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Universitätsklinikum Düsseldorf
Laborchemische Entzündungsdiagnostik
„Hilfstools gegen die Invasion“-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
„Kampf gegen die Invasion“
Chemotaxis Erkennung des Fremden (LPS-Rezeptoren, Komplementrezeptoren…)
Phagozytose Die Phagozyten fressen die Mikroben nur, wenn die Mikroben für sie hübsch mit Butter bestrichen sind“ (Opsonierung)
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)
Entzündungsreaktion
-
Myelopoese im KM ↑ Synthese von Akute-Phase-Proteinen in Leber ↑ Aktivierung des Endothels Diapedese Permeabilität der Blutgefäße ↑ Ödem Gefäßdilatation Erwärmung, Rötung Aktivierung von Abwehrzellen Fieberverursachung
Entzündungsmediatoren (eine Auswahl)
Substanz
Herkunft
Wirkung
- Histamin
Mastzellen, Basophile
Gefäßdilatation, Permeabilität ↑
- Serotonin
Thrombozyten
Gefäßdilatation, Permeabilität ↑
- Bradykinin
Mastzellen, Basophile
Gefäßdilatation, Permeabilität ↑
- Leukotriene
Granulozyten, Makrophagen
Chemotaxis
- Prostaglandine ubiquitär
Schmerzauslösung, Gefäßdilatation
- PAF
Granulozyten, Makrophagen
Degranulation von Thrombo-, Granulozyten
- O2-Radikale
Makrophagen, Neutrophile
Membranschädigung, Zytotoxizität
- IL-6
T-, B-Zellen, Makrophagen
Induktion der APR, Fieber
- IL-8 Zytokine Monozyten, Makrophagen
Chemotaxis, Aktivierung von Neutrophilen
- TNF
Endothelaktivierung, Fieber
Makrophagen
„Die Invasion schreitet voran“
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
Intermittierend
Sepsis, Pneumonie
(Tagesschwankungen >2°C)
Remittierend
HWI, Sinusitis
(Tagesschwankungen bis zu 2 °C
Konstant
Tumore, bakt. Endokarditis
Undulierend
M. Hodgkin
(Fieberanstiegeinige Tage ContinuaEntfieberungneuer Fieberschub)
Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG)
Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG)
Normalwerte 1. Stunde: ♂ < 15 mm ♀ < 20 mm
Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG)
sensitiv jedoch nicht spezifisch Suchverfahren bei V.a. entzündliche Erkrankungen träge Reaktion Anstiege erst ca. 24h nach Beginn der Entzündung Prozentualer Beitrag der Plasmaproteine: ca. 55% Fibrinogen, Rest: α2-Makroglobulin,
Immunglobuline, Albumin Fehlerquellen: erhöhte / erniedrigte Citratanteile, Umgebungstemperatur diverse Einflüsse: - Polyglobulie verlangsamt die Sedimentation BSG ↓ - Erys ↓ BSG ↑, aber gleichzeitige Mikrozytose wirkt der BSG-Erhöhung entgegen - Makrozytose BSG ↑ - Erythrozytenanomalien (Poikilozytose…) BSG ↓
Serumproteinelektrophorese
Serumproteinelektrophorese
Leukozyten und Differentialblutbild
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 physiologische Bedeutung noch unklar
Komplementfaktoren Opsonierung, Chemotaxis, Lyse der Bakterienwand Gerinnungsstatus: Fibrinogen, FVIII, vWF Wundheilung Metallbindende Proteine: Haptoglobin Entfernung von Hämoglobin und „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 - Überwachung von schwerkranken und immunkomprimierten Patienten (z.B. postoperativ, Intensivstation, nach Transplantation)
CRP-Verlauf nach komplikationsloser Colon-Resektion
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
Interleukin-6 (IL-6)
Glykoprotein Produktionsorte: T-Zellen, Monozyten / Makrophagen, Endothelzellen, Granulozyten Referenzbereich: 2,6-11,3 ng/l Funktion: Stimulierung der Hämatopoese, T-Zell-Aktivierung, Freisetzung von Akute-Phase-Proteinen aus der Leber Reaktionszeit: ca. 4h Indikation: - Neugeborenen-Sepsis (besonders innerhalb der ersten 48h)
- Focussuche möglich, da in lokalen Körperflüssigkeiten messbar - frühe Abstoßungsdiagnostik (z.B. bei Nieren-TX)
Verlauf der Serumkonzentrationen der Zytokine bei Sepsis
Procalcitonin (PCT)
Prohormon von Calcitonin Biologische Funktion: unbekannt Synthese durch verschiedene Zelltypen und Organe nach proinflammatorischer Stimulation Reaktionszeit: ca. 4h Raferenzbereich: < 0,5 µg/l Indikation: -Erkennen von schweren bakteriellen, pilzbedingten und parasitären Infektionen (insbesondere bei Sepsis, SIRS, MODS) 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) -Prognosemarker (hohe Spiegel korrelieren mit einer schlechten Prognose)
Procalcitonin
Procalcitonin
PCT versus CRP
PCT-Anstieg ist ein besserer Indikator für Schwere der Infektion und Organdysfunktion als CRP
PCT versus CRP
PCT unterscheidet besser zwischen einer bakteriellen Infektion und nichtinfektionsbedingten Entzündungsreaktionen als CRP
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.
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