Hämolyse

Gram-positive Bakterien

Die Zellwand der Bakterien ist nicht starr wie eine Stahlkugel, sondern dünn und elastisch wie die Lederhülle eines Fußballs.
Die Zellwand ist auch für die Gram-Färbung verantwortlich. Die Eigenschaft, nach dem von Gram (1884) eingeführten
Färbeverfahren dunkelviolett gefärbt zu werden oder nicht, ist ein wichtiges taxonomisches Merkmal, mit dem auch andere
Eigenschaften der Bakterien korreliert sind.
Nachfolgend sollen die wichtigsten, aus menschlichem Untersuchungsmaterial isolierten gram-positiven Bakterien und ihre
medizinische Bedeutung näher beschrieben werden.

In klinischem Material finden sich vorwiegend Vertreter der Gattungen Streptococcus und Enterococcus. Man bezeichnet sie
auch als Streptokokken im engeren Sinne. Die Enterokokken waren bis vor kurzem noch der Gattung Streptococcus
zugeordnet. Wegen der zahlreichen phänotypischen Gemeinsamkeiten werden die Keime der jetzigen Gattungen Streptococcus
und Enterococcus hier zusammen beschrieben und als Streptokokken bezeichnet, soweit nicht die Nennung der Gattungen
Streptococcus und Enterococcus als solche erforderlich ist.

Etwa 1874 konnte BILLROTH erstmalig in Präparaten von Wundeiterungen diese morphologisch auffälligen Keime sehen,
denen er wegen der Ähnlichkeit mit einer Halskette den Namen »Streptokokken« gab.
Wegen der unterschiedlichen Krankheitsbilder, bei denen Streptokokken isoliert werden können, wurde schon bald nach der
Entdeckung versucht, sie in verschiedene Arten und Typen einzuteilen.
Die Nährbodenansprüche der Streptokokken sind relativ komplex; ein gutes Wachstum wird meistens durch den Zusatz von
nativem Eiweiß, z. B. in Form von Blut oder Eiweiß, erreicht. Die Art der Veränderung von Blutagar durch
Streptokokkenkolonien ist auch heute noch ein zwar veraltetes, jedoch noch häufig verwendetes Einteilungskriterium innerhalb
der Streptokokken.

Die Formen der Hämolyse nach BROWN sind wie folgt definiert:

beta-Hämolyse: Sie zeigt sich durch eine relativ große, scharf begrenzte Zone vollständiger Hämolyse um die Kolonien, in der
die Erythrozyten aufgelöst sind und der Blutfarbstoff abgebaut ist, so daß eine klare Zone im sonst undurchsichtigen Blutagar
entsteht. Die beta-Hämolyse beruht auf der Wirkung verschiedener Hämolysine, die von den Streptokokken gebildet werden
können.

alpha-Hämolyse: Sie entspricht der Vergrünung. Um die Kolonien herum findet man grüne Höfe von unterschiedlicher
Farbintensität, in deren Bereich der Blutfarbstoff zum Methämoglobin umgewandelt ist, während die Erythrozytenmembranen
weitgehend erhalten sind.

gamma-Hämolyse: Diese an und für sich unsinnige Bezeichnung für die fehlende Veränderung des Blutagars wird ebenfalls noch
verwendet. Man sollte diese Streptokokken sinnvollerweise als nicht-hämolysierend bezeichnen.

Die für die klinische Mikobiologie bewährte Einteilung der Streptokokken beruht bei den beta-hämolysierenden Arten vor
allem auf dem Nachweis der Gruppenpolysaccharide; bei diesen ist der Nachweis des Gruppenantigens zum Teil mit der
Speziesdiagnose gleichzusetzen.

Hämolyse

natürlicher oder krankhafter Abbau roter Blutkörperchen
(Erythrozyten) durch Zerstörung der Zellmembran. Die H. findet
v.a. in Milz, Leber und dem Blutgefäßsystem statt.

Ursache: Eine physiologische H. erfolgt nach einer
durchschnittlichen Lebensdauer der Erythrozyten von ca. 120
Tagen, dann werden sie mechanisch zerstört. Eine krankhaft
erhöhte H. kann verschiedene Ursachen haben: Die Lebenszeit
der Erythrozyten kann aufgrund von Membrandefekten, z.B. bei
einer Kugelzellanämie, verkürzt oder der rote Blutfarbstoff
fehlerhaft aufgebaut sein (Hämoglobinopathie). Auch eine
mechanische Zerstörung der Erythrozyten bei Herzklappenfehlern
oder -prothesen, Verbrennungen, schweren Infektionen,
Antikörperbildung oder Transfusion sowie Schlangenbiss oder
anderen Vergiftungen können eine H. hervorrufen. Wird sie vom
Körper nicht mehr kompensiert, entsteht eine hämolytische
Anämie.

Befund: Hinweis auf eine krankhafte H. ist brauner Urin als
Zeichen einer Ausscheidung von rotem Blutfarbstoff und dessen
Abbauprodukten über die Niere. Im Blut finden sich eine
erniedrigte Blutfarbstoffkonzentration und eine erhöhte Zahl junger
roter Blutkörperchen. Betroffene mit länger andauernder H. leiden
häufig an Gallensteinen. Fällt im Rahmen einer akuten H. in
kurzer Zeit eine große Menge an freiem Blutfarbstoff an, kann
Nierenversagen die Folge sein. Die hämolytische Krise, d.h.
ein akuter Blutkörperchenzerfall bei hämolytischen Anämien, ist
ein Notfall, da der Mangel an Sauerstoffträgern unter Umständen
die ausreichende Sauerstoffversorgung der Gewebe gefährdet.

Behandlung: Bei angeborenen Formen, aber auch bei
wiederholt auftretenden, antikörpervermittelten H. wird häufig die
Milz entfernt. Dadurch kann der Verlauf erheblich abgemildert
werden. Bei wiederkehrender Immunhämolyse kann eine
medikamentöse Unterdrückung des Immunsystems von Nutzen
sein.

Was ist eine hämolytische Anämie?

Diese Form der Anämie entsteht durch einen gesteigerten Abbau bzw. Zerfall (= Hämolyse) der roten
Blutkörperchen (Erythrozyten). Der beschleunigte Abbau führt zu einer Verkürzung der Lebensdauer
derselben (normal ca. 120 Tage).
Die Ursache für die Hämolyse liegt entweder in den roten Blutkörperchen selbst (korpuskuläre
Formen der hämolytischen Anämie) oder in äußeren Faktoren (extrakorpuskuläre Formen der
hämolytischen Anämie). Je nach Ort des Zerfalls kann zwischen intravasaler (innerhalb der
Blutgefäße) und extravasaler (außerhalb der Blutgefäße durch Makrophagen) Hämolyse
unterschieden werden.

Der normale Abbau überalterter roter Blutkörperchen (Erythrozyten) erfolgt hauptsächlich durch die
Makrophagen (große Fresszellen; histiozytäre Retikulumzellen) der Milz, aber auch in der Leber. Die
Gesamtheit der in den verschiedensten Geweben vorkommenden Makrophagen bezeichnet man als
das Retikulohistiozytäre (oder Monozyten-Makrophagen) System. Der normale Abbau erfolgt damit
innerhalb der Zellen (intrazellulär), indem die Makrophagen die Erythrozyten aufnehmen und
auflösen.

Der Hauptbestandteil der Eryhtroczyten ist der rote Blutfarbstoff (Hämoglobin). Er stellt 90 Prozent des
Gesamteiweißgehaltes der Erythrozyten. Beim Abbau von Hämoglobin entsteht Bilirubin, das über
die Leber in die Galle ausgeschieden wird. Die Leber wird vom anfallenden Bilirubin überfordert, weil
es in so großer Menge beim Zerfall bzw. Abbau der Erythrozyten anfällt. Eine Zunahme von Bilirubin
im Blut führt dabei zu einer Gelbfärbung der Haut und - als erstes ersichtlich - der Bindehaut des
Auges. Hierbei ist anzumerken, dass die Gelbsucht zahlreiche Ursachen hat. Die hämolytische
Anämie ist nur eine davon.

Im Rahmen der Hämolyse wird der in den Blutkörperchen enthaltene rote Blutfarbstoff frei. Dieser und
seine Abbauprodukte, unter anderem das Bilirubin, sind bei manchen Formen vermehrt im Blut
vorhanden und führen zu einer gelblichen Verfärbung der Haut und der Bindehäute (Ikterus). Es
können sich auch häufiger Gallensteine als Folge einer Überladung durch Bilirubin (Pigmentsteine)
bilden.

Bei einer plötzlich eintretenden, massiven Auflösung der roten Blutkörperchen (Hämolyse) spricht
man von einer hämolytischen Krise. Solche Krisen können u. a. beim Favismus (siehe oben), bei der
Sichelzellenanämie und bei Transfusionszwischenfällen auftreten. Die Anzeichen sind Fieber,
Schüttelfrost, Kreislaufstörungen bis zum Kollaps, Bauch-, Rücken- und Kopfschmerzen, bierbrauner
Urin und später die Gelbfärbung der Haut.

Zusätzlich finden sich bei der Hämolyse die allgemeinen Symptome der Blutarmut (Anämie) in Form
von Müdigkeit, Mattigkeit, Konzentrationsstörungen, erhöhter Herzfrequenz, Blässe sowie gelblicher
Färbung. Die Symptome sind insbesondere abhängig von der Geschwindigkeit, in der sich die
Anämie bzw. die Hämolyse entwickelt hat. Je rascher desto ausgeprägter die Symptome (Atemnot
unter Belastung oder in Ruhe).

Bei einer langsamen chronischen Entstehung oder bei den angeborenen Formen besteht zumeist
eine Anpassung, sodass der Patient trotz niedriger Hämoglobinwerte kaum Symptome äußert.

So liegen etwa bei einer akuten Hämolyse mit einem Hämoglobin von 7 g/dl schwere Symptome der
Anämie vor (Kollaps, Atemnot, hohe Herzfrequenz), wobei bei chronischer Ausbildung fast keine
Beschwerden geäußert werden.

Anämien, siehe auch Blutbild, Retikulozyten, Coombsteste, G-6-PDH, Eisenstoffwechsel, Erythropoetin.
Allgemeine Teste: großes Blutbild, Retikulozyten.
Verminderte Produktion von Erythrozyten und/oder Hämoglobin
Megaloblastäre Anämien, siehe auch Vitamin B12, Folsäure (DNS-Synthesestörung, Vitamin B12- oder Folsäuremangel) Vitamin
B12 und Folsäure sind für die Nukleinsäurebildung wesentliche Coenzyme. Durch Vitamin B12- und/oder Folsäuremangel werden die
DNS-Synthese und die Zellteilung gestört. Folgen: allgemeine Blutzytopenie, hyperchrome makrozytäre Anämie (MCV und MCH
erhöht, Erythrozytenzahl stärker vermindert als Hämoglobinwert), Anisozytose evtl. Poikilozytose, rote Vorstufen, verminderte
Retikulo-, Leuko- und Thrombozytenzahl, neutrophile Granulozyten größtenteils übersegmentiert.
Ursachen: Gastritis, Magenresektion, M. Crohn, Malabsorption, Mangelernährung (Vegetarier, Alkoholiker), Therapie mit
Folsäureantagonisten.
Symptome: neurologische Erscheinungen (Ataxie u.a.), Glossitis, anämische Erscheinungen (Leistungsschwäche,
Belastungsdyspnoe u.a.). Der Schilling-Test (Aufnahme von radioaktivem 57Co-Vitamin B12) erübrigt sich oft durch die direkte
Bestimmung von Folsäure und Vitamin B12. Eventuell ist eine weitere Bestimmung nach Gabe von oralem Vitamin B12 zweckmäßig.
Da nach Therapie die Werte bis zu 6 Monate lang erhöht sein können, Bestimmung unbedingt vor therapeutischer Gabe durchführen.

Verkürzte Lebensdauer der Erythrozyten
Eisenmangel, siehe Eisen, Ferritin, Transferrin.
Gestörte Knochenmarksfunktion
Renale Anämie (Erythropoetin-Mangel)
Hämoglobindefekte siehe auch Hb F, Hb A2, Hb C, Hb S
Thalassämien (Hb A2 immer, Hb F in der Hälfte der Fälle erhöht)
• ß-Thalassämia major (homozygote Form): In den ersten Lebensmonaten: Blässe, Fieber, Splenomegalie, später Hepatomegalie.
Blutbild: hypochrome mikrozytäre Anämie (MCH, MCV, MCHC erniedrigt), Aniso- und Poikilozytose, basophile Tüpfelung der
Erythrozyten, Target-Zellen, Retikulozytenzahl erhöht. Hb meist unter 8 g/dl. Leukozyten häufig vermehrt. Erhöhte osmotische
Resistenz. Allgemeine Zeichen der Hämolyse: indirektes Bilirubin, LDH, Serumeisen, Transferrinsättigung, Ferritin und Urobilinogen
im Urin erhöht, Haptoglobin im Serum erniedrigt. Überwiegen von Hb F (50 - 90%).
• ß-Thalassämia minor (heterozygote Form): Manifestation nach dem 3. Lebensjahr. Rasche Ermüdbarkeit, Subikterus. Blutbild:
leichte hypochrome mikrozytäre Anämie, Target-Zellen, Anisozytose.
Sichelzellanämie (Hb S und/oder Hb C erhöht)
Anomalien: homozygot (SS, CC), heterozygot (AS, AC, SC). Symptome nur bei homozygot (SS) und doppelt heterozygot (SC)
Erkrankten (Hb S 75 - 100% des Hämoglobins). Heterozygote (AS) Träger (Hb S 20 - 45%) sind in der Regel symptomfrei. Blutbild
(SS): normochrome, normozytäre Anämie (MCH, MCV, MCHC normal), Hb 6 - 10 g/dl, Retikulozytenzahl erhöht. Starke Aniso- und
Poikilozytose, Sichel- und Target-Zellen.
Konstitutionelle Anämien
• hereditäre Sphärocytose (Kugelzellanämie)
• Erythrozyten-Enzymdefekte (häufigster Defekt Glucose-6-PDH-Mangel, seltener Pyruvatkinase-Mangel)
Hämolytische Anämien siehe auch Wärme- und Kälteantikörper
• Intravaskuläre Hämolyse: freies Hämoglobin wird im Plasma von Haptoglobin gebunden und dann vom RHS (RES) aufgenommen.
• Extravaskuläre Hämolyse: z.B. direkter Coombstest positiv. Die Erythrozyten werden vom RHS aufgenommen und dort abgebaut.
• Medikamenteninduzierte hämolytische Anämien
• Haptentyp: Penicilline (dosisabhängig), Cephalosporine, Tetracycline, Goldsalze u.a..
• Immunkomplextyp: Chinidin, Phenacetin, Thiazide, INH, Sulfonamide, Insuline u.a..
• Wärmeantikörpertyp (meist Rh-spezifisch): a-Methyl-Dopa u.a..
Erythrozytenverluste (Blutungen) siehe Eisenstoffwechsel.

»Häm-« bedeutet »Blut«, und »-lyse« steht für »Auflösung«. Hämolyse
bedeutet demnach »Blutauflösung«, womit der Zerfall der roten
Blutkörperchen gemeint ist, bei dem der Blutfarbstoff Hämoglobin
austritt. Das Blut wird dabei »lackfarben«, d.h. durchsichtig.
Die roten Blutkörperchen haben normalerweise eine Lebensdauer von
etwa 120 Tagen und zerfallen dann. Das bedeutet, daß ein gewisses
Ausmaß an Hämolyse ständig stattfindet und vollkommen normal ist.
Krankhaft wird der Vorgang erst dann, wenn die Zerstörung der roten
Blutkörperchen schon wesentlich früher bzw. in stark erhöhtem
Ausmaß erfolgt. Dabei ist der Körper durchaus in der Lage, eine
geringfügige Zerfallssteigerung der roten Blutkörperchen
auszugleichen, indem er vermehrt neue produziert. Erst wenn die
Auflösung den Nachschub wesentlich übersteigt, kommt es
allmählich zur hämolytischen Anämie (Blutarmut).
Als Ursachen für den gesteigerten Blutkörperchenzerfall kommen
chemische Substanzen - vor allem Säuren und Laugen sowie Azeton
und Harnstoff - in Betracht, zudem von Tieren, Pflanzen oder
Bakterien stammende Giftstoffe (Toxine). Auch durch Defekte in den
roten Blutkörperchen selbst werden diese vermehrt abgebaut.
Schließlich können noch Antikörper, die gegen die Blutkörperchen
gerichtet sind, diese zerstören. Dies ist zum Beispiel bei der fetalen
Erythroblastose der Fall, einer Krankheit, welche auf der
Überempfindlichkeit des mütterlichen Bluts gegen das des
ungeborenen Kindes beruht.


Krankheitszeichen (Symptome):

Da ein Teil der Blutabbauprodukte mit dem Harn ausgeschieden wird,
ist der Urin auffallend dunkel gefärbt. Außerdem ist die Leber mit der
Verarbeitung des aus dem Blutzerfall stammenden, massenhaft
anfallenden Bilirubins total überfordert, so daß dieses ins Blut übertritt
und an Haut und Augen eine mehr oder minder auffällige Gelbsucht
(hämolytischer Ikterus) verursacht.

Diese Leitlinie soll als Entscheidungshilfe dienen bei der Frage, ab welchem Bilirubinwert Phototherapie bei reifen gesunden
Neugeborenen angezeigt ist. Aus Sorge vor Kernikterus und anderen Störungen wird die Phototherapiegrenze häufig sehr
niedrig angesetzt. So erhalten oft mehr als 10% aller Neugeborener Phototherapie [6]. Nebenwirkungen der Phototherapie, wie
Trennung von der Mutter, häufige Blutentnahmen, Stillabbruch, Wasser- und Elektrolytverluste, Dermatitis und andere [5]
werden dabei in Kauf genommen.

Eine umfassende Analyse der vorliegenden Literatur zeigt, daß Auswirkungen einer Hyperbilirubinämie wie Hörstörungen,
neurologische und geistige Auffälligkeiten bei reifen gesunden Neugeborenen ohne Hämolyse praktisch nicht vorkommen [4,5].
Weltweit wurden in dieser Gruppe bisher nur sieben Fälle von Kernikterus beschrieben [3,5]. Ausführliche Literatur findet sich
in [1] und [4]. Die höheren Indikationsgrenzen zur Phototherapie in der vorliegenden Leitlinie basieren auf diesen Daten und
entsprechen den neuen Richtlinien der American Academy of Pediatrics [1]. Die Schweizerische Arbeitsgemeinschaft für
Neonatologie [8], sowie die Konsensuskonferenz der Österreichischen Gesellschaft für Kinder- und Jugendheilkunde [9] haben
sich bereits 1993 auf noch striktere Grenzen zur Phototherapie festgelegt.

Da die meisten Formen der durch Erythrocytendefekte verursachten hämolytischen Anämien vererbt
werden, ergeben sich erste Hinweise aus der Krankengeschichte (Anamnese). Der Patient schildert
mehr oder weniger eindrücklich die angeführten Anämiesymptome. Gegebenenfalls ist eine
Gelbfärbung der Augenbindehaut oder Haut auffällig. Bei einer akuten Hämolyse klagt der Patient
auch über braunen Urin (als Folge der Bilirubin- und Hämoglobinausscheidung).

Zur Diagnosesicherung werden Blutuntersuchungen durchgeführt:

Blutbild: Die roten Blutkörperchen, der rote Blutfarbstoff (Hämoglobin) und der Hämatokrit (siehe
Anämie allgemein) sind vermindert. Die Vorstufen der roten Blutkörperchen (Retikulocyten) sind
vermehrt (als Zeichen einer ausgleichenden gesteigerten Neubildung im Knochenmark).

Bilirubin (ein Abbauprodukt des roten Blutfarbstoffes) ist erhöht in Folge des vermehrten
Hämoglobinabbaus.

LDH, ein in allen Zellen vorhandenes Enzym, ist als Zeichen des gesteigerten Zellzerfalls erhöht.

Haptoglobin, ein Bluteiweiß, das der Bindung von freiem Hämoglobin dient (als Schutz vor der
Ausscheidung über die Niere), ist vermindert (durch Verbrauch; insbesondere bei intravasaler
Hämolyse).

Blutausstrich: Hier zeigen sich Formveränderungen, die Hinweise auf angeborene Störungen
geben können (Kugelzellen, Elliptozytose, Fragmentozyten).

Coombs-Test zum Nachweis von Antikörpern gegen Erythrozyten.

Bestimmung der Milzgröße mittels Ultraschall als mögliche Ursache oder Begleitsymptom.

Hämoglobinelektropherese zum Nachweis von genetisch bedingten
Hämoglobinbildungsstörungen (z. B. Nachweis von Sichelzellhämoglobin).

Spezielle Untersuchungsmethoden zum Nachweis von Enzym- und Membrandefekten.

Welche Ursachen für einen gesteigerten Abbau oder Zerfall der roten
Blutkörperchen gibt es?
2. Angeborene Störung des Blutkörperchenstoffwechsels (Enzymopathien)

Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase-Mangel (Favismus)

Sie zählt zu den häufigsten Erbkrankheiten und führt zu einer erhöhten Anfälligkeit der Erythrocyten für
eine oxidative Schädigung. Sauerstoff und radikale Sauerstoffverbindungen stellen für die Zelle eine
ständige Gefahr dar. Die Verbindungen müssen in ihrer Menge durch sogenannte Antioxydantien (z.
B. Vitamin C) kontrolliert werden. Der Enzymmangel (Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase) führt zu
einer Verminderung dieser Antioxydantien und es kommt zu einer Schädigung von Eiweißmolekülen,
die sich in einer Einschränkung der Verformbarkeit auswirkt und die Lebensdauer daher verkürzt. Der
Abbau erfolgt auch hier in der Milz. Verschiedene Nahrungsmittel (Saubohnen = Favabohnen) und
insbesondere Medikamente (Azetylsalizylsäure, Malariamittel, Sulfonamide) können dabei durch
eine Anhäufung von Sauerstoffradikalen eine verstärkte Hämolyse auslösen.

Pyruvatkinasemangel (sehr selten; Verlauf wie Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase-Mangel)