Laborchemische
Entzündungsdiagnostik
Dr. E. Kierysch
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Entzündung
•
Definition:
im Allgemeinen lokal begrenzte unspezifische Antwort vom
biologischen Gewebe auf äußeren / inneren Schädigungsreiz
mit dem Ziel, diesen zu neutralisieren / beseitigen und das
Gewebe zu reparieren.
•
Klinische Symptome :
Rubor (Rötung)
Calor (Erwärmung)
Dolor (Schmerz)
Tumor (Schwellung)
Functio laesa (Funktionseinschränkung)
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Abwehrmechanismen
•
äußere Abwehr:
Haut
Lysozym
Flimmerepithel
IgA
…
•
innere Abwehr:
unspezifisch zellulär  Phagozyten
natural killer cells
unspezifisch humoral  Komplementsystem
Akute Phase Proteine
Interferone
spezifisch zellulär 
T-Lymphozyten
spezifisch humoral  Antikörper
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Was ist Sepsis?
•
•
Lebensbedrohliche Organdysfunktion aufgrund einer fehlregulierten
Immunantwort des Wirts auf eine Infektion
Täglich sterben in Deutschland etwa 150 Patienten an Sepsis
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Pathophysiologie der Sepsis
• Lokale Infektion überwindet die örtlichen Abwehrmechanismen
• Eindringen von Mikroorganismen und deren Toxinen in Blutkreislauf
• Systemische Entzündungsantwort
Aus: H-J Kolde, G Hoffmann: Neue Kriterien für ein altes Problem. In: trillium diagnsotik 2016, Band 14, Heft 1.
• Blutgerinnung in kleinen Gefäßen um die Infektionsstelle
• Mediatoren beeinträchtigen die Organfunktion  RR
• O2-Versorgung der Organe verschlechtert sich  Organversagen
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Bisherige Einteilung
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Neue Definition: Sepsis-3
•
Organversagen steht im Mittelpunkt
•
SOFA-Score (Sequential [Sepsis-related] Organ Failure Assessment)
–
Atmung (Horovitz-Quotient, PaO2/FiO2)
–
Gerinnung (Thrombozytenzahl)
–
Leber (Bilirubinwert)
–
Herzkreislauf (RR und Katecholamin-Bedarf)
–
Gehirn (Glasgow Coma Score)
–
Niere (Creatininwert und Urinmenge)
•
qSOFA: für Verdachtsdiagnose am Krankenbett ohne Laborwerte
–
RR syst. Abfall auf ≤100 mmHg
–
Bewußtseinsveränderung
–
Atemfrequenzanstieg auf >22/min
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Diagnostik von Entzündungen
•
am Patienten:
- Temperaturmessung
- Vitalparameterbestimmung
• laborchemisch:
- Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit
- Serumprotein-Elektrophorese
- Leukozytenmessung und Differenzialblutbild
- Messung von Akute-Phase-Proteinen
- Messung von IL-6
- Messung von Procalcitonin
•
•
mikrobiologisch
apparativ
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit
(BSG)
Dysproteinämie
Zeta-Potential
(Proteine lagern sich an Erys an)
Ery-Aggregate
entstehen
BSG
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit
(BSG)
Normalwerte 1. Stunde:
♂ <15 mm
♀ <20 mm
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit
(BSG)
•
sensitiv jedoch nicht spezifisch
•
träge Reaktion  Anstieg erst ca. 24h nach Beginn der Entzündung
•
Indikation: chronische Entzündungsreaktionen
•
Prozentualer Beitrag der Plasmaproteine: ca. 55% Fibrinogen
Rest: α2-Makroglobulin, Immunglobuline, Albumin
•
Fehlerquellen: erhöhte / erniedrigte Citratanteile, Umgebungstemperatur
•
diverse Einflüsse: - Polyglobulie verlangsamt die Sedimentation  BSG ↓
- Erys ↓  BSG ↑, aber gleichzeitige Mikrozytose wirkt
der BSG-Erhöhung entgegen
- Makrozytose  BSG ↑
- Erythrozytenanomalien (Poikilozytose…)  BSG ↓
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Serumproteinelektrophorese
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Serumproteinelektrophorese
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Leukozyten und Differentialblutbild
Akute bakt.
Infektion
Chron.
Entzündung
Akute allerg.
Reaktion
Virale
Infektion
Leukozyten
Granulozyten
Linksverschiebung
Typisch
ja
nein
nein
nein
Monozytose
Eosinophilie
Lymphozytose
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Leukozytosen
•
•
•
•
•
Infektionen
Nekrose (Trauma, OP, Myokardinfarkt)
Stoffwechselstörungen (Gicht, Urämie, Vergiftung)
Tumoren
Körperliche Belastung, Schreileukozytose
• Cave: Glucocorticoid-Therapie
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Sensitivität und Spezifität von
Entzündungsmarkern
Falsch negativ
Falsch positiv
Fieber
Lokale Entzündung
Starke körperliche
Anstrengung
Leukozytose
Nicht bakterielle
Entzündung
Starke körperliche
Anstrengung
BSG
Erythrozytenanomalie
Anämie (Ery )
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Diagnostik von Entzündungen
•
am Patienten:
- Temperaturmessung
- Vitalparameterbestimmung
• laborchemisch:
- Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit
- Serumprotein-Elektrophorese
- Leukozytenmessung und Differenzialblutbild
- Messung von Akute-Phase-Proteinen
- Messung von IL-6
- Messung von Procalcitonin
•
•
mikrobiologisch
apparativ
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Akute-Phase-Proteine
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Akute-Phase-Proteine
(eine Auswahl)
•
C-reaktives Protein
wirkt als Opsonin und trägt zur Aktivierung
des Komplementsystems bei
•
Serum Amyloid A
induziert Leukozytenadhäsion und Bildung
von Zytokinen
•
Komplementfaktoren
Opsonierung, Chemotaxis, Lyse der
Bakterienwand
•
Gerinnungsstatus:
Fibrinogen, FVIII, vWF
Wundheilung
Ferritin
Konservierung von Eisen
•
Anti-Akute-Phase-Proteine
•
Albumin
Umstellung der Synthesekapazität
•
Transferrin
Reduktion des Fe-Transports zum Schutz
der Eisenspeicher
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
C-reaktives Protein (CRP)
•
•
Synthese: in der Leber 6-10 h nach IL-6-Stimulation
kohlenhydratfreies Protein
•
Referenzbereich: <0,5 mg/dl
•
Maximalwerte: 10 - 1000-faches des Normbereiches
•
HWZ im Blut: ca. 24h
•
Indikationen für CRP: - akute Infektionen
- koronarer Risikofaktor (ultrasensitives CRP)
- prognostische Bedeutung beim Herzinfarkt
•
Vorteile: - Früherkennung einer Infektion (vor Mikrobiologie)
- Unterscheidung virale vs. bakterielle Infektionen
 nicht eindeutig
- Überwachung schwerkranker und immunkompromittierter
Patienten (z.B. postoperativ, Intensivstation, nach Transplantation)
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
CRP- und BSG-Verlauf
bei bakterieller Meningitis
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Prognostische Bedeutung des CRP
beim Herzinfarkt
Incidence of Death from Cardiac
Causes at Two Years, According to
the Presence or Absence of STSegment Depression on the
Admission Electrocardiogram and
the Maximal Troponin T Levels
during the First 24 Hours after
Enrollment (Panel A) and to the CReactive Protein Levels and the
Maximal Troponin T Levels (Panel
B).
Aus: Lindahl B et al. for the FRISC Study Group. N Engl J Med 2000; 343:1139-1147
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Qualität von Entzündungsmarkern
akute Entzündung
chronische Entzündung
Fieber
gut
mässig
BSG
mässig
gut
Elektrophorese
mässig
gut
Leukozytose
gut
mässig
CRP
sehr gut
mässig
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Interleukin-6 (IL-6)
•
Glykoprotein
•
Produktionsorte: T-Zellen, Monozyten / Makrophagen, Endothelzellen,
Granulozyten
•
Referenzbereich: 2,6 - 11,3 ng/l
•
Funktion: Stimulierung der Hämatopoese und der Freisetzung von
Akute-Phase-Proteinen aus der Leber, T-Zell-Aktivierung
•
Reaktionszeit: ca. 4h
•
Indikation:
- Neugeborenen-Sepsis (besonders innerhalb der ersten 48h)
- Risikostratifizierung bei V.a. Sepsis
- Unterstützung der Diagnose eines entzündlichen Prozess
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Unterstützung einer frühen Diagnose
Aus: Roche. Zeit ist Leben. Elecsys®– IL-6
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Interleukin-6 (IL-6)
Kernaussagen:
• Frühester Routinemarker
• Anstieg ist nicht limitiert auf bakterielle Infektionen
(wie z.B. bei PCT)
• Sehr guter Prädiktor bei kritisch Kranken
• Kann ansteigen vor ersten klinischen Symptomen
Kommentare von Anwendern:
• Alarmmarker, fordert auf, die betroffenen Patienten intensiver zu
überwachen.
• Hohe Werte weisen auf ein dramatisches Ereignis hin
(z.B. Peritonitis, Pneumonie…).
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Verlauf der Serumkonzentrationen von
Entzündungsmarkern bei Sepsis
Aus: Meisner M. J Lab Med 1999; 23: 263-72
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Procalcitonin (PCT)
•
Prohormon von Calcitonin
•
Synthese durch verschiedene Zelltypen und Organe nach proinflammatorischer
Stimulation; Freisetzungsreize sind u.a. bakterielle Endotoxine
•
Reaktionszeit: ca. 4h
•
Referenzbereich: <0,05 µg/l
•
Indikation:
- V.a. schwere bakterielle Infektion  korreliert mit Schwere der
Erkrankung, kein Anstieg bei Bagatellinfektionen
- Therapiekontrolle
•
Vorteile:
- Differentialdiagnose bakterieller versus viraler Infektion
- Überwachung von schwerkranken und immunkompromittierten
Patienten zur frühen Erfassung bakt. Infekte (postoperativ, nach
Transplantation, auf Intensivstation)  Antibiosesteuerung
- Prognosemarker (hohe Spiegel korrelieren mit einer schlechten
Prognose)
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Procalcitonin
Thermo Fisher Scientific Clinical Diagnostics B·R·A·H·M·S GmbH, PCT
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Procalcitonin
Thermo Fisher Scientific Clinical Diagnostics B·R·A·H·M·S GmbH, PCT
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Procalcitonin
Thermo Fisher Scientific Clinical Diagnostics B·R·A·H·M·S GmbH, PCT
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
PCT versus CRP
PCT-Anstieg ist ein besserer Indikator
für Schwere der Infektion und Organdysfunktion als CRP
Aus: Meisner M, Tschaikowsky K, Palmaers T, Schmidt J. Comparison of procalcitonin (PCT) and C-reactive
protein (CRP) plasma concentrations at different SOFA scores during the course of sepsis and MODS. Crit Care. 1999;3:45-50.
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Procalcitonin
Wann Antibiose?
LRTI: Lower Respiratory Tract Infection
CAP: community aquired pneumonia (ambulant erworbene Pneumonie)
AECOPD: akuten Exazerbation einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung
Thermo Fisher Scientific Clinical Diagnostics B·R·A·H·M·S GmbH, PCT
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Kosten im Labor
Reagenzkosten
2013
Personalkosten
2013
InvestivServicekosten
2013
Gesamtkosten
GOÄ
ILV
€
€
€
€
Punkte
€
Kleines BB
0,35
0,8
0,34
1,49
60
0,72
Mikroskopisches
DIFF-BB
0,33
6,24
0,03
6,6
200
2,4
CRP
0,29
0,32
0,07
0,68
200
2,4
PCT
16,91
0,82
0,07
17,8
750
9,0
Untersuchung
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor
Ein klinischer Fall
Ein 57-jähriger Patient mit KHK und arterieller Hypertonie,
aktuell Z.n. einer komplikationslosen aortokoronaren Bypass-OP
Am 7. post-Op Tag:
Kaltschweißigkeit, Erschöpfung, Blässe des Patienten, hypotone RR-Werte
Untersuchungen: Rö-Thorax, Echo
 normal, keine pulmonären Infiltrate, kein Pleura- oder Perikarderguß
Therapie: Volumengabe
 darunter Besserung der hämodynamischen Situation
Am folgenden Tag war der Patient klinisch nicht mehr auffällig und sollte auf die
Normalstation verlegt werden.
Jedoch: PCT = 2,5 ng/ml
Wert für diesen Zeitpunkt nach Op als deutlich erhöht eingestuft
Weitere Untersuchungen wurden veranlaßt: CT als Fokussuche
 Zeichen einer Sternum-Osteomyelitis
Konsequenz: operative Revision
Patient wurde nach 10 Tagen ohne weitere Komplikationen in die Reha entlassen.
Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor