Прескочи към главното съдържание на страницата

Архив


БРОЙ 6 2016

Диагностична стойност на дизморфни еритроцити в уринен седимент в клиничната практика

виж като PDF
Текст A
д-р Г. Попчева, д-р Я. Бочева, д-р Я. Петров
Клинична лаборатория, УМБАЛ “Св. Марина“, гр. Варна МУ – гр. Варна


Ключови думи: хематурия; еритроцитурия; дизморфни еритроцити; акантоцити

Резюме

Предистория: Микроскопското наб­людение (морфология) на еритроцити в уринния седимент би могло да се счита за предиктор на произхода на хематурията[1-3]. Акантоцитурията е характерен маркер за гломерулно кървене, респективно патогномоничен белег[2].

Цел: Отграничаване на „гломерулна“ от „неглумерулна“ хематурия, въз основа на морфологичната характеристика на еритроцитите в уринен седимент.

Методи: В настоящата серия селектирахме 110 спонтанни уринни проби с хематурия от общо 4 849 постъпили рутинно в клинична лаборатория на МБАЛ ”Св. Марина”, гр. Варна. С цел морфологично детерминиране на еритроцитурията всяка проба бе изследвана посредством два метода:

Фазово-контрастно микроскопиране на предварително центрофугиран уринен седимент.

FUS-100 Анализатор на уринен седимент.

Резултати: В наблюдаваните урини се установи наличие на дизморфни еритроцити, като процентът им варираше между 1-50%. Групата, в която се отчетоха най-много дизморфни ертитроцити, е с до 400 еритроцита/uL. Сред тези урини, дизморфни еритроцити бяха визуализирани дори и в проби (22 броя) с изброени между 20-100 еритроц./uL. Акантоцити (Г1 клетки) се визуализираха в 32 седимента. От последните, потвърдени с бъбречна биопсия за гломерулонефритна патология, бяха двама пациенти. Еритроцитурията при тях бе комбинирана с протеинурия и друга придружаваща клинична симтоматика.

Заключение: Наличието на акантоцити в уринния седимент е характерен маркер за гломерулно кървене спрямо дизморфните еритроцити, като обоб­щаваща категория поради резистентност на Г1-клетките към физични и химични промени. Не се доказва зависимост между размера на еритроцитурията и процента дизморфни еритроцити. Наблюдението на еритроцити в урината с фазово-контрастен микроскоп е най-чувствителният метод за детекция на дизморфизма.


Въведение

В клиничната практика отграничаването между гломерулен и негломерулен произход на хематурия често създава трудности. Морфологичната характеристика на еритроцитите в уринния седимент е информативен диагностичен маркер за гломерулна патология при правилно и компетентно интерпретиране[1,3]. Специфичната клетъчна деформация – акантоцитоза, следва да бъде ясно разграничена от други видове дизморфни еритроцити, които са по-малко характерни за гломерулно "кървене". Счита се, че акантоцитите са патогномоничен белег[2]. В литературата обаче има недостатъчно ясно формулирани и стандартизирани критерии както по отношение броя на червените кръвни клетки в нормална урина, така и спрямо количественото определяне на дизморфизма като проценти. Тази статия има за цел оптимално детерминиране дигностичната стойност на дизморфните еритроцити в уринния седимент.

Двойно-вдлъбнатата еритроцитна форма е вариабилна. Нейната флексибилна структура осигурява разно­образие от динамични трансформации, преминавайки през тесните капиляри[4]. Цитоскелетът на клетката поддържа целостта на мембраната и позволява противопоставяне на налягането, оказано при преминаването ú през кръвоносните съдове. Върху структурата и двойно-вдлъбнатата форма на еритроцитите оказват влияние околната среда на клетката, метаболитното ú състояние, както и нейната възраст. Уставено е, че бъб­речната биопсия като интервенция, както и наличието на бъбречни тумори, също могат да бъдат причина за поява на дизморфни еритроцити[4]. Трансформацията дискоцит-ехиноцит-стоматоцит е обратима и се осъществява за милисекунди.

Промените в pH, осмоларитет, специфично тегло и протеинова концентрация индуцират формиране на разнообразни дизморфни еритроцити, но не и образуване на акантоцити[4]. Последните са резистентни към физични и химични промени (Фиг. 1). В противовес на ехиноцити и стоматоцити, които са най-често срещаните форми на дизморфни еритроцити, визуализирането на акантоцити е тясно корелиращо с гломерулната патология.

Фигура 1: Трансформация на еритроцити под влияние на физични и химични промени от дискоцит към ехиноцит; стоматоцит

Дизморфните еритроцити (Д-клетки) се класифицират в три подтипа, а именно Д1, Д2 и Д3 клетки[1,5,6]. Д1 клетките се хактеризират с форма на "пръстен", загуба на цитоплазмена оцветка. Д2 клетки с форма на "поничка", умерена загуба на цитоплазмена оцветка и мембранозни придатъци. Д3 клетките с лека загуба на цитоплазмената оцветка, без мембранозни придатъци, към тях се числят ехиноцити, стоматоцити. Д1 и/или Д2 клетките се наричат още Г1 клетки, респ. акантоцити (Фиг. 2).

Фигура 2: Класификацията за дизморфни еритроцити, въведена от Накаяма


Материали и методи

При оформяне на настоящата серия разгледахмe общо 4 849 спонтанни уринни проби, постъпили рутинно в клинична лаборатория на МБАЛ "Св. Марина" – гр. Варна за месец септември, октомври и ноември 2015 г. от различни клинични отделения. От тях бяха селектирани 110 броя пациентски урини с наличие на хематурия, специфично тегло (SG): 1.005-1.025, pH: 5.0-6.5. Основавайки се на класификацията за дизморфни еритроцити, въведена от Накаяма през 2005 г., седиментите бяха изследвани посредством два метода:

Фазово-контрастно микроскопиране, възприето като златен стандарт за определяне на дизморфни еритроцити.

FUS-100 Анализатор на уринен седимент.

За разлика от наблюдението на седимент с фазово-контрастен микроскоп от предварително центрофугирана урина, при FUS-100 пробата бива аспирирана, след което навлиза в проточна кювета под формата на поток от единични клетки (частици). Автоматичният анализатор притежава технология за високоскоростно заснемане на изображенията и последваща идентификация чрез "изкуствен интелект". Софтуерът на апарата позволява класифицирането им според форма, структура и честота на наб­людение, а според броя изображения от сканираната уринна проба се изчислява концентрацията на видимите компоненти[8].


Резултати

При ежедневното анализиране с FUS-100, наличието на хематурия се класифицира допълнително благодарение на софтуера на апарата като "uniformity RBC", т.нар изоморфни (с нормална форма и размери) еритроцити и "miscibility or non-uniformity RBC" – наличие на дизморфни еритроцити. Спонтанните уринни проби бяха изследвани до два часа след постъпването им в лабораторията с цел избягване на фалшиво-позитивни резултати. След последващ задължителен преглед на всяко изображение от анализа, не се установи отчитане на дизморфни еритроцити като изоморфни. В резултат на това за фазово-контрастно микроскопиране бяха подбрани само проби с еритроцитурия, идентифицирани като "miscibility or non-uniformity RBC" – общо 110 проби. При 3 от тях се установи масивна хематурия (3 841 еритроц./uL,37 500 еритроц./uL и 67 688 еритроц./uL), вследствие на което те бяха изключени от групата като силно различаващи се резултати. При 56 урини се установи наличие на единични дизморфни еритроцити (Д3 клетки) и патологичен резултат за кандида (Byst Budding Yeast). При повече от 50% от въпросните урини FUS-100 Анализатор на уринен седимент е причислил BYST към RBC, считайки ги за дизморфни еритроцити. При останалите 51 уринни проби, маркирани с "miscibility or non-uniformity RBC", не се отчита патологичен резултат за наличие на кандида. Те бяха верифицирани с фазово-контрастен микроскоп и показаха следното разпределение (Фиг. 3).

Фигура 3: Разпределение на еритроцитурия. На ордината са нанесени еритоцитите в брой/uL, на абцисата-съответните номера на уринните проби, подредени по възходящ ред

   

Областта, където бяха отчетени най-много дизморфни ертитроцити в спонтанни урини, варираше до 400 еритроц./uL. Сред тези урини дизморфни еритроцити бяха визуализирани дори и в проби (22 броя) с изброени между 20-100 еритроц./uL. Следователно размерът на еритроцитурията не предопределя процента дизморфни червени клетки, т.е. има неправилна зависимост.

От екзаминираните урини с наличие на дизморфизъм, визуализирани акантоцити (Г1 клетки) бяха установени в 32 проби (Фиг. 4, 5).

Фигура 4: Снимка на резултат от FUS-100



    
Фигура 5: Снимка на резултат с фазово-контрастен микроскоп

  

Потвърдени с бъбречна биопсия за гломерулонефритна патология бяха двама пациента. Еритроцитурията при тях бе комбинирана с протеинурия и друга придружаваща клинична симптоматика. Процентът дизморфни еритроцити, който бе отчитан при изслседването на уринните седименти, варираше между 1-50%, поради което оптимални cut off стойности не се определиха.


Дикусия

Изследването на уринния седимент е ценен диагностичен метод[1-4]. Дизморфните еритроцити насочват за гломерулен произход на хематурията. За пълно отдифернциране на гломерулно от негломерулно "кървене" е необходима пункционна бъбречна биопсия.

Описаните в литературата cut-off стойности не са категорично дефинирани и валидирани (Табл. 1, 2). Te показват, че нито процентът на диз­морфни еритроцити, нито броят на Г (G)-клетките е с достатъчна чувствителност и специфичност за категорично диагностициране на гломерулна еритроцитурия[1,7].

Таблица 1: Обзор на публикации за диференциране на гломерулна и не-гломерулна хематурия, посредством еритроцитна морфологична характеристика; метод; cut-off %; чувствителност и специфичност

Автори

Година

Метод

Дефиниция на дизморфни еритроцити

cut-off %

Чувствителност %

Специфичност %

Летген Б, Уолмут А.

1995 г.

Фазово-контрастен микроскоп

Дизморфни еритроцити G1-клетки

≥30

≥5

71

100

100

00

Нагаяма Д. и др.

2005 г.

Фазово-контрастен микроскоп

D1, D2, D3-клетки (D1-клетки и/или D2- клетки = G1-клетки) D1/ D2, D3-клетки

46

99

Аболфати А. и др.

2007 г.

Фазово-контрастен микроскоп

G1-клетки

20-25

89,8

/

  

Таблица 2: Диагностична чувствителност и специфичност на % дизморфни еритроцити и/или акантоцити (G1) за диагноза на гломерулна хематурия

Cut-off стойност за G1-клетки

Чувствителност %

Специфичност %

Cut-off стойност за дизморфни еритроцити

Чувствителност %

Специфичност %

1,00%

62%

89%

10,00%

95%

24%

2,00%

40%

95%

20,00%

95%

34%

5,00%

28%

95%

50,00%

93%

43%

10,00%

10%

98%

90,00%

62%

85%

   

Когато процентът дизморфни ерит­роцити бъде комбиниран с други рис­кови фактори, като увеличени серум­ни креатинин и урея, протеинурия, цилиндриурия, хипертония, отоци, предиктивната стойност за произхода на хематурията нараства[2].

В разгледаните пациентски проби, еритроцитната морфология бе категоризирана като изоморфни (респ. негломерулни) червени кръвни клетки и дизморфни (респ. гломерулни) клетки. Наред с тях обаче бяха наблюдавани и други видове еритроцити. Въз основа на литературни данни, те биха могли да бъдат класифицирани като сърповидни клетки, пойкилоцити, шизоцити, елиптоцити и дакриоцити[9]. Клиничната интерпретация на тези клетки е различна (Табл. 3). Те се асоциират с хематологични заболявания, при които морфологичната характеристика на червените клетки в периферната кръв е идентична на установените в уринния седимент еритроцити. В този ред на мисли, наличието на дизморфни еритроцити в урина има диагностична стойност при детерминиране на хематологична патология.

Таблица 3: Еритроцитни форми в уринен седимент и асоциирани с наличието им заболявания

Вид еритроцити

Асоциирани хематологични заболявания

Сърповидни

Сърповидноклетъчна анемия

Шизоцити и пойкилоцити

Желязодефицитна анемия

Елиптоцити

Хемолитична анемия

Дакриоцити

Анемия при системен лупус еритематодес

   
Заключение

Изследването на уринния седимент е ценен диагностичен метод, който подпомага идентифициране произхода на хематурията[1,3].

Пациентската проба е неоходимо да бъде изследвана до 2 часа след уриниране, за да се избег­нат фалшиво-положителни резултати, особено в случаите, когато броят на еритроцитите е нисък (20 или по-малко червени кръвни клетки/uL). Визуализирането на дизморфни еритроцити, респективно акантоцити насочва за гломерулна патология[1-4,6,7]. Към момента обаче за окончателното ú отдиференциране от негломерулна патология е необходима пункционна бъбречна биопсия. Дизморфните ерит­роцити, в частност Г(G)-1 клетките, представени като процент и в комбинация с рискови фактори, като протеинурия, хипертония, отоци и пр., биха спомогнали за формиране на точкова система (skore scale). По този начин диагностичната стойност на дизморфните еритроцити в уринния седимент ще увеличи многократно вероятността за точно диференциране на гломерулна хематурия.

 

 

 
книгопис:
1.    Aniwatangkoorа Y. and collective.Perspective on RBC Morphology and UTI Clinical values;Sysmex User Forum 2013.Thailand.”New Revolution in urinalysis Diagnostic”,presentation.
2.    Kohler H.,Wandel E,Brunck B.Acanthocyturia-a characteristic marker for glomerular bleeding, .Kidney Int. 1991;40:115-120.
3.    Crop J.,de Rijke,Y.;Verhagen,P.Diagnostic value of urinary dysmorphic erythrocytes in clinical practice.Nephron Clinical practice.2010;4:115(3).
4.    E.Wandel and H.Kohler.Acanthocytes in urinary sediment-a pathognomonic marker,Nephrol Dial Transplant.1998;13:206-207.
5.    Nagahama D. and collective.A useful new classification of dysmorphic urinary erythrocytes.Clin Exp Nephron.2005;9-4.
6.    Z.Zaman.;Proesmans,W.Dysmorphic erythrocytes and G1 cells as markers of hematuria.Pediatr Nephron.2000; 14:10-11.
7.    Martinez M.;dos S.Silva V.;do Valle A.;Amaro C.;Corrente J.;Martin.L.Comparison of different methods of erythrocyte dysmorphysm analysis to determine the origin of hematuria. Nephron Clinical Practice 2014;128:88-94.
8.    Manual of Automatic urine sediment analyzer/bench-top-FUS-100/H-800-Dirui.
9.    Jose A.,Istifanus B,Giuseppe G.,Giovanni B.Urinary red blood cells;not only glomerular or nonglomerularN.Nephron Clinical Practice.2011;12:120(1).

X

Вид еритроцити

Асоциирани хематологични заболявания

Сърповидни

Сърповидноклетъчна анемия

Шизоцити и пойкилоцити

Желязодефицитна анемия

Елиптоцити

Хемолитична анемия

Дакриоцити

Анемия при системен лупус еритематодес

 

Еритроцитни форми в уринен седимент и асоциирани
с наличието им заболявания