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Take- Home Folie 1

Notfallparameter im Liquor:

- Zellzahl:

Normbereich für Erwachsene: < 5 Leukozyten/ul; (ggf. bis zu 20 Leuko/ul nach Reizung z.B. bei z.N. Krampfanfall).

Normbereich für Früh- und Neugeborene: < 15 Leuko/ul

Die manuelle Zählung in der Fuchs-Rosenthal-Zählkammer wird derzeit noch benötigt (Automatenzählungen sind v.A.

im unteren Bereich noch unpräzise)

Faustregel: eitrigen bakt. Meningitiden > 1000 Leuko/ul, virale Meningitiden < 1000 Leuko/ul; (nicht-eitrige bakterielle

Meningitiden durch Borrelien, Treponemen, Mykoplasmen möglich -> bei diesen Patienten und bei Patienten unter

Antibiose häufig < 1000 Leuko/ul)

- Gesamtprotein: grobes Maß für die Schrankenfunktion (bei Erwachsenen gilt 450-500 mg/dL als oberer Grenzbereich).

Das Ausmaß der Schrankenfunktionsstörungen korreliert mit der Akuität. (Als genaues Maß der Schrankenfunktion

dient der Liquor/Serum-Albuminquotient)

- Lactat: guter Prognose- und Verlaufsparameter; bei der Differenzierung bakt./viral sind Werte > 3,5 mmol typisch für

bakterielle Prozesse, insbesondere bei einer Zellzahl > 1000 Leuko/ul.

- ggf. die mikroskopische Zelldifferenzierung (Präparate müssen innerhalb v. 2 h gefertigt werden -> mancherorts im

Spät-/Nachtdienst nicht verfügbar):

- Bakterielle Erreger: granulozytäres Zellbild und Zellzahlerhöhung.

- Virale Erreger: ersten 12 h granulozytäres Zellbild möglich, danach lymphomonozytäres Zellbild

- Im weiteren Verlauf vermehrtes Auftreten aktivierter Lymphozyten und letztendlich Plasmazellen (Ausdruck der

lokalen Immunreaktion; Plasmazellen sind frühestens nach 1 Woche zu sehen)

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Take- Home Folie 2

Nachweismöglichkeiten einer humoralen Immunreaktion:

Reiber Schema / Quotientendiagramme: Statistisches Verfahren um eine lokale IgG, IgA u. IgM

Synthese zu erfassen. Anhand des Reiberschema lässt sich auch eine Aussage zur

Schrankenfunktion treffen. Zum Teil sind bei der Betrachtung aller Quotietendiagramme (für IgG,

IgA und IgM) charakteristische Muster bei bestimmten Krankheitsentitäten zu sehen.

Oligoklonale Banden: sensitiver als das Reiberschema; nur für Immunglobulin G

Spezifische Antikörper-Indices: höchste Sensitivität; Einsatz v. Erreger-spezifischen Antikörpern (sie

ergänzen die PCR beim Erregernachweis und helfen dabei diagnostische Lücken zu schließen);

nicht als Verlaufsparameter geeignet aufgrund der lange bestehen bleibenden „Seronarben“.

MRZ-Reaktion: Die Kombination erhöhter Antikörper-Indices gegen verschiedene Erreger (Masern, Röteln, VZV, ggf. HSV) ist ein Hinweis auf das Vorliegen eines chronisch-entzündlichen Prozesses mit Autoimmuncharakter.

Labordiagnostik bei Entzündungen d. ZNS

1.11.2016

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Liquor cerebrospinalis - anatomische und physiologische Grundlagen

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Liquordiagnostik: Häufige Fragestellungen

o Blutung?

o Entzündung?

akut bakteriell / viral;

chronisch (autoimmun – z.B. Multiple Sklerose; auch Erregerbedingt)

o Tumor?

- Notfall Parameter

Zellzahl, Lactat, Gesamtprotein (+ Zytologie)

- Humoraler Nachweis einer lokalen Immunreaktion

- „Reiberschema“ / „Quotientendiagramm“

- oligoklonale Banden

- Antikörperindeces (AI)

( - MRZ Reaktion )

- ggf. Erregerdiagnostik

(Gram Färbung, PCR, Kultur, Resistenzbestimmung)

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+ Erregerdiagnostik

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Beurteilung der Liquor-Zellzahl

Methodik: bevorzugt in der Zählkammer nach Fuchs-Rosenthal

ggf. auch automatisiert im Hämatologie-Automaten

Referenzbereich Leukozyten:

Frühgeborene < 15 / μl

Neugeborene < 10 / μl

ab dem 3 Monat < 5 / μl

(ggf. diskret erhöht nach Krampfanfall)

Bakterielle Meningitis meist > 1000

Virale Meningitis meist < 1000

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Lactat zur DD bakterielle vs. virale Meningitis

Lactat ist bei der Differenzial-Diagnose bakterielle vs. virale Meningitis

als Einzelparameter der Glucose überlegen

L.-Glucose ist abhängig von Serum-Glucose

Entzündung bakteriell: L/S-Glucose-Quotient kleiner 0,5

L.-Glucose Abfall korreliert mit L.-Lactat Anstieg

L.-Lactat ist weitgehend unabhängig vom Serum-Lactat!

Ref. < 2.1mmol/l

Lacat > 3.5 mmol/l

bakt. Meningitis

intrazerebrale Blutung

Ischämie

< 3.5 virale Meningitis

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Lactat als Akuitätsparameter / Prognoseparameter

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Gesamtprotein

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Gesamtprotein zur Abschätzung der Blut-Liquor-

Schrankenfunktion

• Der Albumin-Liquor/Serum-Quotient (Qalb) ist das genaue Maß für die

Blut-Liquor-Schrankenfunktion

• Der Referenzbereich für Qalb ist durch eine Hyperbelfunktion charakterisiert

• Die Liquorfluss-Geschwindigkeit moduliert die Proteinkonzentration

Faustformel zur Berechnung des Cutoffs

für Erwachsene und Kinder > 5 Jahre:

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Liquorraeme, Liquorfluss, Liquoranalytisches ZNS

Präsentation xyz, Abteilung xyz. Rostock, Monat 2011

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Zytologie:

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Stellenwert der Zytologie

Diagnostik u. Differenzierung entzündlicher ZNS-Erkrankungen

(Granulozyten, aktivierte Lymphozyten/Plasmazellen)

Nachweis u. zeitliche Einordnung von Blutungen

(Erythrophagen, Hämosiderophagen, Hämatoidin)

Erkennung u. ggf. Typisierung neoplastischer Zellen (Meningiosis)

(Auch bei normaler Zellzahl!)

Therapiekontrolle pathologischer Prozesse und Überwachung von

Drainagen/Shunts

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Kasuistik:

Patient 2a (M)

Somnolent

Liquorbeschaffenheit: trüb

Zellzahl : 1300 Zellen / uL

Zytologie: Granulozytäres Zellbild

Liquorprotein: 1100 mg/dl

Lactat 3,7 mmol/L

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Bakterielle Meningitis

Liquorbeschaffenheit: trüb

Zellzahl : 1300 Zellen / uL

Zytologie: Granulozytäres Zellbild

Liquorprotein: 1100 mg/dl

Lactat 3,7 mmol/L

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Meningokokken-Meningitis

(posterchild Charlotte Cleverley Bisman)

Meningokokkeninfekte in Deutschland

60-70% Typ B

30-40% Typ C

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Erregerdiagnostik – (Latexagglutinations-) Schnelltest

Probenmaterial: Liquor

Indikation: Differentialdiagnostik der häufigsten akuten entzündlichen

bakteriellen ZNS-Erkrankungen

Methodik: Latex-Agglutinationstest

Beurteilung: Verschiedene kommerzielle Testkits erhältlich.

Eine positive Agglutination detektiert bei ausreichendem Erregergehalt das

entsprechende bakterielle Antigen:

Neisseria meningitidis A, B , C, Y/W 135

E.coli K1

Hämophilus influenza

Streptococcus pneumoniae

Streptococcus Gruppe B

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Erregerdiagnostik – (Multiplex PCR Schnelltest)

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g

Präsentation xyz, Abteilung xyz. Rostock, Monat 2011

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j25

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50 J (M) Vorstellung wegen Fieber und KS

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Erregerdiagnostik – Molekularbiologische Nachweismethoden

Die PCR ist bei virologischen Fragestellungen der Goldstandard!

Sie wird durch die Bestimmung der Antikörperindizes ergänzt.

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Fallbeispiel HSV Meningitis/HSV Meningoenzephalitis

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Grundlagen der Liquordiagnostik: Häufige

Fragestellungen

o Blutung?

o Entzündung?

akut bakteriell / viral;

chronisch (autoimmun – z.B. Multiple Sklerose; zzgl. auch Erregerbedingt)

o Tumor?

- Notfall Parameter (Zellzahl, Lactat, Gesamtprotein, (Zytologie)

- Humoraler Nachweis einer lokalen Immunreaktion

- „Reiberschema“ / „Quotientendiagramm“

- Antikörperindeces (AI)

- MRZ (H) Reaktion

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Ursachen einer intrathekalen humoralen

Immunreaktion

Akut entzündliche Erkrankung– monospezifische Immunreaktion (Antikörperbildung erfolgt verzögert ca. 7-10

Tagen nach Infektion)

Chronisch entzündlicher Prozess

– polyspezifische Immunreaktion (MRZ-Reaktion)

Narbe eines früheren Prozess

– Antikörperperistenz, keine aktuelle Relevanz (vor allem Antikörper-Indeces)

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Reiber-Schema (IgG)

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Beurteilung der Blut-Liquor „Schrankenfunktion“

(bzw. der Liquorflussgeschwindigkeit!)

geeignter Parameter ist der Albumin-Quotient:

Albuminkonzentration im Liquor

Q Alb = -----------------------------------------------

Albuminkonzentration im Serum

Begründung: Albumin wird im Gegensatz zum Gesamtprotein

nur in der Leber synthetisiert, d.h.die Albumin-

konzentration im Liquor wird ausschließlich durch die

Serumkonzentration bestimmt !

Die Schrankenfunktion bzw. Liquorflussgeschwindigkeit bestimmt

wie viel Immunglobulin aus dem Serum in den Liquor diffundiert.

Bei „Schrankenfunktionsstörungen“ ist der Liquorfluss beeinträchtigt

(z.B. 400ml am Tag statt der normalerweise 500 ml)

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Statistische Überlegungen

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Reiber-Schema / Quotientendiagram

1 intakte Blut-Liquorschranke;lokale Ig-Synthese nicht nachweisbar

2 gestörte Blut-Liquorschranke;lokale Ig-Synthese nicht nachweisbar

3 gestörte Blut-Liquorschranke;

lokale Ig-Synthese4 intakte Blut-Liquorschranke;

lokale Ig-Synthese5 (prä)analytischer Fehler!

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Quotientendiagram – Besonderheiten im ZNS

Zeitverlauf der Immunglobulin-Werte bei einem Neuroborreliose Patienten

Tumani et al. 1995

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Krankheitstypische Immunglobulin-Muster

Reaktionstyp Erkrankung

Kein IgG, IgA, IgM Guillain-Barre-Syndrom, frühe

bakterielle Meningitis

IgG Dominanz MS, HSV-Enzephalitis

IgA Dominanz (IgG) Neurotuberkulose,

Hirnabszess

IgM Dominanz (IgG, IgA) Neuroborreliose, Mumps-

Meningoenzephalitis, Non-

Hodgkin-Lymphom

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Präanalytik Quotientendiagramm

Korrekturen sind bis zu einer Beimengung von 8000 Ery/ul

möglich. Darüber erfolgt keine Auswertung!

Das Reibergramm gilt nur für

Serum/Liquorentnahmen im

„Steady-State“ (24h nach Infusion)

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Oligoklonales IgG

- Qualitativer Nachweis einer intrathekalen Immunreaktion

- Isoelektrische Fokussierung (Elektrophorese in einem Gel mit pH-Gradient) +

Immundetektion (Immunoblot, Immunfixation)

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Oligoklonales IgG

- Qualitativer Nachweis einer intrathekalen Immunreaktion

- Isoelektrische Fokussierung (Elektrophorese in einem Gel mit pH-Gradient) +

Immundetektion (Immunoblot, Immunfixation)

„Positiv“ sind Typen 2 + 3

Typ 1: OB neg.

Typ 2: OB CSF = intrathekale IgG-Synthese positiv

Typ 3: identische OB CSF+Se und weitere OB CSF

= intrathekale IgG-Synthese positiv

Typ 4: identische OB CSF+Se = systemische Immunreaktion

Typ 5: identische starke OB CSF+Se =Paraprotein

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Benötigte lokal synthetisierte IgG Menge bezogen auf die aus

dem Blut stammende Fraktion:

- Im Reiber Quotienten Diagramm: bis zu 250 %

- IEF / oligoklonales IgG: 1-2 %

- Spezifische Antikörper-Index: wenige ‰

Ab wann ist die intrathekale IgG-Synthese

nachweisbar?

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Blut Liquor

Diffusion

Blut-Liquor-

Schranke

Infektions-

erreger

Infektionen außerhalb des ZNS

Erreger-

spez.-IgGSerum

Gesamt-IgGSerum

Erreger-

spez.-IgGLiquor

Gesamt-IgGLiquor=

Antikörper - Index

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Blut Liquor

Diffusion

Infektions-

erreger

Infektions-

erreger

Blut-Liquor-

Schranke

Intrathekale Antikörper-Synthese

Erreger-

spez.-IgGSerum

Gesamt-IgGSerum

Erreger-

spez.-IgGLiquor

Gesamt-IgGLiquor<

Antikörper - Index

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- Gold Standard für die Diagnose der Neuroborreliose und Neurosyphilis.

Pathogen-spezifische intrathekale Antikörperproduktion innerhalb 6 Wochen nach

Symptombegin- Sensitivität und Spezifiät von nahezu 100%

- Nicht relevant bei der Diagnose bakterieller und Pilz-bedingter Meningitiden

- Diagnostisch beweisend für Infektionen des Nervensystems durh HSV-1, VZV,

und Polyomaviren – (Abhängig vom Entnahmezeitpunkt)

- (Aufgrund langer Persistenz nicht für Verlaufskontrolle geeignet,

Neuroborreliose oder Borrelienneurose?)

Antikörper Index- Sensitivität und Spezifität

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Blut Liquor

Diffusion

Infektions-

erreger

Infektions-

erreger

Blut-Liquor-

Schranke

Intrathekale Antikörper-Synthese

Erreger-

spez.-IgGSerum

Gesamt-IgGSerum

Erreger-

spez.-IgGLiquor

Gesamt-IgGLiquor<

Antikörper – Index : kein Verlaufsparameter

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Blut Liquor

Diffusion

Infektions-

erreger

Blut-Liquor-

Schranke

Intrathekale Antikörper-Synthese

Erreger-

spez.-IgGSerum

Gesamt-IgGSerum

Erreger-

spez.-IgGLiquor

Gesamt-IgGLiquor<

Antikörper – Index : kein Verlaufsparameter

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Blut Liquor

Diffusion

Polyklonale

Stimulation

Nicht-pathogen-

spez. IgG

Blut-Liquor-

Schranke

Cave: Polyklonale IgG-Synthese im ZNS

Gesamt-IgG im ZNS ist erhöht

Keine Berechnung des LSQrel anhand des Gesamt-IgG Quotienten

(sondern anhand des oberen Limit laut Reiberschema- macht das Labor)

Antikörper–Index und chronische Autoimmunprozesse

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MRZ Reaktion (Masern-Röteln-Zoster-HSV)

Die Kombination erhöhter AI gegen verschiedene

Erreger (z.B. M+R, M+Z, M+ H, M+R+Z) ist Hinweis auf einen

chronisch-entzündlichen Prozess mit Autoimmuncharakter,

da eine Doppelerkrankung unplausibel ist und die Häufigkeit der

Kombinationen als Mitreaktion bei anderen Erkrankung < 0,1% ist.

(Ausnahme: VZV+HSV in Kombination möglich)

Für eine „positive“ MRZ Reaktion reichen 2 positive AI‘s

Indeces. Nachweis einer MRZ(H)-Reaktion ist die empfindlichste und spezifischste Methode zur Detektion eines chronisch entzündlichen Prozesses im ZNS zum Zeitpunkt der ersten klinischen Symptome.

Kein Zeichen für die Aktivität einer Erkrankung.

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Fallbeispiel (März 2013)

Patientin: 72 Jahre; zunehmend radikuläre Beschwerden

Anamnese: Mitte Dezember kreisförmiges Erythem am Bein

Abnahme-Datum 15.03.

Liquor visuelle Beurteilung klar, farblos

Zellzahl /µl (Leukozyten) 146

Erythrozytenzahl /µl (Ref. 0-1/µl) 162

Albumin-Quotient x10-3 24,34

Gesamt-IgG-Quotient x10-3 15,52

Gesamt-IgM-Quotient x10-3 30,45

Oligoklonale Banden positiv

Reiber-Diagramm:

Schrankenfunktionsstörung;

intrathekale IgM-Dominanz

15.03,.

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Fallbeispiel (März 2013)

Patientin: 72 Jahre; Verdacht auf Neuroborreliose

Abnahme-Datum 15.03.

Serologie: Borrelien IgM ELISA pos. (99 U/ml)

Serologie: Borrelien IgG ELISA neg.

Liquor visuelle Beurteilung klar, farblos

Zellzahl /µl (Leukozyten) 146

Erythrozytenzahl /µl (Ref. 0-1/µl) 162

Albumin-Quotient x10-3 24,34

Gesamt-IgG-Quotient x10-3 15,52

Gesamt-IgM-Quotient x10-3 30,45

Oligoklonale Banden positiv

LSQrel.

(ASI)

Borrelien IgG n.b.*

Borrelien IgM 0,65

Reiber-Diagramm:

Schrankenfunktionsstörung;

intrathekale IgM-Dominanz

*nicht berechenbar - spez. Ak nur im Liquor messbar;

im Serum unter der Nachweisgrenze

15.03,.

Liquor

Serum

Kontakt

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Inst. für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin

michael.wakileh@med.uni-rostock.de

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit !