Werte gemessen. Dies entfällt bei Verwendung des Vollbluthämolysats. An Duffy-negative
Erythrozyten wird nahezu kein IL-8 gebunden. Bei diesen Personen (vornehmlich Afrikaner) werden im Vollbluthämolysat falsch-niedrige Werte gefunden.
Die Interpretation der IL-8-Werte von Erwachsenen ist nur im Verlauf und
unter Berücksichtigung der aktuellen klinischen Symptomatik sinnvoll möglich.
Die diagnostische Aussagekraft des IL-8 ist oftmals zu der des IL-6 redundant, sodass einer der beiden Parameter ausreichend ist.
Bei Neugeborenen ist die Möglichkeit der Bestimmung von IL-8 im Vollbluthämolysat wegen der geringen Blutmenge (10-20 µl) von Vorteil. Eine einmalige
Bestimmung im Nabelschnurblut oder im Neugeborenenblut zur Frühdiagnose einer »Early-onset Sepsis« scheint eine hohe diagnostische Aussagekraft
bei noch fehlendem CRP-Anstieg zu besitzen.
Nach herzchirurgischen Operationen sind erhöhte IL-8-Spiegel im Hämolysat
(> 200 ng/l) am Morgen nach der OP prädiktiv für infektiöse Komplikationen in
der ersten postoperativen Woche.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.3 ❙ Seite 6
4/10.1.3.4 Interleukin-10 (IL-10)
Analysedauer: 40 min (automatisiert); 3-5 Stunden (manueller ELISA)
Referenzbereich: < 10 ng/l (bei gesunden Erwachsenen meist nicht nachweisbar). Der Vergleich multizentrisch gemessener Werte ist nur begrenzt
möglich, da die verschiedenen Assays derzeit nicht hinreichend standardisiert
sind. Daher ist es empfehlenswert, im Laborbericht den verwendeten Assay
anzugeben.
IL-10 ist eines der antiinflammatorischen oder inhibitorischen Interleukine und
wird von Monozyten/Makrophagen, B-Lymphozyten und Subpopulationen der
T-Lymphozyten (Th2-Zellen) synthetisiert. Es supprimiert die Interleukinsythese der Th1-Zellen und hemmt in Monozyten/Makrophagen die Synthese von
proinflammatorischen Interleukinen und reduziert ihre Expression der MHC-IIMoleküle (HLA-DR-Klasse II). In der Kinetik nach Trauma, Endotoxinämie etc.
steigt IL-10 fast zeitgleich mit TNF-α im Serum an. IL-10 wird sowohl durch
die Stressachsen (besonders Vagus und Parasympathikus) als auch durch
negative Autoregulation induziert. Es ist daher ein Maß der akuten Stressreaktion sowie der entzündlichen Gegenregulation.
Interpretation:
Indikation
Diagnose der »Immunparalyse« bei schwerer Sepsis, SIRS, MODS, nach
Reanimation, bei schwerer akuter nekrotisierender Pankreatitis, Polytrauma
März 2004
4/10.1.3 ❙ Seite 7
Erhöhte Werte im Serum
• Endotoxinämie
• Reanimation
• OP-Traumata
• SIRS
Erniedrigte Werte: ohne Relevanz, da bei Gesunden oft nicht messbar
Störfaktoren: Cave! EDTA-Plasma ist für einige Kits nicht geeignet!
Die Interpretation ist nur im Verlauf und unter Berücksichtigung der aktuellen
klinischen Symptomatik in Kombination mit den IL-6-Konzentrationen sinnvoll
möglich (s. auch Kap. 4/10.1.3.2: IL-6). In der Phase der »Hyperinflammation«
ist die IL-10-Konzentration um ca. das 3-5fache geringer als die des IL-6. In
der Phase der »Immunparalyse« kann IL-10 ähnliche Konzentrationen wie
IL-6 erreichen (s. auch Kap. 4/10.1.6: HLA-DR und Kap. 4/10.1.5: Ex-vivoInduktion von TNF-α). Nach Schädelhirntraumata sowie nach herzchirurgischen Eingriffen konnte gezeigt werden, dass erhöhte Werte 4-24 h nach
dem Ereignis prädiktiven Wert für den Verlauf haben (längere Beatmungszeit,
höhere Infektionsinzidenz), d.h. hier genügt eine einmalige Bestimmung.
4/10.1.3.5 Solubilisierter IL-2-Rezeptor (sIL-2R)
Untersuchungsmaterial/Präanalytik: Serum/EDTA-Plasma
Analysedauer: 40 min (automatisiert); 3-5 Stunden (manueller ELISA )
Methoden: automatisierter Chemilumineszenz-Immunoassay
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.3 ❙ Seite 8
Referenzbereich: 223-710 U/ml. Der Vergleich multizentrisch gemessener
Werte ist nur begrenzt möglich, da die verschiedenen Assays derzeit nicht
hinreichend standardisiert sind. Daher ist es empfehlenswert, im Laborbericht
den verwendeten Assay anzugeben.
Die α-Kette des IL-2-Rezeptors (CD25) wird auf der Oberfläche von ruhenden
T-Lymphozyten, B-und NK-Zellen sowie Monozyten nur in geringen Mengen
exprimiert. Nach Stimulation steigt die Rezeptordichte auf der Zelloberfläche,
insbesondere auf aktivierten T-Lymphozyten. Der zellgebundene IL-2-Rezeptor besteht aus drei Membrankomponenten mit unterschiedlicher Affinität zum
IL-2 (α-, β-, γ-Kette), wobei v.a. die α-Kette (CD25) stark reguliert wird und
auch als einzige spezifisch für den IL-2-Rezeptor ist, da die anderen beiden
Komponenten auch Bestandteile anderer Zytokinrezeptoren sind. Durch limitierte Proteolyse wird die α-Kette (CD25) des Rezeptors nach stattgefundener
Aktivierung von der Oberfläche freigesetzt. Somit ist der solubilisierte IL-2R
(CD25) im Serum ein Maß für eine stattgehabte Aktivierung IL-2R-positiver
Zellen, insbesondere der T-Lymphozyten.
Interpretation:
Indikation
• Aktivitätsbeurteilung einer Sarkoidose
• Verlaufskontrolle nach Transplantation
• Aktivität des zellulären Immunsystems
Erhöhte Werte im Serum
• bei akuter Sarkoidose und Zunahme der entzündlichen Aktivität der Sarkoidose
• nach Organtransplantation
• bei Rejektion
• bei massiver Aktivierung der zellulären Immunität (z.B. bei systemischen
Virusinfektionen wie HIV, CMV, EBV)
• T-Zell-Lymphome (besonders HTLV-1+/2+ Lymphome)
März 2004
4/10.1.3 ❙ Seite 9
Die Interpretation ist nur im Verlauf und unter Berücksichtigung der aktuellen
klinischen Symptomatik sinnvoll möglich.
Erniedrigte Werte: ohne klinische Relevanz
Störfaktoren
In der Transplantationsmedizin werden häufig Anti-CD25-Antikörper (Basiliximab, Daclizumab) eingesetzt. Diese kompetitieren mit dem Assay und führen
daher zu verfälschten Werten. Da die Halbwertszeit dieser Antikörper bei 1420 Tagen liegt, ist die Bestimmung des sIL-2R für mehrere Wochen/Monate
nach Gabe nicht verwertbar und damit auch nicht indiziert.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.4 ❙ Seite 1
TNF-α
α)
4/10.1.4 Tumor-Nekrose-Faktor alpha (TNF-α
Analysedauer: 70 min (automatisiert); 3-5 Stunden (manueller ELISA)
Referenzbereich: Bei gesunden Erwachsenen nicht nachweisbar. Der Vergleich multizentrisch gemessener Werte ist nur begrenzt möglich, da die verschiedenen Assays derzeit nicht hinreichend standardisiert sind. Daher ist es
empfehlenswert, im Laborbericht den verwendeten Assay anzugeben.
Die Hauptquelle für TNF-α sind Monozyten aus dem peripheren Blut und v.a.
Gewebemakrophagen. Es wird aber auch von T-Lymphozyten und NK-Zellen
sowie Mastzellen produziert. Es ist das wichtigste proinflammatorische Zytokin und stimuliert die Zytokinkaskade, aktiviert Lymphozyten und Makrophagen und initiiert damit die Abwehrreaktion des Wirtes. TNF-α aktiviert aber
auch alle Nicht-Immunzellen, da praktisch alle Körperzellen über Rezeptoren
verfügen (katabole Stoffwechsellage, Fieber, Endothelaktivierung etc.). Eine
Überproduktion spielt in der Pathogenese des septischen Schocks eine Rolle,
eine chronisch erhöhte Produktion ist pathogenetisch relevant für zahlreiche
Autoimmunopathien (M. Crohn, Rheumatoide Arthritis, Psoriasis, M. Bechterew etc.).
Interpretation:
Indikation
Für den Routinealltag gibt es keine Indikation zur Messung von TNF-α im
Serum oder lokalen Körperflüssigkeiten.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.4 ❙ Seite 2
TNF-α
Erhöhte Werte
In der Regel ist die Konzentration von TNF-α unterhalb der Nachweisgrenze
oder nur marginal erhöht. Die gemessenen Werte spiegeln im Gegensatz zu
den IL-6-Konzentrationen nicht die Schwere des Krankheitsbildes wider, auch
nicht bei schwerer Sepsis mit Multiorganversagen. Dies hängt mit der kurzen
Produktions (1-2 h)- und Halbwertszeit (min) zusammen, sodass TNF-α
selbst bei schwerem septischen Schock nur kurzzeitig im Plasma nachweisbar wird. Chronische Autoimmunprozesse können mit mäßig erhöhten TNF-αSpiegeln assoziiert sein, die den Schweregrad der lokal im Gewebe ablaufenden Entzündung nur ungenügend widerspiegeln.
Erniedrigte Werte: ohne Relevanz, da bei Gesunden oft nicht messbar
Störfaktoren: Cave! EDTA-Plasma ist für einige Kits nicht geeignet!
Anti-TNF-Therapien (Antikörper, lösliche Rezeptorkonstrukte wie Infliximab,
Adalimumab, Ethanercept etc.) binden an TNF-α und verlängern die Halbwertszeit von TNF-α in der Zirkulation oder kompetitieren mit den Antikörpern
im Immunoassay, sodass für Wochen/Monate verfälschte Werte gemessen
werden.
März 2004
4/10.1.5 ❙ Seite 1
Ex-vivo-Induktion von TNF-α
α durch Stimula4/10.1.5 Ex-vivo-Induktion von TNF-α
tion von Vollblut mit Endotoxin (LPS) zur
Messung der monozytären Entzündungskapazität
Untersuchungsmaterial/Präanalytik: Ammonium-Heparinat- oder Na-Heparinat-antikoaguliertes Vollblut (0,5 ml)
Patientenvorbereitung: Abnahme vor der Gabe von Immunsuppressiva
Analysedauer: 6 h
Methoden: Stimulation von heparinisiertem Vollblut mit 500 pg/ml LPS über 4
h, Messung von TNF-α im Überstand mit einem automatisierten Chemilumineszenzassay
Referenzbereich:
Erwachsene: > 300 pg/ml TNF-α im Überstand nach Stimulation mit 500 pg
LPS. Der Vergleich multizentrisch gemessener Werte ist nur bei Verwendung
gleicher Assays zur Stimulation und zur Messung von TNF-α möglich. Wegen
der unzureichenden Standardisierung der verschiedenen Assays sollte daher
der Hersteller im Befundbericht vermerkt werden.
Kinder: Innerhalb des ersten Lebensjahres ist von anderen Referenzbereichen auszugehen als bei Erwachsenen. Eine Interpretation der Ergebnisse
bei Kindern ist daher nur innerhalb von Verlaufskontrollen bzw. im direkten
Vergleich zu einem gesunden Kontrollkollektiv im selben Alter möglich.
Mit diesem Assay wird die Fähigkeit des Kompartiments Blut überprüft, auf
ein bakterielles Toxin von definierter Menge und Präparation mit einer adäquaten Produktion von proinflammatorischen Zytokinen zu reagieren. Dabei
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.5 ❙ Seite 2
wird das LPS zusammen mit LPB (Lipoprotein-Binding-Protein – einem
Akute-Phase-Protein aus der Leber) an den LPS-Rezeptor der Monozyten
(CD14) gebunden. Die Interaktion des CD14/LPB/LPS-Rezeptorkomplexes
mit dem TOLL-like-Rezeptor-4 führt zur Produktion von Zytokinen. Da sowohl
endogene Mediatoren (z.B. Zytokine wie IL-6, INF-γ, IL-10 oder Stressmediatoren) als auch exogene Substanzen (z.B. immunmodulierende Pharmaka),
die in vivo im Vollblut enthalten sind, die stimulierte Zytokinantwort modulieren
können, ist dieser Assay ein Maß für die funktionelle zelluläre Immunkompetenz zum Untersuchungszeitpunkt und nicht nur ein Maß der Monozytenfunktion des Patienten. Durch die kurze Stimulationszeit wird nur die Induktion von
proinflammatorischen Zytokinen erfasst, für eine auf Proteinebene messbare
IL-10-Antwort müsste mindestens 12 h, besser 24 h, stimuliert werden, was
keine zeitnahe Diagnostik mehr erlauben würde.
Interpretation:
Indikation
Charakterisierung der Immunkompetenz von Intensivpatienten mit einem
gesteigerten Risiko für schwere entzündliche Komplikationen:
• nach ausgedehnten chirurgischen und neurochirurgischen Eingriffen
• nach Polytrauma
• bei schwerer akuter nekrotisierender Pankreatitis
• bei Langzeitimmunsuppression und elektiven Operationen
• bei SIRS/Sepsis
Generell sind Verlaufskontrollen erforderlich. Die Ergebnisse können nur unter
Berücksichtigung der aktuellen Medikation, der Grunderkrankung(en) und der
aktuellen klinischen Symptomatik sinnvoll interpretiert werden.
Der Test ist auch sehr gut zur Erfassung der immunmodulierenden Wirkung
verschiedener Pharmaka geeignet.
März 2004
4/10.1.5 ❙ Seite 3
Es gibt »high-responder« (> 1000 pg/ml) und »low-responder« (300-600
pg/ml) – diese Phänotypen sind im Verlauf über Monate und Jahre sehr stabil und offenbar genetisch bedingt (< 25 % Variation).
Erhöhte Werte
> 2000 pg/ml können im Sinne einer Hyperinflammation z.B. beim ARDS, in
der frühen Phase des SIRS oder einer Sepsis interpretiert werden. Ein starker
Anstieg (> Faktor 2) im Verlauf von einem normalen Basiswert spricht für eine
zunehmende Immunaktivierung (z.B. steigt bei Gesunden der Wert häufig in
Assoziation mit einem respiratorischen Infekt um das ca. 2-3fache an).
Erniedrigte Werte
• im Rahmen einer endogen oder exogenen Immunsuppression
• nach schweren Operationen
• Traumen
• in der späten Phase der Sepsis
• bei hoch dosierter Immunsuppression
• bei Glukokortikoidgaben
In der Regel gelten Werte < 300 pg/ml als Hinweis auf eine »Immunparalyse«. Es besteht eine Korrelation zwischen dem Ausmaß und der Persistenz
der reduzierten TNF-α-Produktion nach LPS-Stimulation und dem Risiko des
Patienten, schwerste infektiöse Komplikationen zu erleiden.
Im Rahmen von Rejektionstherapien führen Kortikoidgaben zu einer deutlichen Reduktion der HLA-DR-Expression, während die Ex-vivo-Induktion von
TNF-α im Regelfall nicht oder nur sehr kurzzeitig unter 300 pg/ml abfällt.
Störfaktoren
Eine Blutabnahme unmittelbar nach Gabe/Einnahme von Immunsuppressiva
führt durch die Anwesenheit dieser Substanzen zu deutlich erniedrigten Werten im Bereich der Immunparalyse.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.5 ❙ Seite 4
Die Ex-vivo-Induktion von TNF-α allein oder in Kombination mit der Messung
der HLA-DR-Expression der Monozyten sind die einzigen derzeit verfügbaren
routinetauglichen Parameter, die zeitnah eine Unterscheidung der Sepsis in
die Phasen »Hyperinflammation« versus »Immunparalyse« gestatten (s. auch
Kap. 4/10.1.6: HLA-DR auf Monozyten). Beide Parameter zeigen eine ähnliche Kinetik, ergänzen sich jedoch in der Aussagekraft im Hinblick auf die
Sicherung der Diagnose »Immunparalyse«.
März 2004
4/10.1.6 ❙ Seite 1
HLA-DR-Expression der Monozyten
4/10.1.6 HLA-DR-Expression der Monozyten
Untersuchungsmaterial/Präanalytik: EDTA-antikoaguliertes Vollblut; konsequente Lagerung auf Eis von der Abnahme bis zur Färbung, Färbung innerhalb von 120 min nach Abnahme, da eine Ex-vivo-Hochregulation möglich ist.
Analysedauer: 60 min
Methoden: quantitative Durchflusszytometrie, lysis no wash (LNW) oder lysis
and wash (LW)
Referenzbereich:
Erwachsene: 14.123-42.555 Ab/c (LNW, Becton Dickinson, 2,5-97,5 Perzentile); Ab/c = Antikörperbindungsstellen/CD14+Zelle
• Immunparalyse: < 7.500 Ab/c (LNW)
• schwere Immunparalyse: < 5.000 AB/c (LNW)
• Grenzbereich: 7.500-14.000 Ab/c (LNW)
Bislang waren die Ergebnisse verschiedener Laboratorien wegen fehlender
Standardisierung nur sehr begrenzt vergleichbar. Einen Ausweg stellt der gut
standardisierte kommerziell verfügbare Testkit der Firma Becton Dickinson
dar. Daher sollte auf den Patientenbefunden immer das durchflusszytometrische Verfahren vermerkt werden.
Mit der Lysis-and-wash-Methode (LW) werden wegen einer Reduktion der
unspezifischen Bindung geringere Expressionswerte gemessen, wobei andererseits beim Waschschritt vulnerable Zellpopulationen verloren gehen können.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.6 ❙ Seite 2
Kinder: Innerhalb des ersten Lebensjahres ist von anderen Referenzbereichen auszugehen als bei Erwachsenen. Eine Interpretation der Ergebnisse
bei Kindern ist daher nur innerhalb von Verlaufskontrollen bzw. im direkten
Vergleich zu einem gesunden Kontrollkollektiv im selben Alter möglich.
Als antigenpräsentierende Zellen exprimieren nahezu alle CD14+Monozyten
von gesunden Probanden MHC-Klasse-II-Moleküle auf ihrer Zelloberfläche,
welche für die Initiierung der spezifischen Immunantwort (Aktivierung der TLymphozyten) essenziell sind. Die Expression wird positiv von Zytokinen wie
Interferon-γ und GM-CSF und negativ von exogenen (Endotoxin, Pilztoxine)
und endogenen Faktoren (Plasmahemmfaktoren, TGF-β, IL-10 etc.) reguliert.
Die Halbwertszeit von Monozyten in der Zirkulation beträgt ca. 24 h. Daher ist
die HLA-DR-Expression der Monozyten ein dynamisches Maß für die zelluläre Immunkompetenz des Patienten, wobei stellvertretend die Monozyten analysiert werden. Daher ist zur Verlaufskontrolle von kritischen Patienten eine
Bestimmung der HLA-DR-Expression der CD14+Monozyten im Abstand von
1-2 Tagen empfehlenswert.
Interpretation:
Indikation
Charakterisierung der zellulären Immunkompetenz von Intensivpatienten mit
einem gesteigerten Risiko für schwere entzündliche Komplikationen:
• nach ausgedehnten chirurgischen und neurochirurgischen Eingriffen
• nach Polytrauma
• bei schwerer akuter nekrotisierender Pankreatitis
• bei Langzeitimmunsuppression und elektiven Operationen
• bei SIRS/Sepsis
März 2004
4/10.1.6 ❙ Seite 3
Erhöhte Werte
Überprüfen der Präanalytik! Eine Lagerung des EDTA-Blutes bei Raumtemperatur führt innerhalb von 4 h zu einem Anstieg der HLA-DR-Expression um
mehr als 25 % im Vergleich zum Ausgangswert. Eine unsachgemäße Lagerung bis zur Verarbeitung kann das wahre Ausmaß des Abfalls von HLA-DR
auf Monozyten in vivo maskieren und damit die diagnostische Aussagekraft
des Parameters verwässern.
Erhöhte Expressionen werden bei korrekter Präanalytik mitunter bei zyanotischen Kindern (Interpretation unbekannt – wahrscheinlich durch Freisetzung
von GM-CSF bedingt) und einige Tage nach Vakzinierung (z.B. Influenza) im
Sinne einer Impfreaktion gefunden.
Erniedrigte Werte
Eine reduzierte Expression sowohl in der Dichte der Rezeptoren auf der Zelloberfläche als auch in der Anzahl der positiven Monozyten wird
• nach schweren Operationen
• nach Traumata
• in der späten Phase der Sepsis
• bei hoch dosierter Immunsuppression
• bei Glukokortikoidgaben
gefunden. Es besteht eine Korrelation zwischen dem Ausmaß bzw. der Dauer
der Expressionsreduktion und dem Risiko des Patienten, schwerste infektiöse
Komplikationen zu erleiden – v.a. bakterielle und mykotische Infektionen.
Störfaktoren
Bei Patienten mit einer Sepsis verschieben sich die Subpopulationen der
Monozyten, sodass eine Abgrenzung der Monozyten von den anderen Leukozyten in der Durchflusszytometrie allein über CD14 und das Seitwärtsstreulicht schwierig werden kann. Um alle Subpopulationen der Monozyten in
die Analyse mit einzubeziehen ist es daher sinnvoll, CD14 Cy5.5 zu verwenden, da sich Cy5.5 an die Fc Rezeptoren für IgG (CD64) der Monozyten bin-
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.6 ❙ Seite 4
det und darüber das CD14-Signal der Monozyten, aber nicht der Granulozyten (CD64negativ, CD14 nach Aktivierung schwach positiv) verstärkt wird.
Dem Färbeansatz ist unbedingt ein Inhibitor des Protein-/Vesikeltransports
zuzufügen, damit die Ex-vivo (In-vitro)-Hochregulation effizient unterbunden
wird. Im kommerziellen Kit ist dies enthalten.
Eine mehrstündige Lagerung des Blutes bei Raumtemperatur kann zu falschhohen Werten führen.
Nach Organtransplantation erleichtert die Bestimmung der HLA-DR-Expression der Monozyten die Detektion einer Überimmunsuppression, die mit
erhöhtem Infektionsrisiko bzw. bei schon bestehender Infektion mit hohem
Letalitätsrisiko einhergeht. Eine Reduktion der Immunsuppression bei Patienten mit »Immunparalyse« ist hinsichtlich einer möglichen Rejektion weitgehend ungefährlich.
Zusammen mit der T-Zellzahl ist die HLA-DR-Expression der Monozyten der
ideale Marker zur Steuerung der immunsuppressiven Therapie (Absetzen/
Wiedereinstieg) bei schwersten infektiösen Komplikationen nach Organtransplantation. Bei Therapieerfolg steigt die HLA-DR-Expression der Monozyten
kontinuierlich wieder an. Im Rahmen von Rejektionstherapien führen Kortikoidgaben zu einer deutlichen Reduktion der HLA-DR-Expression, während die
Ex-vivo-Induktion von TNF-α nicht so ausgeprägt beeinflusst wird.
Die HLA-DR-Expression allein oder in Kombination mit der Ex-vivo-Induktion
von TNF-α sind die einzigen derzeit verfügbaren routinetauglichen Parameter,
die zeitnah eine Unterscheidung der Sepsis in die Phasen »Hyperinflammation« versus »Immunparalyse« gestatten. Eine korrekte Diagnose des Verlaufs und Charakterisierung der zellulären Immunkompetenz ist die Basis
einer erfolgreichen, stadiengerechten Therapie. In der Phase der Hyperinflammation ist die HLA-DR-Expression unverändert – der Patient kann antiinflammatorisch behandelt werden. In der Phase der Immunparalyse ist die
HLA-DR-Expression deutlich reduziert, eine antiinflammatorische Therapie ist
kontraindiziert.
März 2004
4/10.1.7 ❙ Seite 1
Zellulärer Immunstatus
4/10.1.7 Quantifizierung der Lymphozytensubpopulationen (CD3, CD4, CD8, CD19,
CD16+56) – »zellulärer Immunstatus«
Untersuchungsmaterial/Präanalytik: EDTA-Vollblut
Patientenvorbereitung: keine körperliche Belastung und keine Stressreaktion vor der Blutentnahme, da Zunahme der NK-Zellen und Abnahme der
CD4+T-Lymphozyten
Analysedauer: ca. 120 min
Methode: Durchflusszytometrie
Referenzbereich:
Lymphozyten gesamt
T-Zellen (CD3)
T-Helferzellen (CD4)
T-Suppressorzellen (CD8)
B-Zellen (CD19)
NK-Zellen (CD16+56)
CD4/CD8-Quotient:
25-40 %
60-82 %
36-55 %
16-36 %
2-14 %
3-21 %
1,1-2,7
1000-4800/µl
980-2510/µl
530-1570/µl
310-830/µl
40-270/µl
10-400/µl
Tab. 1: Referenzbereiche im peripheren Blut*
*Die Referenzbereiche wurden aus dem Manual zum Mikroskopierkurs Hämatologie 2003
Fuchs, R. und Thomalla, J. entnommen.
Bei Kindern ist von anderen Referenzbereichen auszugehen als bei Erwachsenen. Im Alter verändern sich die Normwerte ebenfalls etwas. Jedes Labor
sollte die altersabhängigen Referenzbereiche selbst bestimmen und dezidiert
auf dem Laborbericht vermerken.
Im Liquor cerebrospinalis ist der Anteil an T-Lymphozyten (CD3) > 95 %, an
B-Lymphozyten (CD19) 0-1 % und an NK-Zellen (CD16+56) 0-5 %. Der
CD4/CD8-Quotient ist etwas größer als im korrespondierenden peripheren
Blut.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.7 ❙ Seite 2
Die Bestimmung/Berechnung der Absolutwerte (Zellenn/µl Blut) verlangt
neben der flowzytometrischen Quantifizierung des relativen Anteils der Subpopulation auch eine exakte parallele Bestimmung der Leukozyten- und Lymphozytenzahlen. Hier kommen in den verschiedenen Laboren sehr unterschiedliche Methoden zur Anwendung: mikroskopische Differenzierung, Zählen in der Neubauer-Zählkammer, Hämatologieautomaten, flowzytometrische
Quantifizierung. Ringversuche haben gezeigt, dass hierdurch eine grosse
Varianz in den Ergebnissen entstehen kann, sodass bei unplausiblen Verlaufskontrollen in unterschiedlichen Laboratorien die Quantifizierungsmethode zu hinterfragen ist.
Die relative Verteilung der Lymphozytensubpopulationen im peripheren Blut
ist genetisch determiniert. Daraus resultiert auch die Konstanz des CD4/CD8Quotienten. Eine Zu- bzw. Abnahme im Verlauf kann daher als Folge der Proliferation bzw. des Zelltodes von Subpopulationen der Lymphozyten gewertet
werden.
Interpretation:
Indikation
• Verlaufskontrolle der CD4-positiven Helferzellen bei HIV-Infektion
• Verlaufskontrolle nach Organtransplantation zur Dosisoptimierung der
T-Zell-depletierenden Medikamente
• Verdacht auf Sarkoidose in der bronchoalveolären Lavage (BAL) bei einem
Lymphozytenanteil von mehr als 10 %
• bei multipler Sklerose im Liquor cerebrospinalis (CSF)
• bei Neuroborreliose im Liquor cerebrospinalis (CSF)
• bei Patienten mit opportunistischen Infektionen
Therapie mit Antithymozytenglobulin
Nach mehrmaliger Gabe von T-Zell-depletierenden Antikörpern sollten Zahlen
um 100/µl CD3+ T-Zellen angestrebt werden. T-Zellzahlen < 100/µl sind mit
einem gesteigerten Risiko für T-Zell-abhängige Infektionen und in der Lang-
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4/10.1.7 ❙ Seite 3
zeitbeobachtung mit einer gesteigerten Häufigkeit von Tumoren des hämatologischen Systems assoziiert. T-Zellzahlen von > 200/µl nach Gabe von T-Zelldepletierenden Antikörpern führen zu einem gesteigerten Rejektionsrisiko
bzw. weisen auf eine zu geringe Dosis bei einer Rejektionstherapie hin. Vor
der nächsten Gabe dieser Medikamente sollte die aktuelle T-Zellzahl vorliegen, damit die Dosis aktuell adaptiert werden kann. (Cave! Meist sind die AK
überdosiert. Allein die Ersparnis einer T-Zell-adaptierten Dosisanpassung
deckt die Kosten für das Immunmonitoring von mehreren Patienten.)
Befundkonstellation bei HIV-Infektion
CD4-Zellzahlen von < 200/µl weisen auf ein stark gesteigertes Risiko für
opportunistische Infektionen hin. Eine erfolgreiche antivirale Therapie führt bei
AIDS-Patienten zum signifikanten Anstieg der CD4-Zahl. In dieser Phase der
Immunrekonstitution können bis dahin klinisch latente, aktive Infektionen (z.B.
Tuberkulose, Hepatitis) durch die einsetzende Immunreaktion symptomatisch
werden (Immunrekonstitutionsphänomen).
Befundkonstellation bei systemischer Herpesvirusinfektion
Bei einer suffizienten zytotoxischen Abwehrreaktion bei neuer oder reaktivierter CMV-Infektion wird eine Zunahme der CD8-positiven Zellen gefunden,
was zu einem CD4/CD8-Quotienten von < 0,5 führt. Die CD4-positiven Lymphozyten sind > 200/µl. Werden Aktivierungsmarker wie HLA-DR oder CD25
mitbestimmt, sieht man eine Zunahme der HLA-DR-positiven zytotoxischen TLymphozyten. Ähnliches ist bei systemischen Infektionen mit EBV, HSV und
anderen Mitgliedern der Herpesvirusfamilie zu beobachten.
Befundkonstellation bei Rejektion
Hinweise auf eine Organabstoßungsreaktion können nur in der Verlaufskontrolle des zellulären Immunstatus und unter Berücksichtigung des klinischen
Verlaufs gewonnen werden. Es wird bei einigen Patienten ein Anstieg des
CD4/CD8-Quotienten bei einer oftmals sprunghaften Zunahme der T-ZellZahlen und einer vermehrten CD25-Expression der T-Lymphozyten beobachtet.
Befundkonstellation bei Sarkoidose in der BAL
Der relative Anteil der Lymphozyten in der BAL ist > 10 %. Der CD4/CD8Quotient ist größer als im peripheren Blut des Patienten und erreicht Ergebnisse von > 10, die einen sehr hohen positiven prädiktiven Wert haben.
H.-D. Volk, D. Kunz
4/10.1.7 ❙ Seite 4
Befundkonstellation bei multipler Sklerose (MS) und Neuroborreliose in der
CSF
Der relative Anteil der B-Lymphozyten in der CSF ist > 2 % bei einer MS. Es
können Plasmazellen nachgewiesen werden. Bei einer Neuroborreliose werden B-Lymphozyten von bis zu 40 % gefunden. Bei viralen Infektionen des
ZNS ist der Anteil aktivierter T-Lymphozyten in der CSF erhöht.
Plausibilitätskontrolle
Es sollten immer die drei Subpopulationen der Lymphozyten (CD3, CD19,
CD16+56) bestimmt werden. Die Summe auf dem Befundbericht sollte etwa
100 % betragen.
Die Summe von CD4- und CD8-positiven Zellen sollte annähernd dem Prozentsatz der T-Lymphozyten entsprechen, da im Regelfall im peripheren Blut
keine doppelt (CD4 und CD8H)-positiven und kaum doppelt-negative (< 10
%) T-Zellen vorkommen. Wenn die Summe um mehr als 3 % geringer ist, liegt
der Verdacht auf einen vermehrten Anteil von γ/δ-T-Lymphozyten nahe, die im
peripheren Blut weder CD4 noch CD8 exprimieren und deren Zunahme unter
anderem bei Autoimmunerkrankungen beschrieben wurde.
Störfaktoren
• in vivo: Stressreaktion und körperliche Belastung vor der Blutentnahme führen zur Zunahme der NK-Zellen und einer Abnahme der CD4+ T-Lymphozyten. Darum sollte das korrespondierende Blut immer vor der BAL bzw. vor
der Liquorpunktion entnommen werden.
• in vitro: Kernhaltige erythrozytäre Vorstufen werden oftmals nicht effizient
lysiert und stören das gaten der Lymphozyten über das Vorwärts- und Seitwärtsstreulicht, sodass falsch zu niedrige Prozentsätze und damit auch
Absolutzahlen der Lymphozytensubpopulationen gemessen werden. Die
Bestimmung der Absolutzahlen setzt die zuverlässige Zählung der Lymphozyten voraus.
März 2004
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4/10.1.8 Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit
(BSG)
• Zitratblut (Verhältnis: 1 Teil 3,8-%ige Natriumzitratlösung und 4 Teile Blut),
durch mehrmaliges vorsichtiges Schwenken gut mischen. Ein zu hoher
Zitratanteil täuscht eine erhöhte BSG vor und umgekehrt.
• Haltbarkeit: Beginn der Messung spätestens 2 h nach Blutentnahme,
Durchführung bei Zimmertemperatur.
Methoden: Manuelles oder automatisches Aufziehen der Blutprobe in einem
graduierten (mm) Röhrchen (z.B. Sedivette) bis zu einer Höhe von 200 mm;
Ablesen der Länge der erythrozytenfreien Plasmasäule nach einer h
Referenzbereich Angaben für die erste Stunde (keine zusätzlichen Informationen durch 2-h-Wert):
Alter
Frauen
Männer
mm
< 50 Jahre
< 20
> 50 Jahre
≤ 30
< 50 Jahre
< 15
> 50 Jahre
≤ 20
Der BSG oder BSR (Blutkörperchensenkungsreaktion) liegt die Sedimentation und Aggregation der Erythrozyten zugrunde. Erythrozyten sinken aufgrund der Gravitation durch ihre in Relation zum Plasma höhere Dichte, während das umgebende Plasma nach oben steigt. Die negative Oberflächenladung der Erythrozyten (Zeta-Potenzial) führt zur Abstoßung benachbarter
Zellen. Plasmaproteine (z.B. Akute-Phase-Proteine, IgM) können das ZetaPotenzial reduzieren, zu Aggregationen führen und somit die BSG beschleunigen. Die einzelnen Plasmaproteine tragen etwa in folgender Weise zur BSG
bei: Fibrinogen 55 %, α2-Makroglobulin 27 %, Immunglobulin 11 %, Albumin 7 %.
H.-D. Volk, D. Kunz
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Interpretation:
Indikation: unspezifisches Screeningverfahren bei Verdacht auf entzündliche
Erkrankungen sowie zur Verlaufskontrolle
Erhöhte Werte
• akute Entzündungen
• chronisch-entzündliche Erkrankungen (z.B. SLE, Polymyalgia rheumatica)
• Leukämien und Lymphome (besonders monoklonale Gammopathien),
andere Malignome
• Hyperlipoproteinämie, Dextrane
• Anämie, Makrozytose
• Hypofibrinogenämie
• Schwangerschaft (ab 4. SSW), Kontrazeptiva (Anstieg des Fibrinogens),
Anstieg während des Menstruationszyklus
Erniedrigte Werte: Polyglobulie, Neugeborene (hoher Hämatokrit, niedriges
Fibrinogen), Erythrozytenanomalien (z.B. Sphärozytose, Sichelzellanämie,
Poikilozytose, Echinozytose, Akanthozytose)
Störfaktoren: Temperaturen < 18 °C bewirken Membranveränderungen der
Erythrozyten (keine Bewertung möglich), Temperaturen > 24 °C ergeben
falsch-hohe Werte; Medikamente (Senkungsblocker sind z.B. Azetylsalizylsäure, Indometacin und andere NSAR, Kortison).
Diagnostische Leitlinien: Die BSG reagiert frühestens 24 h nach begonnener Entzündungsreaktion mit einem Anstieg, während der Abfall nach Beendigung der Akute-Phase-Reaktion mit einer Halbwertszeit von 4-6 Tagen
erfolgt. Eine normale BSG schließt Organfunktionsstörungen und insbesondere das Vorliegen eines Malignoms nicht aus.
Die BSG ist nur dann als Indikator einer Entzündung verlässlich, wenn die
zugrunde liegende Erkrankung eine Dysproteinämie bewirkt und das rote
Blutbild weitgehend unbeeinflusst lässt.
Aufgrund der genannten Einschränkungen sollte die Bestimmung der BSG
immer nur im Zusammenhang mit Anamnese, klinischem Befund sowie anderen Laborparametern erfolgen. Die Abklärung einer mäßig erhöhten BSG ist
nur bei Herstellung eines Krankheitsbezugs sinnvoll (ca. 5 % aller erhöhten
Werte lassen sich nicht erklären).
März 2004

Laborbefunde und ihre klinischen Interpratationen

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