Klinische hematologie
1 Het hematopoëtische stelsel en zijn onderzoek
1.1 Bloed en hematopoëse
1.1.1 Bloed
a) Rode bloedcellen = eryhtrocyten
Functie: O2-transport van de longen naar de perifere weefsels, en omgekeerd voor het transport van CO2
Soorten: (volgorde van ontwikkeling)
1. normoblast: voorloper reticulocyt, nog iets
groter, kern (met DNA), basofiel,
pathologisch indien in bloed
↓ stoot kern uit en kan beenmerg verlaten
2. reticulocyt: jonge RBC, iets groter, kernloos,
wel nog RNA in cytoplasma (geeft reticulair patroon), kleine fractie
3. erytrocyt: mature RBC, biconcaaf, kernloos
Bouw: volgepakt met hemoglobine
- Carrier van O2
- Tetrameer van 2 + 2 (= 4) identieke eiwitten, globines, elk + eigen
heemkern (protoporfyrine + Fe2+) die elk 1 O2 kunnen binden
o Bij volwassene dominante vorm: hemoglobine A (HbA) α2β2
b) Bloedplaatjes = trombocyten
Functie: eerste fase bloedstelping
Kenmerken: kleinste elementen in bloed,
basofiel en granulair cytoplasma, kernloos
c) Witte bloedcellen = leukocyten
3 types:
* Granulocyten
o Functie: 1e lijn-immuniteit tegen
bacteriën, schimmels en parasieten
(aangeboren/innate immuniteit)
o Kenmerken: groot, granulair cytoplasma
(korrels: neutrofiel, eosinofiel of
basofiel aankleuren), korte levensduur
§ Neutrofiel: meest + zeer korte verblijfsduur ⇒ continu hoge aanmaak
§ Eosinofiel: kleinere fractie + langere verblijfsduur
§ Basofiel: kleinere fractie + langere verblijfsduur
* Lymfocyten
o Functie: verworven antigeenspecifieke immuniteit, in perifere lymfoïde organen
(lymfeklieren en milt)
§ B-lymfocyten: productie AS → humorale immuniteit
§ T-lymfocyten: cellulaire immuniteit tegen virussen en tumorcellen
§ Natural Killer cellen: bescherming tegen virussen en kanker
o Kenmerken:
§ groter dan RBC, maar kleiner dan monocyten en granulocyten
§ 2e grootste fractie WBC’s na granulocyt
1
, § allen zelfde morfologie: dense
ronde kern en dun randje
cytoplasma
* Monocyten
o Functie: 1e lijn-immuniteit tegen
bacteriën en fungi
§ Verlaten vrij snel bloed naar
perifere weefsels, waar ze lang
overleven als professionele fagocyten (macrofagen)
§ Kunnen ontwikkelen tot gespecialiseerde cellen (bijv. mesangiale cellen in nier,
microglia in hersenen, alveolaire macrofagen in long, en Küpffercellen in lever)
§ Kunnen dendritische cellen worden met functie als antigeenpresenterende cel
APC (aan B- en T-lymfocyten) in het immuunsysteem
o Kenmerken: even groot/ iets groter als granulocyt, boonvormige kern, kort leven in
bloed, kleine fractie van WBC
Leukopenie = tekort aan neutrofielen of lymfocyten
1.1.2 Beenmerg: hematopoëse
Hematopoëse
Locatie:
• Foetaal: eerst in dooierzak → na enkele weken lever en milt → aan einde ook in beenmerg
• Postnataal: vanaf 4-5M uitsluitend in beenmerg
• Zuigeling: in volledige skelet, beenmerg in elk bot rood
• Volwassen: teruggetrokken tot axiaal skelet en proximale tubulaire beenderen (schedel,
wervelzuil, sternum, ribben en bekken, proximale delen van femora/humeri)
• bepaalt locaties voor beenmergpunctie jonge kinderen vs. volwassenen
• in pathologische condities (myelofibrose, botmetastasen, …) als beenmerg er
niet in slaagt voldoende bloed te vormen, kan opnieuw extramedullaire
hematopoëse ontstaan in lever of milt → hepato- of splenomegalie
Proces: zeer actief met grote regeneratie capaciteit: schematisch ingedeeld in 3 fasen of 3 compartimenten:
1) compartiment van pluripotente hematopoëtische stamcel (HSC)
– zeldzame cel in speciale niches: beschermd van toxische of schadelijke invloeden
– pluripotent: kan naar verschillende weefseltypes differentiëren
– membraanmerker: CD34+, geen antigenen (lineage negative)
– vormen collectief stamcelpool: mitotisch weinig actieve, ‘slapende’ populatie cellen
– assymetrische deling: genereren
multipotente progenitorcellen én
nieuwe hematopoëtische stamcellen
(voor levenslange self renewal)
2) compartiment waar multipotente
progenitor uitrijpt tot hematopoëtische
voorlopers
– Initieel snelle proliferatieve
activiteit ⇢ geleidelijk aan zullen
afstammelingen intense
delingscapaciteit verliezen en steeds
meer differentiëren
– Differentiatiepad gecontroleerd door complex samenspel van transcriptiefactoren:
vroege keuze tussen verder bestaan als lymfocyt of myeloïdecel:
• gemeenschappelijke lymfoïde voorloper (common lymphoid precursor, CLP)
• gemeenschappelijke myeloïde voorloper (common myeloid precursor, CMP)
2
, · megakaryocytaire/erytroïde voorlopers (MEP)
· granulocytaire/monocytaire voorlopers (GMP)
3) compartiment waarin mature bloedelementen zich hebben gevormd
– van myelopoiese: alle mature elementen (behalve monocyten/macrofagen) zijn
postmitotisch: terminaal gedifferentieerd, met verlies van mitotische delingscapaciteit
• opm: verklaart waarom maligniteiten van de myelopoëse enkel in beenmerg
ontstaan (die < lymfopoiese kunnen ook in perifere lymfoide organen ontsaan)
– van lymopoiese: niet zo want primaire antigen-naïeve T- en B-cellen moeten later in
staat zijn om een proliferatieve immuunrespons te ontwikkelen na herkenning van een
antigen in de secundaire lymfoïde organen
1.2 Diagnostiek van hematologische aandoeningen
2 grote pijlers: weefselonderzoek + beeldvorming
1.2.1 Anamnese en KO
O.b.v. functie bloedcellen
- RBC
o oxygenatie perifere weefsels: vermoeidheid, gedaalde inspanningscapaciteit, abnormale
dyspneu, cardiale ischemie klachten, tachycardie, HRS of decompensatie, of
neuropsychologische stoornissen
o huidskleur
o afbraak in lever en milt: organomegalie
o hyperviscositeit: trombose
- BPL:
o primaire hemostase: abnormale bloedingsneiging en in mindere mate tromboses
o afbraak in lever en milt: organomegalie
- WBC
o verdediging tegen infecties: verhoogde kwetsbaarheid voor infecties
o ook in perifere weefsels ⇒ lymfeklierstreken & lymfoïde organen (organomegalie)
o hemostase: trombose
1.2.2 Onderzoek van cellen
Onderzoekstechnieken:
1. Afname
2. Telling (alleen cellen in suspensie): celautomaat
3. Morfologie: microscopie (suspensie: cytologie (geautom); biopt; pathologisch onderzoek)
4. Immunologie (AS): cellen en subpopulaties typeren
1. Flow cytometrie (suspensie): o.b.v. CD → mAB gemerkt met fluorochroom
2. Microscopie (biopt: immunohistochemie, immunofluorescentie)
5. Genetisch onderzoek
1. Karyotype/cytogenetica (alleen levende cellen/weefsels)
2. FISH (suspensie, biopt): sondes gemerkt met fluorochroom
3. Moleculaire testen (suspensie, biopt):
a) Onderzoek van cellen in suspensie
Ø Celsuspensies: bloed (bloedcellen in plasma), beenmergaspiraat, CSV of pleuravocht
1. Afname:
a. bloed: venapunctie
i. keuze van het juiste recipiënt met het correcte anticoagulans belangrijk
3
, b. beenmerg: beenmergpunctie (geeft beenmergaspiraat)
i. meestal in R crista posterior van os ilium tot in spongieuze deel
ii. na plaatselijke verdoving (bij kinderen algemene verdoving)
iii. in zelfde interventie vaak + botbiopt ook afgenomen met botbiopsienaald
iv. als goed uitgevoerd: bevat beenmergbrokjes zichtbaar op het draagglas
v. keuze van het juiste recipiënt met het correcte anticoagulans belangrijk
2. Automatische telling en elektronische differentiatie
a. bloed: automatische celteller volgens Coulterprincipe
i. resultaat: cell counter + cell sizer: hoeveel Hgb, RBC, WBC en BPL aanwezig,
WBC-differentiatie ook mogelijk
- compleet bloedbeeld = complet: Hgb, telling RBC en hun indices, telling
WBC en BPL
- compleet bloedbeeld + WBC-differentiatie = complet-formule = cofo
ii. werkingsprincipe:
1. Recipiënt met verdunde bloedoplossing bevat glazen pipet met heel
klein gaatje (orificium), waardoor celsuspensie wordt aangezogen
2. Telkens wanneer een partikel het orificium passeert, registreren de
elektrodes (één in het recipiënt en één in de pipet) een veranderende
weerstand die proportioneel is met de grootte van het partikel (en dus
de soort cel)
3. Bij belangrijke afwijkingen verschijnt ‘vlagje’ waarna klinisch bioloog het
bloedstaal microscopisch zal analyseren (cytologie)*
3. Morfologisch onderzoek: cytologie
a. bloed:
i. Indicatie: celteller genereert waarschuwing* OF aangevraagd door de verwijzer
ii. Klinisch bioloog microscopie na uitstrijken druppel bloed op draagglas en kleuring
o TGW: preparatie ook geautomatiseerd, KB reviewt de digitale beelden
die reeds geanalyseerd zijn door software
iii. Terminologie: manuele/microscopische formule (hoewel intussen geautomatisseerd)
b. beenmergaspiraat:
i. Indicatie: elk beenmergaspiraat
ii. Beoordeling: microscopisch
1. Is het representatief (beenmerg geaspireerd en niet louter bloed)
a. Mergbrokjes
b. Formule (voorlopervormen én rijpe bloedelementen)
2. Cellulariteit (verhoogd, normaal, verlaagd)
3. Celtypes (normaal/abnormaal) en verhouding (normaal/abnormaal)
4. Morfologie: uitrijping, abnormale of beenmergvreemde cellen
4. Immunologisch onderzoek: meerkleuren flowcytometrie
a. Staal: enkel suspensie
b. Doel: receptoren op cellen = cluster of differentiation (CD): aanwezigheid en densiteit
c. Preparatie: aankleuren met mAB gemerkt met fluorochroom (geeft fluorescent licht van
een specifieke golflengte afgeeft na excitatie met laserlicht van de juiste golflengte)
d. Analyse: flowcytometer
i. cellen een voor een aangezogen door flowcel waarop lasers gericht staan
ii. bij passage door laserstraal worden de fluorochromen van de gebonden AS
geëxciteerd en emitteren ze fluorescente lichtsignalen die worden opgepikt door
fotodetectoren
5. Genetische analyse: indicatie: hematologische maligniteit vermoeden
4
1 Het hematopoëtische stelsel en zijn onderzoek
1.1 Bloed en hematopoëse
1.1.1 Bloed
a) Rode bloedcellen = eryhtrocyten
Functie: O2-transport van de longen naar de perifere weefsels, en omgekeerd voor het transport van CO2
Soorten: (volgorde van ontwikkeling)
1. normoblast: voorloper reticulocyt, nog iets
groter, kern (met DNA), basofiel,
pathologisch indien in bloed
↓ stoot kern uit en kan beenmerg verlaten
2. reticulocyt: jonge RBC, iets groter, kernloos,
wel nog RNA in cytoplasma (geeft reticulair patroon), kleine fractie
3. erytrocyt: mature RBC, biconcaaf, kernloos
Bouw: volgepakt met hemoglobine
- Carrier van O2
- Tetrameer van 2 + 2 (= 4) identieke eiwitten, globines, elk + eigen
heemkern (protoporfyrine + Fe2+) die elk 1 O2 kunnen binden
o Bij volwassene dominante vorm: hemoglobine A (HbA) α2β2
b) Bloedplaatjes = trombocyten
Functie: eerste fase bloedstelping
Kenmerken: kleinste elementen in bloed,
basofiel en granulair cytoplasma, kernloos
c) Witte bloedcellen = leukocyten
3 types:
* Granulocyten
o Functie: 1e lijn-immuniteit tegen
bacteriën, schimmels en parasieten
(aangeboren/innate immuniteit)
o Kenmerken: groot, granulair cytoplasma
(korrels: neutrofiel, eosinofiel of
basofiel aankleuren), korte levensduur
§ Neutrofiel: meest + zeer korte verblijfsduur ⇒ continu hoge aanmaak
§ Eosinofiel: kleinere fractie + langere verblijfsduur
§ Basofiel: kleinere fractie + langere verblijfsduur
* Lymfocyten
o Functie: verworven antigeenspecifieke immuniteit, in perifere lymfoïde organen
(lymfeklieren en milt)
§ B-lymfocyten: productie AS → humorale immuniteit
§ T-lymfocyten: cellulaire immuniteit tegen virussen en tumorcellen
§ Natural Killer cellen: bescherming tegen virussen en kanker
o Kenmerken:
§ groter dan RBC, maar kleiner dan monocyten en granulocyten
§ 2e grootste fractie WBC’s na granulocyt
1
, § allen zelfde morfologie: dense
ronde kern en dun randje
cytoplasma
* Monocyten
o Functie: 1e lijn-immuniteit tegen
bacteriën en fungi
§ Verlaten vrij snel bloed naar
perifere weefsels, waar ze lang
overleven als professionele fagocyten (macrofagen)
§ Kunnen ontwikkelen tot gespecialiseerde cellen (bijv. mesangiale cellen in nier,
microglia in hersenen, alveolaire macrofagen in long, en Küpffercellen in lever)
§ Kunnen dendritische cellen worden met functie als antigeenpresenterende cel
APC (aan B- en T-lymfocyten) in het immuunsysteem
o Kenmerken: even groot/ iets groter als granulocyt, boonvormige kern, kort leven in
bloed, kleine fractie van WBC
Leukopenie = tekort aan neutrofielen of lymfocyten
1.1.2 Beenmerg: hematopoëse
Hematopoëse
Locatie:
• Foetaal: eerst in dooierzak → na enkele weken lever en milt → aan einde ook in beenmerg
• Postnataal: vanaf 4-5M uitsluitend in beenmerg
• Zuigeling: in volledige skelet, beenmerg in elk bot rood
• Volwassen: teruggetrokken tot axiaal skelet en proximale tubulaire beenderen (schedel,
wervelzuil, sternum, ribben en bekken, proximale delen van femora/humeri)
• bepaalt locaties voor beenmergpunctie jonge kinderen vs. volwassenen
• in pathologische condities (myelofibrose, botmetastasen, …) als beenmerg er
niet in slaagt voldoende bloed te vormen, kan opnieuw extramedullaire
hematopoëse ontstaan in lever of milt → hepato- of splenomegalie
Proces: zeer actief met grote regeneratie capaciteit: schematisch ingedeeld in 3 fasen of 3 compartimenten:
1) compartiment van pluripotente hematopoëtische stamcel (HSC)
– zeldzame cel in speciale niches: beschermd van toxische of schadelijke invloeden
– pluripotent: kan naar verschillende weefseltypes differentiëren
– membraanmerker: CD34+, geen antigenen (lineage negative)
– vormen collectief stamcelpool: mitotisch weinig actieve, ‘slapende’ populatie cellen
– assymetrische deling: genereren
multipotente progenitorcellen én
nieuwe hematopoëtische stamcellen
(voor levenslange self renewal)
2) compartiment waar multipotente
progenitor uitrijpt tot hematopoëtische
voorlopers
– Initieel snelle proliferatieve
activiteit ⇢ geleidelijk aan zullen
afstammelingen intense
delingscapaciteit verliezen en steeds
meer differentiëren
– Differentiatiepad gecontroleerd door complex samenspel van transcriptiefactoren:
vroege keuze tussen verder bestaan als lymfocyt of myeloïdecel:
• gemeenschappelijke lymfoïde voorloper (common lymphoid precursor, CLP)
• gemeenschappelijke myeloïde voorloper (common myeloid precursor, CMP)
2
, · megakaryocytaire/erytroïde voorlopers (MEP)
· granulocytaire/monocytaire voorlopers (GMP)
3) compartiment waarin mature bloedelementen zich hebben gevormd
– van myelopoiese: alle mature elementen (behalve monocyten/macrofagen) zijn
postmitotisch: terminaal gedifferentieerd, met verlies van mitotische delingscapaciteit
• opm: verklaart waarom maligniteiten van de myelopoëse enkel in beenmerg
ontstaan (die < lymfopoiese kunnen ook in perifere lymfoide organen ontsaan)
– van lymopoiese: niet zo want primaire antigen-naïeve T- en B-cellen moeten later in
staat zijn om een proliferatieve immuunrespons te ontwikkelen na herkenning van een
antigen in de secundaire lymfoïde organen
1.2 Diagnostiek van hematologische aandoeningen
2 grote pijlers: weefselonderzoek + beeldvorming
1.2.1 Anamnese en KO
O.b.v. functie bloedcellen
- RBC
o oxygenatie perifere weefsels: vermoeidheid, gedaalde inspanningscapaciteit, abnormale
dyspneu, cardiale ischemie klachten, tachycardie, HRS of decompensatie, of
neuropsychologische stoornissen
o huidskleur
o afbraak in lever en milt: organomegalie
o hyperviscositeit: trombose
- BPL:
o primaire hemostase: abnormale bloedingsneiging en in mindere mate tromboses
o afbraak in lever en milt: organomegalie
- WBC
o verdediging tegen infecties: verhoogde kwetsbaarheid voor infecties
o ook in perifere weefsels ⇒ lymfeklierstreken & lymfoïde organen (organomegalie)
o hemostase: trombose
1.2.2 Onderzoek van cellen
Onderzoekstechnieken:
1. Afname
2. Telling (alleen cellen in suspensie): celautomaat
3. Morfologie: microscopie (suspensie: cytologie (geautom); biopt; pathologisch onderzoek)
4. Immunologie (AS): cellen en subpopulaties typeren
1. Flow cytometrie (suspensie): o.b.v. CD → mAB gemerkt met fluorochroom
2. Microscopie (biopt: immunohistochemie, immunofluorescentie)
5. Genetisch onderzoek
1. Karyotype/cytogenetica (alleen levende cellen/weefsels)
2. FISH (suspensie, biopt): sondes gemerkt met fluorochroom
3. Moleculaire testen (suspensie, biopt):
a) Onderzoek van cellen in suspensie
Ø Celsuspensies: bloed (bloedcellen in plasma), beenmergaspiraat, CSV of pleuravocht
1. Afname:
a. bloed: venapunctie
i. keuze van het juiste recipiënt met het correcte anticoagulans belangrijk
3
, b. beenmerg: beenmergpunctie (geeft beenmergaspiraat)
i. meestal in R crista posterior van os ilium tot in spongieuze deel
ii. na plaatselijke verdoving (bij kinderen algemene verdoving)
iii. in zelfde interventie vaak + botbiopt ook afgenomen met botbiopsienaald
iv. als goed uitgevoerd: bevat beenmergbrokjes zichtbaar op het draagglas
v. keuze van het juiste recipiënt met het correcte anticoagulans belangrijk
2. Automatische telling en elektronische differentiatie
a. bloed: automatische celteller volgens Coulterprincipe
i. resultaat: cell counter + cell sizer: hoeveel Hgb, RBC, WBC en BPL aanwezig,
WBC-differentiatie ook mogelijk
- compleet bloedbeeld = complet: Hgb, telling RBC en hun indices, telling
WBC en BPL
- compleet bloedbeeld + WBC-differentiatie = complet-formule = cofo
ii. werkingsprincipe:
1. Recipiënt met verdunde bloedoplossing bevat glazen pipet met heel
klein gaatje (orificium), waardoor celsuspensie wordt aangezogen
2. Telkens wanneer een partikel het orificium passeert, registreren de
elektrodes (één in het recipiënt en één in de pipet) een veranderende
weerstand die proportioneel is met de grootte van het partikel (en dus
de soort cel)
3. Bij belangrijke afwijkingen verschijnt ‘vlagje’ waarna klinisch bioloog het
bloedstaal microscopisch zal analyseren (cytologie)*
3. Morfologisch onderzoek: cytologie
a. bloed:
i. Indicatie: celteller genereert waarschuwing* OF aangevraagd door de verwijzer
ii. Klinisch bioloog microscopie na uitstrijken druppel bloed op draagglas en kleuring
o TGW: preparatie ook geautomatiseerd, KB reviewt de digitale beelden
die reeds geanalyseerd zijn door software
iii. Terminologie: manuele/microscopische formule (hoewel intussen geautomatisseerd)
b. beenmergaspiraat:
i. Indicatie: elk beenmergaspiraat
ii. Beoordeling: microscopisch
1. Is het representatief (beenmerg geaspireerd en niet louter bloed)
a. Mergbrokjes
b. Formule (voorlopervormen én rijpe bloedelementen)
2. Cellulariteit (verhoogd, normaal, verlaagd)
3. Celtypes (normaal/abnormaal) en verhouding (normaal/abnormaal)
4. Morfologie: uitrijping, abnormale of beenmergvreemde cellen
4. Immunologisch onderzoek: meerkleuren flowcytometrie
a. Staal: enkel suspensie
b. Doel: receptoren op cellen = cluster of differentiation (CD): aanwezigheid en densiteit
c. Preparatie: aankleuren met mAB gemerkt met fluorochroom (geeft fluorescent licht van
een specifieke golflengte afgeeft na excitatie met laserlicht van de juiste golflengte)
d. Analyse: flowcytometer
i. cellen een voor een aangezogen door flowcel waarop lasers gericht staan
ii. bij passage door laserstraal worden de fluorochromen van de gebonden AS
geëxciteerd en emitteren ze fluorescente lichtsignalen die worden opgepikt door
fotodetectoren
5. Genetische analyse: indicatie: hematologische maligniteit vermoeden
4
