Vorlesungsfolien Ringwald Physiologie Labordiagnostik Gerinnung ...
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
<strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> des<br />
<strong>Gerinnung</strong>ssystems<br />
WS 13/14<br />
Prof. Dr. J. <strong>Ringwald</strong><br />
Transfusionsmedizinische und Hämostaseologische Abteilung<br />
Das physiologische Gleichgewicht<br />
der <strong>Gerinnung</strong><br />
Gleichgewicht zwischen <strong>Gerinnung</strong>sfaktoren (G) und Inhibitoren (I)<br />
Mangel an Faktoren<br />
Mangel an Inhibitoren<br />
Blutungsgefahr<br />
Thrombosegefahr<br />
Inhalte der Vorlesung<br />
• Kurze Wiederholung der <strong>Physiologie</strong> („Auffrischung aus BIOCHEMIE“)<br />
• Die wichtigsten <strong>Gerinnung</strong>stests im Labor<br />
• Präanalytik oder „was beim Blut abnehmen alles beachten sollte“<br />
• Bedeutung der Anamnese in der <strong>Gerinnung</strong>sdiagnostik<br />
• Einige Fallbeispiele und Fragen…<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
Übersicht – <strong>Physiologie</strong><br />
• Übersicht Ablauf der Blutgerinnung<br />
‣ Hämostase bei Verletzungen<br />
‣ Primäre und Sekundäre Hämostase<br />
‣ Fibrinolyse<br />
• (Neues) zellbasiertes („cell-based“) Modell der<br />
Hämostase oder „Das neue Verständnis der<br />
Hämostase“<br />
Physiologische Funktionen des Hämostasesystems:<br />
Gegenläufige Aufgaben!<br />
• Aufrechterhaltung des geschlossenen Kreislaufes<br />
‣ Abdichtung von Gefäßwanddefekten (LOKALE BEGRENZUNG EMINENT<br />
WICHTIG!!)<br />
‣ Integrität des Kreislaufes<br />
‣ Erhalt der Blutmenge<br />
• Aufrechterhaltung des flüssigen Zustandes des Blutes<br />
‣ Vermeidung einer überschießenden, unphysiologischen lokalen oder<br />
generalisierten intravasalen <strong>Gerinnung</strong><br />
Kompartimente des Blutgerinnungssystems<br />
• Blutgefäße (Endothel - Subendothel)<br />
• Thrombozyten<br />
• <strong>Gerinnung</strong>sfaktoren<br />
(„plasmatisches System - Enzyme“)<br />
• Fibrinolytisches System<br />
Primäre<br />
Hämostase –<br />
Bildung primärer<br />
Thrombozytenpfropf<br />
Sekundäre<br />
Hämostase –<br />
Stabilisierung des<br />
Thrombozytenpfropfes<br />
(Fibrinnetz)<br />
(Auflösung des Fibrinnetzes – Herstellung der Durchgängigkeit)<br />
„Wechselwirkung zwischen Gefäßwand, Plättchen,<br />
plasmatischer <strong>Gerinnung</strong> und fibrinolytischem System!“<br />
6<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
<strong>Gerinnung</strong> – mit anderen Worten!<br />
• Bausteine (primäre Hämostase –<br />
Thrombozyten)<br />
• Mörtel (sekundäre H. – Plasma)<br />
• Die zu reparierende Mauer (Gefäßwand)<br />
• Anstrich der Mauer (Endothel)<br />
• „Größere Steine (Erys, Leukozyten)“<br />
7<br />
Fundamente der <strong>Gerinnung</strong><br />
Primäre Thrombin Clot Clot<br />
Hämostase Generation Bildung Lyse<br />
XIII<br />
Verletzung<br />
Neural<br />
Tissue Factor<br />
Blutgefäß<br />
Konstriktion<br />
“Primäre Hämostase”<br />
Thrombozyten<br />
Adhäsion Aggregation<br />
“Primäre Hämostase”<br />
Thrombozytenaktivierung<br />
<strong>Gerinnung</strong>skaskade<br />
“Sekundäre Hämostase”<br />
Reduzierter<br />
Blutfluss<br />
Fibrinbildung<br />
Stabiler <strong>Gerinnung</strong>splug<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
Die Thrombozytenfunktion im Detail: 3 x A!<br />
•Thrombozytenadhäsion an subendothelialen Strukturen (Kollagen) über<br />
Glykoproteine auf der Thrombozytenoberfläche:<br />
a) GP Ia/IIa - Kollagen<br />
b) GP Ib/IX – vWF – Kollagen<br />
•Thrombozytenaktivierung<br />
‣Shape change:<br />
Scheibenform (diskoid) zur Kugelform (sphärisch) mit Pseudopodien -<br />
„Thrombozytenflipflop“ – neg. Phospholipide nach außen!<br />
‣Freisetzung von zahlreichen Inhaltsstoffen:<br />
VWF, F. V, ADP, PF4, Thromboxan, Serotonin<br />
• Thrombozytenaggregation<br />
Brückenbildung zwischen den aktivierten Thrombozyten über Fibrinogen an<br />
GP IIb/IIIa-Rezeptoren – Bildung eines primären Thrombozytenpfropfes<br />
(Stabilisierung durch plasmatische oder sekundäre <strong>Gerinnung</strong>!)<br />
Modelle der „plasmatischen“ Blutgerinnung:<br />
• Kaskadenmodell<br />
‣ Exogen (extrinsisch) und Endogen (intrinsisch)<br />
• Cell-based model (in vivo – neu!)<br />
Endogenes (Intrinsisch) System<br />
Fremdoberflächenkontakt<br />
F XII F XIIa<br />
F XI F XIa<br />
F IX F IXa<br />
F VIII<br />
F VIIIa<br />
Ca 2+<br />
PL<br />
F X<br />
Ca 2+<br />
PL<br />
Exogenes (extrinsisch) System<br />
Gewebeverletzung<br />
Gewebsthromboplastin-<br />
(F III)-Freisetzung<br />
F VIIa<br />
F VII<br />
F XIII<br />
Ca 2+<br />
F II F IIa F XIIIa<br />
Prothrombin Thrombin<br />
Ca 2+<br />
F I<br />
Fibrinogen<br />
Fibrinmonomer<br />
Fibrin s -<br />
polymer<br />
(instabil)<br />
Fibrin i -<br />
polymer<br />
stabil<br />
Vereinfachte Darstellung der sekundären Hämostase<br />
VIIa/TF (sog. Extrinsic)<br />
Intrinsic (Verstärker!)<br />
X<br />
Xa<br />
Prothrombin<br />
Thrombin<br />
Inhibitoren<br />
Fibrinogen<br />
Fibrin<br />
Thrombozytenoberfläche<br />
„Hauptstraße“ der <strong>Gerinnung</strong> in vivo!<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
„Start“reaktion im intrinsischen System<br />
Aktivierung durch Kontakt mit Fremdoberflächen - In vivo nicht relevant!<br />
ABER wg. LABORTEST mit Oberflächenaktivator (aPTT!) wichtig zu wissen!<br />
XIIa + Präkallikrein + HMWK (high molecular weight kininogen)<br />
XI<br />
In vivo bedeutend!<br />
XIa<br />
Thrombin<br />
IX<br />
IXa<br />
X<br />
Xa<br />
Wichtige klinische Botschaft:<br />
Bei Mangel an XII, Präkallikrein u. HMWK keine Blutungsneigung!!<br />
ABER: aPTT-Verlängerung! (Oft Verwirrung in der Praxis!)<br />
Proenzym<br />
(Zymogen)<br />
Name „Enzymart“ Aktivierter Faktor<br />
II Prothrombin Serinprotease IIa (Thrombin)<br />
VII Proconvertin Serinprotease<br />
VIIa (im Komplex<br />
mit TF)<br />
IX<br />
Christmas Faktor,<br />
antihämophiles Globulin B<br />
Serinprotease IXa<br />
X Stuart-Prower-F. Serinprotease Xa<br />
XI<br />
Plasma-Thromboplastin-<br />
Antecent Faktor<br />
Serinprotease<br />
XIa<br />
XII Hageman-Faktor Serinprotease XIIa<br />
Präkallikrein Fletcher-Faktor Serinprotease Kallikrein<br />
XIII Fibrin stabilisierender F. Transglutaminase XIIIa<br />
1972 – Vitamin-K-abhängig – mehr im Praktikum<br />
The Cell-based model of haemostasis<br />
Hoffman et Monroe III, Thromb Haemost 2001<br />
Oder:<br />
Warum blutet ein Bluter?<br />
Schlüssel zur <strong>Gerinnung</strong>:<br />
Zusammenbringen von VIIa/TF-Aktivität sowie der Thrombinbildung mit<br />
der Oberfläche aktivierter Zellen und insbesondere Thrombozyten!<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
Die 3 Phasen des zellulären Hämostasemodells<br />
1. Initiationsphase<br />
Subendotheliale Zelle<br />
Endothel<br />
Plasma<br />
Thrombin<br />
4<br />
Die 3 Phasen des zellulären Hämostasemodells<br />
2. Amplifikationsphase<br />
Prothrombin<br />
VWF<br />
VIII<br />
XI<br />
XIa<br />
5<br />
Die 3 Phasen des zellulären Hämostasemodells<br />
3. Propagationsphase<br />
Prothrombin<br />
„thrombinburst“<br />
Bildung der großen<br />
Enzymkomplexe (Tenase,<br />
Prothrombinase) auf den<br />
Thrombozyten!<br />
Fibrinogen<br />
6<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
Das neue Modell der Hämostase in der Zusammenfassung<br />
Subendotheliale Zelle<br />
Diff. Rolle in<br />
physiologischer<br />
und<br />
pathologischer<br />
<strong>Gerinnung</strong><br />
NovoSeven ®<br />
3<br />
Wir fassen zusammen:<br />
Extrinsisches System = Startersystem!<br />
‣Ort: TF-tragende Zelle! (z.B. Fibroblast)<br />
‣Beginn außerhalb der Blutbahn – daher extrinsisch!<br />
‣Verletzung – Blut kommt mit TF in Kontakt (BEGINN)<br />
Intrinsisches System = Verstärkung!<br />
‣Ort: Thrombozytenoberfläche!<br />
‣Bereitstellung einer ausreichenden Menge an Thrombin<br />
(Thrombinburst) zur Fibrinbildung!<br />
Zusammenspiel beider Systeme wichtig!<br />
Fehlt z. B. ein Faktor des intrinsischen Systems (F.VIII – Hämophilie A) kommt es<br />
nicht zum Thrombinburst und nicht zur ausreichenden Fibrinbildung.<br />
Folge: Sekundäre Blutung!<br />
„DARUM BLUTET EIN BLUTER“<br />
Fibrinvernetzung – Stabilisierung!<br />
XIIIa<br />
Fibrin löslich<br />
Fibrin stabilisiert<br />
Mangel an F.XIII (angeboren oder [meist] erworben):<br />
Fibrin nicht stabil: Nachblutung, Wundheilungsstörung! (z.B. postoperativ)<br />
CAVE: F.XIII von üblichen Suchtests (Globaltests Quick und<br />
aPTT) nicht erfasst!! Kommt später nochmal!<br />
(D.h. Selbst dran denken und Labortest „F-XIII-Aktivität“ veranlassen)<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
Physiologische <strong>Gerinnung</strong>sinhibitoren<br />
• Antithrombin<br />
(polyvalenter Serinproteinasen-Inhibitor)<br />
• Heparin Cofaktor II (HCII)<br />
(hemmt nur Thrombin, Kathepsin, Chymotrypsin – damit engere Substratspezifität als AT)<br />
• Thrombomodulin-Protein-C-S-System<br />
(Inhibition der Cofaktoren VIIIa und Va sowie Proteolyse des PAI-1)<br />
• Tissue Factor Pathway Inhibitor (TFPI)<br />
(Ca 2+ -abhängige Inhibition des Xa und des VIIa/TF-Komplexes)<br />
Wie wirkt Antithrombin?<br />
Hemmung der enzymatischen Aktivität von<br />
Serinproteasen: Darum AT = SERPIN!<br />
(Serinprotaseninhibitor)<br />
• Bes. stark: IIa (Thrombin), Xa<br />
• Etwas weniger: XIIa, XIa, IXa, VIIa, Kallikrein, Plasmin,<br />
Komplementfaktor C1, VIIa-TF-Komplexe<br />
• Inhibition langsam, nach Latenzzeit zunehmend<br />
(Progressivinhibitor)<br />
„Beschleunigung des Prozesses“:<br />
Heparin bindet an AT AT-Konformationsänderung<br />
Heparin wirkt als Katalysator – 700 – 1000fache<br />
Beschleunigung des Prozesses! („rasche Sofortwirkung“)<br />
CAVE:<br />
Heparin kann nur effizient wirken, wenn<br />
ausreichend AT vorhanden ist!<br />
(wichtige klinische Botschaft!)<br />
Protein C – Protein S - System<br />
Protein C:<br />
Protein S?<br />
Benannt nach einer von 4<br />
Proteinfraktionen, die bei der<br />
ionenaustauschchromatographischen<br />
Charakterisierung Vitamin-Kabhängiger<br />
Hämostasefaktoren<br />
erhalten wurden<br />
(willkürlich mit A, B, C und D<br />
bezeichnet)<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
Physiologische Funktionen von Protein C<br />
Hauptfunktion:<br />
Inaktivierung von Va und VIIIa<br />
• Durch limitierte Proteolyse<br />
• Dadurch gerinnungshemmende<br />
Wirkung<br />
• Beschleunigung durch Protein S<br />
(Cofaktor - Katalysator)<br />
PAI-1#<br />
Fibrinolyse<br />
Hauptfunktion: Spaltung von Fibrin<br />
Antiplasmin<br />
t-PA*, u-PA*<br />
(neu: Plasmininhibitor)<br />
Plasminogen Plasmin (Schlüsselenzym**)<br />
Fibrin<br />
Fibrinspaltprodukte<br />
(X, Y, D, E oder FDP oder FSP)<br />
Plasminogen: Hohe Affinität zu Fibrin („an richtige Stelle geleitet“)<br />
*t-PA: tissue-Plasminogen-Aktivator; u-PA: urokinase-Plasminogen-Aktivator<br />
**Freies Plasmin: Physiologischerweise nicht im Blut vorhanden - sofort an<br />
Antiplasmin (Plasmininhibitor) gebunden!<br />
#Plasminogen-Aktivator-Inhibitor-1<br />
Wichtigster Aktivator der Fibrinolyse:<br />
t-PA (Tissue-Plasminogen-Aktivator)<br />
Bildung und Speicherung:<br />
Endothelzelle<br />
Organe mit besonders viel t-PA: z.B. Uterus, Ovar, Lymphknoten, Nebenniere, Schilddrüse, Lunge –<br />
CAVE: hier erhöhte Gefahr der Fibrinolyseaktivierung bei OP! Und somit BLUTUNG!<br />
Freisetzungsreize:<br />
• Reize, die zu Änderungen des Gefäßtonus führen (Adrenalin, Histamin, Serotonin etc.)<br />
• Stress, körperliche Anstrengung<br />
• Venöse Stauung, Hypoxie, Ischämie<br />
• Medikamente (DDAVP - Minirin ® )<br />
Aktivierung:<br />
t-PA alleine relativ schwach, aber gebunden an Fibrin stark!<br />
Hohe Affinität zu Fibrin (nicht zu Fibrinogen!)<br />
Komplexbildung:<br />
Fibrin - t-PA - Plasminogen<br />
Lokale Bildung von Plasmin<br />
Fibrinbindung des Plasmins schützt dieses vor spezifischem Plasmininhibitor!<br />
Medikamentöse/Therapeutische Nutzung:<br />
rt-PA (gentechnologisch hergestellt seit 1983)<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
<strong>Labordiagnostik</strong>: Wann überprüfen wir überhaupt?<br />
• Routinescreening vor invasiven Eingriffen<br />
• Symptombezogen (Positive Eigen- oder Familienanamnese)<br />
‣ Blutungszeichen<br />
• Spontan<br />
• Induziert (bes. Bagatelltraumata!)<br />
• [Während und nach Operation und Traumata (z.B. Verlust von <strong>Gerinnung</strong>sfaktoren<br />
und –zellen – „dynamische <strong>Gerinnung</strong>sstörung)]<br />
• [Medikamentenwirkungen]<br />
‣ Antikoagulation (Cumarine, Heparine…)<br />
‣ Thrombozytenfunktion (ASS, Clopidogrel…)<br />
• [Thrombophile Risikofaktoren]<br />
Wichtigster „Labortest“: Die gute Anamnese!<br />
Auch wichtig: „Richtiges“ Blutabnehmen u. Lagern der Proben bis zur Analyse<br />
Präanalytik<br />
Probenentnahme für <strong>Gerinnung</strong>stests<br />
Ein paar Tipps für die Praxis!<br />
• Möglichst nüchtern<br />
(ggf. leichtes Frühstück ohne Fettaufnahme<br />
und ohne Milch vertretbar – sonst Probleme<br />
wg. Lipämie)<br />
• Liegender Patient<br />
(<strong>Gerinnung</strong>saktivierung möglich - Stress,<br />
Aufregung...)<br />
• Ausreichende Kanülenweite<br />
(21-19 gauge)<br />
• Stauung: Max. 1 Minute!<br />
(bei Abnahme mehrerer Röhrchen:<br />
2. Röhrchen für <strong>Gerinnung</strong>stests verwenden)<br />
• Fehlpunktion:<br />
Entnahme möglichst am anderen<br />
Arm (wenn nicht möglich: Punktion distal<br />
von der Erstpunktionsstelle)<br />
Präanalytik<br />
Probenentnahme für <strong>Gerinnung</strong>stests<br />
Ein paar Tipps für die Praxis!<br />
• Blutentnahme aus zentralem Katheter:<br />
‣ ca. 3-fache des Füllvolumens verwerfen (5-10 ml)<br />
Heparin beschickte Katheter: Heparin-empfindliche Tests (aPTT z.B.) nicht aussagekräftig!<br />
• Antikoagulans-Blut-Verhältnis korrekt einhalten<br />
‣ 1 Teil Natriumcitratlösung + 9 Teile Blut (= Mischungsverhältnis 1:10)<br />
‣ Das berühmte „volle Untersuchungsröhrchen ....“<br />
• Weiteres:<br />
‣ Richtiges Röhrchen nehmen (zumeist Citrat als Antikoagulans, aber z.B. Heparin<br />
oder Hirudin für Sonderuntersuchungen auch möglich!)<br />
‣ Nach Entnahme Blut und Antikoagulans sorgfältig mischen (3-5 Mal, keine<br />
Schaumbildung)<br />
‣ Schnell ins Labor – spätestens nach 2(-4) h! (Lagerung bei Raumtemperatur!)<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
Rumpel*-Leede**-Test<br />
Orientierende Untersuchung der Kapillarresistenz<br />
Durchführung:<br />
Stauung mit Blutdruckmanschette für fünf (-10/15) Minuten am Oberarm<br />
(Radialis-Puls noch tastbar!)<br />
Danach Inspektion der Haut unterhalb der Manschette!<br />
Bewertung:<br />
Finden sich mehr als fünf Einblutungen pro Quadratzentimeter, deutet dies<br />
auf eine <strong>Gerinnung</strong>sstörung (Vasopathie/Vaskulitis, ggf. auch<br />
Thrombozytopenie/-pathie) hin.<br />
Üben im Praktikum!<br />
*Theodor Rumpel 1909 Deutschland/Hamburg (Chirurg!), **S.C. Leede 1911 USA<br />
In vivo-Blutungszeit<br />
Prinzip (einfach!) PRAKTIKUM!! (Test nach Duke)<br />
Verletzung wird gesetzt – Dauer der Blutung wird gemessen<br />
(„Bei einer stich- o. schnittförmigen Verletzung hängt die Dauer der Blutung von der<br />
Bildungsgeschwindigkeit und Festigkeit des Plättchenthrombus ab“)<br />
Primär abhängig von Zahl und Funktion der Thrombozyten<br />
(Grob informativer in vivo-Globaltest der primären Hämostase)<br />
Klinische Bedeutung:<br />
Einziger invivo-Test zur Erfassung der Plättchenfunktion!<br />
Keine Routine-Untersuchung! (Rasche Orientierung?!)<br />
Methoden zur Blutungszeitbestimmung<br />
DUKE* – PRAKTIKUM!!!<br />
• Hautdesinfektion<br />
• Stichinzision mit steriler Einmallanzette<br />
(Ohrläppchen oder Fingerbeere)<br />
• Blut wird mit Filterpapier aufgenommen<br />
• Zeitmessung: Wundsetzung bis<br />
Blutungsstillstand!<br />
• Normbereich: ca. 1,5 – 5 Minuten<br />
(> 5 Minuten in der Regel pathologisch)<br />
*es gibt Varianten (z.B. IVY mit Surgicutt/RR-Manschette),<br />
z.T. etwas besser standardisiert!<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
Vorteil:<br />
In vivo-Blutungszeit<br />
• Einfach, kein hoher technischer Aufwand<br />
• Fast überall zu machen…<br />
Nachteile:<br />
• Untersucherabhängig<br />
• Nicht gut „standardisiert“<br />
• Grosse Streubreite<br />
• Nicht beliebig oft wiederholbar<br />
• Infektions- und Blutungsgefahr<br />
• Sensitivität relativ niedrig, d.h. leichte Störungen der<br />
Thrombozytenfunktion können übersehen werden<br />
Die In-vitro-Blutungszeit PFA-100/200 ®<br />
(Platelet Function-Analyzer)<br />
Besonderheiten:<br />
1. Vollblutmethode!<br />
2. Point-of-Care-Test (POCT)<br />
Prinzip:<br />
• Simuliert Strömungsbedingungen mit hohen Scherkräften im antikoagulierten Vollblut<br />
• Apertur einer Membran (150µm) – definierter Sog<br />
• Kollagen auf Membran, zudem Epinephrin oder ADP<br />
• Adhäsion oder Aggregation der Thrombozyten an Kollagenmatrix<br />
Verschlusszeit („in-vitro-Blutungszeit):<br />
Testbeginn bis Verschluss der Membranöffnung!<br />
Ticagrelor<br />
Clopidogrel<br />
Aspirin<br />
Clopidogrel<br />
Abciximab<br />
Ticagrelor<br />
Clopidogrel<br />
Tirofiban<br />
Prasugrel<br />
Hintergrund für die Entwicklung einer neuen Methode zur Testung der<br />
Plättchenfunktion<br />
(Studenten aus München!)<br />
• Thrombozytenfunktionsinhibitoren („Plättchenhemmer“) werden bei einer<br />
großen Anzahl von Patienten verabreicht!<br />
• Hauptindikationen: Primär- und bes. Sekundärprophylaxe von cardiovaskulären<br />
Ereignissen! (z.B. Apoplex, Myokardinfarkt)<br />
• ABER: Bei manchen Menschen wirken ASS oder/und Clopidogrel nicht (bis 20-<br />
30%)! (sog. „ASS- oder Clopidogrel-Resistenz“)<br />
• DADURCH: Keine ausreichende Schutzwirkung!<br />
• FOLGE: Re-Infarkt!!<br />
Aspirin<br />
• IDEE: Monitoring der Hemmwirkung sinnvoll!?<br />
• Problem: Etablierte Methoden zur Thrombozytenaggregationstestung<br />
Clopidogrel<br />
sehr<br />
aufwändig und nur in Speziallaboratorien verfügbar – nicht „beim Patienten“ als<br />
sog. „point-of-care-test (POCT)!<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
Thrombozytenfunktionsanalyse mit dem Multiplate ® System –<br />
sog. Impedanzaggregometrie/<br />
Vollblutmethode – keine Zentrifugation notwendig!<br />
Sog. Point-of-care-Test (POCT) – „z. B. von Ärzten vor Ort zu machen!“<br />
Demonstration/Übung im Praktikum!<br />
> Prinzip der Multiplate ® Analyse<br />
Prinzip:<br />
Adhäsion, Spreading und<br />
Aggregation der<br />
Thrombozyten auf den<br />
Oberflächen (!) der<br />
Elektroden bewirken<br />
Widerstandsänderung<br />
zwischen den beiden<br />
Sensordrähten<br />
Die Multiplate ® -Aggregationskurve<br />
Der Test wird über die Fläche unter der Aggregationskurve (AUC)<br />
ausgewertet. Die Ausgabe erfolgt in frei gewählten Units (U).<br />
Aggregation (AU)<br />
Analysezeit:<br />
Ca. 6 Minuten<br />
Die wichtigsten Tests<br />
Name Stimulation mit Test für Wirkung von<br />
ASPI Test Arachidonsäure Cyklooxygenasehemmer (z.B. ASS)<br />
ADP Test ADP ADP-Antagonisten (z.B. Clopidogrel)<br />
TRAP Test TRAP-6<br />
Zeit (min)<br />
GPIIbIIIa-Hemmern (z.B. Tirofiban)<br />
Die 3 wichtigsten Multiplate ® Tests und Wirkungsansatz der Plättchenhemmer<br />
TRAPtest<br />
Aktivierung<br />
Hemmung<br />
TXA 2<br />
TXA 2<br />
TRAP<br />
ADPtest<br />
ADP<br />
PGE1<br />
Clopidogrel, Prasugrel<br />
ASPItest<br />
Arachidonic<br />
Acid<br />
COX-1<br />
GpIIb/IIIa Antagonisten:<br />
Reopro ® (Abciximab)<br />
Aggrastat ® (Tirofiban)<br />
ASS, Aspirin ®<br />
NSAR<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
> Beispiele:<br />
Keine<br />
Aggregationshemmung<br />
TRAPtest ASPItest ADPtest<br />
113 U 102 U 89 U<br />
17 U<br />
100 mg ASS qd<br />
139 U<br />
134 U<br />
75 mg Clopidogrel qd<br />
(ADP-Antagonist)<br />
98 U 89 U<br />
31 U<br />
100 mg ASS+<br />
75 mg Clopidogrel qd<br />
88 U<br />
8 U<br />
17 U<br />
Tirofiban i.v.<br />
(IIBIIIA-Antagonist)<br />
7 U 3 U 3 U<br />
Weitere „Thrombozytendiagnostik“<br />
• Es gibt weitere Tests zur Adhäsion/Aggreation, weniger verbreitet!<br />
(nur zur Info!!!!)<br />
‣ Impact-R ® (Cone and Plate(let)-Analyser)<br />
‣ Verifynow ® -POCT<br />
‣ Plateletworks ®<br />
• Blutbild (!) – Größe und Form der Thrombozyten<br />
• Durchflusszytometrie<br />
(z.B. Bestimmung der OF-Antigene, Aktivierung)<br />
• ELISA-Technik:<br />
Messung der freigesetzten Inhaltsstoffe<br />
• Elektronenmikroskopie<br />
Prinzip des diagnostischen Vorgehens:<br />
Erst Such- oder Globaltests (mehrere Faktoren erfassend: Quick, aPTT)<br />
dann gezielte Detailanalysen ...<br />
Endogenes System<br />
Fremdoberflächenkontakt<br />
F XII F XIIa<br />
F XI F XIa<br />
F IX F IXa<br />
F VIII<br />
aPTT<br />
F VIIIa<br />
Ca 2+<br />
PL<br />
F X<br />
Ca 2+<br />
PL<br />
Exogenes System<br />
F VIIa<br />
Gewebeverletzung<br />
Gewebsthromboplastin-Freisetzung<br />
(tissue factor)<br />
F VII<br />
F XIII<br />
Ca 2+<br />
F II F IIa F XIIIa<br />
Prothrombin Thrombin<br />
Ca 2+<br />
Quicktest<br />
F I<br />
Fibrinogen<br />
Fibrinmonomer<br />
Fibrin s -<br />
polymer<br />
(instabil)<br />
Fibrin i -<br />
polymer<br />
stabil<br />
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<strong>Ringwald</strong> Vorlesung <strong>Physiologie</strong> und <strong>Labordiagnostik</strong> der <strong>Gerinnung</strong> WS 13/14<br />
Globaltests Quickwert und aPTT<br />
Erfassung der Einzelfaktoren<br />
Quickwert<br />
X VIII<br />
VII V IX<br />
II XI<br />
I XII<br />
aPTT<br />
(HMWK, PK)<br />
XIII<br />
Quicktest = Extrinsischer/Exogener Global-/Suchtest<br />
(Syn.: Thromboplastinzeit, Prothrombinzeit)<br />
Erstbeschreiber: Armand James Quick (Arzt und Biochemiker, Milwaukee) - 1935<br />
Prinzip:<br />
• STARTER: GEWEBSTHROMBOPLASTIN („Tissue factor“ plus Phospholipide!)<br />
über Komplex VIIa/TF<br />
‣ Plättchenarmes Citratplasma auf 37°C erwärmen<br />
‣ Zugabe von auf 37°C vorgewärmter Calcium-Thromboplastinlösung (CTPL)<br />
‣ Messen der Zeit von Zugabe der CTPL bis Bildung eines sichtbaren Fibringerinnsels<br />
Ergebnis:<br />
• Primär in % - anhand Bezugskurve (Verdünnungsstandards)!<br />
Problem mit Thromboplastin<br />
Die Herkunft des „tissue factors“ ist unterschiedlich:<br />
• Verschiedene Organe (Hirn, Lunge, Plazenta)<br />
• Verschiedene Spezies (Mensch, Kaninchen, Affe, Rind)<br />
• Gentechnologisch<br />
Darum:<br />
Problem der Vergleichbarkeit der %-Werte zwischen Laboratorien!<br />
Problem für Patienten unter Antikoagulation mit Vitamin K-Antagonisten!<br />
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Lösung des Problems:<br />
Angabe des Messergebnisses als INR<br />
(International Normalized Ratio)<br />
WHO – 1983: INR = (PR) ISI<br />
TPZ des Pat.-Plasmas in Sek.<br />
Prothrombin Ratio (PR) = ----------------------------------------------<br />
TPZ des Normalplasmas in Sek.<br />
ISI = International Sensitivity Index<br />
Jedes Thromboplastin hat einen ISI-Wert!<br />
ISI des 1.WHO-Standards = 1,0 (willkürliche Festlegung)<br />
Vergleichbarkeit jedes Thromboplastins damit gegeben!<br />
Buxtehude = München! ODER Mombasa = New York! ODER FÜRTH = ERLANGEN = NÜRNBERG!!!<br />
Sehr wichtig für die Praxis:<br />
Für Patienten unter Therapie mit Vitamin K-Antagonisten<br />
(„Marcumarpatient“) bitte immer Zielbereich als INR angeben!<br />
Prinzip:<br />
aPTT<br />
(Aktivierte partielle Thromboplastinzeit)<br />
• Screeningtest zur Beurteilung der endogenen (intrinsischen) <strong>Gerinnung</strong>saktivierung<br />
aPTT-Reagenz besteht aus 2 Komponenten:<br />
• (Oberflächen)-Aktivator der Kontaktphase (z.B. Kaolin, Ellagsäure) – darum aPTT<br />
–Start „unphysiologisch“ über F.XII, HMWK, Präkallikrein!<br />
• <strong>Gerinnung</strong>saktive Phospholipide (sog. „partielles Thromboplastin“) – kein<br />
Proteinanteil (kein TF!) wie bei Quickreagenz!<br />
Darum „zumindest“ unbedingt für die Praxis<br />
mitnehmen:<br />
• Quicktest:<br />
Klassischer „Marcumartest“*<br />
‣ (Vitamin K-Mangel, Lebersynthesestörung)<br />
• aPTT:<br />
Klassischer „Hämophilietest“ und Überwachung einer<br />
Therapie mit unfraktioniertem Heparin<br />
*Kurze Info (falls dies mal jemand wissen möchte):<br />
Unter Marcumartherapie (VKA) ist der Quicktest (%) vermindert, die aPTT<br />
kann evtl. verlängert sein (je nach Stärke der Therapie)<br />
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Zielgerichtete „erweiterte“ Diagnostik bei<br />
pathologischem Quick und/oder aPTT<br />
• Quick normal, aPTT verlängert – Welche/-r<br />
Faktor/-en zu testen?<br />
• Quick pathologisch, aPTT normal – Welche/-r<br />
Faktor/-en zu testen?<br />
• Quick pathologisch, aPTT verlängert – Welche/-r<br />
Faktor/-en zu testen?<br />
• Quick normal, aPTT normal – trotzdem<br />
klinisch/anamnestisch Blutungsneigung?<br />
Was tun?<br />
Screeningtests<br />
der <strong>Gerinnung</strong> – z.B. vor OP<br />
Minimalprogramm:<br />
• Thromboplastinzeit ("Quickwert")*<br />
• aPTT (aktivierte partielle Thromboplastinzeit)*<br />
• Thrombozytenzahl*<br />
*aber:<br />
- positiver prädiktiver Wert: nur 3%!<br />
- 70% der tatsächlich blutenden Patienten haben normale<br />
Testergebnisse!<br />
Dieses System hat also „Lücken“! – Welche?<br />
Beispiele für diagnostische "Lücken" der genannten Suchtests:<br />
• Von Willebrand-Syndrom (leichte Formen und einige Subtypen)<br />
• Thrombozytopathien (!)<br />
• Faktor XIII-Mangel<br />
• Geringer Faktorenmangel (limitierte Sensitivität der einzelnen Tests,<br />
Subhämophilie, leichter Fibrinogenmangel etc.)<br />
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Koscielny J, et al. Clin Appl Thromb Hemost 2004<br />
Studie zur Überprüfung des Werts einer standardisierten<br />
<strong>Gerinnung</strong>sanamnese an 5.649 Patienten<br />
5.021 Patienten (88,9 %) mit negativer Blutungsanamnese:<br />
Davon 9 (0,2 %) mit pathologischen <strong>Gerinnung</strong>sbefunden<br />
(alle 9 hatten ein Lupus antikoagulans)<br />
628 Patienten (11,1 %) mit auffälliger Blutungsanamnese:<br />
Davon 256 (40,8 %) mit pathologischen<br />
<strong>Gerinnung</strong>sbefunden<br />
Davon<br />
162 (63,3 %): Medikamenteneffekte, meist ASS<br />
74 (28,9 %): Angeborene <strong>Gerinnung</strong>sdefekte<br />
Davon 54 (73,0 % von 74): von-Willebrand-Syndrom<br />
20 (7,8 %): Erworbene <strong>Gerinnung</strong>sdefekte<br />
Davon 13 (65,0 % von 20): Leberzirrhose<br />
Koscielny J, et al. Clin Appl Thromb Hemost 2004<br />
Die in-vitro-<br />
Blutungszeit:<br />
PFA-<br />
100/200 ®<br />
(Platelet<br />
Function-<br />
Analyzer)<br />
Anamnese + gezielter PFA-100/200 ®<br />
am sinnvollsten?<br />
(Positiver prädiktiver Wert von PFA-100/200 ® -EPI für<br />
eingeschränkte Hämostase/Bluttransfusion:<br />
81,8/91,7%)<br />
Einspareffekt: 14,2 Mio. €!?<br />
Thrombelastographie<br />
„eine Methode, die uns quasi alles zeigt“<br />
1. Photokymographische Aufzeichnung des gesamten <strong>Gerinnung</strong>sablaufes<br />
(Hartert 1948) – einzige Methode zur Erfassung aller Phasen<br />
2. Neu Variante zunehmend in Kliniken verbreitet: ROTEM ®<br />
„Auch Vollblutmethode – keine Zentrifugation notwendig“<br />
„Point of care-Methode/Test“ (POCT)<br />
Das Ziel ist die Erfassung von<br />
‣ Fibrinbildungsgeschwindigkeit und<br />
‣ Viskoelastizität und Festigkeit des Blutgerinnsels<br />
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Prinzip der Thrombelastographie (ROTEM ® )<br />
weitere Details und Vorführung im Praktikum<br />
• In antikoagulierten Vollblut!<br />
• Vollautomatisch mit Software! POINT-OF-CARE-GERÄT!<br />
• Mit verschiedenen Substanzen gestartet: Schneller und bessere<br />
Differentialdiagnose!<br />
• Prinzip: Küvette fixiert – Kolben dreht sich! – Mit zunehmender Gerinnselbildung<br />
Rotation eingeschränkt – Wird über Spiegel übertragen!<br />
Wichtig hier:<br />
Fibrinogen, F.XIII, Thrombozyten!<br />
Messvariablen des ROTEM ®<br />
EXTEM © (Extrinsische Aktivierung mit Gewebesthromboplastin) ~ Quicktest!<br />
INTEM © (Intrinsische Aktivierung mit partiellem Thromboplastin) ~ aPTT!<br />
FIBTEM ©<br />
~ Fibrinogenkonzentration!<br />
EXTEM © mit Cytochalasin zur Verhinderung der Anlagerung von Fibrin an Thrombozyten.<br />
Nur Anteil des Fibrinogens an <strong>Gerinnung</strong> gemessen.<br />
APTEM © ~ ?????<br />
EXTEM © mit Antifibrinolytikum Trasylol © . Im Vergleich zum EXTEM © schon nach ca. 5-10 Min.<br />
Aussage zur Hyperfibrinolyse möglich.<br />
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Hyperfibrinolyse<br />
Polytrauma<br />
EXTEM vor Therapie APTEM vor Therapie EXTEM nach Therapie<br />
Diagnostik der <strong>Gerinnung</strong><br />
Primäre Thrombin Clot Clot<br />
Hämostase Generation Bildung Lyse<br />
XIII<br />
Plättchenzahl PT, aPTT, INR ROTEM ® /TEG ® ROTEM ® /TEG ®<br />
Plättchenfunktion ROTEM ® /TEG ® Fibrinogen<br />
Multiplate ®<br />
Endogenes Thrombinpotential Plättchenzahl/funktion<br />
VWF Analyse (PFA-100 ® ) CAT ® TGA ® FXIII Aktivität<br />
Einzelfaktorenanalyse<br />
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Interpretation von Laborwerten<br />
Einflussgrößen<br />
Physiologische Einflussgrössen<br />
Methodische Einflussgrössen<br />
• Präanalytische Fehler (siehe vorab)<br />
• In-prozess-Fehler (Labor)<br />
• Fehlinterpretation – darum nachher<br />
noch ein paar weitere Fälle und ein<br />
paar Infos vorab ……<br />
Physiologische Einflussgrößen<br />
Altersabhängigkeit<br />
• Kinder haben meist andere Referenzbereich!<br />
• Fibrinogen-, FV, FVIII, D-Dimere können mit dem Alter ansteigen!<br />
Akutphaseproteine<br />
• Fibrinogen, F. VIII, Plasminogen, Plasminogenaktivator-Inhibitor steigen<br />
bei akuter Entzündung!<br />
Abhängigkeit von Blutgruppen ABO<br />
• Plasmakonzentration des VWF bei Trägern der BG 0 ca. 20% niedriger<br />
Hormoneinfluss<br />
• SS (Östrogene, Gestagene hoch): F. V, Prothrombin, Fibrinogen<br />
ansteigend, Protein S abfallend!<br />
Buchempfehlungen<br />
• Das <strong>Gerinnung</strong>skompendium: Häufige<br />
Befundkonstellationen, Interpretation, klinische Konsequenz<br />
(Herausgeber M. Barthels)<br />
Thieme Verlag (2. Auflage 2011)<br />
• <strong>Gerinnung</strong>skonsil (Pötzsch, Madlener)<br />
Thieme Verlag (1. Auflage 2002)<br />
• Hämostaseologie für die Praxis<br />
(Bruhn, Hach-Wunderle, Schambeck, Scharf) – Schattauer<br />
Verlag (2. Auflage 2007)<br />
• Scripte im Netz auf TM-Website/LEHRE! (Ausführlich und<br />
„Essentials“)<br />
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