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10.05.2006 Dr. Derik Hermsen 1
Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik
Liquordiagnostik in der Klinischen Chemie
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Anatomische und physiologische Grundlagen Bildungsort: Plexus choroideus (80%), daszerebrale Parenchym, Ependymzellen derVentrikel und des RM-Kanals (20%)
Abfluss: Arachnoidalzotten
Zirkulation: Druckgradienten, arteriellenPulsationen und Cilia der Ependymzellen
Bildungsweise: Kombination aus aktivemTransport (E-lyte, Glucose u.a.), Diffusion(H2O, Chlorid, Proteine u.a.) und Sekretion(beta-Trace Protein u.a.)
Liquorvolumen: 140 – 180 ml
tägliche Produktion: 500 ml
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Anatomische und physiologische Grundlagen
Mechanischer Schutz des ZNS
Aufrecherhaltung des intracraniellen Drucks
Vermittlung stofflicher Austauschprozesse
Konstanerhaltung des ZNS Mileus
Abwehr pathogener Erreger
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Anatomische und physiologische Grundlagen
Filterfunktion für ProteineAlbumin: 1 – 2 TageIgG: 2 – 4 Tage
TP im Ventrikelliquor: 50 – 100 mg/lTP im Lumballiquor: 200 – 450 mg/lQuotient Liquor Serum 1/200
Beide Schrankensysteme sindpermeabel für Zellen
Blut-Liquor-Schranke
Blut-Hirn-Schranke
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Liquordiagnostik in der Klinischen Chemie
Indikationen zur Durchführung einer Liquordiagnostik
Infektionskrankheit Meningitis, Encephalitis, Viren, Bakterien, Pilze
Neoplasie Solide Tumoren, Leukämien, Lymphome
Trauma Subarachnoidalblutung
Autoimmunerkrankung Multiple Sklerose
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Präanalytik
Prüfung des Augeninnendrucks, erhöhter Hirndruck?
Lumbalpunktion L3/L4 bzw. L4/L5
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Liquordiagnostik in der Klinischen Chemie
Präanalytik II
Entnahmereihenfolge: 5 Trpf. verwerfen, (1 EDTA-Röhrchen),mehrere Nativ-Röhrchen, EDTA-Röhrchen, insges. 5 – 10 mL
Zeitpunkt der Liquorpunktion notieren
Zytologie: Zellzählung innerhalb von 1 – 2 Stunden
Glucose/Lactat: unter Zusatz eines Glykolysehemmersinnerhalb von 24h
Liquorproteine: 1 Woche bei 2 – 8 °C, darüberhinaus bei – 70°C
Serum und Liquor entnehmen und zusammen analysieren
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Liquordiagnostik in der Klinischen Chemie
Liquordiagnostik
Visuelle Aspekte
Normalbefund, kristallklar
Trübung (Leukozyten > 200 µl,Proteine, Mikroorganismen)
Spinngwebsgerinnsel, Fibrinfäden
Blutige Liquor-Probe
„3 Gläser Probe“ makroskopischDifferenzierung zw. artifizieller (abnehmend blutig) vs.subarachnoidal Blutung (gleichbleibend blutig)
ZentrifugationÜberstand klar, frische BlutungÜberstand xanthochrom, ältere Blutung (Abbauprodukte)
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Liquordiagnostik in der Klinischen Chemie
LiquordiagnostikZytologie
1. Zell- bzw. Leukozytenzählung in Fuchs-Rosenthalkammer
Liquor mit konz. Essigsäure verdünnen (9 + 1)
16 x 16 Kleinquadrate auszählen
Durch die Verdünnung und das Volumen der Zählkammer kommtman auf n/2,88 Zellen; ermittelte Zellzahl wird auf n/3 Zellen gerundet
Störungen: Fibringerinnsel führen zu falsch niedrigen Leukozytenwerten
Fehlerquellen: Liquor steht > 120 min, Liquor ungleich verteilt, nichtschnell genug ausgezählt, Austrocknung!
Leukozyten- und Erythrozytenzählung mit dem UF100 (Fa. Sysmex)
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Liquordiagnostik
Zytologie
Normal: (9/3 Zellen), < 4 Zellen/µl, Lymphozyten u. Monozyten (70 : 30)
Typische Konstellationen
< 30 µl: MS, Neuroborreliose, GBS, virale Encephalitiden (HIV, VZV u.a.)
< 300 µl: akute virale Meningitiden, tuberkulöse / mykotische Meningitis,Hirnabszess, akute Neuroborreliose
> 300 µl: eitrige Meningitis
Fazit: Zellzahl ist relativ unspezifisch
orientierende Erythrozytenzählung, „3 Gläser Probe mikroskopisch“
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LiquordiagnostikZytologie
2. Zelldifferenzierung
„orientierend in der Fuchs-Rosenthal-Kammer“
Zytozentrifugenpräparat, Färbung mit May-Grünwald Giemsa
Neutrophile Granulozyten: akuten Prozess, bakterielle Meningitis,Frühphase viraler Meningitiden
Phagozytierte Bakterien (Staphylokokken, Meningokokken u.a.)
Lymphozyten/Monozyten: chron. Prozess, virale Meningitis, MS,Spätphase der bakteriellen Meningitis
Eosinophile (> 5%): Parasitosen, TBC, Fremdkörper (Drainagen)
Tumorzellen (Blasten, Lymphomzellen, Zellen solider Tumoren)
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LiquordiagnostikKlinische Chemie
1. Bestimmung von Glucose und Laktat im Liquor
Indikation: Diskriminierung bakterielle vs. virale Meningitis
Methode: Glucose Hexokinase (ca. 60% des BZ)
Lactat LDH-Methode (1,2 – 2,1 mmol/l)
Bewertung: Ein Liquorlaktat > 3,5 mmol/l, (Liquor-Glucose < 49 mg/dl)und eine Liquorleukozytose > 800/µl ist nahezu beweisend für einebakterielle Meningitis (Spez. 99%, Sens. 70%)
Bei viralen Meningitiden sind Glucose und Lactat unauffällig
Cave! Laktat- und Glucosewerte jenseits der Grenzwerte auch bei SABund ggf. bei prim bzw. sek. Tumoren möglich.
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LiquordiagnostikKlinische Chemie
2. Bestimmung der Gesamtproteinkonzentration im Liquor
Indikation: Ausschluß einer ZNS-Erkrankung
Methode: Trichloressigsäure-Methode (Nephelometrie)
Pyrogallolrot-Protein-Komplex (Absorptionsphotometrie)
Bewertung
Normal: 1/200 der Proteinkonzentration im Serum, < 50 mg/dl
Ausschluß einer Schrankenstörung (Blut-Liquorschrankenstörung)
Ausschluß einer intrathekalen Proteinsynthese
Verlaufskontrolle
Fazit: Unspezifisch, Ausschlußkriterium
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Liquordiagnostik
Klinische Chemie
3. Quantitative Proteindifferenzierung
Ausschluss einer Schrankenstörung
Parallele Bestimmung einer Serum und Liquorprobe
Quotient: Liquor (CSF)/Serum x 103
Markerprotein Albumin
Methoden: Nephelometrie
Referenzbereich Erw.: Serum 35 – 55 g/LCSF < 35 mg/dL
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3. Quantitative Proteindifferenzierung
Altersabhängige Referenzbereiche für denn CSF/Serum Quotienten von Albumin (QAlb):
Alter (Jahre) QAlb
Geburt 8 - 28
4 – 6 Monate 0,5 – 3,5
< 15 < 5
< 40 < 6,5
< 60 < 8
Bewertung: Ein „Prozess“ stört die Aufrechterhaltung der Blut-Liquor-Schranke!
Entzündungen (Frühphase)
Tumoren (primär u. Metastasen)
Ischämie (Hirninfarkt)
Traumen
Eine reine Schrankenstörung ist überwiegend nicht entzündlich!
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LiquordiagnostikKlinische Chemie3. Quantitative Proteindifferenzierung
Nachweis einer intrathekalen Immunglobulinsynthese (IgG, IgA, IgM)
Hinweis auf eine intrathekale Entzündung
Parallele Bestimmung einer Serum und Liquorprobe
Quotient: Liquor (CSF)/Serum x 103
Methode: Nephelometrie
Bewertung im Zusammenhang mit dem Albumin-Quotienten
QIgG/QAlb, IgG- Index, > 0,7 spricht für lokale IgG-Synthese
QIgA/QAlb
QIgM/QAlb} Reiber-Diagramm
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3. Quantitative Proteindifferenzierung
Reiber Diagramm
1 = Referenzbereich
2 = reine Schrankenstörung
3 = Schrankenstörung mit lokalerIgG-Synthese im ZNS
4 = reine lokale IgG Synthese
5 = Prä- oder analytischer Fehler
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BewertungReine SchrankenstörungTumoren, Infarkte, Traumen, Frühphase von Meningitiden
Schrankenstörung mit lokaler Ig-SyntheseVirale, bakterielle, mykotische MeningitidenChronisch: MS (häufig ohne Schrankenstörung)Protozoen: ToxoplasmoseTumoren
Typische Konstellationen lokal synthetisierter Immunglobuline1 Klassenreaktion IgG: MS, HSV, HIV
IgM: NHL
2 Klassenreaktion: IgG/IgA: bakt. MeningitisIgG/IgM: FSME
3 Klassenreaktion: Neuroborreliose, Mumps-MEopp. Infektionen bei AIDS
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Liquordiagnostik in der Klinischen Chemie
LiquordiagnostikKlinische Chemie
4. Qualitativer Nachweis von oligoklonalen IgG-Fraktionen
Methode: Isoelektrische Focussierung (pH Gradient 3,5 – 9,5)Übertragung auf eine Nitrozelluloseacetat FolieFixierung mit einen Anti-IgG AntikörperFärbung
Indikation: Nachweis intrathekaler IgG Fraktionen unterhalb von10 – 20% des Gesamt-IgG, insbesondere bei MS.
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4. Qualitativer Nachweis von oligoklonalen IgG-Fraktionen
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Liquordiagnostik
Was gibt es sonst noch?
Erreger spez. AK Indizes (Hagedorn Indizes), MRZ-Reaktion bei MS
Tumormarker: CEA, AFP, HCG, β2-MG
Durchflusszytometrie: u.a. Nachweis aktivierter B-Lymphozyten
ELISA-Technik: Nachweis spez. Proteine u.a. bei M. Alzheimer
Mikrobiologische Diagnostik
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Liquordiagnostik
Akute bakterielle Meningitis
Klinik: plötzlicher Krankheitsbeginn mit Fieber Kopfschmerz,Schläfrigkeit, Nackensteife fulminanter Verlauf mit MOV
Laborbefund:
Visuell: trüb, eitrig
Zellzahl: 200 – einige 1000/µl, v.a. neutrophile Granulozyten
Gesamteiweiß: stark erhöht, > 100 mg/l, QAlb > 20 x 10-3 , AK-Ind. neg.
Glucose < 20 mg/dl, Laktat > 3,5 mmol/l
Mögliche Erreger: Meningokokken, Pneumokokken, u.a.
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Liquordiagnostik
Tuberkulöse Meningitis
Klinik: langsamer Krankheitsbeginn, unspezifische Symptome,Schläfrigkeit, Nackensteife
Laborbefund:
Visuell: klar - trüb, Fibrinfäden
Zellzahl: einige 100/µl, buntes Bild v.a. mononukleäres Zellbild
Gesamteiweiß: mäßig erhöht, QAlb > 20 x 10-3 , AK: IgG und IgA pos.
Glucose erniedrigt (< 20 mg/dl), Laktat > 2,5 mmol/l
Erreger: Mykobacterium tuberculosis (PCR), DD: Pilzinfektion
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Liquordiagnostik
Virale Meningitis
Klinik: langsamer Krankheitsbeginn, unspezifische Symptome,Kopfschmerz, Schläfrigkeit, (Nackensteife)
Laborbefund:
Visuell: klar
Zellzahl: bis einige 100/µl, v.a. mononukleäres Zellbild
Gesamteiweiß: leicht erhöht, QAlb bis 20 x 10-3 , AK: alle Varianten
Glucose vorwiegend normal, Laktat < 2,1 mmol/l
Erreger: HSV, VZV, CMV, FSME, HIV, Mumps, Polio, u.a.
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LiquordiagnostikMultiple Sklerose, MS
Klinik: meist schubweise verlaufende neurologische Erkrankung mit herdförmiger Entmarkung der Nervenbahnen (Auflösung der Markscheiden). Sklerose bedeutet Ersatz der Markscheiden durch Glia (Bindegewebe). Autoimmunerkrankung.
Laborbefund:
Visuell: klar
Zellzahl: bis ca. 40/µl, mononukleäres Zellbild
Gesamteiweiß: leicht erhöht, QAlb bis 10 x 10-3 , AK: IgG, MRZ
Glucose normal, Laktat normal
Positives oligoklonales Bandenmuster
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LiquordiagnostikTumorerkrankung
Ursachen: Mamma-CA, Bronchial-CA, Keimzelltumoren, Lymphome, Leukämien
Laborbefund:
Visuell: klar
Zellzahl: bis ca. ??/µl, Tumorzellen
Gesamteiweiß: leicht erhöht, QAlb bis 10 x 10-3 (leicht), (AK: IgG)
Glucose normal - erniedrigt, Laktat normal - erhöht
Positive Tumormarker CEA, AFP, β-HCG, Paraproteine, u.a.