Sphärozytose, hereditär (Kugelzellenanämie)
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1Definition und Basisinformationen
Bei der Hereditären Sphärozytose handelt es sich um eine heterogene Gruppe von Erkrankungen der Erythrozyten. Gemeinsamer Nenner sind strukturelle Membrandefekte, die zu einer Störung der erythrozytären Verformbarkeit führen. Die sehr variable klinische Ausprägung ist bedingt durch die verschiedenen Mutationen der Membranprotein-Gene, die unterschiedlichen funktionellen Auswirkungen und den jeweiligen Erbgang.
Das Krankheitsbild wurde in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts erstmals beschrieben. Im Jahre 1900 publizierte Oskar Minkowski seine Beobachtungen zur familiären Häufung [1]. Die Hereditäre Sphärozytose gehört zu den angeborenen hämolytischen Anämien, namensgebend war der mikroskopische Aspekt von Kugelzellen im Blutausstrich.
1.1Häufigkeit
Die Prävalenz wird in Deutschland auf etwa 1:2000-2500 geschätzt [2]. Die Hereditäre Sphärozytose ist bei weitem die häufigste angeborene hämolytische Anämie bei Personen mit einem nord- oder mitteleuropäischen Hintergrund.
1.2Ursache
Gemeinsame Ursachen der verschiedenen Formen der Hereditären Sphärozytose sind Membrandefekte. Dadurch ist die Verformbarkeit der Erythrozyten vermindert und sie werden beschleunigt in der Milz abgebaut. Am häufigsten sind die Gene für die Membranproteine Ankyrin, Bande 3 und Spektrin betroffen [3]. Seltener sind Veränderungen der Gene von Protein 4.2, des Rh Komplex und Fälle, bei denen der Proteindefekte nicht definierbar ist [4]. Bei etwa 70% der Betroffenen wird die Erkrankung autosomal dominant, nur bei etwa 15% autosomal rezessiv vererbt. Die übrigen Patienten erkranken aufgrund von Neumutationen. Eine Klassifikation auf der Basis der molekularen Grundlagen ist in Tabelle 1 dargestellt [3- 6].
Typ | Defekt | Häufigkeit1 | Vererbung2 | Proteine | Verlaufsform3 | OMIM4 |
|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Ankyrin-1 | USA & Europa: 40-65% Japan: 5-10% | autos. dom., autos. rez., | Ankyrin-1 und Spektrin | meist mittelschwer; selten leicht oder schwer | |
2 | Beta-Spektrin | 15-30% | autos. dom., | Beta-Spektrin | leicht bis mittelschwer | |
3 | Alpha-Spektrin | < 5% | autos. rez. | Alpha-Spektrin | meist schwer | |
4 | Bande 3 | 20-35% | autos. dom. | Bande 3 | leicht bis mittelschwer; sehr selten schwere rezessive Form | |
5 | Protein 4.2 | USA & Europa: < 5% Japan: 45-50% | autos. rez. | Protein 4.2 | leicht bis mittelschwer |
2Klinisches Bild
2.1Symptome
Das klinische Spektrum der Hereditären Sphärozytose reicht von schweren Verläufen mit Transfusionsbedarf bereits im Kindesalter bis zu asymptomatischen Patienten mit zufälliger Diagnose anlässlich einer Laboruntersuchung aus anderer Indikation. Die charakteristischen Befunde und typische Komplikationen sind in Tabelle 2 und 3 zusammengefasst.
Hämolytische Krisen treten wiederholt vor allem im Rahmen interkurrenter Infekte auf. Der Verlauf ist bei jungen Erwachsenen meist milde und eine Bluttransfusion nicht erforderlich. Die aplastische Krise ist meistens einmalig. Sie kann zu einem starken Abfall der Hämoglobinkonzentration führen, so dass eine Bluttransfusion notwendig wird. Selten sind kardiovaskuläre Komplikationen, extramedulläre Hämatopoese oder sekundäre Hämochromatose [4]. Hämolytische Krisen treten wiederholt vor allem im Rahmen interkurrenter Infekte auf. Der Verlauf ist bei jungen Erwachsenen meist milde und eine Bluttransfusion nicht erforderlich.
Die chronisch gesteigerte Hämolyse kann auch bei Patienten mit leichter Verlaufsform - die nicht splenektomiert wurden - nach jahrzehntelangem Verlauf zu extramedullärer Hämatopoese mit dem klinischen Bild von intrathorakalen, paravertebralen Tumoren führen. Bei älteren Patienten können Ulcera cruris auftreten. Ob die in seltenen Fällen beschriebene Assoziation von Hereditärer Sphärozytose und spinozerebellärer Ataxie auf denselben Gendefekt zurückzuführen ist, ist bisher nicht bewiesen.
Eine Einteilung der Hereditären Sphärozytose auf der Basis der klinischen Schweregrade findet sich in Tabelle 4 [2][7- 10].
Träger | leicht | mittelschwer | schwer | sehr schwer | |
|---|---|---|---|---|---|
Patienten (%)1 | 25-30 | 60-70 | 10 | 3-5 | |
Hämoglobin (g/L) | normal | 11-15 | 8-11 | 6-8 | < 6 |
Retikulozyten (%) | 1-4 | < 6 | ≥ 6 | > 10 | > 10 |
Bilirubin (mg / dL) | < 1 | 1-2 | ≥ 2 | ≥ 2-3 | ≥ 3 |
peripherer Blutausstrich | normal, gelegentlich vereinzelte Sphärozyten | vereinzelte Sphärozyten | Sphärozyten nachweisbar | Sphärozyten nachweisbar | Mikrosphärozyte Poikilozytose |
Transfusionsbedarf | nein | 0-1 | 0-2 | ≥ 3 | regelmäßig |
2.2Asymptomatische Personen mit auffälligen Laborparametern
Eine besondere Gruppe sind Anlageträger (Erwachsene ohne klinische Symptome und ohne positive Familienanamnese), bei denen zufällig veränderte Laborparameter gefunden wurden. Hinweise auf eine Hereditäre Sphärozytose sind in Tabelle 5 zusammengefasst [9]:
Die Kombination mehrerer Parameter erhärtet den Verdacht auf die Anlagediagnose. Wenn keine Sphärozyten nachweisbar sind, keine Veränderungen der Indizes vorliegen und die Retikulozyten normwertig sind, ist zwar eine Hereditäre Sphärozytose nicht ausgeschlossen, es ist aber unwahrscheinlich, dass diese Person symptomatisch wird. Die Abgrenzung zwischen einer klinisch asymptomatischen Anlage und einer leichten Form der Sphärozytose kann schwierig sein. Gelegentlich können leichte Formen exazerbieren bei Splenomegalie anderer Genese (z. B. Lymphome) oder bei Virusinfekten (EBV, Parvovirus).
2.3MCHC als Indikator einer Membranerkrankung der Erythrozyten
Der erhöhte MCHC-Wert (Mean Cellular Hemoglobin Concentration) hat eine besondere Bedeutung in der Identifikation von Sphärozytose-Patienten. Er gibt die Hämoglobin-Konzentration in Hämoglobin pro 100 ml Erythrozyten an.
Erhöhte MCHC-Werte werden gefunden bei
Situationen mit zu hoch bestimmtem Hämoglobinwert bei Plasmatrübungen jedweder Art
Situationen mit zu niedrig bestimmter Erythrozytenzahl, z. B. bei angeronnenem Blut
hochtitrigen Kälteagglutininen
hereditären Membranerkrankungen der Erythrozyten wie bei Sphärozytose und Varianten wie z. B. der Xerozytose
Hämoglobin CC-Anomalie
homozygoter Sichelzellkrankheit (gelegentlich)
Hämochromatose-Patienten mit massiver Eisen-Überladung [11], auch in Abhängigkeit vom Genotyp
3Diagnose
3.1Diagnostik bei Verdacht auf Hereditäre Sphärozytose
Sorgfältige Anamnese und körperliche Untersuchung sind Grundlage rationeller Diagnostik. Die weiteren diagnostischen Schritte bei Erwachsenen sind in den Tabellen 6 und 7 sowie als Algorithmus in Abbildung 1 dargestellt.
Es gibt keinen Einzeltest, der alle Formen der Hereditären Sphärozytose erkennt. Deshalb wird die Untersuchung mit zwei Testverfahren empfohlen. In einer aktuellen Studie an 150 Patienten wurde in der Kombination von AGLT und EMA Test sogar eine Sensitivität von 100% erreicht [12]. Die Untersuchung der osmotischen Resistenz mit hypotonen Salzlösungen hat eine deutlich geringere Sensitivität als AGLT und EMA Test.
Acidified Glycerol Lysis Time (AGLT)
Die Bestimmung der Hämolysezeit mit der Acidified Glycerol Lysis Time (AGLT) hat eine hohe Spezifität, die Sensitivität liegt zwischen 80 und 95% [13]. Der Test muss innerhalb von Stunden nach Blutabnahme oder an per Eilboten versandten Proben (je nach Jahreszeit gekühlt) vorgenommen werden!
Durchflusszytometrie (EMA-Test)
Die durchflusszytometrische Methode (EMA-Test) wurde im Jahre 2000 eingeführt [14]. Sie beruht auf der verminderten Bindung des Fluoreszenzfarbstoffs Eosin-5-Maleimid bei Patienten mit Hereditärer Sphärozytose im Vergleich zu Normalpersonen. Die Sensitivität liegt bei 90-95%, die Spezifität bei 95-99%. Das Ergebnis ist nur bei einer maximalen Verzugszeit von 48 Stunden zwischen Blutabnahme und Testdurchführung valide. Bei der Hereditären Pyropoikilozytose wird der Fluoreszenzfarbstoff noch geringer als bei der Hereditären Sphärozytose gebunden, bei der Stomatozytose ist die Bindung erhöht [15].
Ektazytometrie
Eine genaue Bestimmung der osmotischen Fragilität (und eine Unterscheidung zwischen Sphärozytose und makrozytären Stomatozytose) ist mittels der osmotischen Gradienten-Ektazytometrie möglich; dieses Verfahren ist derzeit jedoch nur in Zürich (Labor Dr. J. Goede, Klinik für Hämatologie, Universitäts-Spital Zürich, Rämistrasse 100, 8091 CH Zürich: Tel.: +41 (0)44 255 95 97; Fax: +41 (0)44 255 89 68) und in Paris, Hopital Kremlin Bicetre, verfügbar. Da die Untersuchung nur in frischen, am Untersuchungsort abgenommenen Blutproben gemacht werden kann, bleibt die Ektazytometrie wenigen Ausnahmefällen vorbehalten, in denen die Diagnose anders nicht geklärt werden kann.
Membran-Analyse
Die biochemische Analyse mittels Gel-Elektrophorese kann quantitativ zum Nachweis der verminderten Membranproteine und qualitativ zur Identifikation der betroffenen Proteine eingesetzt werden. Sie trägt nur selten zur Diagnostik bei.
Gen-Analyse
Die molekulargenetische Diagnostik identifiziert den Patienten- bzw. familienspezifischen genetischen Defekt [3, 5]. Sie bleibt aufgrund der zahlreichen Zielgene mit der Heterogenität möglicher Mutationen sowie den daraus resultierenden erheblichen Kosten Spezialfällen vorbehalten.
Bei allen diagnostischen Verfahren gibt es falsch positive und / oder falsch negative Ergebnisse. Deshalb sollte die Diagnose bei Personen ohne positive Familienanamnese grundsätzlich nicht auf einer Methode (z.B. nur osmotische Resistenz, nur EMA, nur biochemische Membrandiagnostik) beruhen. Als Screening sollten mindestens 2 verschiedene Verfahren eingesetzt werden, am ehesten EMA-Test und AGLT. Auch zukünftige, diagnostische Tests werden in ihrer Spezifität und Sensibilität mit diesen Laborverfahren verglichen werden müssen.
3.2Differenzialdiagnose
Zur Differenzialdiagnose bei erwachsenen Patienten mit hyperregeneratorischer, normochromer Anämie und Sphärozyten gehören:
Angeboren
Hereditäre Elliptozytose : Die Befunde der Basisdiagnostik sind weitgehend identisch mit denen der Hereditären Sphärozytose, allerdings ist die osmotische Fragilität der Erythrozyten meist nur bei mittelschwerem bis schwerem Verlauf erhöht. Entscheidend ist die mikrokopische Analyse des Blutausstrichs. Diese trifft auch auf die sphärozytische Elliptozytose zu, bei der sich neben den Elliptozyten auch Sphärozyten finden.
Hereditäre Pyropoikilozytose: Ursache ist die Homozygotie für Spektrinanomalien mit einer positiven Familienanamnese für die Hereditäre Elliptozytose. Die durchflusszytometrische Analyse (EMA Test) zeigt ebenso wie bei HS eine eindeutig verminderte Bindung des Farbstoffs. Entscheidend sind der Blutausstrich und eine im Gegensatz zu anderen Membranopathien ausgeprägte Verminderung des MCV auf Werte unter 70 fl.
Hereditäre Defekte der Kationendurchlässigkeit der Erythrozytenmembran: Die Differenzialdiagnose ist in Tabelle 8 zusammengefasst [16].
Stomatozytose mit zellulärer Überwässerung | Kryohydrozytose | Familiäre Pseudohyperkaliämie | Xerozytose | |
|---|---|---|---|---|
Hämolyse | mittel bis schwer | mild bis mittel | mild bis normal | mild bis mittel |
MCV (80-100 fl) | 110-150 | 90-105 | 82-104 | 84-122 |
MCHC (32-36 g/dl) | 24-30 | 34-38 | 33-39 | 34-38 |
Erythrozytäres K+und Na+ (95-110 mmol/L Ery) | 110-140 | 75-105 | 87-109 | 75-99 |
osmotische Fragilität | stark erhöht | normal bis leicht erhöht | leicht erniedrigt | erniedrigt |
intrauterin Aszites | nein | nein | nein | gering bis stark |
Ansprechen auf Splenektomie | gut | schlecht | Splenektomie nicht erforderlich | schlecht |
Hereditäre Stomatozytose: Entscheidend ist bei diesem sehr seltenen Krankheitsbild der Blutausstrich. Die Abgrenzung ist wichtig, da die Splenektomie oft nicht effektiv ist und mit einem erhöhten Thrombembolierisiko belastet ist. Nach Lagerung der Blutprobe bei 4°C über 2 Stunden steigen Serumkalium und MCV an, MCHC normalisiert sich.
Hereditäre Xerozytose (früher auch dehydrierte Hereditäre Stomatozytose): Weitgehend unauffälliges Blutbild, nur selten Stomatozyten und Echinozyten (vor allem im Phasenkontrastmikroskop). Die osmotische Fragilität ist leicht erniedrigt. Anamnestisch findet sich gehäuft intrauteriner Hydrops mit Aszites. Die Splenektormie ist nicht effektiv und aufgrund eines erhöhten Thrombose-Risikos kontraindiziert.
Kongenitale dyserythropoetische Anämie Typ II: Obwohl auch hier einzelne Sphärozyten im Ausstrich nachweisbar sind, zeigt dieser eine ausgeprägte Poikilozytose, fast immer mit basophiler Tüpfelung. Die Retikulozytenzahl ist oft normal, im Verhältnis zur Anämie aber immer nicht adäquat erhöht. Zur eindeutigen Abgrenzung ist im Zweifelsfall der Nachweis der Dyserythropoese im Knochenmarkaspirat erforderlich. Die Verschiebung (Shift) von Bande 3 in der SDS PAGE kann zur Diagnose beitragen. Nachgewiesen wird die Erkrankung durch den Nachweis der Mutation des SEC23B-Gens.
Andere Formen der kongenitalen hämolytischen Anämie: Auch Hereditäre Enzymdefekte oder Strukturdefekte der Hämoglobin-Gene verursachen hämolytische Anämien. Oft kann das mikroskopische Differenzialblutbild die weitere Diagnostik leiten.
Erworben
Autoimmunhämolytische Anämie, vor allem die seltenen Formen mit negativem Coombs-Test
Mikroangiopathische hämolytische Anämie
Hämolytisch - urämisches Syndrom
Hypophosphatämie
(verzögerte) hämolytische Transfusionsreaktion
Hämolyse toxischer oder infektiöser Genese
4Therapie
Eine kausale Therapie des genetischen Defektes gibt es nicht. Die effektivste symptomatische Therapie ist die Splenektomie. Bei symptomatischer Cholelithiasis ist die Cholezystektomie indiziert [17].
4.1Splenektomie
Die Splenektomie führt oft zu einer Beseitigung der Anämie und zu einer Rückbildung der erhöhten Hämolyse-Parameter. Die Veränderungen im Ausstrich werden dagegen meist deutlicher als vorher. Die Indikation zur Splenektomie wird meist im Kindesalter gestellt, aber wenn möglich nicht vor dem Schulalter vorgenommen. Sie muss aber auch im Erwachsenenalter abhängig von dem klinischen Befund geprüft werden. Auch bei Erwachsenen mit extramedullärer Blutbildung ist die Splenektomie eine Option. Ob sich die extramedulläre Blutbildung danach zurückbildet, ist offen.
Bei persistierender Hämolyse nach Splenektomie müssen die Diagnose nochmals hinterfragt, nach Nebenmilzen gesucht und diese ggfs. entfernt werden. Die Indikation zur Splenektomie richtet sich nach dem klinischen Schweregrad, s. Tabelle 9 [2].
Das Risiko der Splenektomie liegt in der Operation und der lebenslang erhöhten Rate schwerer Infektionen, vor allem durch Pneumokokken mit einer Mortalität von 0,1-0,4 % [2, 18]. Dieses Risiko wird vermindert durch eine nahezu vollständige statt einer kompletten Splenektomie [19, 20], so dass das erstere Verfahren bevorzugt eingesetzt werden sollte. Bei Patienten mit schwerer Verlaufsform, vor allem bei Spektrindefekten, kann eine leichte Hämolyse mit Anämie persistieren. Bei der Splenektomie müssen die Empfehlungen zur Impfung und / oder Antibiotikaprophylaxe beachtet werden [21, 22].
5Kontrollen bei asymptomatischen Patienten
Studien zur Effektivität regelmäßiger Kontrollen gibt es nicht. Blutbildanalysen sollten bedarfsorientiert erfolgen, vor allem bei Anämie-Symptomen im zeitlichen Zusammenhang mit Infekten. Wegen der seltenen Eisenüberladung bei mittelschweren und schweren Formen wird eine Kontrolle des Serumferritins in jährlichen Abständen empfohlen. Anlässlich dieser Kontrollen sollten aufgrund des erhöhten Bedarfs auch der Vitamin B12- und der Folsäurespiegel kontrolliert werden. Eine Sonographie der Gallenwege sowie der Milzgröße wird in mindestens dreijährigen Abständen empfohlen.
6Kinderwunsch
Bei Kinderwunsch wird eine familiäre Beratung mit Untersuchung der Lebenspartnerin / des Lebenspartners auf eine erythrozytäre Membranopathie empfohlen.
7[Kapitel nicht relevant]
8[Kapitel nicht relevant]
9Literatur
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10[Kapitel nicht relevant]
11[Kapitel nicht relevant]
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13[Kapitel nicht relevant]
14[Kapitel nicht relevant]
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