Monoklonale GammopathienMultiples Myelom - Morbus Waldenström
Leichtketten-Myelom
Klinikum Bremen - Mitte gGmbHBremer Zentrum für Laboratoriumsmedizin GmbH
Peter C. Fink
Ursachen monoklonaler Gammopathie
• Strahlung (Sellafield plant England, Hiroshima)
• Chemische Noxen (Asbest, Pestizide, Chemo-therapie, Immunsuppressiva etc.)
• Genetische Faktoren (Familien Cluster)
mIg + freie LeichtkettenProduktion durch Plasmazellen
Kappa Lambda
antigen
binding
sites
exposed surface
hidden surface
hinge region
carbohydrate
light chain
heavy chain
Previously
hidden surface
and antibody
target
exposed surface
Lambda
Kappa
Aufbau der Immunglobulinisotypen(Monomere).
IgM und IgE haben keine Gelenkregion
Unterschiede in Anzahl und Anordnung der Disulfidbrücken und Verteilung der Kohlenhydratseitenketten
Immunglobulin - Hauptklassen
Struktur der IgG - Subklassen
MG 146.000 MG 170.000MG 146.000 MG 146.000
IgG1 (40%)
IgG2 (13%)
IgG3 (4%)
IgG4 (2%)
IgG(59%)
IgE (0.01%)
IgD(1%)
Free light chains (15%)
Nonsecretorymyeloma (3%)
IgA (21%)Biclonal
(1%)
MM
Solitary or extramedullaryplasmacytoma
3% (27)
Chronic lymphocyticleukaemia
2% (21)
Waldenstr öm’s macroglobulinaemia2% (20)
MGUS 56% (578)
Multiple Myeloma18% (185)
Lymphoma 5% (50)
Amyloidosis(AL) 10% (106)
Smoulderingmyeloma 4% (39)
Mayo Clinic 1992,AR Bradwell 2005
Monoclonale GammopathienThe International Myeloma Working Group, Mai 2003
• MGUS: Monoclonalgammopathyof undeterminedsignificance
• Asymptomatisches Myelom(smouldering, indolent multiple myeloma)
• Multiples Myelom
• Nicht-sekretorisches Multiples Myelom
• Solitäres Plasmozytom des Knochens
• Extramedulläres Plasmozytom
• Multiples solitäres Plasmozytom
• Plasmazell - Leukämie
• S-M-Protein <30 g/l KM-Plasmazelle <10 %
S-Ca, Hb, Creatinin o.B. keine Knochenläsionen
• S-M-Protein ≥ 30 g/l
KM-Plasmazelle≥ 10%
S-Ca o.B.; Hb↓, Creatinin↑
• S-M-Protein ≥ 30 g/l
KM-Plasmazelle≥ 10%
S-CA ↑, Hb < 10 g/dl,
Crea > 2 mg/l
Osteolysen,Organschädigung
MGUS: Laboruntersuchungen
• Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG)
• Großes Blutbild + Differenzialblutbild (mikroskopisch)
• Serum-Elektrophorese + Immunfixation (Serum)
• Immunglobuline quant. + β2-Mikroglobulin (Serum)
• C-reaktives Protein + Creatinin + Calzium (Serum)
• κ- / λ- Leichtketten – Quantifizierung (Serum)
• Röntgenübersichtsaufnahmen von Schädel, Wirbelsäule, Becken und proximale Extremitäten
Übergang von MGUS in andere Plasmazelldyskrasie
n = 241 PatientenHiller et al.2002
Beobachtungszeitraum 11 bis 32 Jahre
Überlebenskurve von 241 Patienten mit MGUS im Vergleich zu einer alters- und geschlechtskorrigierten normalen Population
Hiller et al.2002
B-Zell Ontogenese – Assoziationen mit Erkrankungen
klin.VerlaufZAP-70
-++sIgM + sIgD+++ssIg
-++++++-FMC7
+-------CD138
-+------CD103
-++++++sCD79b
+CD56
---+-±++CD43
+ ungü. Prog.CD38
+CD25
--±+-±++CD24
-----±±+CD23
-++++++sCD22
-++++++sCD20
-+++++++CD19
+CD11c
--+-----CD10
---+-±±+CD5
lambda
kappa
Nachweis %
MMHZLFCLMZSMZLLPLB-PLLB-CLLMarker
AntikörperreaktivitätsmusterB-Zellreihe
Stand: Fink 11.11.2004Non Hodgkin Lymphome (NHL)
MLUS = Monoklonale Lymphozyten unbestimmter Signifikanz
MGUS = Monoklonale Gammopathie undetermined siginificance
MM = Multiples Myelom
< 1 %HZL = Haarzell-Leukämie
22 %FCL = Follikuläres Lymphom
6 %MZ = Mantelzell – Lymphom
SMZL = Splenisches Marginalzonenlymphom ( SLVL = splenic 8 %lymphoma with circulating villous lymphocytes)
LPL = Lymphoplasmozytisches Lymphom
< 1 %PLL = Prolymphozytenleukämie
CLL = Chronisch lymphatische Leukämie 7 %
B-Zell Leukämien: Non – Hodgkin – LymphomeHäufigkeiten
Waldenström`s Macroglobulinämie
• IgM – Monoclonale Gammopathie
• Knochenmarkinfiltration mit kleinen Lymphozyten –plasmacytoide / plasmazelluläre Differenzierung
• Inter – trabekuläres Muster der Knochenmarkinfiltration
• Immunphänotyp: IgM+ , CD10- , CD19+ , CD20+ , CD22+ , CD23- , CD25+ , CD27+ , FMC7+ , CD103- , CD138-
Analyseverfahren zum Nachweis monoklonalerImmunglobuline und Bence - Jones Proteine
• Serum / Urin Celluloseacetat ElektrophoresePlanimetrie - Berechnung der Myelomproteinkonzentration
• Quantitatives Immunglobulin- und Leichtketten-profil κ / λ ( Nephelometrie )
• Bestätigungverfahren- Immunfixation: Serum / Urin
- SDS-Polyacrylamid-Gradientengelelektrophorese: Urin
Nachweisgrenzen
•Serum-Cellulose-Acetat-Elektrophorese 550 mg/l, mIgG
•Immunelektrophorese 100 mg/l, BJ-Typ lambda
•Immunfixation 40 - 80 mg/l, mIgG, mIgA
150 mg/l, freie Leichtketten
•SDS-Polyacrylamid-Elektrophorese 0,78 mg/l, BJ-Typ lambda
•Freie Leichtketten Typ κ Serum / Urin 3 mg/l / 0,60 mg/l
•Freie Leichtketten Typ λ Serum / Urin 4 mg/l / 0,80 mg/l
0.1
1
10
100
1000
10000
100000
0.1 1 10 100 1000 10000 100000
Serum Kappa (mg/L)
Ser
um L
ambd
a (m
g/L)
SPE sensitivity
IFE sensitivity
λ λ λ λ LCMMκ κ κ κ LCMM
IIMM
High pIgGAL Amyloidosis
Renal impairment
NSMM
Normal sera
Freie Leichtketten
AR Bradwell 2005
Klinische Befunde bei Patienten mit MM
Knochendestruktionen – Osteolytische Herde
Hämolytische Probe
BiklonaleIgG -Typ kappa, IgM -Typ kappa Gammopathie
Henry Bence Jones
Nephron
Glomerulum
Bowmansche Kapsel
Proximaler Tubulus
Henle`sche Schleife
Distaler Tubulus
Sammelrohr
Pyramiden
Calix
Effect of renal tubular reabsorption on urine FLC
1
10
100
1000
10000
100000
0 6 12 18 24Time (months)
Ser
um F
LC (
mg/
L)50,000
5,000
500
250
100
NR serumNR urine
Urin
e F
LC (
mg/
L)
50,000
5,000
2,000
1,000
1
Nachweisgrenzen für Analyte in Urinproben, die Nephron- (glomeruläre / tubuläre) Schädigungen bzw. Hämaturien markieren ( U-Proteinmarker )
• U-IgG 3.0 mg/l
• U-Transferrin 2.0 mg/l
• U-Albumin 2.0 mg/l
• U-α1-Mikroglobulin 4.0 mg/l
• U-α2-Makroglobulin 1.9 mg/l
Messverfahren: Nephelometrie
BJ-ämie-urie-Typlambda01
BJ-ämie-urie-Typ kappa
Differentialdiagnosen bei monoklonale protein-sezernierenden B-Zell-Klonen
• Hyperviskositätssyndrom, Proteinkonzentrationserhöhung ( MW, MM )• Kryoglobulinämie Typ I + II (mIgM-Typ κ; mIgA, mIgG, BJ-Protein( MM, MW )
• Amyloidose ( MM )
• Niereninsuffizienz, renale Acidose, Anämie ( MM, MW )• Hypercalcämie, osteolytische Herde ( MM, MW )
• Polyklonale Hypogammaglobulinämie, sek.AK-Mangelsyndrom ( MM, MW )
• Blutungen, hämorrhagische Diathese ( MW, MM )
• Immunsupprimierte Patienten nach Organtransplantation ( MGUS )
• Alter > 70 Lebensjahre 3% (MGUS )
Legende: MM = Multiples Myelom, MW = Morbus Waldenström, MGUS = Monoclonale Gammopathy of undetermined significance
Teil I: Monoklonale Gammopathie
Ende
Akutes Abdomen
Teil II
α-Amylase
• Speichel-Amylase(Ptyalin)
• Pankreas-Amylase
• Halbwertszeit: S-Amylase beträgt 10-18h
• MG 51 kDa (Speichel)
• MG 50 kDa (Pankreas)
• 97% Aminosäuresequenz-Homologie
α-Amylase
• Vollständigeglomeruläre Filtration und
• 50% tubuläreRückresorption
• MG 40 – 50 kDa
α-AmylaseKonzentrationserhöhungen
• Abflusshindernisse, Entzündungen
• Nierenversagen, Makroamylasämie
• α-Amylase - Austritt aus anderen Geweben (Tumorgewebe, Eierstöcke, Leber)
a-Amylase: Diagnostische Sensitivität: 81-88%
Lipase: Diagnostische Sensitivität: 90 -97%
Differentialdiagnose:α-AmylaseKonzentrationserhöhung
• Akuter Alkoholismus 10% Personen
• Chron. Alkoholismus: Gesamtamylase normal, solange kein Leberschaden eingetreten ist.
• Nierenversagen: Glomerulo-/Tubulopathie: Amylase normal bis leicht erhöht
• Chron. Nierenversagen: Creatininclearance < 50 ml/min.
• Akutes Abdomen: Pankreas-Mitbeteiligung: Magen- / DuodenumulceraCholezystitis, Ileus, Tubenruptur, Mesenterialinfarkt
• ERCP: Nach einer endoskopischen Pankreasganguntersuchung
• Speicheldrüsenerkrankungen: Mumps Parotitis bei Marasmus, Sialolithiasis
• Tumor: Eierstock, Lunge, Prostata, Zervixcarcinom (paraneoplastisches Syndrom)
• Medikamente: Hydrochlorothiazid, Opiate, Kontrazeptiva, Tetrazykline, Valproinsäure
Makroamylasämie• Antikörper (IgA, IgG)-vermittelte Vernetzung mehrerer Amylasemoleküle zu den
sog. Makroamylaseformen
• Molekulargewicht liegt meist über 400000 Dalton
• Wegen ihrer Größe keine Ausscheidung über die Niere
• Amylaseaktivität im Serum erhöht, ohne dass eine Erkrankung der Bauchspeichel-drüse oder der Speicheldrüsen vorhanden ist.
• Erkennbar wird die Makroamylasämie durch die verminderte Ausscheidung von Amylase im Harn. Auch die normale Lipase und die fehlende klinische Symptomatik lassen daran denken.
• Makroamylasämie kann auch durch andere Erkrankungen (Multiples Myelom, Lymphome oder AIDS) verursacht sein, Ursache abklären.
• Pseudomakroamylasämie: Hochmolekulare Komplexe zwischen a-Amylase und der infundierten Hydroxyäthylstärke
Teil II: Akutes Abdomen
Ende
EisenstoffwechselEisenmangel-, Infekt-, Tumoranämie
Teil III
Einflüsse auf den Eisenstoffwechsel
Resorptionsfördernde• Fleischreiche Ernährung mit
hohem Häm-gebundenen Fe2+-Anteil
• Saures, reduzierendes Milieu bei hohem Obst- und Gemüse-Anteil
Resorptionshemmende• Verminderte Magensaftsekretion
im Alter (Schleimhautatrophie)
• Niedriger Anteil zweiwertigen (Fe2+) Nahrungseisens bei einseit-iger Ernährung (Vegetarier)
• Bildung nicht – absorbierbarer Eisen-haltiger Komplexe bei starkem Kaffee- und/oder Teekonsum
Eisenstoffwechsel: Einflüsse
Funktionseisen 80 %• Hämoglobin 65 %• Myoglobin 10 %• Enzyme 5 %
Katalase, Peroxidase, Cytochrome
Depoteisen 20 %
• Ferritin, Hämosiderin 20 %
Transporteisen 0,1–0,2%• Transferrin – Fe3+
Hämoglobin65%
Myoglobin10%
Enzyme5%
Ferritin, Hämosiderin20%
Transporteisen0,1%
Hämoglobin
Körpereisen - Gesamtbestand
Körpereisen – Gesamtbestand : ♀: 3,4–4 g / ♂: 4–5 g
Hämoglobin - Molekül – Struktur
Eisenstoffwechsel
Erythropoetin (EPO)
Pro-erythroblast
BasophilerErythroblast Polychromatische
Erythroblast OrthochromatischeErythroblast
RetikulozytErythrozyt
KM
PB
Sauerstoffsättigung
SauerstoffsensorNiere
Juxtaglomerulärer Apparat
12345678910
11
12
Pars recta des distalen TubulusMacula densaArteriola afferensArteriola efferensMuskelzellen der ArteriolenwandEndotheljuxtaglomeruläre Zellenglomeruläre KapillarenMesangiumzellenBowmansche Kapsel,parietales BlattBowmansche Kapsel,viszerales BlattPars convoluta des proximalenTubulus
Erythropoetin (EPO)
EPO bindet im KM an den Erythropoetin-Rezeptor der Vorläuferzellen BFU-E (Erythroid Burst Forming Unit), die zunächst zu den reiferen Vorläuferzellen des Typs CFU-E (Erythroid Colony Forming Unit) und schließlich zu Erythrozyten ausdifferenzieren. EPO-Gen im Menschen befindet sich auf dem Chromosom 7.
Ferritin – Molekül - AufbauFerritin – Molekül - Aufbau
Ferritin: Eisenspeicherprotein
• Basische Isoferritine
• eisenreich
• Leber
• Milz
• Knochenmark
• Saure Isoferritine
• eisenarm
• Plazenta
• Herz
• Tumore
Ferritin: Eisenspeicherprotein (MW: > 440 kD)
Isoferritine: Unterschiedliches Trennverhalten bei Isoelektrofokussierung (pH 3,5 – 9,5)
Plasmaferritin ist basisch, korreliert mit Gesamt-Körpereisen-Speichern (Ausnahme: Eisenverteilungsstörungen)
Ferritin - Konzentrationserhöhungen
• Indiz für eine Eisenüberladung
• Leberparenchymschäden (d.h. verminderte Plasma-Ferritin Clearance durch die Leber)
• Infektionen, chronische Entzündungen
• Maligne Erkrankungen (Hepatomen, Mamma-Pankreas-, Prostata und Bronchial-Ca, Neuro-blastom, Lymphome - Leukämien)
.
Fe-Verteilungsstörung-PSA-Tumor
Danke für Ihre Aufmerksamkeit