[S10] Interpretacja morfologii-2013

Interpretacja wyników badań morfologii krwi i układu krzepnięcia u dziecka

Magdalena Ćwiklińska Klinika Onkologii i Hematologii Dziecięcej

Fizjologia układu krwiotwórczego • Układ krwiotwórczy dzieci, w porównaniu z układem krwiotwórczym dorosłych wykazuje wiele odrębności * anatomicznych * morfologicznych * enzymatycznych * immunologicznych * czynnościowych

• Odrębności hematopoezy wiążą się ściśle z rozwojem dziecka • Dynamika zmian, jakie zachodzą w układzie krwiotwórczym od okresu noworodkowego do wieku pokwitania, wyraża się

zmiennością fizjologicznych wartości morfologii krwi obwodowej

Hematopoeza • I okres: mezodermalny (mezoblastyczny) od 2 tygodnia życia komórki krwi wywodzą się z embrionalnej tkanki łacznej - mezenchymy tworzenie pierwszych ognisk komórek krwi w tzw. wysepkach krwiotwórczych pęcherzyka żółtkowego, tworzenie pierwszych erytroblastów i ścian naczyń krwionośnych • Nowsze poglądy: hemapotopeza zapoczątkowana jest w rejonie AMG - aorta, mesonephros, gonady

Hematopoeza • Okres II: wątrobowy • początek czynności krwiotwórczej wątroby: 35 dzień życia płodowego •

3 – 5 miesiąc – wątroba jest głównym narządem krwiotwórczym, pojawienie się pierwszych granulocytów

• udział śledziony w: – krwiotworzeniu: erytroblasty, granulocyty, limfocyty – miejsce niszczenia erytroblastów

Hematopoeza Okres III: szpikowy • od 6 tygodnia - zawiązki szpiku • od 5 miesiąca - intensywny rozwój szpiku

• 6 – 9 miesiąc: szpik jest głównym narządem krwiotwórczym szpik, śledziona: wolny przepływ krwi, wysokie pCO2

• od 5. mies. – zwiększa się aktywność limfopoetyczna śledziony, węzłów chłonnych i grasicy

Hematopoeza • Wszystkie komórki krwi pochodzą od jednej wspólnej komórki macierzystej krwiotworzenia Stem cell -

pluripotencjalna zdolność do samoodnawiania się zdolność do różnicowania się daje początek 11 głównym liniom komórkowym

Różnicowanie się macierzystych komórek krwiotwórczych Etap I: tworzenie się komórek macierzystych:

MIELOPOEZY i LIMFOPOEZY Etap II: limfocyty: T, B, komórki NK

E: erytropoeza (erytrocyty) T: megakariopoeza (trombocyty = płytki krwi) M: neutrofile, eozynofile, bazofile, monocyty-makrofagi, komórki tuczne

Hematopoeza • W szpiku znajdują się także:

- komórki macierzyste podścieliska szpiku mezenchymalne komórki macierzyste - komórki macierzyste zdolne wytwarzać mięśnie, komórki nerwowe, hepatocyty i inne

Hematopoeza Końcowe zróżnicowanie komórek macierzystych: powstanie komórek ukierunkowanych – komórek progenitorowych (ciągle komórki niedojrzałe) – kolejne podziały i dojrzewanie

powstanie komórek prekursorowych

powstanie komórek dojrzałych

Hematopoeza – regulatory: • Cytokiny działające na komórki wielopotencjalne KIT ligand, czynnik Steel, FLT-3 ligand, IL-3

• Cytokiny działające na komórki ukierunkowane, prekursorowe, i dojrzałe: erytropoetyna, trombopoetyna, G-CSF, GM-CSF, M-CSF, IL-2, IL-4, IL-5

Mielopoeza: szpik komórki w fazie spoczynkowej (faza Go) Cfu-GM GM-CSF

Stem cell GM-CSF k. dzielące się k.różnicujące się PODSCIELISKO KRWIOTWÓRCZE CZYNNIKI WZROSTOWE

Badania hematologiczne Morfologia krwi obwodowej: • liczba erytrocytów • hematokryt • stężenie hemoglobiny • wskaźniki czerwonokrwinkowe • rozpiętość rozkładu objętości krwinek czerwonych • liczba krwinek białych • obraz odsetkowy krwinek białych (Schiling) • liczba płytek krwi

Ocena morfologii krwi

Konieczne informacje:

• wiek, • płeć, • sytuacja kliniczna

Hematokryt

Ht, Hct

(%)

stanowi frakcję objętościową erytrocytów w krwi pełnej • Zmniejszenie Ht: niedokrwistości, < 30% przewodnienie, ciąża • Zwiększenie Ht: > 50% nadkrwistości wtórne: przewlekłe infekcje, sinicze wady, choroby płuc, (nadkrwistości pierwotne)

wstrząs, odwodnienie

Hemoglobina stężenie hemoglobiny Hb (g/dl, g/l, mmol/l)

• Zwiększone: nadkrwistości wtórne, pierwotne odwodnienie • Zmniejszone: niedokrwistości, przewodnienie

Erytrocyty - RBC • Liczba w mln/ul zmniejszenie liczby RBC – niedokrwistość zwiększenie liczby RBC - nadkrwistość • Wskaźniki czerwonokrwinkowe • Kształt – różnokształtność – poikilocytoza • Wielkość – różna wielkość – anizocytoza • Barwliwość – hipochromia, hiperchromia • Liczba retikulocytów

Wskaźniki czerwonokrwinkowe • Średnia objętość krwinek czerwonych – MCV • MCV = [Ht(l/l) x 1000] : [liczba E w 1 l]

Norma 80 – 92 fl - normocyty • Makrocytoza – MCV > 92 fl - niedokrwistość megaloblastyczna (wit. B12 i kw.foliowy) - noworodki, z Downa - niedokrwistości aplastyczne - niedoczynność tarczycy - po splenektomii

Mikrocytoza – MCV < 80 fl - niedokrwistość hipochromiczna, syderopeniczna - sferocytoza wrodzona, talasemie - przewlekłe zakażenia

Wskaźniki czerwonokrwinkowe Średnia masa Hb w krwince czerwonej – MCH = Hb (g/l lub mmol/l) : liczba E w 1 l

Norma – 27 – 32 pg • Obniżenie MCH niedokrwistości mikrocytarne i niedobarwliwe

• Zwiększenie MCH niedokrwistości makrocytarne

Wskaźniki czerwonokrwinkowe Średnie stężenie Hb w krwince czerwonej – MCHC ( MCHC = Hb (g/l, g/dl lub mmol/l) : Ht (l/l))

Norma 32 – 38 g/dl (lub 20 -24 mmo/l) • Obniżenie MCHC - niedokrwistość hipochromiczna • Zwiększenie MCHC - sferocytoza wrodzona

Wskaźniki czerwonokrwinkowe • RDW – red cell distribution width określa jednorodność wielkości krwinek czerwonych

• Norma: 11,5 – 14,5% - zbliżona wielkość krwinek • Patologia: RDW > 15% - różna wielkość E

Retikulocyty • oznaczane w rozmazie krwi z użyciem płynów barwiących, np. błękitu brylantynowo-krezylowego

• Retikulocytoza – wyrażana w %, ‰ lub jako bezwzględna liczba retikulocytów - wskaźnik aktywności erytropoetycznej szpiku norma (od 7 dnia życia): 5 – 15 ‰ zmniejszenie liczby retikulocytów : niedokrwistości aplastyczne zwiększenie liczby retikulocytów : niedokrwistości hemolityczne leczenie preparatami Fe stan po krwotoku

Krwinki białe Liczba w tys. w μl/ mm3

Norma: 4 000 – 10 000/mm3 Zwiększenie liczby - leukocytoza Zmniejszenie liczby - leukopenia

Obraz odsetkowy krwinek białych Ocena rozmazu krwi obwodowej – ocena odsetka poszczególnych rodzajów leukocytów oraz obecności ew. nieprawidłowych form komórkowych (%)

NEUTROFILE - LIMFOCYTY

Obraz odsetkowy krwinek białych (Schiling) proporcje granulocytów- limfocytów Przesunięcie rozmazu w lewo promielo-2, mielo-4, p-21, s-62, eo-1, l-8, m-2%

Przesunięcie rozmazu w prawo s-8, eo-3, l-82, m-7

Płytki krwi Liczba w tys. w μl

Norma: 150 000 – 450 000/mm3 Zmniejszenie liczby – małopłytkowość Zwiększenie liczby – nadpłytkowość

Ocena wielkości i kształtu płytek krwi – w rozmazie krwi obwodowej

Okres noworodkowy • Krwinki czerwone noworodka wykazują odrębności fizjologiczne w zakresie: - funkcji enzymów, koenzymów i substratów koniecznych do metabolizmu glukozy - budowy błony komórkowej - obecności prawidłowej hemoglobiny • Duża podatność erytrocytów noworodków (wcześniaków!) na działanie czynników egzo – i endogennych • Możliwość wystąpienia niedokrwistości hemolitycznych o ciężkim i gwałtownym przebiegu

Okres noworodkowy Metabolizm erytrocytów A. Glikoliza beztlenowa • • • •

Większa aktywność wielu enzymów Większa konsumpcja glukozy Niedobór fosfofruktokinazy Mniej efektywne wykorzystanie glikolizy do redukcji methemoglobiny

Okres noworodkowy Metabolizm erytrocytów B. Glikoliza tlenowa • Większa aktywność * dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej (G-6-PD) * dehydrogenazy-6-fosfoglukonianowej (6-PDG) • Przemiana glutationu (GSH) * większe stężenie zredukowanego GSH * reduktazy GSH – zjawisko korzystne

Okres noworodkowy Metabolizm erytrocytów c.d. • Zwiększona wrażliwość erytrocytów na działanie czynników utleniających m.in. preparaty wit. K rozpuszczalne w wodzie, kwas askorbinowy *Mniejsza aktywność peroksydazy GSH *Niestabilność GSH – z powodu zmniejszenia stężenia NADPH2 *Niedobór wit. E – zwłaszcza wcześniaki

Okres noworodkowy Błona komórkowa erytrocytów • Odrębności dotyczą głownie składu lipidów * Większa ilość cholesterolu i fosfolipidów * Mniej kwasu linolenowego

Okres noworodkowy Metabolizm erytrocytów c.d. • Niedobór enzymów nieglikolitycznych

* cholinesteraza * katalaza * glioksalaza * anhydraza węglanowa

Okres noworodkowy Metabolizm erytrocytów c.d. • Redukcja methemoglobiny * niedobór reduktazy MetHb - do ok. 3 miesiąca życia • Zwiększona wrażliwość erytrocytów na działanie czynników utleniających – azotyny, benzokaina, rezorcyna, anilina

Okres noworodkowy

• Powinowactwo erytrocytów do tlenu * w chwili urodzenia - większe niż u dorosłych * 1. tydzień życia – zmniejsza się gwałtownie – zwiększone oddawanie tlenu tkankom

Okres noworodkowy • Przystosowanie do życia pozałonowego • Znaczne wahania wartości Hb, Ht i E • Wyniki badań morfologii zależne są od: * Czasu pobrania krwi * Miejsca pobrania krwi Krew włośniczkowa - wyższe wartości Hb Krew żylna – niższe wartości Hb

Okres noworodkowy Hemoglobina (Hb) • HbF * w chwili urodzenia – 85% Hb • pierwsze tygodnie życia – stopniowe zmniejszanie ilości • Prawidłowa wartość u dorosłych i dzieci powyżej 1 r.ż.

0,5% - 0,8% • HbA * stopniowy wzrost stężenia po urodzeniu się dziecka

Okres noworodkowy Hemoglobina * Krew włośniczkowa: 166-234 g/l śr. 198 g/l * Pierwsze godziny po urodzeniu – zwiększenie stężenia o 17-20% * Pierwsze 2 tyg. życia – zmniejszenie stężenia Hb o ok. 10% * Dolna granica normy u noworodka

130 g/l – krew żylna 145 g/l – krew włośniczkowa

Okres noworodkowy

Hematokryt * Krew pępowinowa

51-56% * Pierwsze godziny życia 60-63% * Koniec pierwszego tygodnia 55%

Okres noworodkowy Erytrocyty • 1. Dzień życia * Średnica * MCV * MCH * MCHC

śr. 5 100 000/mm3 8,5 – 9,3 μm 119 fl 33,5 – 41,4 pg 31,6 mmol/l

• 7-14 dzień życia śr. 4 800 000/mm3 Oporność osmotyczna erytrocytów - zwiększona Retikulocyty * pierwsze 3 dni po urodzeniu * 7. dzień życia

40 - 60%o 5 - 15%o

Okres noworodkowy Erytroblasty • Po urodzeniu 3 – 10 na 100 leukocytów = 500/mm3

• Druga doba życia tylko pojedyncze erytroblasty

• Czwarta doba życia brak erytroblastów w krwi

Okres noworodkowy Krwinki białe • po urodzeniu: 6 000 – 25 000/mm3 ( śr. 13 000/mm3) • pierwsze dni życia neutrofile – śr. 60% obecność metamielocytów, mielocytów, pałeczek

Między 4 a 7 dniem „pierwsze skrzyżowanie” - zmniejszenie liczby neutrofilów, zniknięcie z rozmazu krwi młodszych form granulocytów - zwiększenie liczby limfocytów – 60% (równocześnie : zmniejszenie ogólnej liczby leukocytów)

Okres noworodkowy - szpik kostny • bardzo bogatokomórkowy • po urodzeniu linia czerwonokrwinkowa 32 - 40% ogółu komórek

• koniec pierwszego tygodnia: • zmniejszenie aktywności krwiotwórczej szpiku erytroblasty

8 - 12% E : M = 1 : 6

• od drugiego tygodnia życia: zwiększenie liczby limfocytów zwiększenie liczby megakariocytów

Okres niemowlęcy • Dalsza adaptacja dziecka do samodzielnego życia • Po 3. mies. życia – coraz większy wpływ czynników zewnętrznych na hematopoezę • Duże różnice w wartościach morfologii krwi u różnych dzieci

Niedokrwistość fizjologiczna pierwszego kwartału • Znacznie lepsze utlenowanie organizmu po urodzeniu spadek stężenia erytropoetyny

• Skrócenie czasu przeżycia erytrocytów • Wzmożona hemoliza

• Być może – istnienie inhibitora EPO ?

Niedokrwistość fizjologiczna pierwszego kwartału

• Od 2 tygodnia życia - zmniejszanie stężenia Hb • Najniższe wartości między 2 - 3 mies. życia dolna granica normy – 105 g/l – dzieci donoszone

• Po 3 miesiącu życia: powolne zwiększanie wytwarzania erytrocytów, bez wzrostu stężenia Hb

• Koniec 1 roku życia - wzrost stężenia Hb – śr. 115 g/l

Niedokrwistość z niedoboru Fe małych dzieci typowy wiek ujawnienia: 6 miesięcy – 2 lata - wyczerpanie się zapasów Fe otrzymanych od matki - intensywny wzrost - niedostateczna podaż w diecie

• • • •

mikrocytoza erytrocytów obniżenie stężenia Fe i Ferrytyny w surowicy krwi zwiększenie TIBC brak syderocytów, syderoblastów i złogów hemosyderyny w szpiku

Niemowlęta - wartości morfologii krwi • Erytrocyty 1-3 mies. 6-7 mies. 11-12 mies.

3580000 – 4850000/mm3 3570000 – 4700000/mm3 3650000 – 4600000/mm3

• MCV koniec 1. r.ż

75 – 100 fl

• Retikulocyty 6. tydzień

5%o

3. mies.

6 – 10%o

Niemowlęta - wartości morfologii krwi • Krwinki białe * 1-3 mies. * 4-7 mies. * 8-12 mies.

6800 – 14000/mm3 5700 – 17000/mm3 5900 – 18000/mm3

• Limfocyty w obrazie krwi * powyżej 60%

Niemowlęta – szpik kostny • • • • • •

Erytroblasty Granulopoeza Limfocyty Monocyty Plazmocyty Megakariocyty

20% 42% 35% 2% 0,5% 0,5%

Hematopoeza u wcześniaków Niedokrwistość fizjologiczna • Początek: ok. 5 – 7 dnia Czas trwania :

do 5 – 8 tygodnia

• Przyczyna – brak Erytropoetyny • Czynniki nasilające:

- skrócenie czasu przeżycia erytrocytów - szybki przyrost masy ciała - niedobór wit. E

Hematopoeza u wcześniaków Szpik kostny Bogatokomórkowy Intensywna erytropoeza Zwiększenie odsetka granulocytów we wczesnym stadium rozwojowym Pierwsze tygodnie życia - osłabienie aktywności krwiotwórczej szpiku Koniec 1. r.ż. - obraz szpiku podobny jak u dzieci donoszonych

Hematopoeza u dzieci po 1. roku życia

• Od 2. roku życia: - stabilizacja hematopoezy - stopniowy wzrost wartości Hb, Ht, E

• Od 4. roku życia - wartości morfologii krwi zbliżają się do wartości ludzi dorosłych

Hematopoeza u dzieci po 1. roku życia Hemoglobina • Okres przedpokwitaniowy

śr. 140 g/l

dolna granica normy – 105 g/l * Po okresie pokwitania dziewczęta: 135 g/l

dolna granica normy: 115 g/l

chłopcy: 155 g/l

135 g/l

Erytrocyty Dziewczęta: 4000000/mm3 Chłopcy: 5400000/mm3 Retikulocyty 5 - 15%o

Hematopoeza u dzieci po 1. roku życia Ht • 2 r.ż.

35% • 8 r.ż. 39% • Okres pokwitania : chłopcy 45% dziewczęta 42%

MCV • 2 r.ż. • 8 r.ż. • Okres pokwitania

78 fl 80 fl 87 fl

Hematopoeza u dzieci po 1 roku życia

Obraz krwi

4 - 6 rok życia: „drugie skrzyżowanie” - zwiększająca się przewaga neutrofilów nad limfocytami

60% : 40%

Szpik kostny Małe dziecko Erytroblasty

17,5%

Granulocyty Limfocyty

52% 27%

Monocyty

1,5%

Dziecko w wieku szkolnym Erytroblasty

20%

Granulocyty Limfocyty Monocyty

58,5% 20% 1,5%

Szpik kostny • Do 5 roku życia – aktywny czerwony szpik kostny wypełnia wszystkie kości długie • Po 5 roku życia – pojawienie się ognisk szpiku żółtego w trzonach kości długich • Ok. 19. r.ż. czynny szpik znajduje się w: kręgach, żebrach, mostku, kościach czaszki, miednicy, przynasadach kości ramiennych i udowych

Szpik kostny Zwiększone zapotrzebowanie na krew: Człowiek dorosły - możliwość szybkiego przeistoczenia się szpiku tłuszczowego w szpik czerwony

Niemowlę - brak „rezerwy przestrzeni szpikowej”

uruchamianie ognisk hematopoezy pozaszpikowej w wątrobie i śledzionie

Morfologia krwi (I) • • • •

Hb - 165 g/l, Ht - 50%, E - 5 200 000/mm3 WBC - 23 000 Płytki krwi - 285 000 Obraz odsetkowy: mielo-2, meta-3, p-12, s-57, limfo-22, mono-2%

Interpretacja kliniczna:

• Noworodek 2-dniowy – zdrowy

• Dziecko dwuletnie w trakcie biegunki o ciężkim przebiegu (odwodnione) • Piętnastolatek trzy miesiące po splenektomii

Morfologia krwi obwodowej

• • • • •

WBC – 120 000/mm3 Hb – 115 g/l RBC – 3 430 000/mm3 Płytki krwi – 1 000 000/mm3 Obraz odsetkowy – blasty-5, prom-3, mielo-10, meta-5, p-20, s-30, eo-7, l-17, m-3% kryza blastyczna przewlekłej białaczki szpikowej

Morfologia krwi

• • • • • • •

WBC – 1200/mm3 Ht - 21,5% Hb - 70 g/l RBC – 2 870 000/mm3 MCV – 105 fl Płytki krwi – 45000/mm3 Obraz odsetkowy – s-15, l-80, m-5 Białaczka?

• • • • •

WBC – 300/mm3 Ht - 21,4% Hb – 75 g/l RBC – 2 480 000/mm3 Płytki krwi – 4000/mm3

Aplazja szpiku?

Polski Rejestr Niespokrewnionych Dawców Szpiku

10 ml krwi 2 formularze

Dajesz komuś szansę na życie 

Morfologia krwi • • • • • • • •

WBC – 9 000/mm3 Ht - 16,9% Hb – 50 g/l RBC – 1 720 000/mm3 MCV – 98,3 fL Płytki krwi – 258 000/mm3 Obraz odsetkowy – s-61, l-38, m-1 Retikulocyty – 320%o schistocyty, „chełmy”

Morfologia krwi

• • • • • • •

WBC – 8 400/mm3 Ht – 30% Hb – 100 g/l RBC – 3 200 000/mm3 MCV – 80 fl Płytki krwi – 135 000/mm3 Obraz odsetkowy : s-12, l-83, eo-2, m-3 blasty białaczkowe

Badanie układu krzepnięcia • Liczba płytek krwi

N: 150 000 – 450 000/mm3

• Czas krwawienia Metoda Duke’a Metoda Ivy

N: 1 -4 min. N: do 8 min.

naczynia, płytki, czynnik von Willebranda

Badanie układu krzepnięcia - cd • Czas krzepnięcia N: 4-10 min. • INR – international normalized ratio N: 0,9-1,2 • Czas protrombinowo-kefalinowy – APTT – activated partial thromboplastin time

N: 37-46 sek

• Fibrynogen • Protrombina

N: 1,5-3,5 g/l

• Inne czynniki osoczowe

50-150% N

Układ krzepnięcia - dojrzewanie • Układ hemostazy nie różni się zasadniczo między dzieckiem a człowiekiem dorosłym • Liczba płytek – taka jak u dorosłych • Osoczowa faza krzepnięcia - pewne odrębności zaznaczone są w pierwszych miesiącach życia

Układ krzepnięcia u noworodków niedobór witaminy K u noworodków – podaż u noworodka im. zapobiega chorobie krwotocznej • czynniki krzepnięcia zależne od Vit K: II, VII, IX, X u noworodka: 30 – 50% osiągają wartości normy do 6 m-ca życia • APTT: zwiększone do 25% do 2 – 9 m-ca

Układ krzepnięcia u noworodków jak dorośli: liczba płytek czas krwawienia fibrynogen czynnik: V, VIII, vW, XIII

obniżone poziomy: czynniki osoczowe zależne od witaminy K: II, VII, IX, X wydłużony czas krzepnięcia i APTT czynnik: XI, XII

Badania układu krzepnięcia Parametr

Noworodki

Dorośli

PT (INR)

1.7 (0.9-2.7)

1.1 (0.8-1.2)

APTT (sek.)

44.3 (35-52)

33.0 (25-39)

Fibrynogen (g/l)

1.68 (0.95-2.45)

3.0 (1.78-4.5)

Protrombina (%)

43.5 (27-64)

98.7 (70-125)

Cz. VII (%)

52.5 (28-78)

101.3 (68-130)

Cz. IX (%)

31.8 (15-50)

104.8 (70-142)

Badania układu krzepnięcia –cd. Parametr

Noworodki

Dorośli

Cz. X (%)

39.6 (21-65)

99.2 (75-125)

Cz.V (%)

89.9 (50-140)

99.8 (65-140)

Cz. VIII (%)

94.3 (38-150)

101.8 (55-170)

Cz. XI (%)

37.2 (13-62)

100.2 (70-135)

Cz. XII (%)

69.8 (25-105)

101.4 (65-144)

Wyniki badania układu krzepnięcia

Chłopiec 9-miesięczny

Chłopiec 7-dniowy

• • • • • •

• • • • • •

Czas krwawienia – 4 min Czas krzepnięcia – 16 min. Protrombina – 85% Fibrynogen – 2 g/l APTT – 160 sek. Cz. VIII – 1% hemofilia A

Czas krwawienia – 5 min. Czas krzepnięcia – 12 min. Protrombina – 50% Fibrynogen – 1,5 g/l APTT – 90 sek. Cz. IX – 31% fizjologia

Morfologia krwi jest najtańszym badaniem podstawowym