Vorlesung Hämostaseologie WS 2008/09 Hämorrhagische Diathese Einführung in die klinisch-chemische Diagnostik und ihre pathobiochemischen Grundlagen Dr. med. Derik Hermsen, OA Zentrallabor, Hämostaseologe

Gleichgewicht der Gerinnung

Hämorrhagische Diathese Klinischer Leitbefund: (inadäquate) Blutung Vaskulär bedingt • angeboren (M. Rendu Osler) • erworben (Purpura seniles) Thrombozytär bedingte Störungen • Thrombozytopenie (aplastisch / M. Werlhof) • Funktionsstörung (Bernard Soulier Syndrom / Thrombasthenie Glanzmann-Naegeli ) Koagulopathien • angeboren (Hämophilie A + B) • erworben (Vit. K-Mangel, Lebererkrankung) Störung der Fibrinolyse • Hyperfibrinolyse

Übersicht: Hämostase

Übersicht: Hämostase Primäre Phase: vaskulär und zellulär Reflektorische Vasokonstriktion Thrombozyten-Adhäsion Thrombozyten-Transformation Thrombozyten-Aggregation Freisetzung von Faktoren Sekundäre Phase: plasmatisch Enzyme der Gerinnungs-Kaskade

Übersicht: Hämostase Gefäßwand: Gewebsfaktor (TF), vWF, Kollagen u.a. Endothel: Barrierefunktion, pro- und antikoagulatorische Mediatoren und membranständige Faktoren u.a. Thrombozyten: Aggregation, Sekretion, prokoagulatorische Membranen u.a. Gerinnungsfaktoren als aktivierbare Proteasen oder Inhibitoren: Thrombin, Antithrombin u.a. Fibrinogen als Substrat der Koagulation

Primäre Hämostase Wegfall der Endothel-Barriere, freiliegendes Kollagen Reflektorische Vasokonstriktion Plättchenadhäsion

Primäre Hämostase Thrombozytenadhäsion Freie Kollagenfibrillen von Willebrand –Faktor Fibrinogen Thrombin Thrombozytenadhäsion (vWF/GPIb, Kollagen/GP Ia, ) Thrombozyten-Transformation Freisetzung von Faktoren (Thromboxan A2 u.a.) Exprimieren von Oberflächenrez. für Gerinnungsproteine Thrombozyten-Aggregation (GP IIb/IIIa)

Primäre Hämostase Thrombozytenaggregation

Primäre Hämostase ADP Rezeptor Blocker (Clopidogrel) ADP

Diagnosegang: Blutungsneigung                                    

Diagnosegang: Blutungsneigung

Diagnosegang: Blutungsneigung Klinischer Leitbefund: (inadäquate) Blutung Vaskulär bedingt angeboren (M. Rendu Osler auto. dominant, Gefäßbindegewebes, Epistaxis, Teleangiektasien und arteriovenöse Fehlbildungen in inneren Organen erworben (Purpura seniles) Thrombozytär bedingt Thrombozytopenie (aplastisch / M. Werlhof) Funktionsstörung (Bernard Soulier Syndrom / Thrombasthenie Glanzmann-Naegeli u.a.) Koagulopathien angeboren (Hämophilie A + B) erworben (Vit. K-Mangel, Lebererkrankung) Störung der Fibrinolyse Hyperfibrinolyse                                    

Diagnosegang: Blutungsneigung Klinischer Leitbefund: (inadäquate) Blutung Vaskulär bedingt angeboren (M. Rendu Osler, auto. Dominant, Gefäßbindegewebes, Epistaxis, Teleangiektasien und arteriovenöse Fehlbildungen in inneren Organen erworben (Purpura seniles) Thrombozytär bedingt Thrombozytopenie (aplastisch / M. Werlhof) Funktionsstörung (Bernard Soulier Syndrom / Thrombasthenie Glanzmann-Naegeli u.a.) Koagulopathien angeboren (Hämophilie A + B) erworben (Vit. K-Mangel, Lebererkrankung) Störung der Fibrinolyse Hyperfibrinolyse                                    

Kenngröße: Thrombozytenzahl                                      Typische punktförmige Blutungen (Petechien) an der unteren Extremität eines Patienten.

Thrombozytopenie: Ursachen Bildungsstörung durch gestörte Knochenmarksfunktion bei (seltenen) angeborenen Störungen Erkrankungen mit Beeinträchtigung des KM (Leukosen, Myelome, Karzinommetastasen) medikamentöse bzw. toxische Schädigung Umsatzstörungen häufig immunologisch bedingt mechanisch bedingt • akute oder chron. Immunthrombozytopenie (ITP) • Verbrauchskoagulopathie • HIT Typ I / II                                    

Kenngröße: Thrombozytenzahl Indikation Überprüfung der primären Hämostase Nachweis und Verlaufskontrolle einer Verbrauchskoagulopathie Präanalytik Probenmaterial • Venenblut (EDTA z. Blutbild-Untersuchung; Citrat) • (Kapillarblut) • Plättchenreiches Plasma (PRP) aus EDTA- oder Zitrat- Vollblut (9 Teile Blut in 1 Teil 0,11 M Na-Citrat-Lösung) (Verdünnung!)                                    

Kenngröße: Thrombozytenzahl medizinische Beurteilung Referenzbereich Neugeborene: 100 – 250 Gpt/l Erwachsene: 150 – 350 x 103/µ/l diagnostische Wertigkeit • < 100.000 µ/l: Thrombozytopenie Störungen der Bildung (Produktionsdefekt), der Verteilung oder im Umsatz (beschleunigter Abbau) der Thrombozyten • < 30.000 µ/l: Spontanblutungen möglich • < 10.000 µ/l: Gefahr lebensbedrohlicher Blutungen                                    

Primäre Hämostase: Thrombozytopathie ADP Rezeptor Blocker (Clopidogrel) ADP

Thrombozytopathie: Ursachen Hereditär: Störungen der Adhäsion (Bernard-Soulier, Gp Ib/V/IX) Störung der Aggregation (Glanzmann, Gp IIb/IIIa) Störung der Sekretion (Storage-Pool-Disease) Platelet-type VWS (Gp Ib/V/IX) Erworben: Medikamente (Cyclooxigenasehemmer: ASS, ADP-Rezeptorantagonisten: Clopidogrel, Gp IIb/IIIa-Antagonisten (z.B.ReoPro) extrakorporale Zirkulation chronische Niereninsuffizienz Hämatologische Erkrankungen                                    

Kenngröße: Blutungszeit                                     Indikation Suchtest zur Erkennung von Störungen der primären Hämostase, insbesondere: • V. a. von Willebrand-Jürgens-Syndrom • z. A. Thrombozytopathie, (Thrombozytopenie) • (Kontrolle der Therapie mit Thrombozytenaggregationshemmern) Präanalytik Probennahme, Probenmaterial, Vorgehen • Vollblut nach oberflächlicher Stichverletzung

Kenngröße: Blutungszeit n. Ivy ca. 1 mm tiefe Wunde gesetzt, alle 15 Sekunden werden die austretenden Bluttropfen ohne Berührung des Wundrandes abgesaugt Zeitmessung bis zum Ende des Blutaustritts Referenzbereich: 3 min bis ca. 8 min Nachteile : Untersucherabhängig Nicht gut „standardisiert“ Grosse Streubreite Nicht beliebig oft wiederholbar Infektions- und Blutungsgefahr Sensitivität relativ niedrig, d.h. leichte Störungen der Thrombozytenfunktion können übersehen werden.                                    

Kenngröße: Blutungszeit medizinische Beurteilung Referenzbereich: 3 min. bis ca. 8 min. diagnostische Wertigkeit: • bei kleinerer Verletzung vor allem abhängig von Thrombozytenzahl und – funktion • Verlängerung bei Thrombozyten < 100.000 µ/l • Verlängerung bei Thrombozytopathien • Verlängert bei von Willebrand-Jürgens-S. • bei Therapie mit Thrombozyten-Aggregationshemmern (z.B. ASS) prädiktiver Wert zum Ausschluss einer Blutungsneigung prä-OP nicht nachgewiesen                                    

Beziehung zw. Blutungszeit und Thrombozytenzahl                                    

Kenngröße: Thrombozytenfunktion/Blutungszeit in vitro                                    

Kenngröße: Thrombozytenfunktion                                     Thrombozyten-Aggregation nach BORN Plättchenzahl 250.000/μL im Patientenplasma Zugabe aktivierender/aggregierender Substanzen • Kollagen 1 - 2 μg/mL • Adrenalin (Epinephrin) 2,5 - 10 μmol/L • ADP 0,5 - 2 μmol/L • Ristocetin 0,5 - 1 mg/L Aggregation erhöht Lichtdurchlässigkeit in der Messküvette

Kenngröße: Thrombozytenfunktion                                    

Von Willebrand Syndrom (vWS)                                     Genetik • Chromosom 12 Synthese • Endothel Funktion • Primäre Hämostase: Thrombozytenadhäsion und –aggregation unter hohen Scherkräften • Sekundäre Hämostase: Träger- und Schutzprotein für FVIII

Von Willebrand Syndrom (vWS)                                     Von Willebrand Faktor Multimerisierung Gp Ib vWF:CB GP IIa/IIIb vWF:FVIII

Von Willebrand Syndrom (vWS)                                    

vWS Diagnoseweg: Marker Screening: Blutungszeit aPTT FVIII:C PFA100 erweiterte Tests: vWF:Ag (ELISA) vWF:RCo / RIPA vWF:CB vWF:FVIII Spezialtests: Multimeranalyse Gendiagnostik                                    

Plasmatische Gerinnung: zelluläres Modell der Gerinnung                                     Endothel

Plasmatische Gerinnung: “Gerinnungskaskade”                                    

Plasmatische Gerinnung: “Gerinnungskaskade”                                    

Plasmatische Gerinnung: “Gerinnungskaskade”                                    

Plasmatische Gerinnung: “Gerinnungskaskade”                                    

Plasmatische Gerinnung: “Gerinnungskaskade”                                    

Plasmatische Gerinnung: “Gerinnungskaskade”                                    

Plasmatische Gerinnung: zelluläres Modell der Gerinnung                                    

Fibrinvernetzung Synthese in der Leber Sehr lange HWZ (1 Woche)                                     Synthese in der Leber Sehr lange HWZ (1 Woche) Faktor XIII-Mangel – Angeboren (sehr selten) – Erworben (häufig) • bei schweren Blutungen • Leberfunktionsstörungen Cave: Globalteste bei FXIII-Mangel normwertig!

Fibrinolyse                                    

Angeborene Koagulopathien Hämophilie A (FVIII) 1 : 5.000 (85%) Hämophilie B (FIX) 1 : 25.000 (15%) von Willebrand-S. (schwer) 1 : 100.000 (leicht) 1 : 100 FI – FXIII – Mangel 1 : 3.000.000 Hämophilie A/B FVIII/FIX Aktivität Schwer < 1% Mittelschwer 1 - 5% Leicht 5 - 15% Subhämophilie 15 - 40%                                    

Diagnosegang: Hämorrhagische Diathese Hämostaseologische Labordiagnostik (Stufendiagnostik) Basisdiagnostik zur Erfassung von Störungen: • (Gefäßsystem) – (Rumpel-Leede-Stauungstest) • Thrombozyten – Thrombozytenzahl – Blutungszeit • Plasmatisches Gerinnungssystem – Phasentests (Suchtests) Quick (TPZ), aPTT, Fibrinogen, PTZ Weiterführende (spezielle) Diagnostik (abhängig von Leitbefunden aus der Basisdiagnostik, klinische Fragestellung):                                    

Hämorrhagische Diathese Klinischer Leitbefund: (inadäquate) Blutung Vaskulär bedingt • angeboren (M. Rendu Osler) • erworben (Purpura seniles) Thrombozytär bedingte Störungen • Thrombozytopenie (aplastisch / M. Werlhof) • Funktionsstörung (Bernard Soulier Syndrom / Thrombasthenie Glanzmann-Naegeli ) Koagulopathien • angeboren (Hämophilie A + B) • erworben (Vit. K-Mangel, Lebererkrankung) Störung der Fibrinolyse • Hyperfibrinolyse                                    

Diagnostik: Phasen-Test (Suchtests) der plasmatischen Gerinnung Thromboplastin-Zeit (TPZ, Quick-Wert) – exogenes System: speziell die Faktoren VII, X, V, II, I (aktivierte) partielle Thromboplastin-Zeit ((a)PTT) – endogenes und exogenes System: speziell Faktoren XII, XI, IX, VIII, X, V, II, I – Heparin Plasma-Thrombin-Zeit (PTZ) – Fibrinolyse – Fibrinogen-Mangel                                    

Diagnostik: Präanalytik                                     Patientenvorbereitung • Vermeiden von extremer Stauung, Katheter (Heparin) Probenmaterial • Plasma aus Citrat-Vollblut (3,8%, 9 + 1) Probennahme • Verdünnungsverhältnis beachten! Reihenfolge!

Koagulometrische Gerinnungstests Messgröße: aPTT, TPZ, TZ u.a. Zeit bis zum Start der Fibrinbildung Manuell / Mechanisch Häkel- oder Häkchenmethode Mechanisch-magnetisch Kugelkoagulometer Mechanisch-optisch opt. Koagulometrie (Turbidimetrie) Chromogen                                    

Kenngröße: aPTT Prinzip – Fibrinbildung ausgelöst durch Zugabe von partiellem Thromboplastin (Phospholipid ohne Protein-Anteil (TF)), Oberflächen-Aktivatoren (z.B. Kaolin, Celit, Dextransulfat aPTT) und Calcium (im Überschuss) zu Citrat-Plasma Indikation – Globaler Suchtest bei hämorrhagischen Diathesen zur Erfassung von Störungen des endogenen Aktivierungsweges und der gemeinsamen Endstrecke – präoperatives Screening – Überwachung der Heparin-Therapie Auswertung – Messzeit in Sekunden (25 – 36 sek.), Reagenz und Geräte- abhängig)                                    

Kenngröße: aPTT Klinische Beurteilung diagnostische Wertigkeit • Erfassung einer signifikanten Verminderung der Faktoren XII, XI, IX, X, VIII, V, II und Fibrinogen sowie von Prekallikrein und HMW Kininogen und bei Vorliegen von Lupus-Antikörpern (mit verschieden empfindlichen Reagenzien testen) • Erkennung einer Hämophilie A oder B (Methoden-abhängig) • Verlängerung möglich bei vW-Syndrom (Faktor VIII Verminderung) • verlängert bei Leberfunktionsstörungen und Vitamin K-Mangel und Cumarinderivat-Therapie; jedoch wenig geeignet zur Therapiekontrolle • Verlängert in Abhängigkeit von der Anwesenheit von Heparin (unfraktioniertes Heparin, Therapiekontrolle) (Methoden-abhängig) • aPTT ist nicht geeignet zur Therapiekontrolle mit LMWH.                                    

Kenngröße: Thromboplastinzeit, (TPZ, Quick-Wert) Synonyme: Thromboplastin Time, Thromboplastinzeit (TPZ-Sek), Quick (%), Prothrombinzeit, prothrombin time (PT), Prothrombinzeitratio Indikation – Globaler Suchtest bei hämorrhagischen Diathesen zur Abklärung des exogenen Aktivierungsweges – Überwachung der oralen Antikoagulantientherapie – V.a. Vitamin K-Mangel – Kontrolle der Leber-Biosynthesefunktion Prinzip: – Fibrinbildung ausgelöst durch Zugabe von Gewebs-Thromboplastin (=TF+PL) und Kalzium (im Überschuss) zu Citrat-Plasma, Zeitmessung                                    

Thromboplastinzeit, (TPZ, Quick-Wert): Standardisierung                                     100%=Gerinnungszeit aus Pool von Normalspendern (Normplasma), verdünnt mit NaCl

Kenngröße: Thromboplastinzeit, (TPZ, Quick-Wert) Klinische Bewertung Referenzbereiche reife Neugeborene: 40 % ab 3. Lebenswoche und Erwachsene: 70 – 130 % diagnostische Wertigkeit • Erniedrigung bei Verminderung von 3 der 4 Faktoren des Prothrombinkomplexes; Faktoren II, VII, X; zusätzlich (jedoch weniger empfindlich) Fibrinogen und Faktor V; jedoch nicht Faktor IX • Wird durch unfraktioniertes Heparin beeinflußt (Neutralisatoren!)                                    

Cumarine                                    

Thromboplastin (Syn.: Gewebsthrombokinase, -thromboplastin) Besteht aus: • Tissue fachtor (TF) - Proteinanteil • Gerinnungsaktiven Phospholipiden Herstellung: • Verschiedene Organe (Hirn, Lunge, Plazenta) • Verschiedene Spezies (Mensch, Kaninchen, Affe, Rind) • Gentechnologisch – kombiniert mit definierter Menge an gerinnungsaktiven Phospholipiden d.h. immer unterschiedlich – Problem der Vergleichbarkeit der %-Werte!!                                    

Kontrolle der Therapie mit Vitamin K-Antagonisten                                     Angabe des Messergebnisses als INR (d.h. normiert auf offizielle WHO-Standard-Methode) Berechnung der INR (International Normalised Ratio) über Hersteller-spezifische Korrekturfaktoren (ISI = International Sensitivity Index) zur besseren Vergleichbarkeit verschiedener Methoden, ISI des 1.WHO-Standards = 1,0 Verwendung der INR nur für Patienten unter stabiler Cumarintherapie!! ISI ist chargen- und geräteabhängig!

Kenngröße: Fibrinogen im Plasma Methodik funktionelle Bestimmung (n. Clauss), (Zusatz von Thrombin im Überschuss, Messung der Gerinnungszeit) abgeleitet (aus turbidimetrischer Quick-Bestimmung - Plasmatrübung) Immunologisch Indikation V. a. (angeborene) Hypofibrinogenämie oder Dysfibrinogenämie Nachweis und Verlaufskontrolle einer Verbrauchskoagulopathie und/oder einer Hyperfibrinolyse Therapiekontrolle der Lyse mit Uro- oder Streptokinase Präanalytik Probenmaterial: Plasma aus Citratvollblut (Verdünnung!)                                    

Kenngröße: Fibrinogen im Plasma medizinische Beurteilung Referenzbereich: 2,0 – 3,5 g/l diagnostische Wertigkeit • Hypofibrinogenämie bei angeborenen Synthesestörungen mit Blutungsneigung • erniedrigt bei Lebersynthesestörung • stark erniedrigt bei Verbrauchskoagulopathie, gesteigerter Fibrinolyse, z.B. bei Lysetherapie (Therapie-Kontrolle) • Dysfibrinogenämien (häufiger) nur mit funktioneller Bestimmung erfasst (Differenz zu Masse-Bestimmung auswerten) bei Synthese mutierter Fibrinogenmoleküle • erhöht im Rahmen der Akute Phase-Reaktion                                    

Leitbefunde: Indikationen zur weiterführenden Gerinnungsdiagnostik PTT und Quick auffällig (TZ und Fibrinogen normal): – Faktoren X, II, V Quick erniedrigt, PTT normal: – Faktor VII, (Cumarine) PTT verlängert, Quick normal: – Faktoren XII, XI, IX, VIII, XIV, XV – Heparin – Lupus-Antikoagulans Leitbefund: Blutungsneigung bei Normalbefunden für PTT, Quick, TZ, Fibrinogen – Faktor XIII, α2-Antiplasmin (=Plasmininhibitor) – Einzelfaktoren (Phasentests in der Regel (methodenabhängig) erst bei Verringerung auf <25% der Aktivität verändert)                                    

Diagnosegang: Blutungsneigung (hämorrhagische Diathese)                                     Basisdiagnostik Primäre Hämostase Thrombozytenzahl Blutungszeit Sekundäre Hämostase Quick-Wert/INR aPTT TZ Fibrinogen Spezielle Diagnostik Thrombozytenfunktionstests Antikörperbestimmung Einzelfaktorbestimmung Hemmkörper Fibrinogen/Fibrindegradationsprodukte

Befundkonstellationen: Hämorrhagische Diathese