Ärztliches Labor Dr

Wissenschaftliche Laborinformation Nr. 28
Juni 2001
PRÄANALYTIK, TEIL III:
MEDIKAMENTE UND LABORWERTE / SERUM ODER PLASMA / KAPILLARBLUT /
URIN / STABILITÄT VON ANALYTEN
Inhaltsübersicht der heutigen Info:
• Arzneimittel und Laborwerte
• Serum oder Plasma?
• Kapillarblut
•
•
Urin
Stabilität ausgewählter Analyte
1. Arzneimittel und Laborwerte
Die Einnahme von Medikamenten kann auf ganz unterschiedliche Weise das Ergebnis einer
Laboruntersuchung beeinflussen, wobei in-vivo- (Einflußgrößen) von in-vitro-Effekten (Störfaktoren)
unterschieden werden müssen; einige Mechanismen sind:
• Enzyminduktion, z.B. der gamma-GT durch Phenytoin
• Beeinflussung, direkt oder indirekt, der Hormon-, Substrat- oder Enzym-Homöostase,
therapeutisch beasichtigt oder aber als Nebenwirkung; z.B. Enzymhemmung durch Alloprinol à
Senkung der Harnsäure im Serum
• Cytotoxische Nebenwirkung von vielen Medikamenten; z.B. hepatotoxische Wirkung von
Tetracyclinen à Erhöhung der Transaminasen
• erhöhte Synthese von Bindungsproteinen, z.B. durch orale Contraceptiva induzierte
Ceruloplasmin-Erhöhung mit erhöhtem Kupfer-Wert im Serum
• Kompetition eines Arzneimittels mit einem endogenen Substrat um Entgiftungs-Mechanismus,
z.B. von Novobiocin und Bilirubin um hepatische Glucuronidierung
• Konkurrenz zwischen Arzneimittel und Analyt um Bindung an ein Transportprotein
• Interferenz des Arzneimittels bei der Analyse (optische Interferenz; räumliche Ähnlichkeit mit dem
Analyten bei Immunoassays)
• direkte Verfälschung des Ergebnisses durch vorangegangene (und dem Arzt evtl. nicht bekannte)
prophylaktische Maßnahmen, wie z.B. Schutzimpfungen (der Patient erhielt im zurückliegenden
Jahr eine FSME-Impfung; jetzt liegt eine Symptomatik vor, bei der differentialdiagnostisch FSME
durch Untersuchung der Antikörper im Serum ausgeschlossen werden soll).
In der Fachliteratur existieren umfangreiche Datensammlungen über die Effekte von Arzneimitteln auf
die Ergebnisse von Laboruntersuchungen, die mehrere tausend Seiten füllen. Deshalb kann auch
nicht annäherungsweise der Versuch gemacht werde, diese Problematik hier abzuhandeln.
Für den Arzt draußen deshalb hier der Hinweis:
Sollte bei einer speziellen labormedizinischen Fragestellung unklar sein, ob ein gegebenes
Medikament das Ergebnis der Untersuchung beeinflussen kann, so sollte der Laborarzt kontaktiert
werde, der in diesem Falle die Datenbanken befragen kann. Sollte auch dort keine Auskunft zu der
speziellen Frage zu erhalten sein, ist es ratsam, das Medikament ausreichend lange (HWZ beachten
!) vor der geplanten Blutentnahme abzusetzen.
Im Falle, daß ein Laborbefund für den behandelnden Arzt nicht plausibel ist, sollte auch im nachhinein
stets die Möglichkeit bedacht werden, daß eine Arzneimittel-Interferenz vorliegt. Nicht in jedem
Falle verfügt der Arzt, der die Laborüberweisung auslöst, über die vollständige MedikamentenAnamnese. Im Zweifelsfalle also hier den Hausarzt befragen.
Nachstehende Tabelle soll nur einen kleinen Ausschnitt aus der großen Datensammlung „Arzneimittel
und Laborwerte“ wiedergeben; dabei wurden bewußt einige klinisch-chemische Analyte aus dem
„Basislabor“ ausgewählt, die häufig bestimmt werden.
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Tabelle 1: Arzneimitteleinnahme als Einflußgröße auf laborchemische Meßgrößen im
Serum, ausgewählte Beispiele (modifiziert nach [1])
Analyt
AP
erhöhende Pharmaka
Allopurinol, Carbamazepin, Cotrimoxazol, Erythromycin,
Ketokonazol, MTX, Oxacillin, Papaverin, Phenobarbital,
Phenytoin, Primidon, Valproinsäure
Bilirubin
Azetaminophen, Androgene, Aspirin, Carbamazepin,
Cotrimoxazol, Goldsalze, Mercaptopurin, MTX,
Paracetamol, Phenylbutazon, Phenytoin, Ranitidin,
Sulfamethazol/Trimethoprim
Calcium
Tamoxifen
Cholesterin Hydrochlorothiazid, orale Kontrazeptiva
Creatinin
Cimetidin, Cotrimoxazol, Cyclosporin, Salicylsäure,
Trimethprim/Sulfamethazol
GGT
Carbamazepin, Erythromycin, orale Kontrazeptiva,
Oxacillin, Phenytoin
GOT und
Azetaminophen, Amiodaron, Carbamazepin, Oxacillin,
GPT
Paracetamol, Phenylbutazon, Pheytoin, Ranitidin,
Streptokinase, Trimethoprim/ Sulfamethoxazol,
Valproinsäure
Harnsäure Azetazolamid, Hydrchlorothiazid, Cyclosporin,
Ethambutol, Furosemid, Nikotimsäureester, Pyrazinamid
Phosphat
Propranolol
erniedrigende Pharmaka
Clofibrat,
orale Kontrazeptiva
Lithium, Propranolol
Vitamin C (längerzeitig)
Clofibrat
Allopurinol, Alprenolol,
Azlozillin, Clofibrat,
Phenylbutazon
Antiepileptika, Cimetidin
2. Serum, Plasma oder Vollblut ? Welches Antikoagulans ist richtig ?
Experten der Deutschen Gesellschaft für Klinische Chemie und der Deutschen Gesellschaft für
Laboratoriumsmedizin haben vor gut 2 Jahren Empfehlungen zu dem speziellen präanalytischen
Problemkreis erarbeitet, welche Art des Probenmaterials und welche Art von Antikoagulans optimal
sind für die Bestimmung von Analyten aus dem venösen Blut [4, 5]. Vorangestellt seien wichtige
allgemeine Aspekte beim Vergleich von Serum und Plasma.
A) Vorteile von Plasma gegenüber Serum:
• Zeitersparnis durch Wegfall der mindestens 30minütigen Gerinnungszeit
• Höhere Ausbeute (bis zu 20 %) von Plasma
• repräsentativ für die in-vivo Verhältnisse
• Vermeiden von Nach-Gerinnung und Gerinnungs-bedingten Interferenzen bei der Analytik
(z.B. verstopfte Probennadel am Gerät durch Aufziehen von Mikro-Gerinnseln)
• Vermeiden von Hämolyse und Thrombozytolyse, dadurch Reduzierung von Gerinnungsbedingten Konzentrationsveränderungen von Analyten, so der Zunahme von Bestandteilen
der Blutplättchen wie Kalium, Magnesium, LDH, Serotonin, oder der Abnahme von Glucose
oder Gesamteiweiß durch den Gerinnungsprozeß selbst bzw. dessen Folgen.
B) Nachteile von Plasma gegenüber Serum:
• Interferenzen bei der Analyse durch Kationen aus dem Antikoagulans wie Ammonium, Kalium,
Natrium, Lithium
• Interferenzen bei der Bestimmung durch Anwesenheit von Metall-bindenen Chelatoren
(EDTA, Citrat), so Hemmung Metall-aktivierter Enzyme wie AP, Metalloproteasen
• z.T. Interferenzen in Immunoassays durch Anwesenheit von Fibrinogen
• Hemmung von katalytischen Reaktionen, z.B. der Taq-Polymerase in der PCR durch Heparin.
Generell geht international der Trend in die Richtung, Serum als Matrix der 1.Wahl zu ersetzen durch
(Heparin)-Plasma.
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Neuentwickelte Analysenautomaten, insbesondere klinisch-chemische, tragen diesem Trend
Rechnung. Für viele Analyte ist allerdings der Einsatz von Serum oder Heparinplasma ohne
medizinisch relevanten Einfluß auf das Analysenergebnis. Für die serologische Diagnostik von
Infektionskrankheiten ist nach wie vor Serum die Matrix der Wahl; die Tests sind darauf optimiert.
Die nachfolgende Tabelle enthält einen kleinen Ausschnitt aus der Übersicht über die Wertigkeit von
Serum, Plasmen oder Vollblut für die Bestimmung von Analyten aus dem Blut. Es wurden zudem nur
solche Beispiele aufgenommen, für die Serum nicht als die richtige Proben-Matrix gilt, sondern
anderes; darunter finden Sie auch so „alltägliche“ Analyten wie Glucose oder LDH !
Die Tabelle kann deshalb als kleiner Leitfaden für die Auswahl des richtigen Röhrchens verwendet
werden, ist aber keineswegs vollständig (ausführlicher auch in meinem LABORINDEX, bei seltenen
Analyten vorher im Labor anrufen !).
Tabelle 2: Wahl der richtigen analytischen Probe (modifiziert und ausgewählt aus [2],
[4], [5])
Analyt
ACTH
Aldosteron
Ammoniak
empfohlene Probe
EDTA- oder HeparinPlasma
EDTA-Plasma, Serum
EDTA-Plasma
APC-Resistenz
Apolipoproteine A1, B
Blutgase
Cadmium
Citrat-Plasma
EDTA-Plasma
Heparin-Vollblut
EDTA-Plasma
Catecholamine
Cyclosporin-A
D-Dimer
DNA- oder RNAAnalyse durch
Amplifikation (PCR)
DOPAmin
Folsäure
Heparin-Plasma
EDTA-Vollblut
Citrat- oder Heparinplasma
EDTA-Vollblut
Gastrin
Glucose
Growth Hormon, STH
Hämoglobin, fetales
(HbF)
Hämoglobin, freies
Heparin
HLA-Typisierung
Homocystein
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Anmerkungen
Zusatz von Aprotinin, 400 kU/ml, MercaptoEthanol 2 µl/ml
Zusatz von Natriumborat und L-Serin (Proben
mit erhöhter GGT setzen NH3 aus Glutamat
frei); besser hier: Blutentnahme im Labor !
im Serum erhöht
Spezialröhrchen für Schwermetalle im Labor
anfordern (Gefahr der Verfälschung durch
Schwermetalle im Kunststoff des
Probengefäßes !)
wenn Sammel-Urin nicht möglich
Bestimmung aus Serum ist obsolet !
Heparin hemmt Taq-Polymerase und
Restrictasen
EDTA-Plasma
EDTA-Vollblut
Serum ist nur begrenzt aussagekräftig, da
häufig Störung der Aufnahme in die Erys !
(metabolische Defizienz)
Heparin- oder EDTAZusatz von Aprotinin 2000 KIU/ml zur
Plasma
Stabilisierung
EDTA-Blut mit Zusatz von
vermutlich häufigster präanalytischer Fehler :
NaF als Glykolyse-Inhibitor; nach 4 Stunden Lagerung/Transport eines
alternativ: Serum nach
Vollblutröhrchens ohne Zusatz nimmt die
Gerinnung sofort gewinnen Glucose-Konzentration bereits um 15 – 20 %
und abtrennen
ab, nach 6 h um 30 % (Erys verbrauchen
Glucose)!
Serum, EDTA-Plasma
EDTA-Vollblut
Heparin-Plasma
Citrat-Plasma
Heparin- oder EDTAVollblut
EDTA-Vollblut, EDTAPlasma
Proben nie länger als 6-8 h bis zum Transport
ins Labor aufbewahren
im Serum fälschlich erhöht durch Freisetzung
aus Zellen; optimal Gewinnung des Plasmas
LDH
Heparin- oder EDTAPlasma
Analyt
Lactat
empfohlene Probe
Heparin-Vollblut mit
Natrium-Fluorid
Lupus-Antikoagulans
Citratplasma
NSE
Heparinplasma
Osteocalcin
EDTA-Plasma
Parathormon
EDTA-Plasma (Serum)
Protein C, S
Citratplasma
Tacrolimus (FK 506)
EDTA-Vollblut
Vasopressin (ADH)
EDTA-Plasma
Vitamin B1 (Thiamin)
EDTA- oder Heparin-Blut
Vitamin B2 (Riboflavin) Heparin- oder EDTAPlasma
Vitamin B6
EDTA-Plasma
(Pyridoxalphosphat)
Vitamin B12
EDTA-Plasma, Serum
(Cobalamin)
Vitamin C
Heparinplasma
Vitamin D
Serum
Vitamin E (Tocopherol) EDTA-Plasma, Serum
Zink
Heparinplasma
direkt nach der Abnahme
im Serum erhöht durch Freisetzung aus Zellen
bei Gerinnung !
Anmerkungen
Zusatz des Glykolyse-Inhibitors NaF essentiell
! Alternativ: sofortige Enteiweißung
im Serum fälschlich erhöht
Aprotinin 2500 kU/ml erhöht Stabilität
Plasma einfrieren !
Lichtschutz
Lichtschutz
deproteiniert mit 60 mg/l Metaphosphat oder
10 %iger Trichloressigsäure
Spezialröhrchen für toxokologische
Fragestellungen im Labor anfordern
3. Kapillarblut
Ist die Gewinnung von Venenblut nicht möglich, kann oftmals aus einer Kapillarblutprobe die
diagnostische Fragestellung beantwortet werden. Für viele Analysen sind nur geringste
Probenmengen erforderlich; ein kleines Blutbild kann aus 10 µl Blut erstellt werden !
Wichtig bei der Gewinnung von Kapillarblut:
• Bevorzugter Ort der Entnahme ist die palmare Seite des Endgliedes des 3. oder 4.Fingers; bei
Kleinkindern sollte wegen der Verletzungsgefahr des Knochens nicht der Finger punktiert
werden.
• Bei der Kapillarblutgewinnung aus der Ferse darf die Einstichtiefe der Lanzette maximal 2,2 mm
betragen (mediale oder laterale Seite).
• Die Menge des zu gewinnenden Blutes ist proportional der Einstichtiefe der Lanzette.
• Die Haut mit 70 %igem Isopropanol reinigen und mit sterilem Tupfer abtrocknen.
Desinfektionsmittel sind nicht angebracht, da sie Analysen stören können.
• Der erste austretende Tropfen wird verworfen.
• Bei der Gewinnung des Kapillarblutes das Gewebe nicht „melken“, sondern allenfalls leichten
Druck ausüben. Das Blut sollte frei fließen und nur durch den Kapillarsog in die Kapillare
gezogen werden.
• Wichtig nach der Entnahme ist ein einwandfreier Verschluß und bruchsicherer Transport der
Kapillare.
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4. Urin
Unsicherheit besteht oft in der Praxis, welche Art der Gewinnung des Urins optimal für die spezielle
Fragestellung ist. Die wichtigsten Grundsätze seien deshalb hier zusammengefaßt:
•
•
•
•
•
Quantitative Bestimmungen von klinisch-chemischen Parametern erfolgen optimal aus 24-h
Sammelurin; hierfür ist es erforderlich, den Patienten exakt zu unterrichten !
Da die Urinsammlung häufig ein Problem darstellt und dabei nicht die komplette 24-h-Menge
gesammelt wird, ist oft die Abgabe eines 2.Morgenurins ausreichend, dieser ist repräsentativer
als der 1.Morgenurin (die Analyten werden dann auf Kreatinin bezogen, um Diurese-Effekte
auszumerzen)
Für bestimmte Fragestellungen – z.B. Katecholamine, VMS, HVS, HIES – ist allerdings die
Sammlung über 3 x 24 h-Perioden unerläßlich, um die anfallsweise Ausschüttung der Hormone
überhaupt zu erfassen; hier sind zusätzliche Instruktionen des Patienten über Ernährung und
Interferenz von Medikamenten essentiell – sie werden vom Labor mitgegeben. In diesem Falle
muß der Urin bei der Sammlung mit Salzsäure angesäuert werden.
Für bakteriologische Untersuchungen ist ein Mittelstrahlurin notwendig (optimal morgens
gewonnen) sowie sterile Urinbehälter; ein kurzer Transportweg ins Labor sollte
selbstverständlich sein. Mehr zum Thema der Präanayltik für mikrobiologische Untersuchungen
soll in einem späteren speziellen Teil der Laborinformationen folgen.
Citrat, Glucose, Oxalat und Magnesium sind instabil im Urin und erfordern Zusatz von
Natrium-Azid (10 mmol/l) zur Unterdrückung von Keimwachstum.
5. Stabilität ausgewählter Analyte
Die Frage,wie lange eine entnommene Probe als zuverlässig im Hinblick auf einen bestimmten
Analyten ist, stellt sich häufig, da unter ambulanten Bedingungen oftmals die Probe nicht unmittelbar
nach der Gewinnung ins Labor gelangt, was zweifelsohne ein Idealzustand wäre.
Optimal im Sinne der Qualität der diagnostischen Probe wäre dann jedoch die Gewinnung von Serum
oder Plasma unmittelbar nach der Probenentnahme in der Praxis und der rasche Transport der so
gewonnen Probe ins Labor.
Da das aus Zeit- und Kostengründen in der Arztpraxis oftmals nicht möglich ist, gehen wir einen
Kompromiß ein, indem wir die Blutprobe unbehandelt möglichst ohne großen Zeitverzug ins Labor
weiterleiten in der Hoffnung, daß Transport und Lagerungszeit die Stabilität des zu messenden
Analyten nicht beeinflussen.
Daß wir damit oft einem Irrtum unterliegen, zeigen die nahezu
klassischen Beispiele von Kalium (schnelle Zunahme im Vollblut durch Hämolyse) und Glucose
(rascher Abbau im Vollblut durch Aufnahme und Metabolisierung in den Blutzellen, wenn nicht
spezielle Inhibitoren zugesetzt werden).
Für viele Analyte ist eine präanalytische Zeit – wir verstehen darunter die Zeit von der
Probengewinnung bis zum Eintreffen im Labor - von 3-4 h unproblematisch. Diese Zeit wird aber
typischerweise überschritten, wenn die Probe erst am nächsten Tag ins Labor gelangt.
Da es allgemeingültige Regeln für die Probenstabilität nicht gibt, sind diese Fakten in größeren
labormedizinischen Sammlungen nachzulesen. Auch der LABORINDEX enthät einige Hinweise dazu,
ist aber nicht vollständig. Aus diesem Grunde wurde für diese Laborinformation eine umfangreiche
Tabelle zusammengestellt, die der Quelle [4] entstammt. Diese Tabelle (Analyt, Probe, Stabilität unter
... Bedingungen), findet sich auf der Homepage des Autors als separate download-Datei (Proben).
Die Textaussendung dieser mehseitigen Tabelle erfolgte aus Gründen der Materialökonomie nicht
automatisch an alle Empfänger dieser gedruckten Laborinformation. Interessenten können die
Tabelle jedoch gern anfordern im Labor (Tel. 02823-97140, Stichwort „Probenstabilität“).
Die umfassende Datensammlung, die als Quelle benutzt wurde, kann auch direkt bei der Fa. Becton
Dickinson GmbH, Tullastr. 8-12, 69126 Heidelberg (Tel. 06221-305-0, Fax 06221-305-377) bezogen
werden (Titel der Broschüre: Die Qualität diagnostischer Proben).
5
In diesem Text soll hier noch auf 2 besondere Arten von Proben eingegangen werden, die unserer
gezielten Aufmerksamkeit bedürfen: A) Gerinnungsanalysen und B) hämatologische Analysen.
A) Hämostaseologische Untersuchungen
•
•
Unterschätzt wird allgemein die Tatsache, daß bei der Venenpunktion bereits GewebsThromboplastin aktiviert wird und in das Blutröhrchen gelangt. Aus diesem Grunde sollte bei der
Abnhame von meherer Röhrchen das Citratröhrchen nicht als erstes gefüllt werden
(vorausgesetzt, die Stauung wurde bereits nach ½ Minute gelöst). Die korrekte Reihenfolge bei
der Blutentnahme ist: 1-Vollblut (Serum), 2-Citrat, 3-Heparin, 4-EDTA, 5-EDTA/NaF für
Glucose (o.Lactat). Ist das Citratröhrchen die einzige Probe, sollten optimal die ersten 5 ml des
gewonnen Blutes verworfen werden !
Nicht selten erhalten wir Citratröhrchen, die nicht vollständig (bis zur Markierung auf dem
Röhrchen) mit Blut gefüllt wurden (zu zeitig entfernt bei der Punktion). Offenbar gibt es hier noch
größeren Aufklärungsbedarf beim Praxispersonal ! Hierbei werden die Gerinnungswerte stark
verfälscht, weil das Volumenverhältnis Blut / Citrat / Calcium nicht konstant ist. Auf den
Gerinnungsbefunden, die in meinem Labor in Goch erhoben werden, wird dieser Fehler
regelmäßig vermerkt. Sollten die Quick-Werte eines Patienten mal nicht Ihren
Erwartungen entsprechen, so könnte dieser Entnahmefehler auch die Ursache dafür sein
!
•
Für Gerinnungsuntersuchungen gilt generell, daß sie auf schnellem Wege ins Labor gelangen
sollten. Werden 4-5 Stunden von der Abnahme bis zur Analyse deutlich überschritten, setzt
bereits eine Inaktivierung einiger Faktoren ein und die Gerinnungszeiten verlängern sich (Quick
erhöht). PTT-Proben sind dagegen bis 24 h stabil. Eine Kühlung der Proben ist für die
Globaltetests der Gerinnung (Quick, PTT, PTZ, Fibrinogen) nicht erforderlich; im Gegenteil, sie
aktivierte einige Faktoren. Sollen Einzelfaktoren bestimmt werden, sind sofortige Gewinnung von
Citratplasma und der Transport im gefrorenen Zustand notwendig, da einige Faktoren sehr labil
sind. Ist dies aus technischen Gründen nicht möglich, sollte der Patient zur Abnahme ins Labor
kommen !
B) Hämatologische Untersuchungen
•
•
•
•
Blutzellen sind etwas sehr labiles, wenn sie dem Körper entnommen wurden. Aus diesem Grunde
sollten die Analysen hier spätestens nach 5-6 Stunden abgeschlossen sein. Hämolyse und
Zytolyse der Leukozyten und Thrombozyten beginnen in vitro nach wenigen Stunden !
Ausstriche für eine Färbung zur Differenzierung der Leukozyten sind innerhalb der ersten 1-2
Stunden optimal, danach verlieren sie schon an Qualität. Ist also abzusehen, daß die Probe
länger unterwegs ist, sollte der Blutausstrich bereits in der Praxis angefertigt und luftgetrocknet
dem Laborkurier mitgegeben werden.
Untersuchungen des HLA-Phänotyps bzw. einzelner HLA-Merkmale erfordern Heparinblut, um
die Lymphozyten optimal zu erhalten, da bis zur Analyse oft 6-8 Stunden vergehen (EDTA-Blut ist
nur suboptimal) . Auf keinen Fall sollten diese Proben bis zum nächsten Tag oder gar übers
Wochenende stehen. Eine Abnahme am Freitag ist für das Labor nicht günstig, da die Ablesung
der Ergebnisse am nächsten Tag erfolgt !
Ähnliches gilt für die Analyse des zellulären Immunstatus (Helfer-/Suppressor-Zellen etc.):
optimale Probe Heparinblut, Stabilität auf wenige Stunden begrenzt.
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Literatur:
[1] Thomas, L. (ed): Labor und Diagnose, 5.Aufl., TH-Books Frankfurt/Main, 2000
[2] Guder, W.G. & al.: Samples:from the patient to the laboratory. GIT Verlag, Darmstadt 1996
[3] Tietz, N.W. (ed): Clinical guide to laboratory tests. 3rd ed. Saunders, Philadelphia 1995
[4] Arbeitsgruppe Präanalytik der Deutschen Gesellschaft für Klinische Chemie und der Deutschen
Gesellschaft für Laboratoriumsmedizin: Die Qualität diagnostischer Proben. 1.Auflage 1999.
[5] Guder, W.G. et al.: Serum, Plasma or Whole Blood ? Which Anticoagulants To Use ? J Lab Med
22 (1988), 297-312
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