Karen Titus
December 2014—anemi är i klassificerarens öga. Även om det inte är så elegant som ”skönhetsbehållaren” säger, är det mycket viktigare. För att effektivt kunna behandla och diagnostisera anemi, ”måste du veta vad som orsakar minskningen av röda blodkroppar”, säger Sherrie Perkins, MD, PhD, som talade vid en AACC-workshop i år.
det finns många definitioner att välja mellan, sa Dr. Perkins, från University of Utah / Arup Laboratories, Salt Lake City. På den mest grundläggande nivån noterade hon att anemi är ett patologiskt tillstånd som präglas av en minskad blodkapacitet för att transportera och leverera tillräckligt med syre till vävnader. Kort sagt, anemi är en manifestation av sjukdom, inte en sjukdom i sig.
Dr.Perkins
de vanligaste CBC-parametrarna som används för att fastställa anemi inkluderar hemoglobinkoncentration, hematokrit, koncentration av röda blodkroppar och genomsnittligt korpuskulärt hemoglobin. ”Det kommer att ge oss mycket bra information”, men det är långt ifrån perfekt, sa hon, eftersom hemoglobinkoncentration och hematokritverktyg kan påverkas av förändrade plasmavolymer, kronisk syresättningsstatus och hemoglobinvarianter/hemoglobinopatier.
NHANES-definitionen använder den nedre gränsen för normalt vuxenhemoglobin (från 10 till 44 år): 13, 2 g/dL hos män, 11, 7 g/dL hos kvinnor. WHO, som förlitar sig på en teknik som är vanlig bland checkbookbalanserare, ”tenderar att runda för att göra saker lite enklare” och baserar sin definition på 13, 0 g/dL hos män och 12, 0 g/dL hos kvinnor. Utöver detta, Dr. Perkins sa att det är väl förstått att acceptabla nivåer är lägre hos barn och hos kvinnor under graviditeten; den afroamerikanska befolkningen tenderar också att ha något lägre (0,5 till 0,6 g/dL) värden. Män tenderar att ha något högre hematokritnivåer än kvinnor—anses också vara ”helt normala”, sa hon.
anemi är beroende av RBC-livslängden. För att förstå det, ”vi måste veta var de röda cellerna kommer ifrån.”Under normala förhållanden är benmärgs erytroidproduktionen konstant. Den normala 70 kg vuxna RBC-massan är cirka 2000 mL, eller 300 kcal 109 RBC/kg. Den normala RBC-livslängden är 100 till 120 dagar, så alla förändringar som påverkar RBC-produktion eller livslängd kan orsaka anemi. Påfyllning kräver adekvata benmärgshematopoietiska pooler, näringsämnen och stimulering av proliferation av faktorer som erytropoietin.
på en praktisk nivå skapar de olika definitionerna och symtomen en intressant klassificeringsutmaning. Historiskt noterade Dr. Perkins, människor använde CBC-data och röda cellmorfologi, främst den genomsnittliga korpuskulära volymen (dvs. RBC-storlek). Enligt detta schema bestämdes anemier att vara mikrocytiska (95 fL). Detta är fortfarande ett vanligt diagnostiskt tillvägagångssätt eftersom det ger användbara patofysiologiska insikter.
ett annat användbart sätt att tänka på anemi klassificering är patogenetiskt. Anemier kan uppstå på grund av nedsatt proliferation eller mognad. Detta kan vara relaterat till benmärgen, såsom vid sjukdomar som aplastisk anemi eller myelodysplastiska syndrom. Tumörer kan också orsaka benmärgsinfiltrering, vilket leder till mindre benmärgskapacitet för produktion av röda blodkroppar. Andra möjliga synder inkluderar vitaminbrister; märgundertryckning från droger, strålning eller infektioner; och kronisk sjukdom / inflammation.
å andra sidan kan anemi orsakas av ökad förstörelse (dvs. hemolys) av röda blodkroppar. Förkortad RBC-livslängd beror ofta på inneboende abnormiteter hos de röda cellerna, såsom membran-eller enzymdefekter. Det kan också orsakas av hemoglobinopatier, immunbaserad hemolytisk anemi, infektioner av röda blodkroppar (t.ex. malaria) eller miltavlägsnande. Slutligen finns det vanlig gammal blodförlust.
Dr. Perkins delade patogenetisk klassificering i tre grundläggande kategorier:
- hypoproliferativ: benmärgsskada, brister (t. ex. 5494 >
- mognadsstörningar: myelodysplasier och andra tillstånd, såsom vitamin B12 och folatbrister;
- oförmåga att tillräckligt ersätta röda blodkroppar med minskad livslängd på grund av snabb omsättning från blödning eller hemolys.
vilka parametrar är användbara för att klassificera anemi?
retikulocytantalet är det bästa sättet att identifiera om det har varit ett benmärgssvar, säger Dr. Perkins, och är det bästa testet för att skilja mellan hypoproliferativa anemier och de som är relaterade till problem med RBC-livslängd eller blodförlust.
retikulocytantal har dock inte alltid varit lätt. När det gjordes manuellt var det en hög grad—20 till 25 procent—av oprecision. ”Och du var tvungen att räkna ett stort antal röda blodkroppar manuellt för att kunna få ett bra retikulocytantal.”
lyckligtvis har denna parameter flyttat från räkningskammaren till automatiserade CBC-analysatorer. Med några av de nyare analysatorerna är det till och med möjligt att titta på subpopulationer av retikulocyter, inklusive omogen retikulocytfraktion, kärnbildade RBC, liksom retikulocythemoglobinkoncentration. För att förstå anemi på ett användbart sätt, säger Dr. Perkins, är det nödvändigt att korrigera retikulocytantalet för graden av anemi. ”Det hjälper oss också att veta om vi får ett bra benmärgsvar eller om det kan finnas något problem på benmärgsnivån.”
Dr. Perkins kallade omogna retikulocyter en intressant ny parameter. Den omogna retikulocytfraktionen eller retikulocytmognadsindexet möjliggör en jämförelse mellan omogna retikulocyter (som innehåller mest RNA) och mogna retikulocyter. ”Det är väldigt användbart för att se om benmärgen börjar reagera”, säger Dr.Perkins, i fall som innefattar återhämtning från kemoterapi eller engraftment efter transplantation. IRF kommer att öka i sådana fall. IRF kan också användas för att övervaka svar på terapi vid järnbrist, även om Dr.Perkins varnade för denna ansökan ”är inte särskilt välutvecklad. Jag tror att vi kommer att se detta utvecklas under de närmaste åren” innan det blir lätt tillgängligt.
kärnbildade RBC ses ofta hos nyfödda. När de ses hos vuxna eller äldre barn representerar de ett onormalt fynd, en som vanligtvis är förknippad med extrem erytrocytisk aktivitet eller märgskada. Det är viktigt att identifiera Nrbc: er eftersom de kan öka antalet vita blodkroppar.
vid utvärdering av anemi i laboratoriet i början är det viktigt att ställa vissa kliniska frågor också, sa Dr.Perkins. (Se sidan 18.)
ett bra ställe att börja: Är anemi associerad med andra hematologiska avvikelser? Om trombocytopeni eller leukopeni är inblandad, till exempel ”då kanske du vill göra en benmärgsundersökning” för att bedöma leukemi, aplastisk anemi, myelodysplasi etc. Om inte, kontrollera om det finns ett lämpligt retikulocytrespons på anemi. ”Om det finns, kommer det att peka oss mot hemolys”, säger Dr.Perkins. ”Och om det inte finns det, börjar vi undra om de röda cellindexen så att vi kan klassificera det med de mer klassiska sätten.”
När Dr. Perkins började sin karriär som hematopatolog för 25 år sedan, påminde hon, ”Vi brukade göra benmärg hela tiden för anemi.”Det är inte längre fallet. Nu, ” Det är mest användbart när du har retikulocytopeni eller andra avvikelser i ditt blodantal eller perifert smet, eller om du tror att det kan finnas möjlig systemisk sjukdom som en metastatisk tumör som orsakar din anemi.”
mikrocytisk anemi—ett av de mer klassiska sätten att tänka på anemi-kan ha flera orsaker, inklusive störningar i järnmetabolism, globinsyntesfel, störningar i hemsyntes (antingen ärftlig eller förvärvad). ”Och ibland kan vi se det med blyförgiftning,” tillade hon.
hypokroma mikrocytiska anemier har en komplex testalgoritm. ”Vanligtvis börjar vi med vår CBC och det mycket viktiga retikulocytantalet”, säger Dr.Perkins. Det är också vanligt att inkludera järnstudier. Om de inte ger ett tydligt svar skulle det vara nästa att titta på benmärg. ”Ofta vill vi göra en smetrecension. Om vi ser onormal morfologi, såsom målceller, skulle vi tänka på talassemi eller kanske andra hemoglobinopatier eller leversjukdom.”Om det inte finns några andra diagnostiska förändringar, överväga att titta på distributionsbredden för röda blodkroppar (hög RDW kan indikera järnbrist och bör följas av järnfärgning/järnstudier) och antal röda blodkroppar.
retikulocytantal kan också hjälpa till att identifiera den bakomliggande orsaken till mikrocytisk anemi. Låga eller normala räkningar är mer benägna att associeras med järnbrist, anemi av kroniska störningar, några av de thalassemiska egenskaperna och sideroblastisk anemi. Om det ökar kan det peka på hemoglobinopatier, röda cellmembranstörningar eller andra hemolytiska anemier.
järnbristanemi är en av de vanligaste näringsbristerna i världen, sa Dr.Perkins—och därmed är det en vanlig besökare på laboratoriearbeten. De viktigaste proteinerna att tänka på är transferrin, transferrinreceptor och ferritin. Det finns också hepcidin, en akut fasreaktant som produceras i levern; det är uppreglerat i inflammation och nedreglerat i järnbrist. Det är ”framväxande som en av de viktiga patofysiologiska medlarna av järntransport” och kan spela en roll i framtida laboratorietestning.
Elliptocyter kan vara” en mycket bra morfologisk ledtråd ” för att identifiera järnbrist. Målceller är ovanliga, men trombocytos kan vara närvarande. ”Och ofta ser vi anisopoikilocytos (hög RDW på CBC)” såväl som ett lågt retikulocytantal, eftersom märgen saknar tillräckligt med järn för att göra fler röda blodkroppar.
anemi av kroniska störningar, eller ACD, är den näst vanligaste orsaken till anemi och ett vanligt differentiellt diagnostiskt övervägande, särskilt på sjukhus. Patienter är trots allt där för att de är sjuka. Detta är ofta mild eller måttlig anemi och kännetecknas av lågt serumjärn. Till skillnad från järnbrist kommer ferritin dock att vara normalt eller ökat. ACD ses med kroniska infektioner (subakut bakteriell endokardit, osteomyelit, TB), kollagenkärlsjukdom (reumatoid artrit), inflammatoriska tillstånd och malignitet. ”Så du kan se att vi täcker ett brett spektrum av patienterna skulle ses i en sjukhusinställning.”
patogenesen av ACD har blivit tydligare de senaste åren. Det är multifaktoriellt men beror främst på cytokineffekter på benmärgen. ”Vi ser ökade nivåer av IL-1, IL-3 och IL—6” – inflammatoriska cytokiner som ses vid infektion och kollagen kärlsjukdomar som dysregulerar järntransport och erytropoies. Dessa cytokiner avledar också järn i lagringspooler, vilket gör mindre av det tillgängligt för RBC-produktion, och de kan hämma erytroidproliferation, erytropoietin-svar och RBC-livslängd. ”Om vi gör en benmärg hos en patient som har anemi av kronisk sjukdom, tenderar vi att se mycket järn, som är instängd i histiocyterna som lagringsjärn, men vi ser ingen gå till erytroidprekursorerna.”
titta på morfologiska fynd i hypokrom mikrocytisk anemi, akta dig för betydande överlappning, varnade Dr.Perkins. ”Vanligtvis kommer vi att se minskat antal röda blodkroppar för kroniska störningar samt järnbrist”, säger Dr.Perkins. RDW ökas med järnbrist; det är varierande i kroniska sjukdomar och ofta inte ökat. Basofil stippling ses inte i någon typ.
för att skilja mellan järnbrist och anemi vid kroniska störningar kan järnstudier vara användbara. Serumferritin i synnerhet är en utmärkt markör och börjar ersätta benmärgsjärnfläck som guldstandarden för benmärgsjärnbutiker. Löslig transferrinreceptor är också användbar eftersom den inte förändras av inflammation. Men igen höjde Dr. Perkins den röda flaggan av överlappande studier. Serumjärn, till exempel, minskas ofta i både järnbrist och kroniska störningar; det kan också finnas signifikant överlappning i transferrinmättnad och i total järnbindande kapacitet. Ferritin, å andra sidan, är ofta förhöjd vid kroniska störningar och minskat i järnbrist. ”Vanligtvis om du har ett icke-diagnostiskt ferritin, så går du vidare och tittar på din TIBC,” sa Dr.Perkins. Om det är lågt är det troligt anemi av kroniska sjukdomar. ”Du kan också titta på din procentuella transferrinmättnad och din serumlösliga transferrinreceptor” för att skilja de två enheterna. ”Och förhoppningsvis, med alla dessa tester behöver du inte göra en benmärg.”
Dr. Perkins är fascinerad av den utvecklande historien om hepcidin och dess roll i ACD. Detta järnreglerande hormon, syntetiserat i levern, upptäcktes 2001. Hepcidinuttryck ökas av lipopolysackarid (från infektioner) och IL-6 (från infektioner och inflammation). Det verkar blockera duodenal absorption av järn, Dr.Perkins sa, och blockerar frisättning av järn från makrofager. ”Så det här kan vara det hormon som förändras när vi har anemi av kroniska störningar.”Och det kan förklara det minskade järnet men ökat eller normalt ferritin som ofta ses i dessa störningar.
Hepcidin kan mätas i blodet genom masspektrometri och i urin genom katjonbyteskromatografi. Antikroppstestning är under utveckling, ” men eftersom hepcidin är bunden till serumproteinkomplex är det inte alltid korrekt.”Ändå förutspådde hon att mätning av hepcidinnivåer så småningom kunde hjälpa till att diagnostisera och klassificera järnlagringsstörningar, inklusive ACD och ärftlig hemokromatos.
CBC-detektering av så kallad funktionell järnbrist ser också lovande ut, sa hon. Typiska järnstudier återspeglar inte hela livslängden för röda blodkroppar och är därför inte känsliga för tidiga brister eller behandlingssvar. Det kan ta 10 dagar till två veckor innan hematokritnivåerna stiger efter behandling med järn, och användning av retikulocythemoglobinnivån kommer att ge information om tidigt svar på järnbehandling. Inte bara skulle denna mätning vara användbar vid behandlingsövervakning för resistent järnbrist, säger Dr.Perkins, men det kan också vara till hjälp när erytropoietin stimulering av erytropoies används i andra störningar för att utvärdera svaret. ”Jag tror att detta kommer att göra det till allmänt utnyttjande under de kommande två till fem åren.”
Retikulocythemoglobinhalten bedöms med flödessystem som mäter röda cellvolym och hemoglobininnehåll i retikulocyter baserat på ljus och/eller framåtspridningsegenskaper, sa hon. Referensvärdet är typiskt 30,8 pg / retikulocyt, men den nedre gränsen är 28 pg. ”Det ger verkligen ganska bra data om tidiga svar på röda blodkroppar som har producerats under de senaste tre till fyra dagarna”, sa hon och gjorde det särskilt användbart för att notera tidigt svar på IV-järnterapi eller erytropoietin-svar.
växlande växlar, Dr. Perkins vände sig till normocytisk och hemolytisk anemi—de som är mer benägna att vara medicinska nödsituationer.
patogenetiskt kan normocytiska anemier klassificeras som anemi associerad med lämpligt ökad erytrocytproduktion (vanligtvis post-hemorragisk eller hemolytisk anemi); anemi med nedsatt märgsvar (aplasier, hypoplasier, infiltration, myelodysplasi); och anemi associerad med minskad erytropoietinsekretion (njur-och leveranemier ”som ofta ses i våra sjukhusbaserade populationer”, säger Dr.Perkins).
det finns inget radikalt om att utvärdera dessa anemier. ”Vi vill titta på ett smet och få retikulocytantalet”, säger Dr.Perkins. Men det finns också ett starkt incitament att få bra klinisk information eller skärm för lever -, endokrin-eller njursjukdom, eftersom dessa ofta ligger till grund för etiologin för normocytisk anemi. Järnstudier för tidig (premikrocytisk) järnbrist eller anemi av kronisk sjukdom kan också motiveras. I vissa fall av en normocytisk hypoproliferativ anemi kan en benmärgsbiopsi också vara användbar.
om retikulocyter ökas, ” vill du veta mycket historisk information om möjligheten till hemorragisk eller hemolytisk anemi. Om du har ökat bilirubin och LDH, måste du tänka på hemolys.”
njur -, lever-eller endokrin funktion bör också ses om retikulocyter är normala eller minskade, fortsatte hon. Det kan också vara klokt att utvärdera erytropoietinnivåerna och överväga möjligheten till anemi av njursjukdom, leversjukdom eller endokrin misslyckande. Ett lågt serumjärn ger upphov till risken för anemi av kroniska störningar eller tidig järnbrist.
perifera utstrykningsutvärderingar kan vara ganska användbara vid utvärdering av normocytiska anemier, sa Dr.Perkins. Att se kärnbildade RBC eller leukoerythroblastos skulle föreslå myelofthisiska processer, såsom infiltrering av märgen genom en hematopoietisk eller metastatisk tumör eller märgfibros. Detta skulle leda till en benmärg, liksom närvaron av onormala blodceller, såsom blaster eller lymfomceller.
hemolytiska anemier är vanligtvis normocytiska anemier, men de kan vara något makrocytiska, särskilt om det finns ett mycket högt retikulocytantal. De kännetecknas också av biokemiska bevis på RBC-förstörelse, såsom ökad LDH, ökat bilirubin, minskat haptoglobin och bevis på hemosiderin, vilket är en olöslig järnoxid som ofta deponeras i vävnader och kan ses i urin.
”patofysiologiskt”, säger Dr. Perkins, ” vi vill tänka på om defekterna som orsakar hemolysen är inneboende, vilket beror på defekter i själva röda cellerna.”Detta inkluderar membran-och enzymatiska defekter och hemoglobinopatier. Extrinsiska orsaker orsakas vanligtvis av immunmedierad hemolys eller fysisk skada på de röda cellerna-exponering för toxiner, droger eller mikroangiopatiska processer.
Labs måste identifiera mikroangiopatiska hemolytiska anemier (MAHA) ”eftersom de kan vara medicinska nödsituationer.”Mikroangiopatisk hemolytisk anemi präglas av olämplig intravaskulär koagulering, vilket i sin tur leder till konsumtion av blodplättar och hemolytisk anemi på grund av förstörelse av röda blodkroppar. Dr. Perkins identifierade de tre huvudtyperna av MAHA: trombotisk trombocytopeni purpura (TTP), hemolytiskt uremiskt syndrom (HUS) och disseminerad intravaskulär koagulation (DIC).
koagulationen associerad med TTP kan orsaka allvarliga symtom i centrala nervsystemet och kräver ofta plasmaferes för behandling. HUS orsakas av Shiga-toxinet och uppstår med felaktig hantering av kofekalavfall som förorenar kött eller vatten som används i jordbruket—och får ofta mycket press, sa hon och erinrade om jacken i lådan E. coli utbrott 1993 och senare utbrott i samband med spenat och andra grönsaker. Av de tre är DIC den som oftast ses på sjukhus, där infektioner, obstetriska komplikationer, traumor, tumörer och andra orsaker kan leda till massiv induktion av intravaskulär koagulering/koagulering. ”När vi ser att göra en diagnos av DIC, förmodligen den mest specifika sak som vi kan använda är en markant förhöjd D-dimer.”Minskade blodplättar, minskad hematokrit och shistocyter är inte specifika. ”Men det är viktigt att identifiera DIC, eftersom du behöver behandla den underliggande sjukdomen för att behandla den olämpliga koaguleringen.”
kort sagt, om laboratorier misstänker en mikroangiopatisk hemolytisk anemi, baserad på anemi, trombocytopeni och närvaro av shistocyter på smeten, ”måste vi göra ytterligare tester för att identifiera orsaken”, säger Dr.Perkins. ”Så vi gör test för koagulering, Shiga toxin och ADAMTS-13.”En ADAMTS-13-brist identifierar TTP. Förhöjd D-dimer, som noterat, är kopplad till DIC. Och om inte heller är fallet, ” vi kan börja överväga HUS.”
Dr. Perkins avslutade sitt tal genom att ta itu med makrocytiska anemier, som är megaloblastiska—eller inte.
de som inte är associerade med leversjukdom, hypotyreos och myelodysplasi medan de megaloblastiska makrocytiska anemierna är associerade med vitamin B12 och folatbrister.
hos patienter med makrocytisk anemi bör laboratorier börja med blodutstryk. ”Har vi några hypersegmenterade neutrofiler eller Makro-ovalocyter?”Den förstnämnda är en viktig morfologisk ledtråd till megaloblastiska anemier och bör leda till B12-och folattestning. En droppe i B12 bör peka i riktning mot en GI-orsak som leder till dålig absorption. Ett minskat folat kan bero på dålig kost, GI-sjukdom eller kraven på graviditet, spädbarn eller kronisk hemolys.
en brist på hypersegmenterade neutrofiler bör vända laboratorier i riktning mot icke-megaloblastisk anemi. Titta på retikulocytantalet. Om det ökar kan det finnas en okänd hemolys eller blödning. Om det är normalt eller minskat, överväga etiologier som alkoholtoxicitet, hypotyreos eller leversjukdom.
och om ingen av dessa tillvägagångssätt ger svar är det dags att återigen vända sig till benmärgen för att utesluta benmärgsrelaterade orsaker till megaloblastisk anemi, såsom myelodysplasi och aplastisk anemi. Myelodysplasi är förmodligen den vanligaste, särskilt hos äldre patienter, och kan ses i andra dysplastiska förändringar i märgen, såsom hypoloberade och hypogranulerade neutrofiler och blaster.
trots hennes expansiva undersökning behandlade Dr. Perkins inte hemoglobinopatier och andra orsaker till anemi. Det är ett vanligt problem, konstaterade hon, med ”ett stort antal olika patologiska processer som kan leda till anemi.”
anemi, dess orsaker och relaterade tester och data—inklusive nya hematologiska analysatorparametrar—kan känna sig ”överväldigande när man försöker identifiera en orsak till en specifik patient”, sa hon.
” vi vill vara effektiva i användningen av laboratorietester för att effektivt och kostnadseffektivt identifiera orsaken till anemi så att lämplig behandling kan inledas. Det finns inget mer störande än en patient som kommer in med en megaloblastisk anemi, och de har alla dessa järnstudier, och sedan har de en benmärg beställd och flera andra tester som inte är rationellt drivna. Det är mer ett hagelgevär.”
Hematologianalysatorer, sidorna 21-38
Vad är Dr. Perkins första steg? ”Jag vill sluta,” sa hon. ”Verkligen stanna upp och tänka.”När hon har identifierat en anemi baserad på CBC, kommer hon att titta på morfologiska egenskaper på blodutstrykningen; titta på andra CBC-data; och lyssna noga på att hämta ledtrådar från den kliniska historien. ”Då pratar jag med mina kliniker så att vi kan beställa kostnadseffektivt tester som hjälper till att definiera etiologin och driva lämplig terapi.”
Karen Titus är CAP idag bidragande redaktör och co-managing editor.
