eisenstoffwechsel eisenmangel-, infekt-, tumoranämie · von hämatokrit ( hkt ) • hb frauen :...
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EisenstoffwechselEisenmangel-, Infekt-, Tumoranämie
Klinikum Bremen - Mitte gGmbHBremer Zentrum für Laboratoriumsmedizin GmbH
Peter C. Fink
Resorptionsfördernde
• Fleischreiche Ernährung mit hohem Häm-gebundenen Fe3+-Anteil
• Saures, reduzierendes Milieu bei hohem Obst- und Gemüse-Anteil
Resorptionshemmende
• Verminderte Magensaftsekretion im Alter (Schleimhautatrophie)
• Niedriger Anteil zweiwertigen (Fe2+) Nahrungseisens bei einseit-iger Ernährung (Vegetarier)
• Bildung nicht – absorbierbarer Eisen-haltiger Komplexe bei starkem Kaffee- und/oder Teekonsum
Eisenstoffwechsel: Einflüsse
Funktionseisen 80 %• Hämoglobin 65 %• Myoglobin 10 %• Enzyme 5 %
Katalase, Peroxidase, Cytochrome
Depoteisen 20 %
• Ferritin, Hämosiderin 20 %
Transporteisen 0,1–0,2%• Transferrin – Fe3+
Hämoglobin65%
Myoglobin10%
Enzyme5%
Ferritin, Hämosiderin20%
Transporteisen0,1%
Hämoglobin
Körpereisen - Gesamtbestand
Körpereisen – Gesamtbestand : ♀: 3,4–4 g / ♂: 4–5 g
Hämoglobin - Molekül – Struktur
Oxidationszahl beim Eisen Oxidationszahl beim Eisen –– HHäämm -- KomplexKomplex
• Oxy-Hb: oxygeniertes Hämoglobin, das durch Anlagerung je eines Sauerstoffatoms an eine Hämgruppeentsteht.
• Desoxy-Hb: Hämoglobin ohne Sauerstoff, zum Beispiel im venösen Blut.
• Methämoglobin (MetHb): Das normalerweise zweiwertige Eisen (Fe2+) ist zu dreiwertigem Eisen (Fe3+) oxidiert .
• MetHb kann Sauerstoff binden, ihn aber nicht abgeben.
Eisenstoffwechsel
Erythropoetin (EPO)
Pro-erythroblast
BasophilerErythroblast Polychromatische
Erythroblast OrthochromatischeErythroblast
RetikulozytErythrozyt
KM
PB
Sauerstoffsättigung
SauerstoffsensorNiere
• Erythrozytenkonzentration: 4,2 / 4,6 – 5,4 / 6,2 x T/l (Frauen/Männer)
Lebensdauer der Erythrozyten: 120 TageNeubildung der Erythrozyten: 2 x 1011 Erythrozyten / Tag
• EPO ist ein hämatopoetischerWachstumsfaktor
Ziel: Konstanzerhaltung der zirkulierenden ErythrozytenmengeBildung: Fetus: Leber; Erwachsene: Niere 85-90%, Juxtaglomerulärer
Apparat: Peritubuläre Fibroblasten, Endothelzellen der um die Nierenkanälchen gelegenen Kapillaren; 10 -15% Hepatozyten, Milz, Gehirn, Gebärmutter
Regulation: Gewebshypoxie, Hb-Sauerstoffsättigung < Schwellenwert
• Funktion: - Proliferation der Erythropoese- Differenzierung der Erythropoese- Beschleunigung der Hb-Synthese- Beschleunigung der Transferrin-Rezeptor-Expression- Verkürzung des Reifeprozesses der Erythroblasten- Stimulation der Retikulozyten-Freisetzung aus KM
Erythropoe(i)tin (EPO)
Siderozyt: Eisengranula enthaltender Erythrozyt
Siderozyt
Blaugrüne Eisengranula
Siderosom
Hämosiderin Fe+++
(Pappenheim Körperchen)Eisenhaltige blaue Partikel
Hämosiderin positive-Zellen nach Pappenheim - Färbung
Ferritin – Molekül - Aufbau
• Basische Isoferritine
• eisenreich
• Leber
• Milz
• Knochenmark
• Saure Isoferritine
• eisenarm
• Plazenta
• Herz
• Tumore
Ferritin: Eisenspeicherprotein (MW: > 440 kD)
Isoferritine: Unterschiedliches Trennverhalten bei Isoelektrofokussierung (pH 3,5 – 9,5)
Plasmaferritin ist basisch, korreliert mit Gesamt-Körpereisen-Speichern (Ausnahme: Eisenverteilungsstörungen)
Ferritin - Konzentrationserhöhungen
• Indiz für eine Eisenüberladung
• Leberparenchymschäden (d.h. verminderte Plasma-Ferritin Clearance durch die Leber)
• Infektionen, chronische Entzündungen
• Maligne Erkrankungen (Hepatomen, Mamma-Pankreas-, Prostata und Bronchial-Ca, Neuro-blastom, Lymphome - Leukämien)
Hereditäre Hämochromatose(HH)
• Eisenüberladungszustand, der durch ein erhöhtes Ferritinund eine erhöhte Transferrinsättigungcharakterisiert ist.
• Die Erkrankung beruht auf einer Fehlregulation der Eisenaufnahme im oberen Dünndarm
• Vermehrte Eisenablagerung in der Leber, im Herz (Cardiomyopathie) in den Gelenken, dem Pankreas (Diabetes) und den endokrinen Drüsen z.B. Hypophyse
• Spätfolgen: Leberzirrhose, Arthrose, Hypogonadismus.
• Ursache ist eine Punktmutation im HFE-Gen an Position 845.
MHH Lichtinghagen
MHH Lichtinghagen
Pat. E. geb. 01.10.1927
Klinik: Verfärbung der Haut, Lebercirrhose
Was wird aus labordiagnostischer Sicht unter Anämie verstanden?
• Konzentrationserniedrigung der Erythrozytenzahl
• Konzentrationserniedrigung des Hämatokrits
• Konzentrationserniedrigung des Hämoglobins
• unterhalb des geschlechts- und altersklassen-spezifischen Referenzbereiches
Anämie
• Definition: Verminderung von Hämoglobin ( Hb ) und von Hämatokrit ( Hkt )
• Hb Frauen : < 12,0 g/dl Hkt Frauen: < 36 %; 0,36 l/l
Männer : < 13,0 g/dl Männer: < 40 %; 0,40 l/l
Bei allen Überlegungen zur Diagnostik und Therapie, eine Anämie ist stets nur die Folge einer Erkrankung bzw. Störung.
• Eine Anämie wird durch Mess- und Kenngrößen (Früherkennung) sowie klinische Merkmale charakterisiert
Klinische Merkmalsausprägungen der Anämie
• Dyspnoe (bei Belastung, Treppensteigen, Einkaufen)
• Tachykardie, Herzklopfen
• Kopfschmerzen, Leistungsabfall, Schwäche, Abgeschlagenheit
• Blässe der Haut und Schleimhaut
Blässe des Nagelbettes
Blässe der Gesichtsfarbe
Ursachen der Anämie
Kleines Blutbild –Anämie Schnelldiagnostik
(g/dl; g/l)(T/l; 1012/l; /pl)
(G/l; 109/l; /nl)(G/l; 109/l; /nl)
Welche Laboruntersuchungen sind richtungsweisend bei der Abklärung einer
Anämie?
4 3 2 1 0
Normal ist eine Reifungszeit von 4 Tagen, davon 2-3 Tageim Knochenmark (KM) und einen Tag im peripheren Blut.
PB KM
Retikulozyt (Heilmeyer Stadien)
Morphologische Definition der Retikulozyten
(Heilmeyer 1932, Seip 1953)
Stadium IKnäuelform
0.1%
Stadium 0 Orthochromatische Erythroblasten
Stadium IVKörnchenform
61.0 %
Stadium IINetzförmig
7.0 %Stadium III vollständigeNetzform 32.0 %
Darstellung der Substantia reticulogranulofilamentosa nach Supravitalfärbung
Mit Supravitalfarb-stoffen wird im Zellinneren ein feines netzartiges Gerüst, die sogenannte Substantiareticulogranulofila-mentosa, dargestellt, die aufgrund ihrer Ausdehnung und Anordnung zu einer Einteilung der Retikulozyten in vier Stadien geführt hat.
THROMBOZYTEN
VOLUMEN
RETIS
ERYTHROZYTEN
High LLS Retis
1 – Reife Retikulozyten2 – Unreife (High LS) Retikulozyten
IRF = (Anz. HLSR / Reti ges.)
HLR% = (Anz. HLSR / ges. ERY) x 100
LEUKO
Der IRF wird berechnet als das Verhältnis zwischen den „High LLS Reticulocytes“(obere 8 Kanäle) und den gesamten Retikulozyten in allen 10 Kanälen
Immature Reticulocyte Fraction (IRF)
Immature Reticulocyte Fraction (IRF)Ein log. Lichtstreuungshistogramm der Retikulozyten wird erstellt und per Software in 10 Kanäle unterteilt. Die Zellen in den oberen 8 Kanälen werden als sogenannte „High LLS
Reticulocytes“ (Retikulozyten mit hoher log. Lichtstreuung) bezeichnet und gezählt.
Messprinzip RET-Kanal
RBC
PLT-O
WBC/ NRBCLFR MFR HFR
IRF
� Zählung und „Differenzierung“ der Retikulozyten durch:
Fluoreszenzintensität (DNA-/RNA-Gehalt) und Vorwärtsstreulicht (Volumen)
Zusammenfassung Messprinzip
LFR : Low Fluorescence Retikulocyte � Reife Retikulozyten
MFR: Medium Fluorescence Retikulocyte� MittelreifeRetikulozyten
HFR: High Fluorescence Retikulocyte � Unreife Retikulozyten
IRF: Immature Retikulocyte Fraction � MFR + HFR
Je unreifer der Retikulozyt, desto stärker die Fluoreszenzanfärbung.
Immature Reticulocyte Fraction (IRF)
• zur Beurteilung der Frühphase der Erythropoese nach erfolgreiche Knochen-
marktransplantation bei leukämischen Patienten.
• zur Einschätzung der Knochenmarkserholung nach Chemotherapie.
• zur Beurteilung der Gewebe-Sauerstoff-(unter) versorgung bei Patienten mit Lungen- und Herzerkrankungen; die gesteigerte Erythropoetin-Bildung führt zur erhöhtem IRF.
• zur Beurteilung der neonatalen Hypoxie.
• zur Beurteilung der Erythropoese-Aktivität von Hämodialyse-Patienten; die gesteigerte Erythropoese nach Substitution mit Erythropoietin und/oder Eisen führt zur vermehrten Ausschwemmung von Retikulozyten in das periphere Blut und damit zu einem raschen Anstieg der IRF.
Welche Laboruntersuchungen sind richtungsweisend bei der Abklärung einer
Anämie?
Mittleres Erythrozytenvolumen (MCV)
Hämatokrit (l/l)MCV = -------------------------- fl
Erythrozytenzahl (T/l)
• Das Einzelerythrozytenvolumen ist im Gegen-satz zur Erythrozytenzahl und zum Hämatokrit-wert, die von verschiedenen Faktoren abhängig sind, absolut.
Erythrozytenindices
• MCV erhöht bei: Neugeborenen, physiologisch bedingt • Megaloblastärer Anämie• Makrozytose• Retikulozytose• Überwachung des Alkoholismus:
Folsäure-Vitamin- B12-Mangel? Osmotischer Effekt des Ethanols? Effekt → Erythropoese?
• Kälteagglutinine ( Kälteautoantikörper )
• MCV vermindert: Eisenmangel, mikrozytärer Anämie
Diagnostische Bewertung von MCV
Der Hämoglobingehalt des Einzelerythrozyten (HbE) ist eine reale Größe, wie das Einzelerythrozytenvolumen. Er sagt unmittelbar etwas über die Erythropoese aus und ist unabhängig vom Gesamtblut und vom Plasmavolumen.
Mittleres korpuskuläres Hämoglobin (MCH)
Hämoglobin [g/l] 145MCH = ------------------------- ---- = 29 pg
Erythrozytenzahl x T/l 5.0
Erythrozytenindices
• Hypochrome-mikrozytäre Anämie: Eisenmangelanämie
MCH ↓, MCV ↓ Chron. Blutung z.B.: Koloncarcinom
Hypermenorrhoe
• Normochrome-normozytäre Anämie: Akute Blutung, MCH, MCV Blutverlust
PanmyelophtiseKM-Hypoplasie
• Hyperchrome-makrozytäre Anämie:Magenresektion, Perniciöse A.mie
MCH ↑, MCV ↑ DNS-Synthesestörung bei Vitamin B12-
und/oder Folsäuremangel, C2H5OH -induzierter Leberschaden
Diagnostische Bewertung von MCH
Welche Laboruntersuchungen sind richtungsweisend bei der Abklärung einer
Anämie?
Welche Messgrößen zeigen intravasale Hämolyse an?
- Haptoglobin
• Eisen ( Fe )
• Transferrin – EBK ( Tf )
• Transferrinsättigung ( TfS )
• Löslicher Transferrin – Rezeptor ( sTfR )
• Ferritin
• Haptoglobin, Hämopexin, LDH, freies Hb im Plasma, Kalium
• Folsäure im Serum und Folsäure im Erythrozyten
• Vitamin B 12, Vitamin B 6
• Erythropoetin ( EPO )
• Retikulozyten
• Immature Reticulocyte Fraction ( IRF )
• % Anteil hypochromer Erythrozyten
• Erythrozyten - Indices (MCV, MCH)
Messgrößen zur Beurteilung von Anämien
Welche Laboruntersuchungen sind richtungsweisendbei der Abklärung einer Anämie?
• Zahl der Retikulozyten
• Erythrozytenindices (MCV, MCH)
• Hämolyse-Paramter
• Blutausstrich (Mikroskopie) (Ausstrich-, Färbemodul; manuell)Erythrozytenmorphologie
Leistungsmerkmale vom LH-750 (Fa. Beckman & Coulter)(Softwarerevision 2 B 1)
Welche Laboruntersuchungen sind richtungsweisendbei der Abklärung einer Anämie?
• Zahl der Retikulozyten
• Erythrozytenindices (MCV, MCH)
• Hämolyse-Paramter
• Blutausstrich (Mikroskopie) (Ausstrich-, Färbemodul; manuell)Erythrozytenmorphologie
Erymorph
Fragmentozyt - Red Blood Cell ( RBC )
Akanthozyt
Entfetteter staubfreier Objektträger
Anämie Basisdiagnostik
Retikulozytenzahl - IRFerhöht
Ja Nein
Hämolyse-Zeichen?- Kalium- LDH- Haptoglobin- freies Hb im Plasma- Bilirubin indirekt
MCV MCH
HämolytischeAnämie
Ja Nein
Blutungs-Anämie
HypochromeAnämie
NormochromeAnämie
Hyperchrome Anämie
erniedrigt erhöht
Eisenstoffwechsel-Störung
Nicht eisenbedingte Erythropoese-Störung
Gesteigerte Ery-Zerstörung
Gesteigerter Ery-Verlust
Differentialdiagnose: Hämolytische AnämieDifferentialdiagnose: Hämolytische Anämie
Intravasale Hämolyse
CD55, CD59Bluttrans-
fusionErythrozyten-
enzymeOsmotische
ResistenzMedikamente Hb-Anomalie Hepatopathie
Agglut-inine
PNH Transfusions-zwischenfall
PyruvatkinaseGlucose-6-P-DH
KongenitaleSphärozytose
Penicillin,Antibiotika
HbS, HbC,HbE, HbMHb-SyntheseDefekte:a-, β-, γ-, δ-Ketten
TargetzellenSiderozytenAkanthozytenFragmentozyten, SchizozytenElliptozytenMikrosphärozytenErythrozytenagglutinate
HepatitisA, B, C, D, E
Erythrozyten-Fragmentations-
syndrom
Immun-hämolyse
Eisenmangelanämie - Geräteprotokoll
Eisenmangelanämie
Perniziöse Anämie-01
Bezeichnung für Bilirubinfraktionen
Chromatographisch Chemisch Analytisch (Azoderivate)
α-Fraktion Unkonjugiertes Bilirubin „indirektes“ Bilirubin
β-Fraktion Monoglucuronid „direktes Bilirubin“
γ-Fraktion Diglucuronid
δ-Fraktion Albumin kovalent gebundenes Bilirubin
Autoimmunhämolytische Anämie ?
Perniziöse Anämie-02
Fe-Verteilungsstörung-PSA-Tumor
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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