Arten von diagnostischen Labortesten

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1 Labordiagnostik

2 Arten von diagnostischen Labortesten Nachweis einer Akut-Phase Reaktion Testung von Organ - und/oder System - funktionen Nachweis von Markern der Zellzerstörung Nachweis abnormaler Substanzen Nachweis von Antikörpern Molekulare Methoden (PCR)

3 X Was ist normal? Bei Nachweis von Substanzen im Serum Mittelwert +/- 2s Medianwert +/- 95% Percentile Bei serologischen Testen Positiv - negativ IgM - IgG Titer Bei PCR - Testen Positiv - negativ Quantitativ (Real time PCR)

4 Normalwerte von Laborbefunden X Normalverteilung Keine Normalverteilung Cut-off Mittelwert 95% Normalbereich -2s + 2s Median 2,5% 95% 2,5% Normalbereich Percentile

5 X Beurteilung von Normalwerten Statistisch gesehen, müssen 5% der gemessenen Werte bei Normalpersonen ausserhalb des Normalbereichs sein (2,5% darunter, 2,5% darüber) Bei Durchführung vieler Teste gleichzeitig ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Test abnormal ist, sehr hoch Die meisten Normalwerte sind alters- und/oder geschlechtsabhängig

6 Unterer Grenzwert von Hämoglobin Männer Frauen WHO 13,0 g/dl 12,0 g/dl Williams/Beutler 14,0 g/dl 12,3 g/dl Wintrobe 13,2 g/dl 11,6 g/dl Hoffmann 13,5 g/dl 12,0 g/dl

7 Normalwerte von Hämoglobin in Laboratorien in Wien und NÖ WHO (unterer Normalwert) Labor w m Hb g/dl

8 Mittlere Hämoglobinwerte bei Männern und Frauen abhängig vom Alter (Beutler, 2006) 16 15, , ,5 Männer Frauen 13 12,

9 Unterer Grenzwert von Hämoglobin nach Alter und Geschlecht (Beutler 2006) Population Alter Hämoglobin Männer ,7 1.5 Frauen ,2 Männer Frauen ,2

10 Normalwerte in Subpopulationen Normalwerte höher Raucher Seehöhe (Abhängig von der Höhe) Normalwerte niedriger Schwangere Wenig Einfluß Alter (bei Frauen)

11 Einfluss von Seehöhe und Rauchen auf den Hämoglobinwert Seehöhe (m) Männer Frauen ,4 g/dl + 0,8 g/dl ,5 g/dl + 1,4 g/dl ,1 g/dl + 1,6 g/dl Rauchen / Tag > 40 /Tag + 0,3 g/dl + 0,5 g/dl + 0,7 g/dl

12 Hämoglobinwerte bei Schwangeren Hb 14,0 13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 8,0 Mit Eisentherapie Ohne Eisentherapie Schwangerschaftswoche

13 X Cut - off Werte Bei bestimmten Krankheiten werden bestimmte Grenzwerte festgesetzt, die Positivität definieren (muss nicht mit Normalwert übereinstimmen) Troponin Dimer Natriuretisches P. 3s ( = 99%= positiv) > 500 (positiv) < 50 (Ausschluss)

14 Receiver-operating-characteristic curve (ROC) für verschiedene Spiegel von natriuretischem Peptid B Cut off Punkt Negativer Voraussagewert From: Maisel AS et al, N Engl J Med 2002; 347: 161

15 Kritische Werte = (sofortiges) X Eingreifen nötig Kalium < 2,8 > 6 mmol/l Natrium < 120 >160 mmol Kalzium über Normalwert Hämoglobin < 8 g/dl > 18,5 Thrombozyten < 10,000 / ul Troponin > 99% Blutzucker < 40 >450 mg/dl

16 1. Akute - Phasenreaktion Gabay et al. NEJM 1999, 340: 448

17 X Definition (1) Veränderungen von Plasmaproteinen (Anstieg oder Verminderung) Physiologische, biochemische und andere Veränderungen hervorgerufen durch Infektion, Trauma, Operation, Verbrennung, Gewebsinfarkt, Immunreaktionen, fortgeschrittene Tumoren

18 X Definition (Forts) Ähnliche, aber weniger ausgeprägte Veränderungen nach schwerer Anstrengung, Hitzschlag und Geburt Minimale Veränderungen nach psychologischem Stress

19 X Definition (2) Alarmplan (SOP - Standardized Operating Procedures) des Körpers im Falle von Katastrophen (Fremdinvasion, andere unerwünschte Ereignisse) Umfaßt alle Maßnahmen, die geeignet sind, den Schaden zu begrenzen Funktioniert meistens, aber nicht immer. Oft machtlos gegen neue Bedrohungen Manchmal überschiessend, dann selbst krankmachend (Systemic Inflammotory Response Syndrome, SIRS)

20 Veränderungen der Proteine X Allgemeines Akut-Phase Proteine (APP) sind definiert durch mindestens 25% Anstieg oder Abfall nach Infektion Die meisten Proteine steigen an (positive APP, andere fallen ab (negative APP) Das Ausmaß des Anstiegs oder Abfalls ist unterschiedlich Das Muster der Reaktion ist nicht immer gleich

21 Akut-Phasen Proteine, die X ansteigen (auszugsweise) Komplementfaktoren C3, C4, C1-Inhibitor, C4 Bindungsprotein Gerinnungs und Fibrinolysefaktoren Fibrinogen, Protein S, Plasminogenaktivator Inhibitor (PAI) Antiproteasen Transportproteine Haptoglobin, Coeruloplasmin

22 Blutsenkungsreaktion (BSR) als Akut-Phasentest X Einfachster und billigster Labortest Relativ gute Sensitivität, völlig unspezifisch Beschleunigte BSR Erhöhtes Fibrinogen (akute Phase) Erhöhte Gammaglobuline (z.b. Myelom) Anämie Verminderte BSR Vermindertes Fibrinogen, Polyglobulie

23 X BSR (Blutsenkungsreaktion) 100 /Stunde Nor mal Erhöht 0 1 St.

24 Akut-Phasen Proteine, die X ansteigen (auszugsweise) Entzündungsproteine C-reaktives Protein (CRP) Andere G-CSF Ferritin Alpha 1 saures Protein

25 Akute Phasen Proteine, die abfallen (auszugsweise) X Albumin Transferrin Thyroxin - bindendes Protein Faktor XII

26 X Andere Akut-Phasen Reaktionen Neuroendokrin Fieber, Benommenheit, Anorexie Hämatologisch Anämie, Leukozytose, Thrombozytose Metabolisch Gewichtsabnahme Nicht - Proteinveränderungen Serumeisen vermindert, Serum Kupfer erhöht

27 Diagnostische Bedeutung der Akut- Phasenreaktion (1) X Alarmzeichen = Es findet im Körper ein Prozess statt, der zur Akut-Phasen Reaktion führt Beurteilung der Schwere des Prozesses (z.b. Infektion) (in limitiertem Ausmaß) Beurteilung des Spontanverlaufs oder der Wirkung der Therapie Praktisch verwendet: CRP (Fibrinogen)

28 Akutphasenproteine nach einem moderaten entzündlichen Stimulus X CRP Fibrinogen From: Gabay C et al, N Engl J Med 1999; 340: 448

29 Diagnostische Bedeutung der Akut- Phasenreaktion (2) X Berücksichtigung bei der Labordiagnostik vieler Erkrankungen (Verfälschung der Befunde) Schilddrüsentests Gerinnungsfaktoren und Inhibitoren Haptoglobin Transferrin Brauchbare Diagnostik oft erst nach Abklingen der Akut-Phasen Reaktion möglich

30 2. Testung von Organfunktionen

31 Testung von Organfunktionen Im steady - state Zustand Belastungstests

32 X Herzfunktion Apparativ Belastungs EKG Echokardiogramm andere Laborteste Natriuretisches Peptid B (Erhöhung sehr sensitiv auf Herzinsuffizienz)

33 X Testung der Leberfunktion Fähigkeit zur Eiweißsynthese Albumin, (Präalbumin) Cholinesterase Gerinnungsfaktoren und Inhibitoren Andere Proteine Fähigkeit zur Exkretion Bilirubin

34 X Testung der Nierenfunktion Labortests Glomeruläre Funktionen Kreatinin, BUN, Clearence, Eiweissausscheidung Tubuläre Funktionen Wasserkonzentrationsfähigkeit Rückresorption von Substanzen Apparative Teste Szintigraphie

35 Testung der Organ (System) - funktion (andere Organe) X Pankreas (exokrin) Immunsystem Erythropoese Blutgerinnung Endokrine Organe Muskel Knochen Stuhlelastase Serum- Immunglobuline T- Zellen (T4/T8) Retikulozyten Gerinnungsfaktoren Hormonspiegel Klinisch Knochendichte

36 3. Marker der Zellzerstörung X

37 X Marker der Zellzerstörung (1) Herzmuskel Lunge: Niere Leberzelle Pankreas (exokrin) Erythrozyten: Troponin, CPK, GOT, LDH (LDH) Hämaturie, Proteinurie GPT, GOT Lipase, Amylase LDH

38 X Marker der Zellzerstörung (2) Muskel Knochen CPK, Myoglobin, LDH GOT Kalzium, Hydroxyproline Deoxypyrinoline (Harn) Telopeptide

39 Keine Marker der X Zellzerstörung verfügbar Thrombozyten, Leukozyten Schilddrüse Endokrines Pankreas Magen, Darm Gefässe

40 4. Nachweis abnormaler X Substanzen Eiweiss Paraprotein Alpha 1 Fötoprotein Tumormarker Abnormale Stoffwechselprodukte Porphyrine

41 X 5. Nachweis von Antikörpern Infektionskrankheiten Am besten bei Viruserkrankungen Seltener bei bakteriellen Erkrankungen Autoimmunerkrankungen Nachweis von Immunglobulinen oder Komplement auf Zellen ( z. B. Ery, Gefässe) Nachweis von von spezifischen Antikörpern im Serum

42 Spezielle Probleme bei der Diagnostik von Infektionskrankheiten durch serologische Teste X Mehr oder weniger lange Latenzzeit vom Beginn der Infektion zum positiven Test (Diagnostisches Fenster) besonders lang bei Hepatitis C Unterscheidung zwischen alter und rezenter Infektion Nur IgM Antikörper für rezente Infektion beweisend. Unspezifische Reaktionen Krankheit oft schon vorbei, wenn Test einlangt

43 Diagnostik viraler Infektionen Inkubation Antigen PCR Antikörper ( KBR, ELISA) HAV AK (IgM) (EBV) (HBV) HCV HIV Infektion Symptome Zeit Diagnostisches Fenster

44 Antikörperteste zur Diagnose von Infektionskrankheiten X Viruserkrankungen EBV CMV HIV Hepatitis Andere Erreger. Typhus Yersinien Brucellose Leptospirosen Borrelien Lues

45 6. Molekulare Methoden X (PCR) Infektionen Viren : HIV, Hepatitis, CMV Maligne Erkrankungen Klonalität Fusionsproteine Überexpression von Genen Genetische Defekte Viele

46 Ende