Quantifizierung der Leukozyten-Linksverschiebung
Die frühesten morphologisch erkennbaren neutrophilen Typen sind der Myeloblast, Promyelozyt und Myelozyt. Diese Zellen reifen zu Metamyelozyten, dann zu Bändern und schließlich zu segmentierten Neutrophilen (Abb. 7.4). Myeloblasten, Promyelozyten und Myelozyten sind zur Zellteilung fähig, was durch den Einbau von tritiiertem Thymidin in ihre Kern-DNA nachgewiesen und durch direkte Beobachtung in der Kultur verifiziert werden kann.22,23 Diese drei frühen Stadien der Neutrophilen werden zusammen als das neutrophile mitotische Kompartiment oder der neutrophile proliferative Pool bezeichnet. Während der Infektion fügt das neutrophile mitotische Kompartiment typischerweise ein oder zwei zusätzliche Zellteilungen hinzu und vergrößert damit die Größe des proliferativen Pools.23 Durch eine weitere Teilung verdoppelt sich die Anzahl der produzierten reifen Neutrophilen. Während der Infektion nimmt die Zahl der Promyelozyten und Myelozyten im Knochenmark aufgrund der zusätzlichen Zellteilungen typischerweise zu.24
Die neutrophile Linksverschiebung ist ein Ausdruck, der verwendet wird, um eine abnormale Zunahme unreifer Neutrophiler im Kreislauf anzuzeigen.25-27 Eine Methode zur Quantifizierung der Linksverschiebung, insbesondere in der Neugeborenenhämatologie, ist das Verhältnis von unreifen zu gesamten Neutrophilen (I/T).25-30 Ein Mechanismus, der dazu führt, dass mehr Neutrophile in infiziertes Gewebe gelangen, ist die vorzeitige Freisetzung von unreifen postmitotischen Neutrophilen (Metamyelozyten und Banden) aus dem Knochenmark in den Blutkreislauf. Dies führt zu einem Anstieg des Verhältnisses.26,31-35
Das I/T-Neutrophilen-Verhältnis erfordert eine manuelle Differenzialzählung der Zellen; ein Hämatologietechniker untersucht mikroskopisch 100 Leukozyten auf einem gefärbten Blutfilm und zählt jede Zelle nach ihren morphologischen Merkmalen auf. Das I/T-Verhältnis wird in der Regel als prozentualer Anteil der Bandneutrophilen plus Metamyelozyten geteilt durch den prozentualen Anteil der segmentierten Neutrophilen plus Bandneutrophilen plus Metamyelozyten berechnet. Eine zweite gängige Methode zur Quantifizierung der Linksverschiebung ist die absolute Bandenzählung, die ebenfalls eine manuelle Differenzierung erfordert. Der Prozentsatz der Leukozyten, die als Banden identifiziert werden, wird mit der Leukozytenzahl multipliziert und der Wert als Banden/μL Blut ausgedrückt.36 Die Zuverlässigkeit des I/T-Verhältnisses wird durch die großen Unterschiede zwischen den Beobachtern bei der Klassifizierung der Neutrophilen als Banden oder segmentierte Formen beeinträchtigt.29
Die automatisierte differenzierte Leukozytenzählung ist eine relativ neue Innovation in der klinischen Laborhämatologie; eine große Anzahl von Leukozyten wird durchflusszytometrisch nach ihrer Größe und ihren zytoplasmatischen und nukleären Merkmalen kategorisiert.4,28,37 Ein kleiner Teil der Promyelozyten, Myelozyten und Metamyelozyten entweicht aus dem Knochenmark und befindet sich im Blut, und diese können von bestimmten Hämatologie-Analysegeräten gemessen werden. Bei einer automatischen Differenzialzellzählung auf einigen Modellen von Sysmex-Hämatologie-Analysegeräten wird die Linksverschiebung durch unreife Granulozyten (IGs) quantifiziert. Diese Ergebnisse können als prozentualer Anteil unreifer Granulozyten (IG%) oder als absolute Anzahl unreifer Granulozyten (IG/μL) angegeben werden. IG% und IG/μL entsprechen in etwa dem I/T-Neutrophilen-Verhältnis und der absoluten Bandenzahl, unterscheiden sich aber technisch davon. Automatisierte Differentialdiagnosen haben den Vorteil, dass weder ein Blutausstrich noch die Zeit des Technikers für eine mikroskopische Analyse erforderlich ist.4,5 Darüber hinaus wurde bei erwachsenen Menschen eine bessere Leistung der automatisierten Differentialdiagnose im Vergleich zu manuellen Methoden auf der Grundlage einer viel größeren Stichprobe von ausgezählten Leukozyten festgestellt. Außerdem werden menschliche Fehler bei der Unterscheidung zwischen den Zelltypen ausgeschlossen, da die Zelltypenzuordnung automatisch durch voreingestellte Gating-Techniken bestimmt wird.38 Abb. 7.5 zeigt den von Sysmex-Analysegeräten erzeugten Leukozytendifferenzialkanal (WDF).6
In vielen klinischen Labors haben automatisierte Differenzialzählungen die manuellen Zählungen bei erwachsenen Patienten ersetzt.5,39 Ein Hindernis für die Einführung automatischer Leukozytendifferenzialverfahren in der Neonatologie war das Fehlen von Referenzintervallen für IG% und IG/μL in neonatalen Populationen.40 Außerdem wurde die Nützlichkeit von IG% und IG/μL als Biomarker für Infektionen nicht direkt mit dem I/T-Neutrophilen-Verhältnis und der absoluten Bandenzahl bei infizierten bzw. nicht infizierten Neugeborenen verglichen.
Referenzintervalle (untere und obere Grenze der 5. und 95. Perzentile) für IG% und IG/μL wurden anhand der CBC von Neugeborenen ohne Anzeichen einer Infektion entwickelt. Abb. 7.6 zeigt Referenzintervalldiagramme für IG% und IG/μL für die erste Woche nach der Geburt.41
Die vier Methoden zur Quantifizierung der Linksverschiebung hatten eine ähnliche statistische Leistung, um auf die Diagnose einer Infektion hinzuweisen (Tabelle 7.1). Für jede der vier Methoden war die Sensitivität gering (12 %-15 %), während die Spezifität hoch war (90 %-95 %), und der positive prädiktive Wert (PPV) und der negative prädiktive Wert (NPV) lagen typischerweise im unteren bis mittleren Bereich der 60 %. Kombinationen der vier Methoden verringerten tendenziell die Sensitivität, erhöhten aber den PPV.41
Das I/T-Neutrophilen-Verhältnis ist keine empfindliche Methode zur Erkennung einer Infektion, aber ein hoher Wert ist recht spezifisch für eine Infektion. Der IG/μL-Wert und die Bandenzählung schneiden ähnlich ab wie das I/T-Verhältnis und der IG-Anteil. Aufgrund dieser Ergebnisse kamen wir zu dem Schluss, dass eine automatisierte Differenzialdiagnose für die meisten Zwecke genauso gut geeignet ist wie eine manuelle Differenzialdiagnose, ähnlich wie die Schlussfolgerungen, die wir aus den Blutbildern von Erwachsenen gezogen haben.39,42 Darüber hinaus fanden wir drei manuelle Differenzialdiagnosen, bei denen wir vermuteten, dass es sich um Transpositionsfehler handelte (Banden wurden in der seg-Spalte platziert und andersherum). Diese Fälle wiesen außerordentlich hohe I/T-Verhältnisse auf (>0,8), aber die Patienten schienen gesund zu sein, und bei der sofortigen Wiederholung der CBC waren die I/T-Verhältnisse normal (<0,2). Solche Fehler würden bei automatisierten Differentialblutbildern nicht auftreten.
Das große Blutbild mit Leukozytendifferentialblutbild ist eine der häufigsten Laboruntersuchungen, die bei Neugeborenen und Kleinkindern angeordnet werden. Wir kommen zu dem Schluss, dass zur Quantifizierung der Leukozyten-Linksverschiebung die IG% und IG/μL aus einer automatisierten Differenzialzählung auf dem Sysmex Hämatologie-Analysegerät mit dem I/T-Verhältnis und der absoluten Bandenzahl auf der Grundlage einer manuellen Differenzialzählung vergleichbar sind, obwohl die IG- und I/T-Werte schlecht korrelieren. Automatisierte Leukozytendifferenzialzählungen mit anderen Arten von Zellzählern sollten ebenfalls mit manuellen Differenzialzählungen verglichen werden. Wir kommen zu dem Schluss, dass eine automatisierte Differenzialzählung für die Neugeborenenmedizin ausreichend sein sollte. Bei ausgewählten Neugeborenen, bei denen die Identifizierung von Infektionen der Zweck des Blutbildes ist, könnte die Hinzufügung einer manuellen Differenzialzählung die Testleistung leicht verbessern.