Hematologie: Anémie MUDr. Stanislav Matoušek HEMATOLOGIE l. ¡ Anémie apod. (nedostatek elementů) trombocytopenie Leukémie apod. (onkologická – lymfo- a myeloproliferativní onemocnění) Chronická myeloidní leukémie ¡ Poruchy srážlivosti Primární hemostáza Sekundární hemostáza Krvácivé stavy/ trombo- embolické stavy Klinické příznaky hematologického onemocnění l Anémie ¡ → známky hypoxie – únava, slabost, pocit nedostatku dechu ¡ → známky nízké hladiny hemoglobinu - bledost ¡ → kardiovaskulární symptomy – palpitace l l Polycytémie → hyperviskozita krve → riziko trombózy l l Krvácení, spontánní krvácení, neustávající krvácení l l Trombóza → embolie – symptomy závisí na lokalizaci – DVT - HŽT, plicní embolie lČasté infekce l Anémie •Hb •M: < 135 g/L •F: < 120 g/L •Hct •M: < 40 % •F: < 37 % •Ery •M: < 4,3 * 1012 /L •F: < 3,9 * 1012 /L • Zákl. kritérium: Hb< 120 g/L ¡ • málo hemoglobinu bledost • •špatná dodávka kyslíku do tkání • •tkáňová hypoxie • •únava, dyspnoe, •palpitace, hyperkinetická cirkulace ¡ ¡ ¡ Patofyziologie anémie Příčiny hypoxie lVýšková hypoxie – nedostatek O2 ve vdechovaném vzduchu = nízký pO2 lRespirační selhání – hypoxická hypoxie lNedostatek hemoglobinu – transportní = anemická hypoxie lPorucha cirkulace – cirkulační hypoxie lPorucha oxidace v mitochondriích – histotoxická hypoxie l l l l Laboratorní vyšetření •Základní: –Krevní obraz •Doplňková: –testy na metabolismus železa –hladina Erytropoetinu –Detekce protilátek proti vlastním krvinkám – Coombsův test –Test osmotické rezistence erytrocytů –Hamův test (rezistence na kys. prostředí) –Mikroskopické zhodnocení krevního nátěru –Sternální punkce- aspirace kostní dřeně – – Rozdělení anémií dle morfologie (KO) •podle MCV –mikrocytární - př. nedostatek železa –normocytární - př. krvácení –makrocytární (megaloblastové) - perniciózní •podle MCHC (barvy) –hypochromní – nedostatek železa –normochromní – ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ kmenové buňky, růstové faktory dělení buněk, syntéza DNA: vitamín B12, k. listová erytropoetin syntéza hemoglobinu: globin, porfyrin, Fe jiné faktory KOSTNÍ DŘEŇ PERIFERNÍ KREV ¡ ¡ krvácení PRODUKCE hemolýza ZTRÁTY ERYTROCYTY -KO ¡ ¡ hemoglobin, počet B-Ery, hematokrit MCV, MCH, MCHC tvar etc. Rozdělení anémií podle příčiny • snížená produkce –porucha kmenových buněk a diferenciace –porucha syntézy DNA –porucha syntézy hemoglobinu –nedostatek erytropoetinu •¨kompletní ztráta erytropoezy má za výsledek pokles počtu erytrocytů 10% / wk •zvýšená destrukce - hemolýza –defekt erytrocytů –extraerytrocytární příčiny • zvýšená ztráta • maldistribuce (hyperslenismus, pooling ve slezině) • Počet retikulocytů •Denní náhrada erytrocytů –0.5 – 1.5% celkového počtu –Dozrávají během 1 dne v periferní krvi •Kriterium aktivity kostní dřeně – •rozlišení anémií dle příčiny –Reticulocytóza •odpověď na ztrátu krve (hemolytické anémie, vážné krvácení) •odpověď na terapii anémie (např. defic. B12 nebo Fe) –Reticulocytopenia •defekt erytropoezy • • Anémie •1) ¯ produkce –1.1. Aplastická anémie –1.2. Myelodysplastický sy –1.3. Nedostatek železa –1.4. Anémie u chronických chorob –1.5. Nedostatek B12/kys. listové • •2) ztráty –2.1. Akutní krvácení –2.2. Chronické krvácení •3) hemolýza A)Korpuskulární příčiny •3.A1 Sférocytóza •3.A2 Noční paroxysmální hemoglobinurie •3.A3 Deficit G6Pdehydrogenázy •3.A4 Srpkovitá anémie •3.A5 b- a a-talasemie B)Extrakorpuskulární příčiny •3.B1 Autoimunní hemolytická a. •3.B2 Rh inkompatibilita •3.B3 Hem. – Uremický sy (Mikroangiopatie) – – Anémie ze ztrát krve •Akutní ztráta krve –Krátce po masivnější ztrátě krve je Hb normální kvůli vazokonstrikci a faktu, že ledviny ještě nezačaly nahrazovat ztracený objem retencí vody a solutů –Poté normochromní – normocytární anémie •Chronická ztráta krve –Vede k nedostatku železa a anémii z nedostatku železa Zvýšená hemolýza (destrukce erytrocytů) •Extraerytrocytární příčiny (normocytární –normochromní erytrocyty ) •Imunologické abnormality (AIHA, PNH, poléková) •Fyzikální a chemické poškození erytrocytů (trauma, infekce malárie, umělá chlopeň, popáleniny, hadí jedy) •Erytrocytární příčiny •Alterace membrány –kongenitální (sférocytóza, elipso) –získané (PNH – paroxyzmální noční hemoglobinurie) •Metabolické enzymatické poruchy (nedostatek G6PD - není glutathion) •Hemoglobinopatie (Srpkovitá anémie, talasémie) retikulocytóza, LDH zvýšeno, akumulace nekonjugovaného hemoglobinu G6PD deficienc over 100 mutant forms identified. X-linked, drug senzitive variety most common (drugs which produce peroxide) AIHA - autoimmune hemolytic anemia Ukazatele hladiny železa •koncentrace železa v séru (age , sex) •TIBC (total iron binding capacity Fe) •= hladina transferinu •saturace transferinu (N 20-55 %) •sérový ferritin •serový (solubilní) transferinový receptor (sTfR) • ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Ferritin zásobárna Tělo - buňka Krevní plazma Ukazatele železa ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Ferritin v séru ¡ Sérové železo Transferin TIBC ¡ anémie Manifestní Latentní chybí sérové Fe pro erytropoezu Prelatentní chybí zásobní Fe sérové Fe sat. transferinu sTfR sérový ferritin TIBC/transferin Fe (sideroblasty) v dřeni ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Hepcidin Sold Price: Artoria Limoges Porcelain Scrooge McDuck Pill Box - June 3, 0117 5:30 PM EDT Ukazatele metabolismu železa •Sérové železo ( SI) •F: 600-1400 mg/L, 11-25mmol/L; M: 750-1500 mg/L, 13-27mmol/L •Sníženo při nedostatku Fe a chronických chorobách •Zvýšeno při hemolytických anémiích a hemochromatóze •Celková vazebná kapacita železa (TIBC) •2500 – 4500 mg/L , 45-82 mmol/L •Zvýšena u nedostatku Fe •Sníženo při chronických chorobách •Sérový ferritin (30-300 ng/mL) •Velmi blízce reflektuje celkové zásoby Fe v organismu •snížení <12 ng/mL - nedostatek Fe •zvýšení při přetížení Fe, poškození jater, tumorech (protein akutní fáze) • Ukazatele metabolismu železa •Sérový transferinový receptor •Zvyšuje se při zvýšení erytropoezy a v časné fázi nedostatku Fe •Erytrocytárni ferritin •Stav zásob v průběhu posledních 3 měsíců (Fe deficit/přetížení) •není ovlivněn akutní nemocí nebo funkcí jater •Volný erytrocytární porfirin •zvýšený při poruchách syntézy hemu Příčiny anémie Anémie chronických chorob Anémie z nedostatku železa Myelodys- plastický syndrom Sérové Fe ↓↓↓ ↓↓↓ ↑↑↑ Transferin/TIBC ↓ ↑↑↑ ↓↓↓ Ferritin ↑ ↓↓↓ ↑↑↑ Kostní dřeň Fe++ v MФ Chybí Fe Okrouhlé sideroblasty –zásoby Fe ↑ Dg. vodítka Základní onemocnění Příznaky ↓ Fe ?krvácení? Dyshemato- poeza Vitamin B12: zázračná pilulka, nebo Achillova pata veganství? - Soucitně ¡ HEMOLÝZA ¡ INTRAVASKULÁRNÍ Hb EXTRAVASKULÁRNÍ ¡ ¡ ¡ slezina, játra, kostní dřeň (makrofágy) haptoglobin ledviny SYMPTOMY HEMOLÝZY Ztráta erytrocytů anemia Aktivace kostní dřeně retikulocytóza volný Hb hemoglobinémie, Pokles haptoglobinu hemoglobinurie hemosiderinurie intravaskulární Zvýšená produkce bilirubinu žloutenka (ikterus) extravaskulární Poškození ledvin splenomegalie TESTY HEMOLÝZY Imunitní mechanismy – přímý Coombsův (antiglobulinový) test Hledáme protilátky proti erytrocytům Protilátky třídy IgG (tzv. nekompletní protilátky) Nikoliv protilátky AB0 Tyto protilátky jsou zodpo- vědné za hemolýzu Přímý antiglobulinový (Coombsův) test •Detekce protilátek proti povrchovým antigenům erytrocytu •AIHA •Antiglobulinové sérum je přidáno k vymytým erytrocytům pacienta ------ aglutinace indikuje přítomnost imunoglobulinů nebo složek komplementu navázaných na erytrocyty Testy hemolýzy Testy osmotické rezistence Erytrocyty přežívají pouze v izotonickém prostředí ale mají jistou toleranci ke změnám tonicity. Erytrocyty u některých hemolytických stavů mají sníže- nou toleranci ke změnám osmotického tlaku Speciální testy membránové vlastnosti (electroforéza proteinů) vlastnosti hemoglobinu genetické testování Krevní nátěr •Morfologie krevních elementů –Anizocytóza = rozdíly ve velikosti –Poikilocytóza = rozdíly ve tvaru (schistocyty =fragmenty erytrocytů; ovalocytes; sférocyty) Srpkovitá anémie Hemoglobin (Hb) S arises from a mutation substituting thymine for adenine in the sixth codon of the beta-chain gene GAG to GTG. This causes coding of valine instead of glutamine in position 6 of the hemoglobin beta chain. The resulting hemoglobin has the physical properties of forming polymers under deoxy conditions. It also exhibits changes in solubility and molecular stability. These properties are responsible for the profound clinical expressions of the sickling syndromes. Under deoxy conditions, Hb S undergoes marked decrease in solubility, increased viscosity, and polymer formation at concentrations exceeding 30 g/dL. It forms a gel-like substance containing hemoglobin crystals called tactoids. The gel-like form of hemoglobin is in equilibrium with its liquid soluble form. A number of factors influence this equilibrium, including the following: Oxygen tension Polymer formation occurs only in the deoxy state. If oxygen is present, the liquid state prevails. Concentration of Hb S The normal cellular hemoglobin concentration is 30 g/dL. Gelation of Hb S occurs at concentrations greater than 20.8 g/dL. The presence of other hemoglobins Hemoglobin A and hemoglobin F have an inhibitory effect on gelation. These and other hemoglobin interactions affect the severity of clinical syndromes. SS hemoglobin produces a more severe disease than SC, SD, SO Arab, and SA hemoglobin. Různé tvary erytrocytů Sférocyty Ztráta centrálního projasnění, barví se tmavěji, často mikrocytární. Hereditární sférocytóza a některé získané hemolytické anémie Terčíkovité buňky Hypochromní s centrálním "terčíkem“ hemoglobinu. Choroby jater, thalasémie, hemoglobin D, postsplenectomii Eliptocyty Oválné až doutníkovité. Hereditární elliptocytóza, některé anémie (zvláště nědostatek vitamínu B-12 and folátu). Schistocyty Fragmentované přilbovité nebo trojúhelníkovité. Microangiopatické anémie, umělé srdeční chlopně, urémie, maligní hypertenze. Stomatocyte Erytrocyty mají štěrbinovitou oblast centrálního projasnění. Choroby jater, akutní alkoholizmus, malignity, hereditární stomatocytóza, and artefakt Srpky Podlouhlé buňky se zašpičatělými konci. Hemoglobin S a některé typy hemoglobinu C a l. Krevní obraz – kdy? •suspektní hematologické, neoplastické, zánětlivé nebo infekční onemocnění •screening kojenců (<1 yr.), těhotných, starších pacientů a pacientů s hematolog. abnormalitami •routinní evaluace pacienta, příjem do nemocnice Blood loss anemia •Acute blood loss –shortly after massive blood loss Hb normal due to vasoconstriction –normochromic - normocytic •Chronic blood loss –results in iron deficiency •Excessive hemolysis (RBC destruction) • Excessive hemolysis (RBC destruction) •Extrinsic RBC defect (normocytic-normochromic RBC ) •Immunologic abnormalities (AIHA, PNH) •Mechanical injury (trauma, infection) •Intrinsic RBC defect •Membrane alterations –congenital (spherocytosis, elliptocytosis) –Aquired (hypophosphatemia) •Metabolic disorders (G6PD deficiency) •Hemoglobinopaties (Sicle cell disease, Thalassemia) reticulocytosis, LDH is increased, unconjugated bilirubin accumulate G6PD deficienc over 100 mutant forms identified. X-linked, drug senzitive variety most common (drugs which produce peroxide) AIHA - autoimmune hemolytic anemia ¡ HEMOLYSIS ¡ INTRAVASCULAR Hb EXTRAVASCULAR ¡ ¡ ¡ spleen, bone marrow, liver (macrophages) haptoglobin kidneys SYMPTOMS OF HEMOLYSIS loss of red blood cells anemia BM activation reticulocytosis loose Hb hemoglobinemia, hemoglobinuria hemosiderinuria intravascular increased prodution of bilirubin jaundice (icterus) extravascular damage to the kidneys splenomegaly TESTS FOR HEMOLYSIS immune mechanisms – direct Coombs (antiglobulin) test Search for antibodies against proper RBC Antibodies other than AB0 These Abs are responsible for hemolysis Direct antiglobulin (Coombs’) test (DAT) •Detection of antibodies to erythrocyte surface antigens •AIHA •Antiglobulin serum is added to washed RBC from the patient ------ agglutination indicates presence of immunoglobulins or complement components bound to RBC TESTS FOR HEMOLYSIS Test of osmotic resistence RBC survive only in isotonic surrounding but have some toleration to its changes RBC in some hemolytic states have decreased tolerance Special tests membrane properties (electrophoresis of proteins) properties of hemoglobin genetic tests Acid hemolysis (Hams’) test •Diagnostic test for paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH) • • •HCl acidification of blood = hemolysis when PNH •Currently Flow cytometry analysis for CD55 and CD59 is more reliable to diagnose PNH •Glycosyl-phosphatidyl-anchor abnormality caused by the PIG-A gene mutation = clinical manifestation result from the lack of GPA dependent proteins on the surface of cells Acid hemolysis (Hams’) test Deficient erythropoiesis •Iron deficiency –microcytic-anisocytosis, ↓ reticulocytes •Vitamin B12 or Folate deficiency –macrocytes-anisocytosis •BM failure - chronic diseases, aplastic anemia, myelodysplasia, leukemia –normochromatosis-normocytosis –BM hypoplasia Iron deficiency: Include = anemia of chronic blood loss; Hypochromic-microcytic anemia; Hypochromic anemia of pregnancy, infancy, and childhood) BLOOD LOSS leadind cause; DEFECT IN FE UTILIZATION – hemoglobinopaties, sideroblstic and myelodysplastic anemia HIGH RDW --- ringed sideroblasts in BM SIDEROBLASTIC ANEMIA associated with myelodysplastic sy. Vitamin B12: RISK OF GASTRIC CANCER --- GI X-ray advised REQUIRES INTRINSIC FACTOR from gastric mucosa to absorb in the intestine Folate PROLONGD COOKING DESTROYS FOLATE, Peaple who eat marginal diet = TEA-and –TOASTERS, CHRONIC ALCOHOLICS Defective DNA synthesis ---- RNA synthesis continue ---- increased cytoplasmatic volume and maturation ---- increased intramedullar cell death = inefective erythropoiesis Chronic disease: JZ6]Kidney, endocrine – thyroid, pituitary, or protein depletion Tests for iron •iron concentration in serum (age , sex) •TIBC (total iron binding capacity for Fe) •transferrin saturation (N 20-55 %) •serum ferritin •serum (solubile) transferrin receptor (sTfR) • Tests of iron metabolism •Serum iron ( SI) •F: 600-1400 mg/L, 11-25mmol/L; M: 750-1500 mg/L, 13-27mmol/L •Low in Fe deficiency and chronic disease •High in hemolytic syndromes and iron overload •Total iron binding capacity (TIBC) •2500 – 4500 mg/L , 45-82 mmol/L •High in Fe deficiency •Low in chronic disease •Serum ferritin (30-300 ng/mL) •Fe storage glycoprotein •Closely correlates with total body Fe stores •<12 ng/mL Fe deficiency •Elevated in Fe overload, liver injury, tumors (Acute phase protein) • Tests for iron metabolism •Serum transferin receptor •Increase in increased erythropoiesis and early Fe deficiency •RBC ferritin •storage status over the previous 3 month (Fe deficiency/overload) •unaffected by liver function or acute illness •Free RBC porphyrin •increased when heme synthesis altered ¡ anemia Manifest Latent iron deficiency erythropoiesis Prelatent no stores serum iron Tf saturation sTfR serum ferritin TIBC iron in BM ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Microcytic Hypochromic Anemia (MCV<83; MCHC<31) Lead poisoning Basophilic stippling of RBCs Sideroblastic Ring sideroblasts in marrow Hemoglobi-nopaties Hemoglobin electrophoresis Iron deficiency Responsive to iron therapy Chronic inflammation Unresponsive to iron therapy Thalassemia major Reticulocytosis and indirect bilirubinemia Thalassemia minor Elevation of fetal hemoglobin, target cells, and poikilocytosis Microcytic Hypochromic Anemia (MCV<83; MCHC<31) Serum Iron Total Iron-Binding Capacity (TIBC) Bone Marrow Iron Comment Lead poisoning Basophilic stippling of RBCs Sideroblastic Ring sideroblasts in marrow Hemoglobinopaties Hemoglobin electrophoresis N N ++ N N ++ N ¡ ++++ Microcytic Hypochromic Anemia (MCV<83; MCHC<31) Serum Iron Total Iron-Binding Capacity (TIBC) Bone Marrow Iron Comment Iron deficiency Responsive to iron therapy Chronic inflammation Unresponsive to iron therapy Thalassemia major Reticulocytosis and indirect bilirubinemia Thalassemia minor Elevation of A of fetal hemoglobin, target cells, and poikilocytosis ¡ N ++++ N N ++ ¡ ¡ ++ ¡ ¡ 0 Macrocytic Anemia (MCV, >95) Megaloblastic bone marrow Deficiency of vitamin B-12 Deficiency of folic acid Drugs affecting DNA synthesis Inherited disorders of DNA synthesis Nonmegaloblastic bone marrow Liver disease Hypothyroidism and hypopituitarism Accelerated erythropoiesis (reticulocytes) Hypoplastic and aplastic anemia Infiltrated bone marrow Blood smear •Morphology of blood elements –Anisocytosis = variation in size –Poikilocytosis = variation in shape (schistocytes=RBC fragments; ovalocytes; spherocytes) Various Forms of RBCs Spherocyte Loss of central pallor, stains more densely, often microcytic. Hereditary spherocytosis and certain acquired hemolytic anemias. Target cell Hypochromic with central "target" of hemoglobin. Liver disease, thalassemia, hemoglobin D, postsplenectomy. Elliptocyte Oval to cigar shaped. Hereditary elliptocytosis, certain anemias (particularly vitamin B-12 and folate deficiency). Schistocyte Fragmented helmet- or triangular-shaped RBCs. Microangiopathic anemia, artificial heart values, uremia, malignant hypertension. Stomatocyte Slitlike area of central pallor in erythrocyte. Liver disease, acute alcoholism, malignancies, hereditary stomatocytosis, and artifact. Sickle cell Elongated cell with pointed ends. Hemoglobin S and certain types of hemoglobin C and l. Sicle Cell Disease Hemoglobin (Hb) S arises from a mutation substituting thymine for adenine in the sixth codon of the beta-chain gene GAG to GTG. This causes coding of valine instead of glutamine in position 6 of the hemoglobin beta chain. The resulting hemoglobin has the physical properties of forming polymers under deoxy conditions. It also exhibits changes in solubility and molecular stability. These properties are responsible for the profound clinical expressions of the sickling syndromes. Under deoxy conditions, Hb S undergoes marked decrease in solubility, increased viscosity, and polymer formation at concentrations exceeding 30 g/dL. It forms a gel-like substance containing hemoglobin crystals called tactoids. The gel-like form of hemoglobin is in equilibrium with its liquid soluble form. A number of factors influence this equilibrium, including the following: Oxygen tension Polymer formation occurs only in the deoxy state. If oxygen is present, the liquid state prevails. Concentration of Hb S The normal cellular hemoglobin concentration is 30 g/dL. Gelation of Hb S occurs at concentrations greater than 20.8 g/dL. The presence of other hemoglobins Hemoglobin A and hemoglobin F have an inhibitory effect on gelation. These and other hemoglobin interactions affect the severity of clinical syndromes. SS hemoglobin produces a more severe disease than SC, SD, SO Arab, and SA hemoglobin. When to do CBC? •suspected hematologic, inflammatory, neoplastic, or infectious disease •screening of infants (<1 yr.), pregnant women, elderly patients, and patients with nutritional abnormalities •routine patient evaluation, admission to hospital Red blood cell (RBC) count •F: 3.9 – 5.0 x 1012 erythrocytes / L •M: 4.5 –5.7 x 1012 erythrocytes / L Number of RBC and quantity •decrease - anemia •increase - polycythemia = polyglobulia • •Properties of RBC • •* membrane •* hemoglobin •* metabolism • ANEMIA •WHO criteria: Hb < 125 g/L in adults •US criteria: –M: Hb < 135 g/L –F: Hb < 125 g/L » Anemia is a complex of signs and symptoms NOT A DIAGNOSIS • Dělení anémií podle příčiny •Z XX krvetvorby •Ze odbourávání Ery •Ze • • • • • • • • • ¡ ¡ ¡ ¡