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Universitätsklinikum Düsseldorf Laborchemische Entzündungsdiagnostik

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UniversitätsklinikumDüsseldorf

Laborchemische Entzündungsdiagnostik

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„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

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„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)

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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)

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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

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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 Makrophagen Endothelaktivierung, Fieber

Entzündungsmediatoren(eine Auswahl)

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„Die Invasion schreitet voran“

Durch Zytokine ausgelöste systemische Reaktionen

APR SIRS / Sepsis MODS

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Systemische Reaktionen

Akute-Phase-Reaktion: frühe systemische Reaktion

Systemisch-inflammatorisches Response-Syndrom: klinische Reaktion auf einen nicht-spezifischen Reiz, die ≥2 derfolgenden 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

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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

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Fieber

Phagozytose

(Bakterien, Fremdstoffe, Zelltrümmer)

Freisetzung von Pyrogenen

(Zytokine)

Sollwertverschiebung im ZNS-Temperaturzentrum

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Fieberkurvenverläufe

Intermittierend

(Tagesschwankungen >2°C)

Remittierend

(Tagesschwankungen bis zu 2 °C

Konstant

Undulierend

(Fieberanstiegeinige Tage ContinuaEntfieberungneuer Fieberschub)

Sepsis, Pneumonie

HWI, Sinusitis

Tumore, bakt. Endokarditis

M. Hodgkin

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Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG)

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Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG)

Normalwerte 1. Stunde:

♂ < 15 mm

♀ < 20 mm

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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 ↓

Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG)

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Serumproteinelektrophorese

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Serumproteinelektrophorese

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Leukozyten und Differentialblutbild

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Leukozytosen

Infektionen

Nekrose (Trauma, OP, Myokardinfarkt)

Stoffwechselstörungen (Gicht, Urämie, Vergiftung)

Tumoren

Körperliche Belastung, Schreileukozytose

Cave: Glucocorticoid-Therapie

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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

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Akute-Phase-Proteine

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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

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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)

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CRP-Verlauf nach komplikationsloser Colon-Resektion

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CRP- und BSG-Verlauf bei bakterieller Meningitis

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Prognostische Bedeutung des CRP beim Herzinfarkt

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Qualität von Entzündungsmarkern

akute Entzündung chronische Entzündung

Fieber gut mässig

BSG mässig gut

Elektrophorese mässig gut

Leukozytose gut mässig

CRP sehr gut mässig

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Sensitivität und Spezifität von Entzündungsmarkern

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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)

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Verlauf der Serumkonzentrationen der Zytokine bei Sepsis

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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 (PCT)

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Procalcitonin

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Procalcitonin

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PCT versus CRP

PCT-Anstieg ist ein besserer Indikator für Schwere der Infektion und Organdysfunktion als CRP

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PCT versus CRP

PCT unterscheidet besser zwischen einer bakteriellen Infektion und nicht-infektionsbedingten Entzündungsreaktionen als CRP

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Verlauf der Serumkonzentrationen von Entzündungsparametern

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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-WerteUntersuchungen: Rö-Thorax, Echo normal, keine pulmonären Infiltrate, kein Pleura- oder PerikardergußTherapie: Volumengabe darunter Besserung der hämodynamischen SituationAm 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.

Ein klinischer Fall