Einsatz dynamischer Fluoreszenz-Flowzytometrie-Parameter zur Diagnostik von Anämien und Sepsis sowie zur Mortalitätsprädiktion

Abstract

Einleitung: Dynamische Fluoreszenz-Flowzytometrie Parameter des erweiterten Differentialblutbildes helfen bei der Differentialdiagnostik verschiedener Anämieformen, bei der Unterscheidung von Inflammation und Infektion, bei der Differenzierung zwischen bakteriellen und viralen Infekten und zur Echtzeit- Theragnostik und Steuerung einer anti-infektiven Chemotherapie beim septischen Patienten. Ebenso können diese zellulären Parameter zur Prognoseabschätzung und Mortalitätsprädiktion, sowohl beim Neugeborenen als auch bei erwachsenen Patienten, eingesetzt werden. Methodik: Untersucht wurden Kohorten von Patienten mit verschiedenen Anämieformen im Vergleich zu „Blut-gesunden“ Patienten. Für Ret-He und Delta-He wurden Referenzbereiche der einzelnen Patientenpopulationen ermittelt und kinetische Verläufe im 9-feldrigen Hämaplot dargestellt. Des Weiteren wurden in einer klinischen Studie mit Intensivpatienten der aus mehreren zellulären Parametern bestehende ICIS-Score (Intensive Care Infection Score) erhoben und mit Proteinbiomarkern (CRP und PCT) zur infektionsmedizinischen Diagnostik und Therapiesteuerung verglichen. Abschließend wurde der prädiktive Wert von Erythroblasten-Konzentrationen bei VLBW (very low birth weight) Neugeborenen hinsichtlich Mortalität und Outcome analysiert. Ergebnisse: Die Parameter Ret-He und Delta-He ermöglichten eine Differenzierung verschiedener Anämieformen. Die beiden Marker unterschieden sich signifikant zwischen „Blut-gesunden“ Erwachsenen und Neugeborenen, sowie zwischen Patienten mit Eisenmangelanämie (IDA), chronischer Anämie (ACD), Hämoglobinopathie/Thalassämie und waren geeignet, den Zustand vor Therapiebeginn und unter Therapie zu beschreiben. Der Hämaplot ermöglichte unter anderem das Monitoring von Parameterkinetiken von Anämiepatienten unter laufender Therapie. Durch den ICIS-Score und seine zugrunde liegenden Parameter konnte eine Unterscheidung getroffen werden zwischen Inflammation und Infektion, zwischen bakterieller und viraler Infektion und es konnte die Effektivität einer anti-infektiven Chemotherapie kontrolliert sowie die Prognose abgeschätzt werden. Eine Erythroblastenkonzentration von > 2/nL stellte den besten cut-off Wert zur Mortalitätsprädiktion mit einer Sensitivität von 85% und einer Spezifität von 75% bei Neugeborenen dar. Schlussfolgerungen: Zelluläre Marker des erweiterten Differentialblutbildes eigenen sich für eine schnelle, standardisierte, rund um die Uhr verfügbare Form der Analytik zur Differentialdiagnostik von Anämien, zur Echtzeit- Theragnostik bei SIRS und Sepsis in Intensivpatienten sowie zur Prognoseabschätzung und zur Mortalitätsprädiktion bei Neugeborenen.

Background: Dynamic fluorescence-flowzytometric parameters of the extended full blood count help with the differential diagnosis of different types of anemia, distinguish patients with and without infection, differentiate between bacterial and viral infections and particularly serve for realtime theragnostics and guidance of anti-infective chemotherapy in sepsis. Additionally, these cellular parameters can be employed for prognosis assessment and mortality prediction in newborns as well as in adult patients. Methods: Cohorts of patients with different types of anemia as well as „blood- healthy“ newborns and adults were compared to each other. Reference values were established for Ret-He and Delta-He for the different patient populations and kinetics of those parameters were depicted in the 9-field hemaplot for single patients under therapy. In addition, the ICIS Score (Intensive Care Infection Score), consisting of a couple of cellular parameters, was tested in a clinical study and was compared to protein biomarkers (CRP und PCT) for infectious medical diagnostics and therapeutic guidance in ICU patients. Finally, the predictive value of NRBC-concentrations (erythroblasts) was determined for VLBW (very low birth weight) newborns regarding mortality and outcome. Results: By use of the parameters Ret-He and Delta-He differentiating between different types of anemia was possible. Both markers significantly differentiated between „blood-healthy“ adults and newborns, as well as patients suffering from iron deficiency anemia (IDA) from chronic anemia (ACD), hemoglobinopathy/thalassemia and their respective states without or under therapy. The hemaplot allowed for the kinetic tracking of Ret-He and Delta-He of anemic patients under therapy. The ICIS-score and its parameters made it possible to distinguish between inflammation and infection, between bacterial and viral infection, enabled monitoring of the effectivity of an anti-infective chemotherapy as well as assessing the patient‘s prognosis. NRBC-concentrations of > 2/nL proved to be the best cut-off value for mortality prediction with a sensitivity of 85% and a specificity of 75% in newborns. Conclusions: Cellular markers of the extended full blood count are a form of analytics which is fast, standardized and available at a 24/7 basis for the differential diagnosis of anemia, realtime-theragnostics in patients with SIRS and sepsis as well as for prognosis assessment and mortality prediction in newborns.