Klinische Chemie & Pathofysiologie
Enzymen en eiwit markers 26-09-2022 Kootstra-Ros
Klinische chemie kijkt naar lichaamseigen stoffen in lichaamseigen (vloei-)stoffen:
- Bloed: volbloed, plasma/serum
- Urine
- Minder frequent: feces, liquor, speeksel, zweet, traanvocht, gal, pleuravocht,
synoviaal vocht, ascites, etc.
Plasma: bloed met stollingsfactoren > hoeft niet te wachten op stollen > sneller. Geen risico
op nastolling. Additieven en fibrinogenen kunnen assays storen. Binnen 24 uur.
Serum: gestold bloed > centrifugeren > waterige deel blijft over (+ bloedkoek) > schoner dan
plasma omdat de eiwitten er niet meer in zitten. Heeft geen additieven of fibrinogenen nodig >
assays niet verstoord door additieven of fibrinogenen. Kans op nastolling wat
apparatuur/assay stoort.
Eiwitten in plasma/serum:
- Plasma/serum specifieke eiwitten: albumine
- Enzymen van exocriene klieren: amylase, lipase
- Cellulaire enzymen: transaminases ALAT, ASAT
Waarom komen niet-plasma specifieke eiwitten in het plasma voor:
1. Alles “lekt” (fysiologisch, referentiewaarden): bloedcellen hebben een half-life,
endotheelcellen kunnen eiwitten lekken, de lever scheidt eiwitten met functies uit in de
circulatie (e.g. voor transport of klontfactoren), cel dood tot 50 miljoen cellen per
seconde, eiwit secretie voor functionele activiteiten
In verhoogde concentraties:
2. Verhoogde permeabiliteit van cel membranen zoals bijvoorbeeld bij necrose
3. Blokkade van secretie routes
4. Inductie/overproductie van eiwitten
Uitscheiding van eiwitten uit het plasma – dynamische concentratie
- Opname door weefsels (voor verder katabolisme)
- Uitscheiding door de nieren (voornamelijk ‘low molecular’) > halfwaarde tijd
Sensitiviteit/specificiteit voor orgaanschade
De sensitiviteit voor orgaanschade hangt af van de enzym activiteit
in dat orgaan (vergeleken met het normale serum)
De specificiteit voor orgaanschade ligt aan de enzym activiteit in
andere organen
De intracellulaire locatie van cellulaire enzymen bepaalt ‘mate van lekken’.
Vrijkomen in circulatie wordt door meerdere factoren bepaald
- Afstand cel-capillair bloedvat (e.g. via de lymfe): lever en milt > hart, pancreas, en
prostaat > spieren
- Dikte basale membraan
- Molecuulgewicht
Combinatie van bepalingen kan aanvullende informatie leveren:
1. Enzym patroon is afhandelijk van aanbod en eliminatie.
2. Betrokken orgaan kan afgeleid worden uit de relatie tussen: enzymen die in alle weefsels
voorkomen vs orgaan-specifieke enzymen
,3. Ernst van de schade kan afgeleid worden uit: enzymen die makkelijk plasma bereiken vs
enzymen die sterk gebonden zijn aan de cellen (bijv. in mitochondria)
4. Acute fase kan afgeleid worden uit patroon: enzymen met een lange halfwaarde tijd (late
diagnostiek) vs enzymen met een korte halfwaarde tijd (vroege diagnostiek)
Van aanvraag tot uitslag – 3 fases in uitvoering van laboratorium testen
- Pre-analyse: test selectie, bloedafname, transport, en voorbewerking
- Analyse: daadwerkelijke meting
- Post-analyse: rapportage, interpretatie, follow-up
2/3 van de fouten zitten in het pre-analystische deel, 1/5 in het post-analytische deel, en 13%
in het analytische deel. In 3/4 van de fouten heeft het geen gevolgen voor de patiënt, in 1/5
van de gevallen volt er een niet noodzakelijk vervolgprocedure, en in 6% leiden de fouten tot
foutieve therapie. Fouten in het gehele ‘total testing process’’ is circa 0,012-0,6% van de
gerapporteerde uitslagen.
Fouten pre-analytisch: verkeerde analyse aangevraagd, aanvraag kwijt, patiënt identificatie
fout, patiënt voorbereidingsfout, fouten bij bloedafname, fouten tijdens transport, verkeerd
verwerken buizen.
Fouten analytisch: uitval apparatuur, analytische fouten, monster kwijt, monster verwisseling
Fouten post-analytisch: ICT uitval > turnaround time, ‘overschrijf fouten’, foutieve interpretatie.
Pre-analytische fouten – casuïstiek
Casus 1: torenhoge kalium > iemand per ongeluk verkeerde buis gebruikt en buizen
overgeschonken.
Casus 2: hoge Na en Cl > bloedafname bij een infuusarm en behandeling met zout
Casus 3: patiëntverwisseling > alleen als er eerdere metingen zijn van de patiënt > delta alarm.
Patiëntverwisseling circa 250 keer/jaar verzoek tot verwijderen uitslagen. Vaak herkend na
onverwacht resultaat (vanuit lab delta check). Kritische bepaling dubbel uitvoeren.
Moeizame afname – hemolyse
Tijdens bloedafname gaan de rode bloedcellen (erytrocyten) kapot en de inhoud komt in het
plasma vrij > plasma wordt rood. LDH, K, ASAT, en foliumzuur concentraties neemt toe. Ook
van specifieke geneesmiddelen neemt de plasmaconcentratie toe. Analytisch niet te
corrigeren, correctieformules zijn onvoldoende juist.
Hemolyse heeft invloed op kleurreactie en op enzymatische reacties door interferentie
intracellulaire stoffen. Voor alle buizen die geanalyseerd worden, wordt er gekeken naar
hemolyse, icterie, en lipemie van het monster (kwantitatief). Invloed verschilt van bepaling tot
bepaling. Bij HIL > grenswaarde, vlag op interferentie. Beschrijving van het effect van de
interferentie. Mate van hemolyse, icterie en lipemie wordt niet gerapporteerd. Ook bij grote
afwijkingen worden uitslagen nog gerapporteerd.
Interferentie door medicatie
- Fysiologisch: antistolling > verlenging APTT
- Analytisch: biotine > biotine/streptavidine immuno-assays (frequent)
- Combinatie: kreatinine bij paracetamol intoxicatie > NAPQI
o Fysiologisch verhoogd
o Analytisch verlaagd
Laag TSH, hoog fT4 > plausibele uitslag > maar past niet bij de patiënt
Patiënt heeft MS en gebruikt extreem hoge biotine doseringen > hoge concentratie biotine
interfereert met groot aantal immunochemische testen.
,Referentiewaarden:
Bronnen van variatie
- Binnen één persoon (inter)
- Tussen mensen (intra)
Invloed van pathologie daarop
Referentie waarden → analysemethode / CV
Referentie waarden:
- Bevatten zowel de analytische als de biologische (inter-individuele) variatie
- Kunnen voor beperkte groep gelden (leeftijd, geslacht, nuchter etc.)
- Geven niet het bereik weer, maar de 95% betrouwbaarheidsinterval
Diagnose – is de waarde afwijkend?
- Valt de waarde buiten de referentiewaarden voor een bepaling?
- Is de waarde boven/onder een consensus afkapwaarde voor een diagnose?
- Past de uitslag binnen een “labdiagnose” van een specifieke aandoening?
Hart infarct: afwijkende concentratie aan hart markers aantoonbaar met klachten.
Type 1: openbreken van plak aan de binnenkant van de slagader. Bloed gaat naar de lipide-
rijke kern > stolling > afsluiting van de ader.
Type 2: tekort aan zuurstof aanvoer (atherosclerose, vasospasme, dissection, imbalance)
Hart schade: cardiac troponine als specifieke waarde
Troponine (cTn)
Speelt een rol bij spiercontractie/relaxatie. Komt voor in skelet- en hartspierweefsel, niet in
gladde spier. 3 subunits C, I, en T:
- C: bindt calcium, identiek in skelet- en hartspierweefsel
- T: bindt tropomyosine, verschillend in skelet- en hartspierweefsel
- I: bind actine, verschillend in skelet- en hartspierweefsel
99th percentile op 14 ng/L bij nieuwe testen, 30 bij oude testen.
, Troponine T en I worden bepaald met immuno-assay
Troponine T: 1 producent (Roche)
Troponine I: meerdere producenten > tot dusver nog niet
gestandaardiseerd > ref waarden kunnen per methode verschillen.
Kinetiek troponine na hartschade/infarct
Door deze kinetiek worden acute van chronische hartschade van elkaar gescheiden.
Creatine kinase (CK) – hart- en skeletspier, hersenen
Katalyseert de ADP ATP reactie: ADP + P-creatine → ATP + creatine
De activiteit van CK is het hoogst in cellen die veel en snel ATP gebruiken. De activiteit is
afhankelijk van de spiermassa. CK is een dimeer en bestaat uit 2 subunits, M (muscle) en B
(brain), die gepaard voorkomen:
- CK-MM (CK-1), CK-MB (CK-2), en CK-BB (CK-3)
- Daarnaast mitochondriaal CK in weefsels
De hartspieren bevatten 80% MM en 20% MB.
Er is een toename in CK bij spierziekten, overmatige spieroefening, spiertraumata, of
rhabdomyolyse.
Bij hartschade wordt CK bepaald maar CK is niet specifiek voor het hart.
Verhogen specificiteit door meten CK-MB. Let op: ook CK-MB is niet
weefselspecifiek! Verhoging van CK-MB is niet karakteristiek voor
eenduidige weefsel- of orgaan schade. CK wordt niet meer gebruikt voor
diagnose, maar wel voor intensiteit inschatting van hartschade.
CK-bepaling gebruiken:
- Inschatting van grootte van infarct groot infarct: CK 1000-2000 U/l skelet spierschade:
CK “in de duizenden”
- Om verloop in de tijd te vervolgen gezien het veel goedkoper is
Enzymen en eiwit markers 26-09-2022 Kootstra-Ros
Klinische chemie kijkt naar lichaamseigen stoffen in lichaamseigen (vloei-)stoffen:
- Bloed: volbloed, plasma/serum
- Urine
- Minder frequent: feces, liquor, speeksel, zweet, traanvocht, gal, pleuravocht,
synoviaal vocht, ascites, etc.
Plasma: bloed met stollingsfactoren > hoeft niet te wachten op stollen > sneller. Geen risico
op nastolling. Additieven en fibrinogenen kunnen assays storen. Binnen 24 uur.
Serum: gestold bloed > centrifugeren > waterige deel blijft over (+ bloedkoek) > schoner dan
plasma omdat de eiwitten er niet meer in zitten. Heeft geen additieven of fibrinogenen nodig >
assays niet verstoord door additieven of fibrinogenen. Kans op nastolling wat
apparatuur/assay stoort.
Eiwitten in plasma/serum:
- Plasma/serum specifieke eiwitten: albumine
- Enzymen van exocriene klieren: amylase, lipase
- Cellulaire enzymen: transaminases ALAT, ASAT
Waarom komen niet-plasma specifieke eiwitten in het plasma voor:
1. Alles “lekt” (fysiologisch, referentiewaarden): bloedcellen hebben een half-life,
endotheelcellen kunnen eiwitten lekken, de lever scheidt eiwitten met functies uit in de
circulatie (e.g. voor transport of klontfactoren), cel dood tot 50 miljoen cellen per
seconde, eiwit secretie voor functionele activiteiten
In verhoogde concentraties:
2. Verhoogde permeabiliteit van cel membranen zoals bijvoorbeeld bij necrose
3. Blokkade van secretie routes
4. Inductie/overproductie van eiwitten
Uitscheiding van eiwitten uit het plasma – dynamische concentratie
- Opname door weefsels (voor verder katabolisme)
- Uitscheiding door de nieren (voornamelijk ‘low molecular’) > halfwaarde tijd
Sensitiviteit/specificiteit voor orgaanschade
De sensitiviteit voor orgaanschade hangt af van de enzym activiteit
in dat orgaan (vergeleken met het normale serum)
De specificiteit voor orgaanschade ligt aan de enzym activiteit in
andere organen
De intracellulaire locatie van cellulaire enzymen bepaalt ‘mate van lekken’.
Vrijkomen in circulatie wordt door meerdere factoren bepaald
- Afstand cel-capillair bloedvat (e.g. via de lymfe): lever en milt > hart, pancreas, en
prostaat > spieren
- Dikte basale membraan
- Molecuulgewicht
Combinatie van bepalingen kan aanvullende informatie leveren:
1. Enzym patroon is afhandelijk van aanbod en eliminatie.
2. Betrokken orgaan kan afgeleid worden uit de relatie tussen: enzymen die in alle weefsels
voorkomen vs orgaan-specifieke enzymen
,3. Ernst van de schade kan afgeleid worden uit: enzymen die makkelijk plasma bereiken vs
enzymen die sterk gebonden zijn aan de cellen (bijv. in mitochondria)
4. Acute fase kan afgeleid worden uit patroon: enzymen met een lange halfwaarde tijd (late
diagnostiek) vs enzymen met een korte halfwaarde tijd (vroege diagnostiek)
Van aanvraag tot uitslag – 3 fases in uitvoering van laboratorium testen
- Pre-analyse: test selectie, bloedafname, transport, en voorbewerking
- Analyse: daadwerkelijke meting
- Post-analyse: rapportage, interpretatie, follow-up
2/3 van de fouten zitten in het pre-analystische deel, 1/5 in het post-analytische deel, en 13%
in het analytische deel. In 3/4 van de fouten heeft het geen gevolgen voor de patiënt, in 1/5
van de gevallen volt er een niet noodzakelijk vervolgprocedure, en in 6% leiden de fouten tot
foutieve therapie. Fouten in het gehele ‘total testing process’’ is circa 0,012-0,6% van de
gerapporteerde uitslagen.
Fouten pre-analytisch: verkeerde analyse aangevraagd, aanvraag kwijt, patiënt identificatie
fout, patiënt voorbereidingsfout, fouten bij bloedafname, fouten tijdens transport, verkeerd
verwerken buizen.
Fouten analytisch: uitval apparatuur, analytische fouten, monster kwijt, monster verwisseling
Fouten post-analytisch: ICT uitval > turnaround time, ‘overschrijf fouten’, foutieve interpretatie.
Pre-analytische fouten – casuïstiek
Casus 1: torenhoge kalium > iemand per ongeluk verkeerde buis gebruikt en buizen
overgeschonken.
Casus 2: hoge Na en Cl > bloedafname bij een infuusarm en behandeling met zout
Casus 3: patiëntverwisseling > alleen als er eerdere metingen zijn van de patiënt > delta alarm.
Patiëntverwisseling circa 250 keer/jaar verzoek tot verwijderen uitslagen. Vaak herkend na
onverwacht resultaat (vanuit lab delta check). Kritische bepaling dubbel uitvoeren.
Moeizame afname – hemolyse
Tijdens bloedafname gaan de rode bloedcellen (erytrocyten) kapot en de inhoud komt in het
plasma vrij > plasma wordt rood. LDH, K, ASAT, en foliumzuur concentraties neemt toe. Ook
van specifieke geneesmiddelen neemt de plasmaconcentratie toe. Analytisch niet te
corrigeren, correctieformules zijn onvoldoende juist.
Hemolyse heeft invloed op kleurreactie en op enzymatische reacties door interferentie
intracellulaire stoffen. Voor alle buizen die geanalyseerd worden, wordt er gekeken naar
hemolyse, icterie, en lipemie van het monster (kwantitatief). Invloed verschilt van bepaling tot
bepaling. Bij HIL > grenswaarde, vlag op interferentie. Beschrijving van het effect van de
interferentie. Mate van hemolyse, icterie en lipemie wordt niet gerapporteerd. Ook bij grote
afwijkingen worden uitslagen nog gerapporteerd.
Interferentie door medicatie
- Fysiologisch: antistolling > verlenging APTT
- Analytisch: biotine > biotine/streptavidine immuno-assays (frequent)
- Combinatie: kreatinine bij paracetamol intoxicatie > NAPQI
o Fysiologisch verhoogd
o Analytisch verlaagd
Laag TSH, hoog fT4 > plausibele uitslag > maar past niet bij de patiënt
Patiënt heeft MS en gebruikt extreem hoge biotine doseringen > hoge concentratie biotine
interfereert met groot aantal immunochemische testen.
,Referentiewaarden:
Bronnen van variatie
- Binnen één persoon (inter)
- Tussen mensen (intra)
Invloed van pathologie daarop
Referentie waarden → analysemethode / CV
Referentie waarden:
- Bevatten zowel de analytische als de biologische (inter-individuele) variatie
- Kunnen voor beperkte groep gelden (leeftijd, geslacht, nuchter etc.)
- Geven niet het bereik weer, maar de 95% betrouwbaarheidsinterval
Diagnose – is de waarde afwijkend?
- Valt de waarde buiten de referentiewaarden voor een bepaling?
- Is de waarde boven/onder een consensus afkapwaarde voor een diagnose?
- Past de uitslag binnen een “labdiagnose” van een specifieke aandoening?
Hart infarct: afwijkende concentratie aan hart markers aantoonbaar met klachten.
Type 1: openbreken van plak aan de binnenkant van de slagader. Bloed gaat naar de lipide-
rijke kern > stolling > afsluiting van de ader.
Type 2: tekort aan zuurstof aanvoer (atherosclerose, vasospasme, dissection, imbalance)
Hart schade: cardiac troponine als specifieke waarde
Troponine (cTn)
Speelt een rol bij spiercontractie/relaxatie. Komt voor in skelet- en hartspierweefsel, niet in
gladde spier. 3 subunits C, I, en T:
- C: bindt calcium, identiek in skelet- en hartspierweefsel
- T: bindt tropomyosine, verschillend in skelet- en hartspierweefsel
- I: bind actine, verschillend in skelet- en hartspierweefsel
99th percentile op 14 ng/L bij nieuwe testen, 30 bij oude testen.
, Troponine T en I worden bepaald met immuno-assay
Troponine T: 1 producent (Roche)
Troponine I: meerdere producenten > tot dusver nog niet
gestandaardiseerd > ref waarden kunnen per methode verschillen.
Kinetiek troponine na hartschade/infarct
Door deze kinetiek worden acute van chronische hartschade van elkaar gescheiden.
Creatine kinase (CK) – hart- en skeletspier, hersenen
Katalyseert de ADP ATP reactie: ADP + P-creatine → ATP + creatine
De activiteit van CK is het hoogst in cellen die veel en snel ATP gebruiken. De activiteit is
afhankelijk van de spiermassa. CK is een dimeer en bestaat uit 2 subunits, M (muscle) en B
(brain), die gepaard voorkomen:
- CK-MM (CK-1), CK-MB (CK-2), en CK-BB (CK-3)
- Daarnaast mitochondriaal CK in weefsels
De hartspieren bevatten 80% MM en 20% MB.
Er is een toename in CK bij spierziekten, overmatige spieroefening, spiertraumata, of
rhabdomyolyse.
Bij hartschade wordt CK bepaald maar CK is niet specifiek voor het hart.
Verhogen specificiteit door meten CK-MB. Let op: ook CK-MB is niet
weefselspecifiek! Verhoging van CK-MB is niet karakteristiek voor
eenduidige weefsel- of orgaan schade. CK wordt niet meer gebruikt voor
diagnose, maar wel voor intensiteit inschatting van hartschade.
CK-bepaling gebruiken:
- Inschatting van grootte van infarct groot infarct: CK 1000-2000 U/l skelet spierschade:
CK “in de duizenden”
- Om verloop in de tijd te vervolgen gezien het veel goedkoper is
