VL Entzündung ws1516
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Laborchemische Entzündungsdiagnostik 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) Abwehrmechnismen • 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 Aus: Abwehr und Immunität. In: P.Deetjen, E-J Speckmann, Physiologie, S. 345-388, Urban & Fischer 2004 Abwehrkampf – einzelne Schritte • Chemotaxis • Erkennung des Fremden (LPS-Rezeptoren, Komplementrezeptoren…) • Opsonierung „Die Phagozyten fressen die Mikroben nur, wenn die Mikroben für sie hübsch mit Butter bestrichen sind“ (Opsonierung) wichtige Opsonine: Komplementfaktoren (z.B. C3b) und Antikörper • Phagozytose Entzündungsreaktion - Myelopoese im KM ↑ Aktivierung des Endothels Diapedese Permeabilität der Blutgefäße ↑ Ödem, Tumor Gefäßdilatation Erwärmung, Rötung Aktivierung von Abwehrzellen Synthese von Akute-Phase-Proteinen in Leber ↑ Fieberverursachung Aus: H. Renz: Immunsystem. In: H. Renz (Hrsg.), Integrative Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik, S. 245-283, de Gruyter 2003. Entzündungsmediatoren (eine Auswahl) Substanz - Histamin - Serotonin - Bradykinin - Leukotriene - Prostaglandine - PAF - O2-Radikale - IL-6 - IL-8 Zytokine - TNF Herkunft Mastzellen, Basophile Thrombozyten Mastzellen, Basophile Granulozyten, Makrophagen ubiquitär Granulozyten, Makrophagen Makrophagen, Neutrophile T-, B-Zellen, Makrophagen Monozyten, Makrophagen Makrophagen Wirkung Gefäßdilatation, Permeabilität ↑ Gefäßdilatation, Permeabilität ↑ Gefäßdilatation, Permeabilität ↑ Chemotaxis Schmerzauslösung, Gefäßdilatation Degranulation von Thrombo-, Granulozyten Membranschädigung, Zytotoxizität Induktion der APR, Fieber Chemotaxis, Aktivierung von Neutrophilen Endothelaktivierung, Fieber Ausdehnung der zunächst lokalen Entzündungsantwort Durch Zytokine ausgelöste systemische Reaktionen APR SIRS / Sepsis MODS Systemische Reaktionen • Akute-Phase-Reaktion: frühe systemische Reaktion • Systemisch-inflammatorisches Response-Syndrom: klinische Reaktion auf einen nicht-spezifischen Reiz, die ≥2 der folgenden Symptome aufweist - Temperatur ≥ 38°C oder ≤ 36°C - Herzfrequenz ≥ 90 S/min - Atemfrequenz ≥ 20/min - Leukozyten ≥ 12000/µl oder ≤ 4000/µl • Sepsis: SIRS + angenommene oder nachgewiesene Infektion • Multi-Organ-Dysfunctin-Syndrom: bei ungünstigem Verlauf von SIRS oder Sepsis 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 Fieber Phagozytose (Bakterien, Fremdstoffe, Zelltrümmer) Freisetzung von Pyrogenen (Zytokine) Sollwertverschiebung im ZNS-Temperaturzentrum Fieberkurvenverläufe 40° 40°C 39 Intermittierend (Tagesschwankungen >2°C) 37 36 Tag Remittierend (Tagesschwankungen bis zu 2 °C) Sepsis, Pneumonie 38 1 2 3 4 5 6 7 40° 40°C HWI, Sinusitis 39 38 37 36 Tag Konstant 1 2 3 4 5 6 7 40° 40°C Bakt. Endokarditis 39 38 37 36 Tag 1 2 3 4 5 6 7 Fieberkurvenverläufe 40° 40°C Undulierend (Fieberanstiegeinige Tage ContinuaEntfieberungneuer Fieberschub) Rekurrierend (kurze Fieberperioden unterbrochen von einem oder mehreren fieberfreien Tagen) M. Hodgkin, Tumore 39 38 37 36 Tag 1 2 3 4 5 6 7 40° 40°C Malaria 39 38 37 36 Tag 1 2 3 4 5 6 7 40° 40°C Masern und andere Viruserkrankungen 39 38 Biphasisch 37 36 Tag 1 2 3 4 5 6 7 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 Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG) Dysproteinämie Zeta-Potential (Proteine lagern sich an Erys an) Ery-Aggregate entstehen BSG Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG) Normalwerte 1. Stunde: ♂ < 15 mm ♀ < 20 mm Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG) • sensitiv jedoch nicht spezifisch • Indikation: chronische Entzündungsreaktionen • träge Reaktion Anstiege erst ca. 24h nach Beginn der Entzündung • Prozentualer Beitrag der Plasmaproteine: ca. 55% Fibrinogen, Rest: α2Makroglobulin, 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 ↓ Serumproteinelektrophorese Serumproteinelektrophorese Leukozyten und Differentialblutbild Akute bakt. Infektion Gewebsnekrosen Chronische Entzündung Akute allerg. Raktion Virale Infektion Leukozyten Granulozyten Linksverschiebung typisch ja selten nein Monozytose nein Eosinophilie nein Lymphozytose Leukozytosen • • • • • Infektionen Nekrose (Trauma, OP, Myokardinfarkt) Stoffwechselstörungen (Gicht, Urämie, Vergiftung) Tumoren Körperliche Belastung, Schreileukozytose • Cave: Glucocorticoid-Therapie 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 Akute-Phase-Proteine 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 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 Normwertes • HWZ im Blut: ca. 24h • Indikationen für CRP: Infektionen koronarer Risikofaktor (ultrasensitives CRP) prognostische Bedeutung beim Herzinfarkt • Vorteile: - Früherkennung einer Infektion (vor Mikrobiologie) - Unterscheidung viraler und bakterieller Infektionen nicht eindeutig - Überwachung von schwerkranken und immunkompromittierten Patienten (z.B. postoperativ, Intensivstation, nach Transplantation) CRP- und BSG-Verlauf bei bakterieller Meningitis Prognostische Bedeutung des CRP beim Herzinfarkt Qualität von Entzündungsmarkern akute Entzündung chronische Entzündung Fieber gut mässig BSG mässig gut Elektrophorese mässig gut Leukozytose gut mässig CRP sehr gut mässig Sensitivität und Spezifität von Entzündungsmarkern Falsch negativ Falsch positiv Fieber Lokale Entzündung Starke körperliche Anstrengung Leukozytose Nicht bakt. Entzündung Starke körperliche Anstrengung BSR Erythrozytenanomalie Anämie (Ery ) 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) - frühe Abstoßungsdiagnostik (z.B. bei Nieren-TX) Unterstützung einer frühen Diagnose Roche Diagnostics GmbH, Zeit ist Leben-Elecsys®IL-6 Interleukin-6 (IL-6) Kernaussagen • Frühester Routinemarker • Anstieg ist nicht limitiert auf bakt. 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…) Roche Diagnostics GmbH, Zeit ist Leben-Elecsys®IL-6 Verlauf der Serumkonzentrationen der Zytokine bei Sepsis Procalcitonin (PCT) • Prohormon von Calcitonin • Synthese durch verschiedene Zelltypen und Organe nach proinflammatorischer Stimulation, Freisetzungsreiz sind u.a. bakt. Endotoxine • Reaktionszeit: ca. 4h • Raferenzbereich: < 0,5 µg/l • Indikation: -Erkennen von schweren bakteriellen, pilzbedingten und parasitären Infektionen (korreliert mit Schwere der Erkrankung). Kein Anstieg bei Bagatellinfektionen und chronischen Entzündungen. Vorteile: -Differentialdiagnose bakterieller versus viraler Infektion -Überwachug von schwerkranken und immunkompromittierten Patienten zur frühen Erfassung bakt. Infekte (postoperativ, nach Transplantation, auf Intensivstation) Antibiosesteuerung -Prognosemarker (hohe Spiegel korrelieren mit einer schlechten Prognose) Procalcitonin Thermo Fisher Scientific Clinical Diagnostics B·R·A·H·M·S GmbH, PCT Procalcitonin Thermo Fisher Scientific Clinical Diagnostics B·R·A·H·M·S GmbH, PCT Procalcitonin Thermo Fisher Scientific Clinical Diagnostics B·R·A·H·M·S GmbH, PCT Procalcitonin Thermo Fisher Scientific Clinical Diagnostics B·R·A·H·M·S GmbH, PCT Procalcitonin Wann Antibiose? Thermo Fisher Scientific Clinical Diagnostics B·R·A·H·M·S GmbH, PCT PCT versus CRP PCT-Anstieg ist ein besserer Indikator für Schwere der Infektion und Organdysfunktion als CRP 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. PCT versus CRP PCT unterscheidet besser zwischen einer bakteriellen Infektion und nichtinfektionsbedingten Entzündungsreaktionen als CRP Simon L, Gauvin F, Amre DK, Saint-Louis P, Lacroix J. Serum procalcitonin and C-reactive protein levels as markers of bacterial infection: a systematic review and meta-analysis. Clin Infect Dis. 2004;39:206-17. Verlauf der Serumkonzentrationen von Entzündungsparametern 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.
