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Klinische Chemie (Subject) / Vorlesungen (Lesson)

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• Blutkörperchensenkungs-Reaktion (BSR) - Normalwert 1. Stunde:< 15 mm (M), < 20 mm (F)  - erhöht bei Entzündung (Akut-Phasen-Proteine binden Erythrozyten, Aufhebung des Zeta-Potentials) - Normalwerte bei degenerativen und nichtentzündlichen weichteil-rheumatischen Erkrankungen  Falsch positiv: - Anämie- Schwangerschaft- Fibrinogenanstieg Falsch negativ:- Hoher Hämatokrit (höhere Viskosität)- Fibrinogenverbrauch- Aspirin
• Akute Phase Antwort (APA) - frühe Anteil der systemischen Entzündungsreaktion  - Konzentrationsänderung von sekretorischen Proteinen bei der Entzündungsreaktion  - in Hepatozyten hergestellt bei Stimulation von IL-1, -6, TNF, EGF
• Akut-Phasen-Proteine 6-10h Reaktionszeit:- CRP Anstieg 10-1000x- Serum Amyloid A (SAA) --> Anstieg 10-1000x- a1-Antichymotrypsin --> Anstieg 10x 24-48h Reaktionszeit:- Fibrinogen- Haptoglobin (bindet an freiem Hämoglobin)- saueres Glykoprotein- a1-Antitrypsin- FerritinAnstieg 2-3x 48-72h Reaktionszeit:C3, C4, Coeruloplasmin (Anstieg <2x)
• C-reaktives Protein (CRP) - Akutphasen Protein - Funktion: Opsonisierung Bindung exogener Liganden: z.B. Phosphorylcholin aus Bakterien, Pilzen, Parasiten Bindung endogener Liganden: z.B. DNA, Histone, Phospholipide Komplementaktivierung (klassischer Weg) Phagozytose über Granulozyten, Makrophagen  - Schnelle Synthese in der Leber nach IL-6 Stimulation  - basale Konzentration: 1-10 mg/L Akute Entzündung: bis >1000 mg/L Grampositiver bakterieller Infektion >100 mg/LGramnegativer bakterieller, parasitärer oder viraler Infektion <50 mg/Lrheumatischen Erkrankungen/Autoimmunerkrankungen <<<50 mg/LErhöhungen auch bei Nekrosen (z.B. 3 Tag postoperativ, Herzinfarkt, Pankreatitis) und Tumorerkrankungen Erhöht auch bei ASS und metabolischen Syndrom  Falsch Positiv: Rheumafaktor
• Blutsenkungsrate (BSR) vs C-reaktives Protein (CRP) BSR:- Anstieg nach 24 Stunden- Abfall mit T1/2: 96-144 Stunden- auch abhängig von Immunglobulinen und anderen Proteinen - Guter Biomarker bei chronischen Entzündungen CRP:- Verdopplungszeit: 8-10 Stunden- Abfall mit T1/2: 2-4 Stunden- Sehr spezifisch (Ausnahme: Rheumafaktor falsch-positives Ergebnis) - sehr guter Biomarker bei akuten Entzündungen
• Zytokinausschüttung Makrophagen - IL-1: Fieber, IL-6 Produktion - IL-8: nur lokal; chemotaktischer Faktor für Leukozyten - IL-6, IL-12: Antikörper Produktion; Fieber, Induktion von Akute-Phase-Proteinen  - TNFa: Fieber, Schock, Mobilisierung von Metaboliten
• Verlauf der Zytokin-Plasmakonzentrationen bei Sepsis - TNFa (1h) - IL-1 (2h) - IL-6 (4h) - CRP (8h) --> Macht nur stationär Sinn (zu spät nach Einlieferung!)
• Interleukin-6 - Gebildet von Endothel-Zellen, Fibroblasten, Monozyten, T-Zellen - Zielzellen: Hepatozyten, B-Zellen - Erscheint im Serum nach Gewebe- und Organschädigungen aufgrund von Hypotonie, Ischämie und durch Endotoxine - Erhöht z.B. bei Trauma, Sepsis, Herzinsuffizienz, nach Organtransplantation, Verbrennungen - Höhe korreliert mit Schwere und Ausmass der Schädigung - Besonders bei Säuglingen geeigneter Entzündungsparameter  - Anwendung stationär (Intensivmedizin)
• Procalcitonin - Funktion: Unbekannt (Induktion oft durch bakterielle Endotoxine) - Messung mit Immunoassay - Indikation: Erkennen von schweren bakteriellen, pilzbedingten und parasitären Infektionen - Kein Anstieg bei viralen Infektionen und chronischen Entzündungen  - gute Korrelation mit dem Schweregrad
• Phasen in der Entwicklung von diagnostischen Biomarkern Phase 1: Präklinische Studien - Biomarker-Identifikation - Machbarkeits-Studien - Assay-Entwicklung  Phase 2: Klinische Charakterisierung und Assay-Validation - Biologische Variation- Referenzbereiche  Phase 3: Fall-Kontroll-Studien - klinische Validation (Spezifität, Sensitivität)  Phase 4: Prospektive Studien - ROC-Analysen- Prädiktive Werte- diagnostische Effizienz  Phase 5: Wirksamkeit: randomisierte & kontrollierte Studien - Outcome: Verminderung der Krankheitsbelastung 
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• D-Dimer = Fibrin-AbbauproduktIndikation:- Verdacht auf deep venous thrombosis (DVT)- Verdacht auf pulmonale Embolie (PE) - Verdacht auf disseminated intravascular coagulation (DIC) - Negatives Resultat kann sehr gut eine Thrombose ausschliessen--> Anwendung, wo Thomboserisiko niedrig ist --> hohe Sensitivität - a priori wird oft der Wells score berechnet (DVT, PE)
• ROC-Kurve - Vergleich von Sensitivität und Unspezifität (= 100% - Spezifität) - Vergleich der diagnostischen Qualität von mehreren Tests (Mass: Fläche unter der Kurve = AUC) AUC = 1.00 idealer Test AUC = 0.50 wertloser Test („würfeln“, „raten“) AUC > 0.8 diagnostisch relevante Tests 
• Positive Likelihood Ratio (LR +) = Die Wahrscheinlichkeit einer Person mit der Krankheit, positiv getestet zu werden, relativ zur Wahrscheinlichkeit einer Person ohne diese Krankheit positiv getestet zu werden. TP/(FN + TP) FP/(TN + FP) oder       Sensitivität      (100% - Spezifität) 
• negative Likelihood Ratio (LR-) = Die Wahrscheinlichkeit einer Person mit der Krankheit negativ getestet zu werden relativ zur Wahrscheinlichkeit einer Person ohne Krankheit, negativ gestestet zu werden  FN/(FN + TP) TN/(TN + FP) oder100% - Sensitivität       Spezifität 
• Positiver prädiktiver Wert = Wahrscheinlichkeit, mit der bei Vorliegen eines positiven Tests eine bestimmte Erkrankung tatsächlich vorliegt       TP    TP + FP  - abhängig von Prävalenz!
• Negativer prädiktiver Wert = Wahrscheinlichkeit, mit der bei Vorliegen eines negativen Tests eine bestimmte Erkrankung ausgeschlossen werden kann      TN     TN + FN  - abhängig von Prävalenz!
• Algorithmus zur Diagnose einer tiefen Beinvenenthrombose oder Lungenembolie 1. Verdacht auf Venenthrombose/Lungenembolie 2. Klinische Wahrscheinlichkeit (Wells Score)wenn >2 --> Kompressionssonographie/Spiral-CTwenn <2 --> D-Dimer Test 
• Präanalytische Fehler - tubes not mixed --> fibrin formation - incorrect order of draw --> incorrect coagulation levels, potassium - Tourniquet time > 1 min --> hemoconcentration - Pumping with the fist --> elevated potassium
• Kenngrössen mit deutlichem zirkadianem Rhythmus Maximum am Morgen:- ACTH: x15- Cortisol:  x5- Prolactin:  x3  - Aldosteron:  x3 - Testosteron: x1.5 - T3 x1.1- T4 x1.1- Eisen (--> Ferritinspiegel) x3 Maximum am Abend:- STH x30 Maximum um Mitternacht:- TSH x1.5
• Abhängigkeit verschiedener Parameter vom prandialen Zustand - Triglyceride: x25 - AST (Aspartat-Transaminase): x20 - Bilirubin, anorganisches Phosphat, Glucose: x15 - ALT, Kalium x10 - Protein, Albumin, Harnsäure, Harnstoff, Cholesterin, Calcium, Natrium 
• Abhängigkeit der Plasmaprotein-Konzentration von der Orthostase Gesamteiweiss -10%! (von ca. 80 auf 70 g/l - noch mehr ausgeprägt bei Patienten mit Ödemen Betrifft im ähnlichen Masse:- spezifische Plasmaproteine, z.B. Albumin, CRP, Ig und Antikörper, Proteohormone, Enzyme - mit Plasmaproteinen gebundene Moleküle, z.B. Calcium, Eisen, Lipide, Hormone, Medikamente 
• Blutzusatz: EDTA - irreversible Antikoagulation - Blutbild, Blutausstrich - Zellreservierung, DNS/RNS-Analytik 
• Blutzusatz: Natrium-Citrat - reversible Antikoagulation - Gerinnungsanalytik (Thromboplastinzeit, D-Dimere) - Blutsenkungsgeschwindigkeit 
• Blutzusatz: Heparin - Immunphänotypisierung - klinische Chemie (Notfall) 
• Blutzusatz: Fluorid - Glucose
• Blutzusatz: Gerinnungsakzeleratoren (Serum) - Klinische Chemie (Kunststoffröhrchen) 
• Blut ohne Zusatz - klinische Chemie (Glasröhrchen) - Liquordiagnostik 
• Füllmenge 1. Röhrchen ganz füllen- Alkoholbestimmung (Verdunstung!) - Bicarbonat (Äquilibrieung mit CO2) 2. Röhrchen bis Füllmarkierung füllen- Gerinnungsuntersuchungen und Blutsenkungsreaktionen korrektes Mischungsverhältnis mit Antikoagulans (Citrat) unbedingt erforderlich- erhöhte EDTA-Konzentration vermindert MCV 3. Erforderliches Volumen- Klinische Chemie Routinetests: ca. 5 mL Blut (2.5 mL Serum/Plasma)- Spezialanalysen wie Hormone, Tumormarker: 1-2 mL Blut/Bestimmung 
• venösen Blutentnahme: Reihenfolge 1. Blutkulturen 2. Gerinnung 3. Serum 4. Heparinat-Plasma/-Vollblut 5. EDTA-Plasma/-Vollblut 6. Fluorid/Oxalat-Plasma (Glykolyse-Inhibitoren) 
• Von verlängerter Probenlagerung gestörte Messgrössen Gesteigert:- Kalium- Laktat (Zellstoffwechsel)- NH3/NH4+ (Zellstoffwechsel)- Eisen (Hämolyse)- LDK, CK, AST (Hämolyse) Erniedrigt- Glucose (Zellstoffwechsel)- Chlorid (chlorid shift bzw. Austausch mit HCO-)- CO2 (Gasdiffusion)- Hämoglobin (Hämolyse)
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• Funktionelle Assay-Sensitivität - Die Präzision nimmt in der Regel mit der Konzentration eines Analyten ab.  = Kleinste Konzentration, die von Serie zu Serie mit einer vordefinierten Impräzision gemessen werden kann 
• CRP-Verhalten 1. Bakterielle Infektion: Meist starker Anstieg; korreliert mit Intensität der Entzündung. Der Anstieg ist rascher als bei BSR, Körpertemperatur und Leukozytenzahl  2. Virale Infektion: Geringfügige Anstiege  3. Postoperativ: Normal ist ein CRP-Maximum am 3. post-operativen Tag, dann Abfall. Ausbleiben weist auf mögliche Komplikationen.  4. Herzinfarkt: Prognostische Bedeutung 5. Rheumatische Erkrankungen: CRP-Anstieg verläuft häufig parallel mit den klinischen Beschwerden und den therapeutischen Erfolgen. 
• BSR Einflussfaktoren  - falsch positive (erhöht): Fibrinogen, Immunglobuline, Albumin, Anämie  - falsch negativ (erniedrigt): Hoher Hämatokrit, Erythrozytenanomalie, Aspirin, Cortison, Fibrinogenverbrauch 
• Toxische Veränderungen bei reaktiver Leukozytose - purpurote Granula - Zytoplasma-Vakuolen - Döhle-Körper (basophile Einschlusskörperchen in neutrophile Granulozyten)
• Einflussfaktoren Faktoren, die in vivo zu biologischen Veränderungen führenUnbeeinflussbar:- Alter - Geschlecht (Sexualhormone, Eisen, Hämoglobin)- Erbfaktoren (Enzymvarianten) - Langzeitige Biorhythmen (Vitamin D je nach Jahreszeit)- Krankheit- KörpergewichtBeeinflussbar- Alkohol- Stress- Physische Aktivität- Körperlage (im Liegen steigt das Plasmavolumen --> niedrigere Proteinkonzentration)- prä- vs. postprandial Nicht verwechseln mit Störgrössen!
• Störgrössen - Messgrössen, die in vitro zu Veränderungen führen - Probenmaterial (falsch, ungenügende Füllmenge, Kontamination, Antikoagulanzien)- Probenalter (Lagerung und Transport)- Probenbeschaffenheit (Hämolyse)- diagnostische und therapeutische Massnahmen (Medikamente, Operation) Nicht mit Einflussgrösse verwechseln
• Hämolyse Ursachen in vivo: Thalassämie, autoimmunhämolytische Anämie u.a. in vitro:- Blutentnahme aus Verweilkathetern (14% Katheter vs. 3% Kanüle) - zu langer venöser Stau (> 1 Minute)- zu starkes Aspirieren, Mischen, Ausspritzen des Blutes- zu heftiges Zentrifugieren- Stehenlassen, zu starkes abkühlen oder erwärmen von Vollblut- unsachgemässer Transport 
• Durch Hämolyse gestörte Analysen K+ +14% CK +15% AST +35% LDH +150%  Bilirubin - 12% Alk.Phosphatase -18% 
• Messabweichungen Zufällige Messabweichungen - Resultate abwechselnd leicht zu hoch und leicht zu tief- Summe aller Fehler, die bei einer Analyse unvermeidlich auftreten - daher: nicht zu vermeiden, aber möglichst klein zu halten Mass: Unpräzision („Präzision") Systematische Messabweichungen - Resultate immer zu hoch oder zu tief: „bias“- Fehler bei Kalibration, verfallene Reagenzien, falsch eingestellte Pipetten- Mass: Unrichtigkeit („Richtigkeit“)  Grobe Fehler - häufig menschlichen Ursprungs: Verwechslungen von Proben, Abschreibe- und Umrechnungsfehler, Berechnungsfehler bei Verdünnungen 
• Wo hilft die analytische Qualitätskontrolle nicht? - Einflussgrössen - Störfaktoren - Verwechslungen 

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