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Karteikarten Klinische Chemie V 1.0 © Dipl.-Ing. Daniel Frambach, 2002-2003 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Einflussgrößen in der Präanayltik I Individualfaktoren Permanente Erbfaktoren, Geschlecht, Rasse endogene Faktoren Langfristige Alter, Gewicht, Muskelmasse Lebensgewohnheiten Sozialökonomischer Status Klima, Höhe Schwangerschaft exogene Faktoren Kurzfristige Ernährung, Nahrungskarenz, Körperliche Aktivität, Immobilisierung Bioryhthmen, psych. Faktoren, Stress Krankheiten Diagnostische Maßnahmen Medikamente exogene Faktoren iatrogene Faktoren 2 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Einflussgrößen in der Präanalytik II Entnahmebedingungen (exogene Faktoren) Körperlage Dauer der Stauung Lokalisation Tageszeit Hämolyse 3 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Häufige Laborbefunde bei Alkoholabusus Erhöhung Leberenzyme GT, GOT (ASAT) und GPT (ALAT) Mittleres Zellvolumen (MCV) Triglyceride und Gesamtcholseterin Hernsäure L-CDT (Hohlenhydrat-defizientes Transferrin) Erniedrigung Hämoglobin Folsäure (teilweise) Albumin und Immunglobuline Magnesium 4 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Auswirkungen körperlicher Belastung Volumen Glucose Proteine Freie Fettsäure Lactat Pyruvat 1) / pH-Wert Enzyme Kalium Ammoniak BSP-Retention Hämatokrit / () / 1) Dadurch werden sämtliche nicht durch die Kapillarwand diffusiblen Bestandteile in ihrer auf das Blut- bzw. Plasmavolumen bezogenen Konzentration erhöht 5 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Einfluß der Änderung der Körperlage Beim Übergang vom liegen zum stehen steigen folgende Laborparameter an (Auswahl): Hämatokrit, Erythrozyten Total Proteine, Cholesterol, Triglyceride Aldosteron (ca. 15 %) Adrenalin [epinephrine] (ca. 50 %) Renin (ca. 60 %) Noradrenalin (ca. 70 %) 6 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Beurteilung von Laborwerten – Fehler Transversalbeurteilung – Extremwert (Vergleich der einzelnen Messwerte mit Referenzbereich) Longitudinalbeurteilung – Trend (Vergleich der Messwerte mit Vorwerten des gleichen Patienten) Kummulativbeurteilung – Konstellation (Beurteilung mehrerer gleichzeitig erstellter Patientenmesswerte) zufällige Fehler (Präzisionsfehler) Cave: Unpräzision (zufällige Fehler) der Messung max. 1/8 (besser 1/12) des Referenzintervalls. Referenzintervall üblicherweise 2s-Bereich der Referenzwerte. systematischer Fehler (Unrichtigkeit – Lageparameter) grober Fehler (durch Verwechslung der Probe, falsche Pipettengröße, etc.) 7 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Sensitivität - Spezifität - Prädiktiver Wert negative Positive Kranke Falsch negative = fn Richtig positive = rp Gesunde Richtig negative = rn Falsch positive = fp Negativer prädiktiver Wert Positiver prädiktiver Wert rn pW fn rn rp pW fp rp (Referenzkollektiv) Sensitivität rp rp fn Spezitifität rn rn fp Effizienz rp rn rp fp rn fn 8 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Prädiktiver Wert bei unselektierter Population Prävalenz der Krankheit = Kranke Kranke Gesunde Pos. prädikt. Wert = Pr ävalenz Sensitivität Pr ävalenz Sensitivität Unspezifit ät ( 1- Pr ävalenz) Neg. prädikt. Wert = Spezitifität (1 Pr ävalenz) Spezitifität (1 Pr ävalenz) Pr ävalenz Unsensitivität 9 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Hämatologie – Diagnostische Begriffe Kleines Blutbild: Hb, Erythrozytenzahl, Hämatokrit, MCH, MCV, MCHC, Thrombozyten, Leukozyten Differentialblutbild: Lymphozyten, Monozyten, Neutrophile, Eosinophile, Basophile Großes Blutbild: Kleines Blutbild + Differentialblutbild Rotes Blutbild: Kleines BB ohne Thrombozyten u. Leukozyten Material: Lagerung: EDTA-Blut kleines BB nicht länger als 24 h lagern Diff. BB nicht länger als 8 h lagern 10 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Hämatologie – Basisparameter Rotes Blutbild Hämoglobin (Hb) Methode: Photometrisch (Lysierung – Kaliumferricyanid (Fe2+ zu Fe3+)> Extinktionsänderung) Umwandlung in Cyanhämoglobin und Messung bei 346 nm (Soret-Adsorptionsbande) Referenzbereich: 120-160 g/L (♀), 130-180 g/L (♂) Erythrozytenzahl (Ery) Methode: Widerstandmessung Referenzbereich: 4,0-5,5 1012/L (♀), 4,5-6,0 1012/L (♂) Hämatokrit (Ht) Methode: Hämatokritzentrifuge Referenzbereich: 0,37-0,47 L/L (♀), 0,42-0,52 L/L (♂) Ery und Ht werden zur Berechnung der abgeleiteten Parameter benötigt. 11 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Hämatologie – Erythrocytenindices Wurden von dem amerikanischen Hämatologen Maxwell Wintrobe definiert. - Mittleres Erythrozyteneinzelvolumen MCV (mean corpuscular volume) MCV fl HämatokritL L 12 Erythrozytenzahl 10 L - Färbekoeffizient MCH (mean corpuscular haemoglobin) MCH pg 10 Erythrozytenzahl10 L Hämoglobin g dL 6 - Mittlere Hämoglobinkonzentration des Einzelerythrozyten MCHC (mean corpuscular haemoglobin concentration) MCHC g L gl L Hämoglobin HämatokritL L MCHC ist in gewissen Rahmen konstant und dient der Plausibilitätskontrolle 12 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Anämie Definiton WHO-Empfehlung Pathophys. Konsequenz Risikofaktor Symptome Klin. Diagnostik Labordiagnostik Verminderung der Erythrozytenmasse des Gesamtorganismus < 120 g/L (♀) / < 130 g/L (♂) HMV , HF , Erythropoese Vaskuläre Erkrankung Blässe, Schwächegefühl, Müdigkeit Beurteilung der Konjungtiva Rotes Blutbild, Na+, Gesamteiweiß 13 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Anämie – Einteilung - Nach Pathogenese (Leitparameter: Retikulozyten) a) Erythrozytenverlust : Reti (Hyperregenerative Anämie) b) Ery-Bildung : Reti (Hyperregenerative Anämie) - Nach MCH (o. MCV) Hypochrom (mikrozytär) MCH (MCV ) 1. Eisenmangelanämie 2. Sideroachrestische Anämie 3. Thalasämie Anämie (Hb) Normochrom (normozytär) MCH n (MCV n ) 1. Infekt- o. Tumoranämie 2. Akute Blutungsanämie 3. Hämolytische Anämie 4. Ablastische Verdrängungsanämie Hyperchrom (makrozytär) MCH (MCV ) Megaloplastäre Anämie - Vitamin B12-Mangel - Folsäuremangel 14 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Eisenmangel – Eisenstoffwechsel Gesamteisenbestand: 3,5 – 5,0 g Hämoglobin 65 % Depoteisen 20 % Myoglobin 10 % Enzyme 5% Transporteisen 0,1 % Tägliche Eisenaufnahme 0,5 – 1,0 mg (entspr. 0,25 ‰ Gesamtbestand) Unter normalen Bedingungen werden lediglich 10 % der aufgenommenen Eisenmenge resorbiert. Steigerung bei Anämie auf max. 40 %. Eisen kann nur im zweiwertigen Zustand resorbiert werden. Das über Transferrin transportierte Eisen wird intrazellulär mittels Ferritin gespeichert (Hämoglobinabbau mit Hämosiderin). Der größte Teil des Eisens liegt im sog. Erythron vor. 15 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Eisenmangel – Ursachen 1. Erhöhter Verlust, z.B. durch chronische Blutung (Gastro-intestinaltrakt, Harnwege, weibl. Genitale) aber auch ACD und Tumoranämie in betracht ziehen. 2. Verminderte Zufuhr, z.B. durch eisenarme Diät, Alkoholiker 3. Verminderte Resorption, z.B. durch beschleunigte Magen-Darm-Passage, M. Chron, u.a. Dünndarmerkrankungen 4. Erhöhter Bedarf, z.B. Schwangerschaft, Stillzeit, Wachstumsphase von Kindern und Jugendlichen NB: Nur ein ausgeprägter Eisenmangel führt zur Anämie Substitution oral, einschleichend 100-200 mg / d, in Ausnahmen auch i.v. (M. Chron), CAVE: nie i.m. TOXISCH 16 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Eisenmangel – Parameter Ferritin (Konzentration im Blut proportional zur Konzentration im Gewebe) Auf 1 Molekül Ferritin kommen 2500 Eisenmoleküle! Methode: Immunoassay : Fe-Mangel : Tumor- + Infektanämie Nachteil: Ist Akut-Phase-Protein und bei Entzündungen erhöht, daher müssen zur Beurteilung immer BSG bzw. CRP-Spiegel bekannt sein. Transferrin Methode: Immunoassay (Nephelometrie) : Fe-Überladung, Infektionen, Tumore : Eisenmangel Eisen Methode: Photometrisch mit Chromogenen, Komplexbildung Fe3+ zu Fe2+ Nachteil: starke circadiane Schwankung und der geringe Serumanteil im Vergleich zum Speichereisen (0,25 ‰) bis zu 30% Schwankungen pro Tag 17 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Eisenmangel – Transferrinsättigung 1. Immunologische Bestimmung des Transferrins, photometrische Eisenbestimmung und Berechnung der Trasnsferrinsättigung. Serumeisen ( mol / l ) 3,89 Transferrinsättigung (%) Transferrin( g / l ) 2. Funktionelle Bestimmung der totalen und freien Eisenbindungskapazität (EBK, entspricht der Transferrinkonzentration) und Berechnung der Transferrinsättigung. totale freiEBK 100 Transferrinsättigung (%) totaleEBK Referenzwerte: Kinder Erwachsene 7 - 46 % 16 - 45 % 18 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Eisenmangel – Stadieneinteilung / DD Stadieneinteilung Prälatent Latent Manifest KM-BBR Ferritin Transferrinsättigung Hb MCH n n n n Differentialdiagnose Fe-Mangel Infekt- / Tumoranämie Ferritin Eisen Transferrin Transsättigung Hb , n , n n, n, n, 19 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Hämogobin-Strukturen Name Hb A Hb A2 Hb F Struktur 22 22 22 Erwachsener ca. 97 % <3% <1% Neugeborenes 15 – 40 % < 0,6 % 60 – 85 % 20 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Anämiearten (Auswahl) Normochrome Anämie Meist Infekt- oder Tumoranämie, kann mit Eisenmangelanämie überlagert sein (z.B. Colon-CA, dass permanent blutet) Eisengabe bei Infekt- oder Tumoranamie, bei der kein Eisenmangel vorliegt ist kontraindiziert. Hämolytische Anämie Ätiologie: Beschleunigter Ery-Abbau Diagnostik: Hb , MCH n, Reti , Haptoglobin , Bilirubin Bsp.: Kugelzellanämie (vererbt), Mikrozytose – alle Ery erytrozytär 21 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Zellzählung und Zelldifferenzierung 1. Zählkammern (z.B. nach Neubauer, Thoma, Türk, Bürker o. Schilling) - Fläche des kleinsten Quadrates meist 1/400 mm 2, Kammertiefe 0,1 mm - Methode recht unpräzise. Variationskoeffizient liegt bei > 10% - Fuchs-Rosenthal-Kammer bei niedrigen Zellzahlen (Urin, Liquor), kleinstes Quadrat 1/16 mm2, Tiefe 0,2 mm, Gesamtvolumen 3,2 µl 2. elektronische Zählung (z.B. Widerstandsänderung: COULTER-Prinzip) - Beim Durchtritt einer Zelle durch kapillare Öffnung führt diese durch verminderung der Leitfähigkeit zu einem Zählimpuls. Die Leitfähigkeitsänderung ist proportional zur Größe der Zelle (Differenzierung in Thrombozyten, Erythrozyten und Leukozyten) - in modernen Geräten, findet vor der Detektion in einer Durchflussküvette, eine hydrodynamische Fokussierung statt. Der nur wenige µm dünne Zentralstrom wird laseroptisch vermessen (Leukozytendifferenzierung möglich) 22 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Analytische Beurteilung Unpräzision von Tag zu Tag max. 1/8 (besser 1/12) des Ref.-wertes Gleichung von Tonks: erl.Fehlergrenze(%) Die Präzision einer Analysenmethode muss gleich oder besser sein als die Streuung der Referenzwerte. Faustformel: Erlaubte Schwankungsbreite von Tag zu Tag von 10%, ausgehend von einer Präzision von Tag zu Tag von 3,3% und einem erlaubten Streubereich von 3s 14 Referenzin tervall 100 xdes Referenzin tervalls 23 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Referenzintervall Auswahl der Referenzstichproben: Induktive Methode (ausgewählte Population, z.B. Blutspender, Krankenhauspersonal, Studenten, etc.) Deduktive Methode (unselektierte Patienten, über einen Katalog von Ausschlussdiagnosen wird das Kollektiv „nicht krank“ ermittelt Übliches Referenzintervall: 95%-Bereich der Referenzwerte Bei Normalverteilung: ≡ ± 2s-Bereich (genauer 95,5%) Bei komplexer Verteilung: Bereich von der 2,5. Perzentile bis zur 97,5. Perzentile, anstelle des Mittelwert die 50. Perzentile 24 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Medizinische Beurteilung 1. Transversalbeurteilung mit Hilfe von Referenzintervallen NB: Ein Kollektiv „nicht kranker“ Probanden lässt ein weiter gefasstes Referenzintervall erwarten als ein Kollektiv „gesunder“. 2. Longitudinalbeurteilung anhand der vorherigen Daten des gleichen Patienten (Trendkontrolle) Krankheitsverlauf und Therapiekontrolle werden ausschließlich longitudinal beurteilt. CAVE: Präzision von Tag zu Tag 3. Plausibilitätskontrolle, hier besonders als Extremwert- (± 3s „Alarmgrenzen“) und Konstellationskontrolle Aufdeckung grober Fehler, Wert mit dem Leben vereinbar?, Einzelwertprüfung 4. Interpretation aller Befunde in Zusammenhang mit der Erkrankung, der Medikation und dem klinischen Zustand des Patienten 25 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Alarmgrenzen häufig bestimmter Elektrolyten Natrium [mmol/l] Kalium [mmol/l] Calcium [mmol/l] Magnesium [mmol/l] Eisen [µmol/l] Chlorid [mmol/l] Phosphat [mmol/l] pH pCO2 [mmHg] < 125 / > 155 < 2,5 / > 6,5 < 1,7 / > 3,4 < 0,55 / > 2,00 < 3 / > 54 < 80 / > 118 < 0,4 / > 2,5 < 7,25 / > 7,55 < 20 / > 60 Osmolalität [mosmol/kg] Gesamteiweiß [g/l] Harnstoff [mmol/l] Creatinin [µmol/l] Harnsäure [µmol/l] Glucose [mmol/l] Cholesterin [mmol/l] Triglyceride [mmol/l] Bilirubin [µmol/l] < 265 / > 320 < 45 / > 90 < 2 / > 50 < 30 / > 1000 < 120 / > 800 < 2,5 / > 30,0 < 2,5 / > 13,0 < 0,35 / > 6,00 < 5 / > 200 26 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Ursachen der Anämie I Eisenmangel Eisenmangel ist häufigste Ursache für eine Anämie. Die chronische Blutung ist die häufigste Ursache des Eisenamngels. Eisenmangel führt (im Spätstadium) zu einer mikrozytären Anämie Anämie chronischer Entzündungen Anemia of chronic Diseases (ACD).Eisenverteilungsstörung durch Zytokine und Entzündungszellen. Primär ist Ferritin nicht erniedrigt. Tumoranämie Ursachen: Nährstoffentzug (kombinierter B12-, Folsäure, Eisenmangel), Verdrängung oder Supression (Tumornekrosefaktor) der Erythropoese. Untergruppe neben den soliden Tumoren, die akuten Leukämien, die immer mit einer Anämie einhergehen. Weiterer Sonderfall bei älteren Patient, ist das mit Anämie einhergehende Plasmozytom (maligne entartete, IgGproduzierende Plasmazellnest im Knochenmark). 27 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Ursachen der Anämie II Renale Anämie Verminderung der Erythropoietin (EPO)-Produktion aufgrund einer Niereninsuffizienz (z.B. durch diabetische Mikroangiopathie) führt immer zur A. Leber- und Schilddrüsenerkrankungen Megaloblastäre Anämie Vitamin B12-Mangel, Folsäuremangel. Beide Stoffe sind notwendig zur DNA Synthese (Mangel macht sich daher in der Erythropoese bemerkbar. M.A. ist makrozytär und die oft begleitende Neutropenie ist rechtsverschoben. Hämolytische Anamie Antikörper bedingt Malaria Nach akuter Infektion Persistenz der Erreger in der Leber über Monate bis Jahre. In Afrika sind z.T. 1/3 der Bevölkerung erkrankt. 28 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Ursachen der Anämie III Refraktäre Anämie und myelodysplastisches Syndrom (MDS) nach vergeblichen Therapiemaßnahmen spricht man von refraktärer A. Bei älteren Patienten ist meist die MDS Ursache. Knochenmarkspunktion zeigt Dysplasiezeichen der Vorläuferzellen (pyknotische Kerne, Hämoglobinisierungsstörungen, Zellteilungsstörungen). Zellzahl im Knochenmark ist oft, aufgrund vermehrter Apoptose, erhöht. MDS ist eine Erkrankung älterer Patienten meist mit langsamen Übergang in eine akute Leukämie (Prognose schlecht). Aplastische Anämie Akuter Verlust der Erythropoese (pure red cell aplasia) oder der gesamten Hämatopoese (Aplastische Anämie). Retikulozytenzahl stark vermindert. Akute Blutungen keine Anzeichen im Blutbild, erst nach Infusion Hb-Abfall. 29 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Ursachen der Anämie IV Hämoglobinopathien Thalassämien (Mittelmeerraum), Sichelzellanämie (Afrika) – räumliche Häufung durch ihre relativen protektiven Eigenschaften für den Erythrozyten bei der Malariainfektion. Erythrozytenenzyme Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenasemangel (Favismus) – Hämolytische Krise nach oxidativen Stress (Fava-Bohne, Infektionen, ASS), Heinz`sche Innenkörper im Ausstrich. Pyruvatkinasemangel (autosomal rezessiv) – Homozygoten, Akanthozyten im Ausstrich. Polyglobulie Ursache: Exsikkose, Polycythämia vera 30 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Hämosiderose, Hämochromatose Überladung des Organismus mit Eisen ebenfalls schädlich Ursache meist HFE-Gendefekt (primäre Hämochromatose), führt mit zunehmenden Alter zu einer Eisenüberladung v.a. der Leber. Auch im Knochenmark Fe-Überlagerung zu sehen, die die Hämatopoese supprimiert. Häufige Transfusionen (z.B. bei Thalassämia major) führen ebenfalls zur Fe-Überladung Labor: Ferritinspiegel erhöht, Gendefekt mittels PCR 31 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Zinkprotoporphyrin - Erythrozytenvolumen Zinkprotoporphyrin Fehlt Eisen, so wird als zweiwertiges Zinkion in den Porphyrinring eingebaut. Die zuvor vom Eisen unterdrückte Eigenfluoreszenz des Protoporphyrinringsystems kann bei 430 nm Anregung detektiert werden (Hämatofluorimeter) ZPP ist bei Eisenmangel erhöht (starke Erhöhung bei Bleivergiftungen) Erythrozytenvolumen Die Verminderung des mittleren korpuskulären Volumens (MCV) ist typisch für den ausgeprägten Eisenmangel (Spätstadium) 32 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Differentialblutbild - Untersuchungsmaterial EDTA-Blut Bei Raumtemperatur i.d.R. max. 6-8 Stunden haltbar Nach dieser Zeit kommt es zu morphologischen Veränderungen Nur geringe Menge EDTA nötig. Keine Verdünnungseffekte! Röhrchen muss mind. Halb gefüllt sein, da das EDTA v.a. für die Granulozyten toxisch ist. Heparin-Blut Erzeugt einen Niederschlag (Schleier) auf den Zellen Führt meist zur Aggregation der Thrombozyten (Thrombozytenzahl wird zu gering bestimmt, die Leukozyten zu hoch) Citrat-Blut Bei bekannter oder V.a. EDTA-induzierte Pseudothrombozytopenie Durch Citrat-Lösung kommt es zu einer 10%igen Verdünnung 33 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Differentialblutbild - Infektionen Bakterielle Infektion Neutrophile Granulozytose mit Linksverschiebung. Bei bakterieller Sepsis oder toxinbildenden Bakterien können auch Leukopenien auftreten. Virale Infektion Verursachen durch immunsuppressive Eigenschaften zunächst Zytopenien, ermöglichen bakterielle Superinfektion. Früh auftretende Thrombozytose. Thrombozytopenie Spricht für Komplikationen und kann v.a. bei Sepsis ein frühes Zeichen für eine Verbrauchskoagulopathie (disseminierte intravasale Gerinnung, DIC) sein. 34 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Weißes Blutbild - Normwerte Zelle Granulozyten ...neutrophile ...eosinophile ...basophile Monozyten Lymphozyten ...T-Zellen CD4 ...T-Zellen CD8 ...B-Zellen ...NK-Zellen Funktion Normalwert Phagozytose (Bakterien) Toxische Proteine (Würmer) Histamin (Allergene) 2000-7500 /µl 50-700 /µl 20-200 /µl 200-900 /µl 1200-3500 /µl 450-2000 /µl 200-1000 /µl 100-500 /µl 100-600 /µl Helferzellen Zytotoxische Zellen Antikörperproduktion Zytotoxische Zellen 35 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Leukozytose Definition Vermehrung der Leukozyten über 10.000/µl (meist durch Granulozyten) Reaktive Leukozytosen steigen selten über 30.000/µl Werte bis 500.000 bei der chronisch myeloischen Leukämie Ursachen Bakt. Infektionen, Sepsis Malignome, Vergiftungen (Entzündungsreaktion) Physikalische oder emotionaler Stress, endokrine Störungen Schockzustände, Comata, Traumata Akute Blutungen, akute Hämolyse 36 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Leukopenie Definition Verminderung der weißen Blutkörperchen unter 4.000 /µl In den meisten Fällen Granulocytopenie Ursachen Fulminant verlaufende Infektion (z.B. Typhus) Virusinfektionen Physikalische o. chemische Knochenmarksschädigung Sonderform: Agranulocytose, hoch akutes, bedrohliches, mit Fiber und Angina tonsillaris beginnendes Krankheistbild. 37 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Leukose Hämoblasten (maligne Veränerung, erhöhte Proliferationsrate oder verminderte Apoptose) Akute Leukämien entwickeln sich meist aus unreifen Vorläuferzellen im Knochenmark. Lymphome aus ausdifferenzierten Lymphozyten des lymphatischen Gewebes Begriff Leukämie: „weißes Blut“ Virchow (Augenhintergrund) Klinisch: akuter Leistungsverlust, Blutungen, Nachtschweiß, Lymphknotenvergrößerung Leukozytenzahl meist erhöht, normal, wenn sich eine akute Leukämie im höheren Erwachsenenalter aus einem MDS (Präleukämie) entwickelt. Ursachen: ionisierende Strahlung, Chemikalien, virale Infektionen AML-Einteilung: FAB-Klassifikation ALL-Einteilung: EGIL-Schema 38 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Maligne Lymphome M. Hodgkin: maligne entartete B-Zellen, tritt im Blut nicht in Erscheinung. (nach dem Londoner Pathologen Thomas Hodgkin) NHL stammen meist von B-Lymphozyten ab (B-NHL) Entstehen i.d.R. im Lymphknoten und können z.T. leukämisch (Ausschwemmung ins Blut) verlaufen B-CLL ist primär leukämisch, häufigste Leukämie im Erwachsenenalter, meist indolent Diagnose oft Zufall NHL-Einteilung: REAL-Klassifikation 39 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Leukozytose: reaktiv oder maligne? Reaktiv Maligne Entzündungszeichen Fieber, Lab-Werte wie BKS, CRP Kleinere, oft druckdolente LK, Struktur intakt Infektiöse Genese Zeitlicher Verlauf Zellzahl < 30.000 Leukos/µl (meist <20.000) Polyklonale Vermehrung Ausstrich: buntes Bild Resthämatopoese ungestört Verschlechterung des Allgemeinzustands Gewichtsverlust, Nachtschweiß, Lymhome Indolente LK, Struktur zerstört Kontinuierliche klinische Verschlechterung Zellzahl kein sicheres Zeichen Monoklonale Zellpopulation Ausstrich: monotones Bild Hämatopoese oft gestört Thrombopenie) (Anämie, 40 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Kenngrößen Hämoblastosen Blutbild Leukozyten Hämogolbin Thrombozyten Normal 4.000-11.000 / µl 12-18 g/dl 150.000-400.000 Leukämieverdächtig > 20.000, < 3.000 (MDS) <9 < 100.000, > 600.000 Normal (> 5. Lj.) 1.200 – 3.500 100 – 800 2.000 – 8.500 Leukämieverdächtig > 5.000 > 1.500 > 30.000 (incl. path. Linksverschiebung) Differentialblutbild Lymphozyten Monozyten Neutrophile Granulozyten Eosinophile Granulozyten 100 – 500 Basophile Granulozyten 0 – 150, < 2 % > 3 % CAVE CML 41 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Gesamteiweiß Ind.: V.a. erniedrigtes GE bei verminderter Synthese, vermehrter Verlust, Überwässerung des Intravasalraumes; V.a. erhöhtes GE bei gesteigerter Synthese von Ig und Paraproteinen, Exsikkose. Best.: Biuret-Methode Werte: Erwachsene = 66 – 83 g/l Albuminverminderung (Hypoproteinämie): Albuminsynthesestörung (schwere Leberzellschädigung, Malabsorptionssyndrom, Eiweißmangelernährung (Marasmus, Kwashiorkor), Albuminverlust (renaler Verlust [nephrotisches Syndrom, Glomerulonephritis], exsudative Enteropathie [Colitis ulcerose, M. Chron], Verlust über die Haut [Verbrennungen], häufiges Abpunktieren von Pleuraergüssen o. Aszites) Pseudohypoproteinämie: Überwässerung Infusionstherapie, Körperreaktion auf starken Blutverlust und in der Schwangerschaft Immunglobulinerhöhung (Hyperpröteinämie): monoklonale Gammopathien Pseudohyperproteinämie: Verminderung Intravasalvolumen bei Exsikkose (Durst, Diabetes insipidus, schwere Diarrhöe) 42 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Elektrophorese Ind.: Best.: Werte: Abklärung Gesamteiweiß , Diagnostik+Verlauf Entzündungen, Verlauf Nierenu. Lebererk., malignome, monoklonale Gammopathien, V.a. Antikörpermangel Elektrophorese auf Celluloseacetatfolie (Färbung: Ponceau-S-Rot) Albumin 55,3 – 68,9 % 35,2 – 50,4 g/l 1-Globuline 1,6 – 5,8 % 1,3 – 3,9 g/l 2-Globuline 5,9 – 11,1 % 5,4 – 11,3 g/l -Globuline 7,9 – 13,9 % 5,9 – 12,4 g/l -Globuline 11,4 – 18,2 % 5,8 – 15,2 g/l Dysproteinämie: qualitative und quantitative Veränderung der Proteinzusammensetzung des Serums Verlaufskontrolle verschiedener Krankheiten 43 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Transferrin (Tf) Ind.: Best.: Werte: Diagnostik latenter o. manifester Eisenmangel, Eisenüberladung, Untersuchung des Urins auf selektive Proteinurie Immunologische Best. durch radiale Immundiffusion o. Nephelometrie Frauen 1,74 – 2,78 g/l Männer 1,83 – 2,96 g/l Prozentuale Transferrinsättigung: TfS (%) 70,9 Serumeisen 398 Transferrin Transferrin Serumeiseng dl mg mol l mg dl dl Echter Eisenmangel (Sättigung <16% pathog.), Eisenüberladung (Sättigung > 55%) Transferrinerniedrigung unabhängig v.d. Eisenversorgung: renaler o. enteraler Fe-Verlust, vermind. Prot.synthese in der Leber, Entzündungen (neg. Akute Phase Prot.) Isoformen von Transferrin (denen Sialinsäure fehlt, CDT = Carbohydrate deficient transferrin) stellen sensitivster und spezifischster Parameter für Alkoholmissbrauch (Grenzwert > 0,8) Syntheseorte: Leber, im geringen Maß auch im RHS, in den Testes und den Ovarien. Syntheserate steigt beim Eisenmangel. Transportmittel vom Resorptionsort im Dünndarm und vom Abbauort von Hämoglobin zu den blutbildenden Organen 44 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Coeruloplasmin (Cp) Ind.: Best.: Werte: V.a. Kupferstoffwechselstörungen, vor allem M. Wilson Radiale Immundiffusion o. Nephelometrie Erwachsene 165 – 660 mg/l Erniedrigte Werte von Cp Kupferstoffwechselstörungen wie M. Wilson und Menkes Syndrom (stark erniedrigt) Eiweißverlust und Eiweißsynthesestörungen (z.B. Leberzirrhose), sek. Erniedrigt Erhöhte Werte von Cp Diagnostisch bedeutungslos. Bei Entzündungen, unter Östrogenwirkung (Schwangerschaft o. orale Kontrazeptiva), bei Cholestase und Neoplasmen Cp kann 8 Atome Kupfer pro Molekül binden. 95% des Serumkupfers liegt geb. an Cp vor. Hauptaufgabe aber enzymatische Aktivität als Ferroxidase Fe 2+ zu Fe3+. Cp zählt zu den Proteinen der späten akuten Phase (Antioxidans) 45 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 C-reaktives Protein (CRP) Ind.: Best.: Werte: Suchtest und Verlaufskontrolle bei akut-entzündlichen, nekrotisierenden und neoplastischen Erkrankungen; DD von bakt. Und viraler Infektion und Verlaufskontrolle bei bakt. Infektionen; DD von systemischen Lupus erythematodes und rheumatoide Arthritis Nephelometrie; Latex-Schnelltest Erwachsene < 10 mg/l (Neugeborene < 15 mg/l) CRP steigt bei allen Akut-Phase Proteinen bei bakt. Entzündungen am schnellsten. Virusinfektionen bewirken in der Regel keine oder nur geringe CRP-Erhöhungen. (Ausnahme: Adenoviren-Infektion Werte bis 40 mg/l) Unspezifische Erhöhung bei: Gewebsnekrosen, Transplantatabstoßung und bei malignen Erkrankungen. Entzündungsparameter: Blutsenkungsgeschwindigkeit (BSG) – 1,6ml Blut + 0,4 Natriumcitrat (0,1 mol/l) gemischt und in das 200 mm lange Sedimentationsrohr gefüllt. 1 Stundenwert Männer < 15 mm, Frauen < 20 mm 46 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Carcinoembryonales Antigen (CEA) Typ: Phys.: Werte: Glykoprotein, 180 kD, Kohlenhydratanteil: 45-60% fetal: Gastrointestinaltrakt, Pankreas (wird auch beim Adulten gebildet) 0 – 4,6 ng/ml (bei Rauchern bis 10 ng/ml) Maligne Erkrankungen Kolorektales Karzinom, Magenkarzinom, Pankreaskarzinom, Mammakarzinom, Leberzellkarzinom, medulläres Schilddrüsenkarzinom, Bronchialkarzinom. Gute Erfassung von hämatogenen Metastasen, bes. hohe Werte bei Knochen-, Leber- und Lungenmetastasen sowie multipler Metastasierung. Benigne Erkrankungen Entzündliche Lebererkrankungen (alkohol. Bed. Lebererk., Leberzirrhose), Pankreatitis, entzündliche Erkrankungen des GI-Traktes, entzündliche Erkrankung der Lunge (Werte hier aber meist unter 10 ng/ml) 47 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Carbohydrate Antigen 19-9 (CA 19-9) Typ: Phys.: Werte: Oligosaccharid, Epitop auf Glykoprotein o. –lipid, 36 kD fetal: Kolon, Dünndarm, Magen, Pankreas, Leber adult: gastrointestinale Organe und Lungengewebe Serum < 22 U/ml, Plasma < 37 U/ml, Graubereich bis 100 U/ml Maligne Erkrankungen Pankreaskarzinom (DD zur chron. Pankreatitis gut möglich), kolorektales Karzinom, Magenkarzinom, Gallenwegskarzinom. Benigne Erkrankungen Leberzirrhose, -nekrose, chronische Hepatitis, akute und chronische Pankreatitis (besonders mit Cholestase!) sowie Gallenwegserkrankungen. 48 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Carbohydrate Antigen 15-3 (CA 15-3) Typ: Phys.: Werte: Glykoprotein vom Muzintyp, 300 kD kann auf Epithelien sekretorischer Zellen wie in Sekreten Gesunder nachgewiesen werden. Phys. Bedeutung nicht geklärt. Serum < 22 U/ml, Plasma < 30 U/ml, Schwangere 38.-30. SSW bis 40 U/ml Maligne Erkrankungen Mammakarzinom, Lungenkarzinom, Ovarialkarzinom, Zervixkarzinom. gastrointestinale Tumoren, Prostatakarzinom, Benigne Erkrankungen Benigne Mammatumoren, Mastopathien, Fibroadenome, Leberzirrhose (Werte meist unter dem Cut-off) 49 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Carbohydrate Antigen 125 II (CA 125 II) Typ: Phys.: Werte: Glykoprotein vom Muzintyp, 200 kD, Kohlenhydratanteil: 25% Tracheal-, Brochial-, Bronchiolär- und terminales bronchioläres Epithel < 35 U/ml, Grenze < 65 U/ml = höhere Spezifität Postoperative Werte > 65 U/ml oder ansteigende Werte erübrigen second-lookOP, da diese Werte eindeutig auf ein Rezidiv hinweisen. Maligne Erkrankungen Ovarialkarzinom, Endometriumkarzinom, gynäkologische Karzinome, Collumkarzinom, Corpuskarzinom, Zervixkarzinom, Endometriumkarzinom, sowie gastrointestinale Karzinome, Mamma- und Lungenkarzinome. Benigne Erkrankungen Zysten des Ovars (Follikelzysten), Endometriosis. Erhöhte Werte auch bei Schwangerschaft, Diabetes, Dialysepatienten, in-vitro-Fertilisation, Leberzirrhose, chronische Nierenerkrankungen 50 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Carbohydrate Antigen 72-4 (CA 72-4) Typ: Phys.: Werte: tumorassoziiertes Glykoprotein TAG 72, 400 kD < 6,7 U/ml Maligne Erkrankungen Magenkarzinom, Ovarialkarzinom, nicht kleinzelliges Bronchialkarzinom Magenkarzinom: Sensitivitätssteigerung bei Diagnose von Fernmetastasen, im Vergleich zu CEA + CA19-9; Kombination in Verlaufsdiagnostik sinnvoll. Ovarialkarzinom: beim muzinösen Ovarialkarzinom (muzinöses Zystenadenokarzinom) ist CA 72-4 dem CA 125 deutlich überlegen – Kombination ratsam. 51 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 CYFRA 21-1 Typ: Phys.: Werte: lösliche Fragmente des Cytokreatins 19, 30 kD Epithel der Lunge, in einschichtigen Epithelien wie Urothel und Epithelien des GITraktes 3,3 ng / ml Maligne Erkrankungen Bronchialkarzinom, Ovarialkarzinom, Cervixkarzinom, Blasenkarzinom, Tumoren (Hauptindikation: nicht kleinzelliges Bronchialkarzinom [NSCLC]) Kopf-Hals- Benigne Erkrankungen Gastrointestinale Erkrankungen (z.B. Leberinsuffizienz), Niereninsuffizienz, akutentzündliche Lungenerkrankungen und interstitiell-infiltrative Erkrankungen der Lunge. 52 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Alpha-1-Fetoprotein (AFP) Typ: Phys.: Werte: Glykoprotein, 70 kD, Kohlenhydratanteil: 4 % fetal: Leber, Gastrointestinaltrakt, Dottersack adult: Serum von Schwangeren nicht schwangere Erwachsene < 8,5 IU/ml Maligne Erkrankungen Primäre Leberzellkarzinome, Keimzelltumoren, Magenkarzinom, Gallenwegskarzinom, Pankreaskarzinom, Bronchialkarzinom. Benigne Erkrankungen Alkoholische Hepatitis, (alkoholischer) Leberzirrhose, akute Virushepatitis, HbsAg-Träger, chronisch-aktive und chronisch-persistierende Hepatitis. Da aus einer Leberzirrhose primare Leberzellkarzinome entstehen können, ist eine AFPÜberwachung dieser Patienten in größeren Zeitabständen notwendig. 53 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Humanes Choriongonadotropin (HCG) Typ: Phys.: Werte: Glykoprotein, 2 Untereinheiten,/-Kette, 14/24 kD Synthese von Synzytiotrophoblasten der Plazenta (Maximum 10.-12. SSW) Männer < 5mlU/ml Frauen vor Menopause < 5mlU/ml, nach Menopause < 10 mlU/ml Maligne Erkrankungen Keimzelltumor des Hodens (in Kombination mit AFP), nichttrophoblastische Tumore: Pankreaskarzinom (Adenokarzinom und Inselzellkarzinom), Magen-, Dünndarm-, Kolonkarzinom, Hepatom, epithelial Bronchialkarzinom, Mamma-, Nierenkarzinom Benigne Erkrankungen Blasenmolen 54 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Prostata-spezifisches Antigen (PSA) Typ: Phys.: Werte: Glykoprotein, 33 kD im Seminalplasma, bei Erkrankungen der Prostata < 4 ng/ml Graubereich bis 10 ng/ml, prognostisch schlecht: Anstieg von > 0,75 ng/ml /a Maligne Erkrankungen Prostatakarzinom Benigne Erkrankungen Prostatitiden, benigne Prostatahyperplasie (BPH) Quotient: freies PSA / Gesamt-PSA Die Tumorzellen des Prostatakarzinoms bilden in den meisten Fällen PSA und ACT wodurch optimale Bedingungen zur Bildung von PSA-ACT-Komplexen geschaffen werden, die dann in die Zirkulation gelangen. Bei BPH findet jedoch keine Synthese von ACT in dem glandulären, PSA-sezernierenden Epithel statt. Deshalb ist der Quotient freies PSA/Gesamt-PSA kleiner als bei BPH. Grenzwert zur Unterscheidung zwischen BPH und Karzinom Quotienten von 0,14 – 0,21. 55 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Tumormarker - Einflußgrößen Tumormasse, Tumorausbreitung, Tumorstadium Syntheserate des Tumormarkers Freisetzungsgrad des Tumormarkers Exprimierung des Tumormarkers „Non-Sekretoren“ Blutversorgung des Tumors Nekrosegrad des Tumors Abbaurate des Tumormarkers (Niereninsuffizienz, Leberfunktionsstörung, Cholestase) Benigne Erkrankungen Immunkomplexbildung 56 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Tumormarker – Störfaktoren Alle: HAMA (humane anti-Maus-Antikörper, nach Immunszintigraphien, Immuntherapie mit monoklonalen Antikörpern) CEA: Raucher haben bis 5-fach höhere Werte NSE: Hämolyse und lange Transportzeiten des Blutes vor Zentrifugation führen zu erhöhten Werten SCC: nach Hautkontakt artefiziell erhöht PSA: nach Prostata-Palpation, rektaler Untersuchung, Biopsie erhöht Ca 19.9: bei Cholestase erhöht 57 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Tumormarker – falsch positive Befunde Ursachen: Benigne Erkrankungen (z.B. verstärkte Zellproliferation bei entzündlichen Erkrankungen) Schwangerschaft (AFP, HCG) Zellschädigung durch Radio-, Chemo-, Hormontherapie Vorkommen von Tumormarken in anderen Körperflüssigkeiten und Übertritt in das Blut (z.B. CA 125 i.d. Muttermilch und in manchen gutartigen Ovarialzysten) Raucher (z.B. CEA) 58 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Tumormarker – falsch negative Befunde Ursachen: Tumormarker werden nicht oder ungenügend sezerniert Immunkomplexbildung Mangelnde Sensitivität der Bestimmungsmethode Falscher Marker untersucht „Markerwechsel“ (alt und neu untersuchen) Tumormarkersynthese blockiert (z.B. CA19-9 bei Lewis negativen Personen) Tumorzellmasse zu gering 59 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Tumormarker – Organspezifität Gute Organspezifität: Calcitonon PSA/PAP NSE HCG AFP medulläres Schilddrüsenkarzinom Prostatakarzinom kleinzelliges Bronchialkarzinom Keimzelltumor (gonadal, extragonadal) Chorionkarzinom primäres Leberzellkarzinom Keimzelltumor (gonadal, extragonadal) Relativ gute Organspezifität: CA19-9 CA 125 CA 15-3 Pankreaskarzinom Ovarialtumor Mammakarzinom Geringe Organspezifität: TPA, CEA 60 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Hämostaseologie Störung des hämostatischen Gleichgewichts Blutungsneigung Thrombozytopenie Thrombozytopathie Mangeln an Gerinnungsfaktoren Mangel an 2-Antiplasmin (Hyperfibrinolyse) Hemmkörper- oder Antikörperbildung Thromboseneigung Inhibitormangel (z.B. ATIII oder Protein C) Gerinnungsaktivierung (durch Gewebsverletzung, Turbulenzen, Toxine, Kinine, Stase bzw. Prästase usw.) Viskositätserhöhung Fremdoberflächen, 61 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Therapie von Blutungen und Thrombosen BLUTUNG Thrombozytenkonzentrate Desmopressin (vWF Freisetzung aus den Endothelzellen) Faktorenkonzentrate THROMBOSE Aggregationshemmer (Arterielle Thrombosen Myokardinfarkt, Schlaganfall, Mesenterialinfarkt) Antikoagulanzien (Venöse Thromboembolie, Beinund Beckenvenenthrombosen mit lokalen Lungenembolie, Pfortaderthrombose) 62 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Gerinnungskaskade Kontaktaktivierung – endogene Gerinnung – Intrinsischer Weg XII XI IX VIII X V II Fibrinogen (Minuten) PTT (partielle Thromboplastinzeit) Exogene Gerinnung – Extrinsischer Weg VII X V II Fibrinogen (Sekunden) Quick, Thromboplastinzeit, Prothrombinzeit Thrombinzeit umfasst die Umwandlung von Fibrinogen zu Fibrin 63 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Proteine – Normwerte / Funktion Normwerte Serum 62-82 g/l Liquor 100-600 mg/l Urin bis 150 mg/l, Transsudat (nicht entz. Erguß) < 3 g/dl, Exsudat (durch Entz. Bedingt. Austritt) > 3 g/dl Funktion Onkotischer Druck (Albumin, Immunglobuline, Fibrinogen) Transport (Myoglobin, Hämoglobin, Haptoglobin, Hämopexin, Lipoproteine, Transferrin, Coeruloplasmin, Albumin) Blutgerinnung (koagulatorisch, antikoagulatorisch) Entzündung, Immunabwehr (Akut-Phase-Proteine, Anti-Akut-Phase-Proteine, Komplementproteine, Immunglobuline) Strukturproteine Enzyme, Enzyminhibitoren Pufferfunktion (Hämoglobin) Regulation (Hormone) 64 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Proteine – Hyperproteinämie Hämatologische Neoplasien mit Immunglobulinvermerhung (z.B. Plasmozytom, Makroglobulinämie Waldenström) Paraproteinvermehrung Chronisch entzündliche Erkrankungen Leberzirrhose in kompensierten Stadien (wenn -Globulinvermehrung > Albuminverminderung) Pseudohyperproteinämie durch Dehydratation, Exsikkose (Hämatokrit erhöht!) 65 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Proteine – Hypoproteinämie Synthesestörung o o Antikörper-Mangelsyndrom Schwere Leberschädigung (Virushepatitis, tox. Leberschädigung) Eiweißmangelernährung (Hungerzustände, Anorexie, GIT-Tumor) Malabsorptionssyndrom (Zöliakie, Kwashiorkor, Z.N. Mesenterialgefäßverschluß, Divertikulose, Stenose Nahrungsmittelallergie) des Dünndarms, Darmtumore, Whipple-Krankheit, Proteinverlustsyndrom o o Renal (Glomerulonephritis, nephrotisches Syndrom) Enteral (exsudative Enteropathie, Darmerkrankungen mit chronische Durchfällen) o o o Hauterkrankungen, Verbrennungen Aszitis, Pleuraexsudat Chronische Hämodialyse Massive Blutung, Infusionstherapie 66 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Akute-Phase- / Negative-Akute-Phase-Proteine Akut-Phase-Proteine o o o o o o o o o C-reaktives Protein Serum-Amyloid-A Komplementkomponente (C3 und C4) Fibrinogen -1-Antitrypsin Haptoglobin Coeruloplasmin PMN-Elastase Lysozym Anit-Akut-Phase-Proteine o o o Albumin, Präalbumin Transferrin -Lipoprotein 67 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 C-reaktives Protein II In der Diagnostik der akuten Infektion der BSG überlegen. Interleukin-6 und andere Zytokine induzieren CRP-Bildung in der Leber Unspezifische Antwort auf entzünd. Prozess: 6 – 10 h (schneller als BSG) Plasmahalbwertszeit: ca. 24h Normalisierung nach Erkrankung ca. 2 Wochen (BSG ca. 4 Wochen) Nachweisgrenze: < 5 mg/l Bestimmungsmethoden: o o Quantitativ mit Nephelometrie Halbquantitativer Nachw. erhöhter Konz. (>10mg/l) mit Latex-Schnelltest Werte: o o o 10 – 50 mg/l noch viral 50 – 100 mg/l schwere Entzündung > 100 mg/l bakterielle Entzündung 68 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Blutsenkungsgeschwindigkeit (BSG) auch ESR = Erythrozytensedimantationsrate unspezifischer Suchtest bei V.a. entzündliche Erkrankung BSG reagiert träge, erst ca. 24 h nach Ingangsetzung einer Entzündungsreaktion Referenzbereich (in mm): m < 15, w < 20 (Patienten über 50a m < 20, w < 30) BSG erhöht: o o o Menstruation, Einnahme hormonelle Kontrazeptiva, Gravidität (4. SSW) Makrozytose, Anämie Vermehrung hochmolekularer Proteine (-Makroglobulin, Immunglobulin, Immunkomplexe, Fibrinogen) BSG erniedrigt: o o o Neugeborene Polyglobulie / Polycythaemia vera Erythrozyten-Anamolie 69 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Präanalytik + Analytik Totalprotein Material: Serum oder Plasma (Fibrinogen höher) Abnahme im Liegen (bis 10 % höhere Werte im Stehen) Stauung < 3 min (sonst bis zu 10 % höhere Werte) Nach aktiver Muskelarbeit bis 12 % höhere Werte Patient muss nicht nüchtern sein Biuret-Methode (falsch hohe Werte durch Hb [1 mg Hb täuscht 2 mg Protein vor], lipämische Seren, hohe Bilirubinkonzentrationen, lange Stauung, Röntgenkontrastmittel) Coomassie-Brilliant-Blau (für niedrige Konzentrationen geeignet) Streulichtmethode Urinteststreifen (Bence-Jones-Proteine werden nicht erfasst) Elektrophorese 70 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Relative Mobilität klinisch wichtiger Proteine Fraktion Serumelektrophorese Albumin Spezielles Protein mit vergleichbarer Mobilität Präalbumin I-Globulin I-Fetoprotein (AFP), I-Lipoprotein (HDL), IGlycoprotein, I-Antitrypsin (I-Pi) 2-Globulin Coeruloplasmin (Cp), CI-Esterase-Inhibitor (CI-INH), Haptoglobin (Hp), 2-Makroglobulin, Prä-Lipoprotein (VLDL) -Globulin -Lipoprotein (LDL), Hämopexin (Hx), Komplement, Transferrin (Tf), Fibrinogen, C-reaktives Protein (CRP), 2-Mikroglobulin, teilweise Immunglobuline -Globulin Immunglobuline (Ig) 71 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Hypoimmunglobulinämie Primäre (hereditäre) Defekte - meist im Kindesalter erhöhte Infektanfälligkeit - häufigster Defekt: isolierter IgA-Mangel => klinisch unauffällig Sekundär erniedrigte Immunglobulinwerte - starker Proteinverlust (beim schweren nephrotischen Syndrom) -verminderte Synthese (Tumorerkrankungen) - bei schweren Infekten - bei cytostatischer Behandlung - vermehrter Prot.abbau bei Hyperthyreose, myotoner Dystrophie und Autoimmunerkrankung 72 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Polyklonale Hyperimmunglobulinämie = kompetente Immunantwort auf Infektionen - IgM unmittelbar nach Geburt: pränatale (Virus-) Infektion - IgM im späteren Leben: + primäre Virusinfektion (als Primärantwort) + Infektionen in der Blutbahn mit trop. Parasiten (z.B. Malaria) + beim Auftauchen von Antigenen, die gegen die Ery-Oberfläche gerichtet sind - chronisch bakterielle Infektion + IgG, auch bei Autoimmunkrankheit; + bei Infektionen von Haut, Darm, Respirationstrakt IgA-Erhöhung (auch bei Autoimmunkrankheit) - DD Lebererkrankungen + primäre biliäre Zirrhose: IgM stark erhöht + Beginn akute Virushepatitis A: nur IgM auffällig + chronische Hepatits: IgG stark gesteigert, IgM + IgA mäßig erhöht - allergischer Formenkreis IgE-Erhöhung (niedrige IgE-Werte schließen manifeste Allergie nicht aus) - Parasitosen IgE-Erhöhung 73 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Monoklonale Hyperimmunglobulinämie = Paraproteinämie Benigne monoklonale Gammopathie, im hohen Lebensalter häufig Maligne Gammopathien: o IgG-Plasmocytome (relative Häufigkeit 58%) o IgA-Plasmacytom (relative Häufigkeit 23%) o Leichtkettenverhältnis / = 1,6 M-Gradient im -Globulinbereich oder zwischen und Renale Leichtkettenausscheidung in ca. 70 % der Fälle Bence-Jones (Leichtketten)-Myelom (relative Häufigkeit 14 %) o Leichtkettenverhältnis / = 2 M-Gradient im -Globulinbereich Renale Leichtkettenausscheidung in ca. 60% der Fälle Leichtkettenverhältnis / = 0,85 Anfänglich kein M-Gradient Starke Ausscheidung von Bence-Jones-Proteinen im Urin Makroglobulinämie Waldenström (relative Häufigkeit 13%) Leichtkettenverhältnis / = 1,0 M-Gradient im anod. Teil der -Globuline o.a.d. Auftragsstelle Renale Leichtkettenausscheidung in ca. 80 % der Fälle 74 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Metaboliten - Harnstoff Referenzwerte Neugeborene 1,0 - 7,0 mmol/l 6 - 24 mg/dl Säuglinge bis 6. Monat 2,0 - 7,0 mmol/l 12 - 24 mg/dl > 6 Monate 2,0 - 8,0 mmol/l 12 - 48 mg/dl Harnstofferhöhung = Azotämie Prärenale Azotämie o Zirkulationsstörung mit verminderter Nierendurchblutung (Schock, HI, Hypotonie o. Dehydratation) o Massiv gesteigerter Eiweißkatabolismus (Traumen m. Gewebseinschmelzung, Verbrennungen, Blutungen, Transfusionszwischenfälle, Fieber, Tumornekrosen) i.d.R. < 17 mmol/l Renale Azotämie o Einschränkung der globulären Filtrationsrate um mind. 50% bzw. bei einer Reduktion der Clearance auf 30-40 ml/min (akute+chronische Glomerulonephritiden, Pyelonephritis, Nephrosklerose u.b. Intoxikation) Postrenale Azotämie o Anhaltende Behinderung des Harnabflusses aus der Niere sowie Einschrämkung der Menge des Glomerulumfiltrats durch Rückstau (Steine, Tumoren, Missbildungen) Harnstofferniedrigung = physiologisch bei Kindern und Schwangeren, und bei proteinarmen Ernährungen 75 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Metabolite - Ammoniak Referenzwerte Neugeborene 1. Tag Neugeborene 5.-6. d Schulkinder + Adulte 30 - 114 µmol/l 31 - 134 µmol/l 24 - 48 µmol/l 51 - 245 µg/dl 53 - 144 µg/dl 41 - 82 µg/dl Ammoniakerhöhung im Plasma = Zeichen für einen schwersten Leberschaden (bzw. eines angeborenen Enzymdefekts) Höchstwerte im Finalstadium einer dekompensierten Leberzirrhose, höhere Werte auch bei schweren Verlaufsformen der Virus-Hepatitis und bei schweren Vergiftungen (Knollenblätterpilz). Erhöhte Werte ohne Leberparenchymschaden auch bei Porto-cavaler Shunt (ausgeprägte Umgehungskreisläufe der Leber). Erhöhte Harnstoffwerte können auch Ammoniakwert steigen lassen. Vermehrte Sezernierung von Harnstoff in den Darm und dort bakterielle Spaltung zu Ammoniak, der wieder ins Blut gelangt. Angeborene Enzymdefekte im Harnstoffzyklus, das Reye-Syndrom und eine schwere HepatoEncephalopathie unklarer (viraler?) Genese können mit deutlich erhöhten NH3-Werten einhergehen. 76 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Diabetes mellitus – nach Ätiologie I. Typ 1-Diabetes* (B-Zell-Zerstörung, die üblicherweise zum absoluten Insulinmangel führt) A. B. II. Immunologisch vermittelt Idiopathisch Typ 2-Diabetes* (kann sich von einer vorwiegenden Insulinresistenz mit relativem Insulinmangel bis zu einem vorwiegend sekretorischen Defekt mit Insulinresistenz erstrecken III. Andere spezifische Diabetes-Typen A. B. C. D. E. F. G. H. IV. Genetische Defekte der B-Zell-Funktion Genetische Defekte der Insulinwirkung Erkrankung des exokrinen Pankreas Endokrinopathien Medikamenten- oder chemikalieninduziert Infektionen Seltene Formen des immunvermittelten Diabetes Andere, gelegentlich mit Diabetes assoziierte genetische Syndrome Gestationsdiabetes (GDM) * Patienten mit jeglicher Form von Diabetes können in irgendeinem Stadium ihrer Erkrankung einer Insulintherapie bedürfen. Somit ist eine erforderliche Therapie mit Insulin kein geeignetes Klassifikationskriterium. 77 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Diabetes mellitus – differentialdiagnostisch Typ 2-Diabetes meist mittleres und höheres Erwachsenenalter oft asymptomatisch häufig keine Beschwerden Körpergewicht Ketoseneigung Insulinsekretion Insulinresistenz Typ 1-Diabetes meist Kinder, Jugendliche, frühes Erwachsenenalter akut bis subakut häufig Polyurie, Polydipsie, Gewichstverlust, Müdigkeit meist normalgewichtig ausgeprägt vermindert bis fehlend keine (oder nur sehr gering) Familiäre Häufung Konkordanz b. eineiig. Zwilling. Erbgang gering ca. 1/3 multifaktoriell (polygen) HLA-Assoziation Diabetesassozierte AK vorhanden ca. 90-95% oft ausgeprägt >½ multifaktoriell (sehr wahrsch. polygen, gen. Heterogenie möglich) fehlt fehlen Stoffwechsel Ansprechen auf orale Therapie Insulintherapie labil fehlend erforderlich stabil zunächst gut nur n. längerem Verlauf Manifestationsalter Auftreten Symptome meist übergewichtig fehlend oder nur gering subnormal bis erhöht oft ausgeprägt 78 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Diabetes mellitus - Diagnosekriterien Klassische Symptome (z.B. Polyurie, Polydipsie, ungeklärter Gewichtsverlust) und ein Gelegenheits-Blutgukosewert (venöses Vollblut) von 180 mg/dl Wiederholte Bestätigung eines Gelegenheits-Blutglukose 180 mg/dl ohne Symptome durch einen Nüchternblutgukosewert von 110 mg/dl Nachweis einer gestörten Glukosetoleranz weiterhin mit dem oGGT o Mind. dreitägige kohlenhydratreiche Ernährung o Durchführung morgens nach 12stünd. Nahrungsu. Alkoholkarenz o Keine Muskelanstrengung während der Untersuchung o Dosierung: 75 g Glukose beim Erwachsenen bzw. 1,75 g/kg KG bei Kindern Nüchtern ist definiert durch Fastenperiode von 8 Stunden Gelegenheitsblutglukose = zu jeder Tageszeit, ohne Beziehung zu Mahlzeiten 79 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Diabetes mellitus – Screening beim Gesunden Nüchternblutglukosebestimmungen sollen in Betracht gezogen werden bei allen Personen, die 45 Jahre oder älter sind. Bei Normalbefunden sollte eine Wiederholung nach drei Jahren erfolgen. Nüchternblutglukosebestimmungen sollten in Betracht gezogen werden bei jüngeren Personen oder in kürzeren Intervallen durchgeführt werden, wenn: Ein Übergewicht vorliegt (BMI 27 kg/m2) Ein/e erstgradig Verwandte/r einen Diabetes mellitus hat Eine Frau ein Kind > 4000g geboren hat oder bei ihr ein Gestationsdiabetes festgestellt wurde Eine arterielle Hypertonie vorliegt (Blutdruck 140/90 mmHg) Eine Dyslipidämie mit HDL-Cholesterin 35 mg/dl und/oder Triglyzeriden 250 mg/dl vorliegt Eine frühere Untersuchung eine gestörte Glukosetoleranz oder eine abnorme Nüchternblutglukose ergeben hat 80 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Diabetes mellitus – Spätsyndrome Je nach Häufigkeit des Auftretens von Hyperglykämien kommt es bei Diabetespatienten nach Monaten bzw. Jahren zu Mikro- und Makroangiopathien. Als Folge der entstehenden Zirkulationsstörungen kommt es zu folgenden Spätsyndromen: Kardiomyopathie und KHK (selten AP, häufig stummer Infarkt) Zerebralsklerose (meist ischämische Hirninfarkte) Nepropathie (Glomerulosklerose, Arterio-, Arteriolosklerose) Retinopathie (Mikroaneurysmen - kleine Blutungen - Proliferation von Netzhautgefäßen Glaskörperblutungen - Erblindungsgefahr) Säkundärglaukom und Katarakt (grauer Star: Trübung der Augenlinse unabhängig Von der Ursache) Polyneuropathie (bevorzugt in Peripherie, betrifft sensorische, motorische und autonome Nerven) Diabetisches Fußsyndrom (Fußödem, rissige Haut, Hyperkeratosen, Mykosen – Abszesse, Ulkus, Phlegmone, Nekrosen, Osteomyelitis, aufsteigende Infektion entlang der Sehnenscheide, Fiber, Sepsis) erhöhtes Infektionsrisiko (Harnwegsinfekte, Mykosen, Furunkel, Phlegmone, Osteomyelitis, Sepsis, Tbc) 81 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Diabetes mellitus – Langzeitparameter Im angegebenen Zeitraum ist eine retrospektive Beurteilung der Glykämie möglich: Blutzucker Harnzucker 5 – 15 min 5–6h (Nierenschwelle 150-180 mg/dl) Harnzucker Sammelurin Fructosamin Glykohämoglobin HbA1C Glykosylieres Haar u. Nägel 24 h 2 – 3 Wochen 6 – 8 Wochen 1 – 2 Jahre HbA1C Glykierung mit D-Glukose am N-terminales Valin der -Kette im HbA1 . Zunächst entsteht ein Aldimin (schnell, reversibel), dies lagert sich langsam und irreversibel zum Ketimin um (Amadori-Umlagerung) 82 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Diabetes mellitus – Glukose im Blut Untersuchungmaterial 1. 2. Kapillarblut (in Enteiweißungslösung [z.B. Uranylacetat, Perchlorsäure] oder in ein Hämolysiergemisch [Glykolysehemmstoff: z.B. Maleinimid o. NaF]). Venenblut (NaF- [2-3 mg/ml Blut] o. Maleinimid- [0,1 mg/ml Blut] Röhrchen, die außerdem gegen die Gerinnung 1 mg EDTA / ml Blut enthalten. Untersuchungsmethoden 1. 2. 3. Enzymatisches Verfahren mit Hexokinase und Glukose-6-phosphat-Dehydrogenase Enzymatisches Verfahren mit Glukose-Oxidase (GOD-Methode) Schätzung der Glukosekonzentration mit Teststreifen Referenzbereiche bei enzymatischer Glukosebestimmung (Kapillarblut) Nüchtern: Postprandial (1-2h) Hexokinase GOD Hexokinase GOD 60 – 100 mg/100 ml 55 – 95 mg/100 ml < 130 mg/100 ml < 125 mg/100 ml Abhängigkeit vom Untersuchungsmaterial Nüchternglukosewert im Kapillarblut bis zu 10 % höher als im venösen Blut. Postprandial kann der Wert um 20-60 mg/dl höher liegen. Plasma und Serum zeigen 10-15 % höheren Nüchternglukosewert als venöses Blut, um weitere 5 % steigt der Wert an, wenn das Plasma vor der Messung enteiweißt wird. 83 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Kohlenhydrate - Hyperglykämie Erkrankung Merkmal Diabetes mellitus Typ 1 Diabetes mellitus Typ 2 Sekundärer Diabetes mellitus z.B. nach Verlust von ca. 90% des (Pankreatopriver Diabetes Pankreasgewebes, im Verlauf einer akuten mellitus) Pankreatitis, im Verlauf einer chronischen Pankreatitis, durch Pankreasresektion Diabetes bei endokrinen M. Cushing, Phäochromozytom, Akromegalie, Erkrankungen Hyperthyreose Hämochromatose Die Eiseneinlagerungen in den Inselzellen können einen Diabetes hervorrufen Lebererkrankungen Bei etwa 20% der Patienten mit Leberzirrhose, chron. Hepatits und Fettleber stellt sich ein manifester Diabetes ein 84 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Kohlenhydrate - Hypoglykämie Erkrankung Merkmal Überdosierung Antidiabetika Insulinom Klinische Symptome gehäuft b. Werten < 40 mg/dl B-Zell-Tumor (endokriner Pankreas Tumor) Klinik: Whipple-Trias1) Große intraabdominale o. intrathorakale Tumoren wie z.B. Sarkome, Lebertumoren, Nebennieren-CA Extrapankreatische Tumoren Mangelernährung Körperliche Arbeit Malabsorption Alkoholabusus Glykogenosen Galaktoseintoleranz Fruktoseintoleranz Substratmangel Störung des Glykogenabbaus 1) hypoglykämische Anfälle nach Fasten od. körperl. Anstrengung, BZ unter 1,65 mmol/l bzw. 30 mg/dl, schlagartige Besserung durch i.v. Glukosezufuhr 85 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Lipide – Triglyzeride Triglyceringehalt setzt sich aus den endogenen Triglyceriden (Syntheseort: Leber) und den exogenen Triglyc. (befinden sich primär in Chylomikronen) zusammen. Nachweis über enzymatisches Verfahren, bei dem zunächst durch Lipase und Esterase die Spaltung in Glyzerin und freie Fettsäure erfolgt. Durch Glyzerin wird nach mehreren Reaktionsschritten NADH+H+ zu NAD+ umgewandelt (photometrische Bestimmung bei 365 nm) Referenzereich: o Kein Risiko < 150 mg/dl o Fragliches Risiko 150 – 200 mg/dl o Erhöhtes Risiko > 200 mg/dl Störfaktoren: o Freies Glycerin geht mit ein (Erhöhung um ca. 10 mg/dl) o Hämoglobin / Hämolyse (Hb > 2,0 g/l = zu hohe Triglycerid-Werte) o Ascorbinsäure (> 30 mg/l = Erniedrigung Triglyceride) o Bilirubin (> 10 mg/dl = Erniedrigung Triglyceride) Kühlschranktest: (nach einigen Stunden im Kühlschrank) o Rahmige Schicht über trüben Serum = Chylomikrone o Milchiges Serum = Hyperlipoproteinämie Typ I o Milchig-rahmiges Serum = Hyperlipoproteinämie Typ V 86 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Lipide – Cholesterin Gesamtcholesterin o Im Serum befindet sich ~ 30% in freier Form und ~ 70% als Cholesterinester o 60% des zirkulierenden Cholesterin entstammen der endogenen Synthese (Haut, Darmtrakt, Leber) und zu ca. 40% der Nahrung o Referenzbereiche: mg/dl (mmol/l) Alter Kein Risiko Mäßiges Risiko Hohes Risiko < 20 Jahre < 170 (4,4) > 170 (4,4) > 185 (4,8) 20 – 30 Jahre < 200 (5,2) > 200 (5,2) > 220 (5,7) 30 – 40 Jahre < 220 (5,7) > 220 (5,7) > 240 (6,2) > 40 Jahre < 240 (6,2) > 240 (6,2) > 260 (6,7) HDL-Cholesterin o 1-Lipoproteine o Proteine (~ 50%), Phospholipide (~ 30%), Cholesterin (~ 18%) und Triglyceride (~ 5%) o Schutzwirkung im Sinne eines antiatherogenen Faktor o Bei Therapie möglichst keine HDL-Absenkung Kein Risiko Mäßiges Risiko Hohes Risiko Frauen > 65 mg/dl 65 – 45 mg/dl < 45 mg/dl Männer > 55 mg/dl 55 – 35 mg/dl < 35 mg/dl LDL-Cholesterin o -Lipoproteine o Cholesterin (~ 45%), Phospholipide (~ 23%), Proteine (~ 20%) und Triglyceride (~ 10%) Kein Risiko Mäßiges Risiko Hohes Risiko Frauen + Männer < 150 mg/dl 150 – 190 mg/dl > 190 mg/dl Mit zusätzl. Risikofaktor < 130 mg/dl 87 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 Lipide – Cholesterin II Berechnung des LDL-Cholesterins nach der FriedewaldFormel Triglyceride LDL Cholesterin Gesamtcholesterin HDL Cholesterin 5 Der artherogene Index LDL Cholesterin HDL CHolesterin o Werte über 2 sind verdächtig o Werte über 4 sind prognostisch ungünstig 88 Klinische Chemie D. Frambach, 2002/2003 89
