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Die Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin behandelt die klinische Praxis und deren angrenzende Felder im Sinne translationaler Forschung, die den Einfluss von körperlicher Aktivität, Bewegung, Training und Sport sowie Bewegungsmangel von gesunden Personen und Patienten aller Altersgruppen erforscht. Dies umfasst die Auswirkungen von Prävention, Diagnose, Therapie, Rehabilitation und körperlichem Training sowie das gesamte Feld der Sportmedizin und sportwissenschaftliche, physiologische und biomechanische Forschung.

Die Zeitschrift ist die führende und meistgelesene deutsche Zeitschrift für die gesamte Sportmedizin. Sie richtet sich an alle Ärzte, Physiologen und sportmedizinisch/sportwissenschaftlich interessierte Wissenschaftler aller Disziplinen sowie an Physiotherapeuten, Trainer, Praktiker und Sportler. Die Zeitschrift ermöglicht allen Wissenschaftlern online Open Access zu allen wissenschaftlichen Inhalten und viele Kommunikationsmöglichkeiten.

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Sportmedizin
ÜBERSICHT
DIE RETIKULOZYTENZAHL IN DERSPORTMEDIZIN

Die Retikuzytenzahl in der Sportmedizin: Physiologische und pathophysiologische Grundlagen

Reticulocyte Count in Sports Medicine: Physiological and Pathophysiological Principles

Medizinische Klinik III des Zentrums der Inneren Medizin, Universitätsklinikum Ulm

ZUSAMMENFASSUNG

Die  Bestimmung  der  Retikulozytenzahl  dient  der  orientierenden  Beurteilung der  Erythrozytenproduktion  und  der  Erythrozytenlebenszeit  in  der  klinischen Praxis.  Heute  verfügen  alle  großen  Blutbildautomaten  über  die  Möglichkeit der  durchflußzytometrischen  Retikulozytenzählung,  so  dass  zuverlässige Messungen mit vertretbarem Zeitaufwand und zu akzeptablen Preisen möglich sind. Bei einer Anämie mit absolutem oder relativem Mangel an Erythropoietin ist  der  Anstieg  der  Retikulozytenzahl  und  die  vorübergehende  Verjüngung  der Retikulozytenpopulation das früheste Zeichen der Regeneration der Erythropoiese nach therapeutischer Gabe von Erythropoietin, mit Verzögerung gefolgt von einem Anstieg der Hämoglobinkonzentration und des Hämatokrits. Diese seit langer Zeit bekannten  klinischen  Beobachtungen  wurden,  ergänzt  durch  experimentellen Studien bei gesunden Sportlern seit der Olympiade in Australien im Jahre 2000, auch für den indirekten Nachweis einer vermuteten manipulativen Verwendung von  verbotenen  Methoden,  insbesondere  der  Gabe  von  Erythropoietin  und verwandten  Medikamenten  in  der  Sportmedizin  nutzbar  gemacht.  Die klinische  Erfahrung  zeigt  allerdings,  dass  die  pathophysiologisch  korrekte Interpretation  der  Retikulozytenzahl  häufig  Probleme  bereitet.  Sie  wird  durch unterschiedliche Auswahl der in den Laborberichten enthaltenen Parameter und Unterschiede der von verschiedenen Automaten errechneten Indizes erschwert. In der Sportmedizin sind darüber hinaus weitere Einflussfaktoren wie die exakte Rekonstruktion des Zeitablaufs zwischen der vermuteten Erythropoietingabe und der Blutuntersuchung, sowie kontrovers beurteilte Effekte der Höchstbelastung von  Bedeutung.  An  der  Beweiskraft  der  Parameter  der  Modellrechnungen,  die allein auf Retikulozytenzahlen beruhen, bestehen aus der Sicht der Hämatologie erhebliche  Zweifel.  Die  vorliegende  Übersicht  beschreibt  die  methodischen Probleme  der  Retikulozytenzählung  und  ihre  Interpretation  im  Kontext  der klinischen Situation und des hämatologischen Laborprofils nach therapeutischer und experimenteller Gabe von Erythropoietin.

Schlüsselwörter:  Anämie,  Blutbild,  Diagnostik,  körperliche  Belastung, Doping.

SUMMARY

In clinical practice, the reticulocyte count is the most useful method to estimate red cell life span and red cell production. Formerly, this was partly hampered by the low precision of manual counts. Today, this method is largely replaced by flow cytometry, available by almost all larger systems for automated blood count analysis, at low costs and sufficient analytic precision. This methodology permits an extended use of the reticulocyte count in the differential diagnosis of anemias. In pathological conditions resulting in anemia due to absolute or relative erythropoietin deficiency, an increase of the reticulocyte count and a transient immaturity of the reticulocyte population is the first evidence of erythropoietic regeneration, followed by a delayed increase of both the hemoglobin concentration and the hematocrit. These clinical observations, as well as experimental studies on healthy athletes performed after the Olympic Games in Australia in 2000, were used to create an indirect test to detect the use of blood doping in sports medicine, particularly by the prohibited use of erythropoietin and related medications before competitions. However, clinical experience shows frequent problems of the correct interpretation of reticulocyte parameters, due to variable reporting of results and use of different calculations of reticulocyte indices. Additional problems arise in doping controls, such as the exact timing of the suspected use of erythropoietin and the blood tests performed, as well as the possible influence of maximal physical strain per se. Here, we discuss the limits of the analytical methods and the problems of interpretation in the context of the laboratory profile in both the clinical setting and sports medicine.

Key words: anemia, diagnosis, method, physical exercise, doping.

EINLEITUNG

Die  Bestimmung  der  Retikulozytenzahl  im  peripheren  Blut  ist die  einfachste  und  zuverlässigste  Methode  zur  orientierenden Beurteilung  der  Erythrozytenproduktion  und  der  Erythrozytenlebenszeit in der klinischen Praxis (14). Sie ist neben der Bestimmung der Größe und der Hämoglobinbeladung der Erythrozyten entscheidend  für  die  primäre  Gruppenzuordung  einer  Anämie im  Beginn  des  differentdialdiagnostischen  Prozesses,  nämlich für die Einteilung in Störungen der Erythroblastenbildung (Prototyp  aplastische  Anämie),  ineffektive  Erythropoiese  (Prototyp megaloblastische  Anämie)  oder  Verkürzung  der  Eythrozytenlebenszeit (Prototyp hämolytische Anämie). Bei den Diskussionen über  den  Nachweis  von  Blutdoping  durch  erythropoiesestimulierende  Substanzen  (ESAs)  durch  das  Olympische  Komitee  bei der  Sommer olympiade  in  Sidney  im  Jahre  2000  wurde  erstmals die Retikulozytenzählung als empfindlichster Blutbildparameter einer akuten Stimulation der Erythrozytenbildung festgelegt und später von der World Antidoping Agency (WADA) als indirekter Nachweis der Verwendung von die Erythropoiese stimulierenden Substanzen  anerkannt,  unter  denen  das  Erythropoietin  (EPO) und  davon  abgeleitete  Verbindungen  die  Hauptrolle  spielen  (2, 26, 27, 34). Begründet wurde dies konsequent mit der Schwierigkeit, exogenes (also nicht vom Körper selbst gebildetes) EPO, das vor einem Wettkampf appliziert wurde, im Serum oder Urin nachzuweisen, insbesondere da vor allem im Radsport immer neue, in der klinischen Medizin nicht zugelassene EPO-Verbindungen verwendet wurden, für die spezielle Nachweismethoden entwickelt werden mussten. wurden. Noch strittig ist bis heute, ob die Retikulozytenzahl  in  Verbindung  mit  anderen  Blutbildparametern und  den  Zeitparametern  des  Wettkampfes  allein  als  Beweis  für Blutdoping gelten kann oder ob sie lediglich eine screening Methode darstellt, die zusätzliche Daten als Beweismittel erfordert.
In  Deutschland  wurde  die  Problematik  wiederholt  und kontrovers  in  den  Medien  diskutiert  nachdem  eine  erfolgreiche deutsche Eisläuferin allein auf Grund von verdächtigen Retikulozytenwerten von der Teilnahme an internationalen Wettkämpfen ausgeschlossen wurde. Kontrovers waren auch die Stellungnahmen von Hämatologen und Sportmedizinern, die im Rechtstreit vor  dem  Internationalen  Sportgerichtshof  (CAS)  und  dem  von der Beklagten eingeschalteten Schweizer Bundesgericht abgegeben  wurden.  Die  noch  nicht  rechtskräftigen  Urteile  lassen  weitere Diskussionen erwarten. Im Folgenden werden deswegen die wichtigsten physiologischen und methodischen Grundlagen dargestellt, wobei überwiegend die aus der klinischen Hämatologie bekannten Erkenntnisse, aber auch neuere Daten aus der sportmedizinischen Literatur verwendet werden.

MESSMETHODEN

Als Retikulozyten werden neu gebildete Erythrozyten bezeichnet, in denen der RNA-Gehalt noch so hoch ist, dass er bei der Vitalfärbung  mit  basischen  Farbstoffen  durch  RNA-Präzipitation  eine feinkörnig-fädige Netzstruktur bildet. Die jungen, beim Gesunden 1–2  Tage  alten  Erythrozyten  können  im  Mikroskop  gezählt  werden.  Bei  dieser  u.a.  von  Heilmeyer  (12)  in  den  dreißiger  Jahren des  letzten  Jahrhunderts  bearbeiteten  manuellen  Methode  werden  Erythrozyten  im  Vollblut  mit  einem  basischen  Farbstoff  wie Brillantkresylblau  inkubiert,  ausgestrichen  und  mikroskopiert (Abb. 1). Die kernlosen Erythrozyten mit dunkelblauen Farbniederschlägen  werden  als  Anteil  aller  kernlosen  Erythrozyten  gezählt. Die  manuelle  Methode  ist  bei  erheblich  erhöhten  Retikulozytenzahlen  oder  komplett  fehlenden  Retikulozyten  als  orientierende Methode heute noch vertretbar; bei niedrigen, normalen oder gering erhöhten Retikulozytenzahlen ist wegen zu geringer Präzision eine sichere Interpretation nicht möglich (30, 21). Eine wesentliche Erhöhung  der  Präzision  im  diagnostischen  Routinebetrieb  ergab sich aus einer alternativen Methode: der Anfärbung der RNA mit Fluoreszenzfarbstoffen wie Auramin oder Acridinorange oder absorbierenden Farbstoffen wie Oxazine und der Quantifizierung der so  markierten  Erythrozyten  mittels  Durchflußzytometrie.  Heute verfügen alle großen Blutbildautomaten über die Möglichkeit der durchflußzytometrischen  Retikulozytenzählung,  so  dass  präzise Messungen in allen größeren Laboratorien mit vertretbarem Zeitaufwand und zu akzeptablen Preisen möglich sind (32, 28, 21). Diese Methoden sind geräteabhängig unterschiedlich, liefern aufgrund der  um  ein  Vielfaches  höheren  Zahl  der  beurteilten  Zellen  aber mit höher Präzision vergleichbare Ergebnisse, die sich sowohl im Normalbereich und als auch bei verminderten und hohen Retikulozytenzahlen nicht wesentlich von der manuellen Methode unterscheiden (4). Es gibt allerdings seltene inhärente Fehlerquellen der Bestimmung  in  Automaten,  wie  die  Mitanfärbung  von  verschiedenen  Einschlüssen  (z.B.  Jollykörperchen)  oder  die  Situationen, in denen sich Erythrozyten und Thrombozyten nicht sicher durch ihre  Größen  unterscheiden  lassen,  wie  bei  Krankheiten  mit  sehr großen und vermehrten Thrombozyten (z.B. essentielle Thrombozythämie). In diesen Fällen ist die Kontrolle mit der manuellen Methode  nötig,  ebenso  immer  die  Plausibilitätsprüfung  durch  einen hämatologisch versierten Labormediziner.

Unhabhängig  von  der  Zählmethode  wird  die  Retikulozytenzahl  konventionellerweise  als  relative  Retikulozytenzahl,  d.h.  in Prozent  der  Erythrozyten  (in  Deutschland  häufig  auch  noch  in Promille) oder absolut (z.B. in 109/L oder /nL) angegeben. In der sorgfältigen  manuellen  Zählung  ermittelte  Referenzwerte  für die  Retikulozyten  (95  %  Konvergenzbereich)  liegen  zwischen  0,5 bis  2,5  %  bzw.  30  bis  100  109/L  (21).  Die  mit  Automaten  ermittelten  Normalwerte  liegen  nach  verwendetem  Farbstoff  und  den Fenstereinstellungen teilweise etwas höher. Deswegen sollten die von den Geräteherstellern angegebenen Referenzwerte verwendet werden.  Obwohl  die  jeweiligen  Zahlen  durch  Multiplikation  oder Division mit der Erythrozytenzahl errechnet werden können, wird im Laborbefund eine Angabe beider Werte (Prozentwert und absolute Retikulozytenzahl) unter Angabe der jeweiligen Referenzbereiche der Hersteller empfohlen. Die relative Retikulozytenzahl soll wegen Verwechslungsgefahr und Fehlangaben in Befundberichten nicht mehr in Promille, sondern ausschließlich in Prozent angegeben werden. Mit der heute möglichen hohen Präzision der Bestimmung ist die Voraussetzung geschaffen, die Retikulozytenzahl als einen wesentlichen Parameter zur pathophysiologisch orientierten Differentialdiagnose der Anämien zu verwenden. Die praktische Erfahrung zeigt allerdings, dass sie trotz ihres hohen Aussagewertes bei Anämien zu selten verwendet wird und die pathophysiologisch korrekte  Interpretation  Probleme  bereitet  (14, 31).  Insbesondere wird  häufig  übersehen,  dass  die  Beurteilung  der  normalen  oder nicht normalen Funktion der Erythropoiese durch die Retikulozytenzahl nur unter Berücksichtigung der Hämoglobinkonzentration oder des Hämatokrits möglich ist.
Bei beiden Methoden (Mikroskopie als auch Durchflußzytometrie) kann nicht nur die Zahl der Retikulozyten, sondern auch die  Verteilung  der  Reifestufen  innerhalb  der  Retikulozytenpopulation  erfasst  werden.  Während  von  Heilmeyer  und  Westhäuser (12) aufgrund der Morphologie vier Reifungsstufen unterschieden wurden,  werden  bei  der  Bestimmung  in  Blutbildautomaten  drei Reifungsstufen unterschieden (6, 32), die als prozentuale Anteile der Retikulozytenpopulation  angegeben  werden.  Aus  der  Verteilung der  drei  Reifungsklassen  kann  der  Retikulozyten-Reifungsindex (=Reticulocyte  Maturation  Index  (RMI))  (6)  berechnet  werden. Sowohl  die  Abgrenzung  der  drei  Reifungsklassen  als  auch  die Ableitung des RMI aus deren Verhältnis ist allerdings unterschiedlich  und  geräteabhängig  (7).  Häufig  verwendet  wird  ein  Index, der allein aus dem Verhältnis der unreifsten  Retikulozytenfraktion zur  Gesamtzahl  der  Retikulozyten  berechnet  wird  und  als Immature Reticulocyte Fraction (IFR) bezeichnet wird. Die IFR ist wegen der transparenten Berechnung dem RMI vorzuziehen. Da geeignete  Referenzmaterialien  zur  Kalibrierung  der  Retikulozytenfraktionen nicht zur Verfügung stehen, ist der Nutzer auf Herstellerangaben angewiesen.
Die Verteilung der Reifungsgrade der Retikulozyten (RMI oder IFR)  zeigt  keine  eindeutige  Korrelation  mit  der  Erythrozytenproduktion  oder  der  Verkürzung  der  Erythrozytenlebenszeit,  weist aber  unter  nicht  steady  state-Bedingungen  frühzeitig  auf  eine beginnende  Regeneration  nach  Suppression  der  Erythropoiese hin. Beispiele sind die frühe Regenerationsphase der aplastischen Anämie nach immunsuppressiver Behandlung oder nach chemotherapieinduzierter Suppression der Erythropoiese.
Zusätzliche  Parameter  wie  der  mittlere  Hämoglobingehalt der  Retikulozyten  oder  das  mittlere  Retikulozytenvolumen  (36) dienen  nicht  der  Abschätzung  der  effektiven  Erythrozytenproduktion, sondern der frühzeitigen Erkennung eines funktionellen Eisenmangels, insbesondere unter Therapie mit EPO.

INTERPRETATION DER ERGEBNISSE

Die  relative  Retikulozytenzahl  erlaubt  im  steady  state  bei  chronischen Anämien eine Abschätzung der Verkürzung der Erythrozytenlebenszeit und ist der Verkürzung der Erythrozytenlebenszeit umgekehrt proportional.
Die absolute Retikulozytenzahl ist dagegen ein Maß für die effektive Erythrozytenproduktion des Knochenmarks sowohl unter  steady  state-Bedingungen,  als  auch  unter  den  Bedingungen der  aktuellen  Verminderung  oder  Erhöhung  der  Erythrozytenproduktion (13).
Die  Interpretation  der  relativen  und  absoluten  Retikulozytenzahl  ist  erschwert  durch  die  Tatsache,  daß  bei  stärkerer  Anämie mit einer Erhöhung des Erythropoietinspiegels die jungen Erythrozyten das Knochenmark früher als sonst verlassen. Während bei reifen Retikulozyten die RNA ca. innerhalb eines Tages abgebaut wird und der Erythrozyt nicht mehr als Retikulozyt gezählt werden kann, verschwindet die RNA von sehr jungen Retikulozyten erst nach bis zu 3 Tagen. Ein erhöhter Retikulozytenwert kann  damit  nicht  nur  die  Verkürzung  der  Erythrozytenüberlebenszeit und die erhöhte Produktion von Erythrozyten im Knochenmark,  sondern  zusätzlich  die  verlängerte  Verweildauer  als Retikulozyt im Blut spiegeln (17). Deswegen wird ohne Korrektur der verlängerten in vivo-Reifungszeit mit zunehmender Anämie die  Erythrozytenlebenszeit,  beurteilt  durch  die  relative  Retikulozytenzahl,  unterschätzt,  die  Erythrozytenproduktion  beurteilt durch die absolute Retikulozytenzahl, überschätzt. Eine Korrektur ist durch die Berücksichtigung der angenommenen Verlängerung der Retikulozytenreifungszeit möglich. Da diese nicht direkt gemessen  werden  kann,  werden  dafür  Werte  eingesetzt,  die  bei Phlebotomieversuchen an gesunden Freiwilligen gewonnen wurden (16, 18) (Tab.1).

Beim Retikulozytenproduktionsindex (RPI) wird die relative Retikulozytenzahl in %, korrigiert durch das Ausmaß der Anämie (aktueller Hämatokrit im Verhältnis zum Ideal-Hämatokrit (0.45). und die Verweildauer der Retikulozyten im Blut berechnet. Hierbei wird ein linearer Zusammenhang angenommen, der nur eine grobe Näherung an die wahren Verhältnisse darstellt:

 

Der RPI gibt die Steigerung oder Verminderung der Erythrozytenproduktion anschaulich als Vielfaches der Norm wieder. Er kann nicht verwendet werden, wenn eine Veränderung der Knochenmark-Blutschranke  wie  bei  Myelofibrose  vorliegt,  bei  der  unabhängig von Erythropoetin unreife Retikulozyten und Erythroblasten in das periphere Blut ausgeschwemmt werden.
Um Zustände mit gestörter Erythropoiese zu beurteilen, ist die Bewertung der Retikulozytenzahl und der RPI allein nicht ausreichend. Zu beurteilen ist vielmehr, ob das Knochenmark auf eine Anämie mit einer adäquaten, durch Erythropoietin vermittelten Steigerung der Erythrozytenproduktion reagiert oder nicht. Diese Beurteilung ist lediglich aus den Umsatzdaten der Phlebotomieexperimente  und  Erfahrungswerten  bei  verschiedenen  Krankheitsgruppen  möglich,  bei  denen  die  effektive  Erythrozytenproduktion  aus  Eisenstoffwechseldaten  (16)  oder  der  Bestimmung der  Erythrozytenlebenszeit  berechnet  wurde.  Danach  kann  die effektive Erythrozytenproduktion bis über das 10-fache der Normalproduktion gesteigert werden. Approximative für die bei verschiedenen Anämiegraden zu erwartenden Werte der absoluten Retikulozytenzahlen und der RPI-Werte bei normaler Markfunktion finden sich in Tabelle 2. Eindeutig darunter liegende Werte sind ein Hinweis auf eine gestörte Markfunktion durch Hypoplasie oder Ineffektivität der Erythropoiese.

RETIKULOZYTENWERTE UND IHRE BEURTEILUNG BEI VERSCHIEDENEN ANÄMIEFORMEN

Eine Anämie, d.h. eine Absinken der Hämoglobin- oder Hämatokritwerte unter die alters- und geschlechtsspezifischen Referenzbereiche, wird verursacht durch eine verminderte oder in effektive Erythropoiese  oder  eine  Verkürzung  der  Verweildauer  im  peripheren Blut (Erythrozytenüberlebenszeit) durch Hämolyse oder Blutung.

Aregenerative Anämien mit verminderter Erythroblastenbildung
Beispiele sind aplastische Anämie, Markinfiltration bei hämopoetischen Neoplasien, passagere Aplasie bei Virusinfektionen, in der Phase der Zytopenie nach Zytostatikatherapie oder renale Anämie  vor  Erythropoietinbehandlung.  Die  relative  Retikulozytenzahl ist vermindert oder normal, die absolute Retikulozytenzahl ist vermindert, der RPI liegt unter 1.

Anämien durch Ineffektive Erythropoiese
Mit  diesem  Begriff  werden  Zustände  bezeichnet,  bei  denen  die Bildung  erythropoietischer  Vorläuferzellen  aus  dem  Stammzellspeicher aufgrund der Anämie und der daraus resultierenden Erhöhung der Erythropoietinproduktion erhöht ist, durch gesteigerte Apoptose oder Störungen der Zellreifung die Produktion von Erythrozyten aber trotzdem vermindert ist. Beispiele dafür sind die Thalassämien, megaloblastäre Anämien durch Vitamin B12- oder Folsäuremangel oder Myelodysplastische Syndrome (MDS). Die absoluten Retikulozytenzahlen sind fast immer vermindert, oder  trotz  ausgeprägter  Anämie  nicht  oder  nur  geringfügig  erhöht, der RPI liegt meist zwischen 1,0 und 1,5.

Hämolytische Anämien
Beispiele für Anämien mit normaler Markfunktion sind die chronischen  hämolytischen  Anämien  oder  Anämien  durch  Blutverlust,  solange  kein  schwerer  Eisenmangel  eingetreten  ist  (18). Chronische hämolytische Anämien zeigen immer eine Erhöhung sowohl der relativen als auch der absoluten Retikulozytenzahl, im Extremfall bis zu 80 % oder über 1000 G/l. Der RPI liegt immer über 2 und kann bei ausgeprägter chronischer Hämolyse bis auf etwa 10 ansteigen. Liegt der Hämoglobinwert im Referenzbereich und  sind  die  absoluten  und/oder  relativen  Retikulozytenzahlen mehrmals  bestimmt  erhöht,  so  besteht  der  Verdacht  auf  eine kompensierten Hämolyse, wobei alle Krankheiten in Frage kommen, die auch als Ursachen für hämolytische Anämien differentialdiagnostisch abgeklärt werden.
durch  die  Verschiebung  unreiferer  Retikulozytenformen  aus  dem
Knochenmark ins periphere Blut bestimmt. Die eingangs erwähnte
Korrektur durch Bildung des Retikulozytenproduktions-Indexes ist
im steady state sinnvoll, sagt aber über die komplex gesteuerte Anstiegsrate nichts aus.
Bei  der  häufigsten  hämolytischen  Anämie,  der  hereditären Sphärozytose,  liegen  die  relativen  Retikulozytenzahlen  im  Mittel  bei  10  %  (28)  mit  einer  Spannweite  von  3  bis  25  %,  der  RPI zwischen 2 und 15. In einer neueren Arbeit mit Bestimmung in Automaten ist bei Einbezug von Fällen mit geringer Expression die  Spannweite  mit  9  bis  909  G/l  noch  weit  höher  (22).  Extrem hohe Werte werden bei einzelnen Patienten mit Pyruvatkinasemangel (35) und bei autoimmunhämolytischen Anämien (AIHA) beobachtet.

Blutungsanämien
Etwa eine Woche nach akuter Blutung steigen relative und absolute  Retikulozytenzahlen  im  Verhältnis  zum  Blutverlust  an  und erreichen Werte bis über 10 %, entsprechend einem RPI von bis zu 5 (15). Ähnliche Werte beobachtet man bei chronischer Blutung, solange ausreichend Eisen vorhanden ist, niedrigere Werte aufgrund einer nicht optimalen Funktion der Erythropoiese beim Eisenmangel (18).

Anämien bei chronischen Erkrankungen (Anemia of chronic disorders, ACD)
Dieser auch als Entzündungsanämien bezeichneten, in der Praxis häufigsten  Anämieform  liegen  verschiedene  Mechanismen  zugrunde Eine Hemmung der Eisenaufnahme und Eisenverwertung durch  inflammatorische  Zytokine,  eine  nichtadäquate  Erythropoietinbildung  und  die  direkte  Hemmung  der  Erythropoiese durch Stoffwechselprodukte von Bakterien oder malignen Zellen, gegebenenfalls  auch  nicht  entdeckte  Blutverluste.  Dementsprechend  sind  die  Retikulozytenwerte  unterschiedlich.  Sie  liegen meist im gemessen am Grad der Anämie unteren Bereich mit normalen relativen und verminderten oder nur gering erhöhten absoluten Retikulozytenzahlen und RPI-werten zwischen 0,5 und 1.

Retikulozytenkrisen
Die  vorstehenden  Interpretationen  gelten  im  Wesentlichen  für Zustände im steady state. d.h. für Anämien , bei denen sich nach Wochen  oder  Monaten  ein  pathologisches  Gleichgewicht  eingestellt hat. Bei rasch einsetzender Anämie, z.B. nach Blutverlusten, wird  die  Erythropoietinproduktion  auf  Grund  der  absinkenden Sauerstoffkonzentration in den juxtaglomerulären Zellen der Niere kurzfristig  gesteigert  und  durch  Mehrbildung  von  Erythroblasten und  konsekutiv  von  Erythrozyten  wieder  ausgeglichen.  Die  relativen  und  absoluten  Retikulozytenzahlen  steigen  innerhalb  von 3–5 Tagen vorübergehend an und kehren nach Ausgleich des Hämoglobindefizits wieder zur Norm zurück. Dasselbe sieht man bei Normalisierung  einer  gestörten  Funktion  der  Erythropoiese,  z.B. nach Substitution eines Vitamin-B12-Mangels mit  megaloblastärer Anämie  und  vorbestehender  Erhöhung  des  Erythropoietins.  Der vorübergehende  Retikulozytenanstieg  beginnt  hier  etwa  4  Tage nach Vitamingabe und erreicht den Höhepunkt nach einer Woche, wobei bei schwerer Anämie durchaus relative Werte von 10 % erreicht  werden  können.  Vergleichbare  Zeitrelationen  erkennt  man auch  nach  Erstbehandlung  einer  renalen  Anämie  bei  einer  dialysepflichtigen Niereninsuffizienz (9, 19) und bei der Erythropoietinbehandlung in der Onkologie. Kinetik und Ausmaß des Retikulozytenanstiegs wird dabei nicht nur von der Steigerung der effektiven Produktionsrate  der  neugebildeten  Erythrozyten,  sondern  auch durch  die  Verschiebung  unreiferer  Retikulozytenformen  aus  dem Knochenmark ins periphere Blut bestimmt. Die eingangs erwähnte Korrektur durch Bildung des Retikulozytenproduktions-Indexes ist im steady state sinnvoll, sagt aber über die komplex gesteuerte Anstiegsrate nichts aus.

DOPING DURCH ERYTHROPOIETIN

Aufgrund  der  Schwierigkeit,  Erythropoiese  stimulierende  Medikamente  zum  Zeitpunkt  eines  Wettkampfes  noch  in  Körperflüssigkeiten nachzuweisen wurden Retikulozytenzahlen als indirekte Nachweismethode  nach  der  Olympiade  in  Australien  eingeführt (34) und Modellrechnungen entwickelt, die die Anwendung verbotener Methoden zur Leistungssteigerung aufdecken sollen (27, 26). Sie basieren auf einer Studie bei experimenteller EPO-Applikation bei  freiwilligen,  langzeitig  trainierenden  Sportlern,  allerdings  an einer  kleinen  Zahl  von  nur  18  Probanden  und  9  Kontrollen  (26). Dabei  stiegen  die  relativen  und  absoluten  Retikulozytenzahlen nach 12maliger Gabe von 50 Einheiten pro kg Körpergewicht auf das  doppelte  des  Ausgangswertes  an,  gefolgt  von  einem  Anstieg des Hämoglobin- und Hämatokritwertes; sie fielen 2 bis 4 Wochen nach  Beendigung  der  EPO-Gabe  auf  Werte  unter  den  Ausgangswert  ab,  während  die  erhöhten  Hämoglobinwerte  persistierten. Die Ergebnisse sind mit den klinischen Beobachtungen und älteren Beobachtungen  bei  freiwilligen  Amateusportlern  (5)  kompatibel. Aus den Ergebnissen wurde ein Modell entwickelt, in dem sich der Nachweis einer EPO-Gabe vor dem Wettkampf und der vermuteten EPO-Gabe sowohl auf die Anstiegsperiode („on“) als auch auf die Nachbeobachungsperiode („off “) stützt, und das erstmalig im Falle der oben erwähnten deutschen Eisläuferin für sich allein zu einer Wettkampfsperre führte.
Anstiege der Retikulozytenzahl bei Leistungssportlern ausserhalb von steady state-Bedingungen ohne vermutete oder nachgewiesenen EPO-Gabe wurden in der sportmedizinischen Literatur ausgiebig  und  kontrovers  diskutiert.  Die  meisten  (11, 29, 2, 10, 20), aber  nicht  alle  Beoachtungen  (5, 23, 33, 8)  zeigten  eine  fehlende Wirkung akuter oder längerdauernder sportlicher Hochbelastung auf die effektive Erythrozytenbildung und die Retikulozytenzahl als früher Marker einer Stimulation der Erythropoiese.
Bei  der  Beurteilung  der  Retikulozahl  zum  indirekten  Nachweis  sind  weitere  Einflussfaktoren  zu  beachten.  Dazu  gehört  die Qualitätskontrolle  der  Laborergebnisse  (3),  der  Einfluss  des  Trainings  in  Höhenlage  (25),  die  Beachtung  der  exakten  Zeitpunkte des  Wettkampfes  und  Trainings  und  der  Probenabnahme  (24), der schwierige Nachweiss einer mechanischen Hämolyse (1) und schliesslich der Auschluss einer nicht bekannten vorbestehenden kompensierten hämolytischen Erkankung.

FAZIT

Die Beweiskraft des indirekten Nachweises von EPO-Doping durch die Ergebnisse der Retikulozytenzählung allein wurde im Falle der betroffenen  Eisläuferin  kontrovers  in  den  Medien  und  in  gerichtlichen Auseinandersetzungen diskutiert. Die Erfahrungen aus der klinischen Hämatologie und die Ergebnisse der sportmedizinischen Studien zeigen, wie komplex die pathophysiologische Analyse erhöhter Retikulozytenzahlen ist. An der Beweiskraft der Parameter der Modellrechnungen, die allein auf Retikulozytenzahlen beruhen, bestehen weiterhin erhebliche Zweifel.

Angaben zu finanziellen Interessen und Beziehungen, wie Patente, Honorare oder Unterstützung durch Firmen: Keine.

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Korrespondenzadresse:
Prof. emerit. Dr. med. Hermann Heimpel
Medizinische Klinik III
Zentrum der Inneren Medizin
Universitätsklinikum Ulm
Albert-Einstein-Allee 23
89081 Ulm
E-Mail: hermann.heimpel@uniklinik-ulm.de
 
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