Klin. Wschr. 53, 595-603 (1975) - ~() by Springer-Verlag 1975

Ubersichten Supportive Therapie der Knochenmarksinsuffizienz Technische, immunologische und klinische Entwicklungen H.-P. Lohrmann, S.F. Goldmann und W. Adam Abteilung ffir Hfimatologie (Prof. Dr. H. Heimpel, Prot\ Dr. E, Kleihauer) des Zentrums ffir Innere Medizin und Kinderheitkunde und Abteilung fiir Klinische Physiologie (Prof. Dr. T.M. Fliedner) des Zentrums ftir Klinische Grundlagenforschung der Universit/it Ulm

Supportive Care in Bone Marrow Failure. - I~chnical, Immunological and Clinical Advances. Summa~;v. Supportive care with blood component transfusions has greatly improved prognosis in patients with bone marrow failure. This progress has been made possible by newly developed techniques for separation of blood cells and by a better understanding of the antigenicity of human blood cells and of immunologic reactions following their transfusion. Transfusion of white cell and plateletpoor red cell preparations prevents alloimmunization to leukocyte and platelet-bound alloantigens, or non-hemolytic transfusion reactions in already alloimmunized patients. Alloimmunization can be circumvened and effective long-term platelet support to thrombocytopenic patients can be provided by matching donor and recipient for HL-A antigens. The place of granulocyte transfusions in clinical therapy has yet to be defined, although their usefulness in infected granulocytopenic patients is suggested by the few studies reported so far. Key words: Red cell transfusion, platelet transfusion, granulocyte transfusion, bone marrow faiIure, alloimmunization, histocompatibility. ZusammenJ2~ssung. Neben medikament6ser Therapie kommt der supportiven Transfusionstherapie mit Blutzellen in der Behandlung der Knochenmarksinsuffizienz zentraie Bedeutung zu. Neu entwickelte Verfahren zur Separation yon Blutzellen und grundlegende Erkenntnisse fiber deren Antigenizit~it erm6glicben eine rationell angelegte und therapeutisch effektive Substitution bei Mangelzustfinden einzelner Blutzelltypen. Durch Verwendung leukocytenund thrombocytenarmer Erythrocytenpr~iparationen werden A1loimmunisierung gegen leukocyten- und thrombocytengebundene Antigene und nicht-hfimolytische Transfusionsreaktionen vermieden. L/ingerw/ihrende effektive Thrombocytensubstitution ist, als Folge der unvermeidlichen Alloimmunisierung, nut mit Thrombocyten HL-A-kompatibler Spender m6glich. Die klinische Bedentung von Granulocytentransfusionen ist derzeJt noch nicht endgfiltig zu beurteilen,jedoch bestfitigen erste Untersuchungen ihre therapeutische Wirksamkeit. Schliisselw6rter: Erythrocytentransfusion, Thrombocytentransfusion, Granulocytentransfusion, Knochenmarksinsuffizienz, Alloimmunisierung, Histokompatibilitfit.

Unter Knochenmarksinsuffizienz verstehen wir das Unverm6gen des h/imopoetischen Knochenmarks, Erythrocyten, Granulocyten und/oder Thrombocyten in normaler Anzahl zu bilden, was sich klinisch in hyporegeneratorischer AnS.mie, Granulocytopenie, 40 Kt[n.Wschr.53.Jahrg.

Thrombocytopenie oder einer Kombination dieser H/imocytopenien fiul3ert. Eine Vielfalt yon Krankheitsbildern kommt ursfichlich in Frage: AuBer bei Panmyelopathien, kann eine Knochenmarksinsuffizienz auftreten bei all jenen Erkrankungen, bei denen das normale h/imopoetische Knochenmark durch andere Gewebe oder Zellsysteme verdrfingt wird, so bei Leukfimien, matignen Lymphomen, Plasmocytomen, ins Mark metastasierenden soliden Tumoren und bei Osteomyelosklerosen. Neben gezielter medikament6ser Therapie - wo m6glich - dieser Erkrankungen kommt der supportiyen (Transfusions-) Therapie mit Blutzellen in der Behandlung der Knochenmarksinsuffizienz zentrale Bedeutung zu. Die heute tibliche intensive Kombinations-Chemotherapie h/imatologischer Neoplasien und solider Tumoren ist wegen der hiermit verbundenen passageren Knochenmarkshypoplasie durch die Entwicklung der Transfusionen von Blutzellen erst m6glich geworden. Technische Fortschritte in der Separation zellul/irer Blutbestandteile, wie auch verbesserte Methoden zur serologischen Typisierung der einzelnen Blutzelltypen mit sich hieraus ergebenden vertieften Kenntnissen ihrer antigenen Eigenschaften haben eine rationell angelegte Substitutionstherapie bei Mangelzustfinden einzelner Blutzelltypen erm6glicht. In der vorliegenden Arbeit werden die technischen und immunologischen Grundlagen einer derartigen Substitutionstherapie dargestellt und die aus tierexperimentellen und klinischen Studien gewonnenen Erkenntnisse beschrieben.

Erythrocytentransfusionen Bei vielen Patienten mit Knochenmarksinsuffizienz ist mit der Notwendigkeit zu rechnen, Erythrocyten fiber lange Zeit substituieren zu mfissen. GrundsStzlich sind hier die fiir Erythrocytentransfusionen gel/iufigen Regeln zu beachten. Erythrocyten-Lang-

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zeitsubstitution wirftjedoch zusfitzliche Probleme auf, die ihre Ursache in dem Alloantigencharakter zellul/irer und plasmatischer Blutbestandteile haben (unter einem Alloantigen versteht man ein Antigen, das nach Ubertragung in ein anderes Individuum derselben Species zu einer Sensibilisierung, d.h. zur Ausbildung von Atloantik6rpern ffihren kann). Multipel mit Vollblut transfundierte Patienten entwickeln hfiufig derartige Alloantik6rper [23, 31] - die meist gegen Leukocytenoder Thrombocytenantigene gerichtet sind (s.u.) die dann zu den bei diesen Patienten hS.ufigen nichth/imolytischen Transfusionsreaktionen ffihren. Es ist deshalb angezeigt, bei knochenmarksinsuffizienten Patienten mit voraussehbarem lfingerwfihrendem Transfusionsbedarf eine Alloimmunisierung nach M6gtichkeit zu verhfiten, oder bei bereits bestehender Alloimmunisierung die Zufuhr der entsprechenden Antigene zu vermeiden.

Das ffir Bluttransfusionen wichtigste nicht-erythrocytfire Alloantigensystem wird durch die leukocytenund thrombocytengebundenen HL-A-Antigene dargestellt (siehe unten). Der Idealfatl wfire deshalb eine vollstfindige l~bereinstimmung yon erythrocytenkompatiblem Blutspender und -empf/inger auch in den HL-A-Antigenen, was jedoch angesichts des ungeheuren Polymorphismus des HL-A-Antigensystems [66] nur selten zu verwirklichen sein wird. Die Bestrebungen gingen deshalb dahin, alloantigenarme Erythrocytenkonserven durch Verwendung leukocyten- und thrombocytenarmen Blutes herzustetlen. Die in der einschlfigigen Literatur beschriebenen Methoden zur Herstellung von leukocyten- und thrombocytenarmem Blut sowie ihre klinisch-immunologische Bedeutung sind in Tabelle 1 zusammengefal3t. Es ist ersichtlich, dab weder die Entfernung des buffy coats (der Leukocyten- und Thrombocyten-

Tabelle 1. Verfahren zur Herstellung yon leukozyten- und thrombozytenarmem Blur + = h/iufig; ( + ) = selten; ( ~ ) = sehr selten; ~ = nicht beschrieben, keine Ver- VoIlblutfahren Derivat

HersteIlung

Erythrocytenverlust (Mittelwerte)

Reduktion der Leukocyten und Thrombocyten (Mittelwerte) Leukocyten

AlloTrans- Liteimmuni- fusions- raturhinsierung reaktion weise

Granulo- Lympho- Thrombocyten cyten cyten

1

Erythrozyten ohne buffy coat

ACD-stabilisiertes Vollblut zentrifugiert, Plasma und buffy coat entfernt

20-40%

40-80%

70-90%

+

+

76, 81, 83, 93

2

Gewaschene Erythrocyten

wie bei 1 ; zus/itzlich dreifache Waschung mit 0,9% NaCI-L6sung

20-40%

58-85%

89-93%

+

(+)

16, 18, 55, 73, 91, 93

3

HeparinFilterblut

Passage yon heparihisiertem Vollblut durch Kunststoffwollfilter

15 %

65 - 69 %

99%

34%

77. 86%

+

(+)

42.52, 73, "J6

Dextransedimentierte Erythrocyten

Dextran-ACD (CPD)Voltblut sedimentiert, 1Jberstand entfernt

20-35%

86-92%

90%

78%

86%

(+)

(~)

18, 43, 42,44, 73,83,93

Gefrorene Erythrocyten

Einfrier-Auftauverfahren von Erythrocyten

10-25%

8 5 - > 95%

85->95%

(525)

~

21,63, 75, 81, 83

Dextransedimentierte u. filtrierte Erythrocyten

wie bei 4; zus/itzliche Passage des Sedimentes durch Kunststoffwollfilter

20%

96%

Gewaschenes Filterblut

wie bei 3; zusfitzliche Waschung mit 0,9% NaC1-L6sung

20-35%

>95%

Oberdruckfiltrierte Erythrocyten

Passage yon Blutzellsuspensionen durch Baumwollfitter mittels ~berdruck

10%

>95%

98%

93%

97%

~5

~

42, 44, 45, 46

100%

80%

>95%

Z

(g

68, 76, 81, 39

9o%

N

;3

26, 32

H.-P. Lohrmannet al, : SupportiveTherapieder Knochenmarksinsuffizienz schicht) durch Zentrifugation mit oder ohne anschlief3ende Waschung (Verfahren 1 und 2), noch die Filtration yon Vollblut allein (Verfahren 3) oder die Dextransedimentationsmethode (Verfahren 4) zur Herstellung von Erythrocytenkonserven ffihren, die eine A1loimmunisierung gegenfiber HL-A-Antigenen oder eine Transfusionsreaktion bei alloimmunisierten Patienten verhindern k6nnten. Auch durch Verwendung gefrorener Erythrocyten lfil3t sich eine Alloimmunisierung nicht in allen Ffillen vermeiden. Bei Kombinationsverfahren, die eine Leukocytenfiltration einschlief3en (Verfahren 6 - 8 ) , scheinen jedoch weder Alloimmunisierung noch Transfusionsreaktionen vorzukommen. Darfiber hinaus konnten Goldmann u.Mitarb. [46] zeigen, dab bei Verwendung yon dextransedimentierten und anschliel3end filtrierten Erythrocyten (Verfahren 6; Routineverfahren in Ulm) eine Konversion der positiven serologischen Befunde prfiimmunisierter Patienten zu verzeichnen war.

Thrombocytentransfusionen Duke [30] zeigte bereits im Jahre 1910, daf3 durch Frischblut die Blutungsneigung thrombocytopenischer Patienten vermindert werden kann. Mit verbesserten technischen Methoden gelang es Dillard u.Mitarb. bei bestrahlten thrombocytopenischen Tieren [27], und Hirsch und Gardner bei thrombocytopenischen Patienten [62], durch f]bertragung yon thrombocytenreichem Blut die bestehende Blutungsneigung zu vermindern. Diese Befunde bildeten den Ausgangspunkt ffir ausgedehnte experimentelle und klinische Untersuchungen auf dem Gebiet der Transfusion von Thrombocyten. Zwischen der Thrombocytenkonzentration im peripheren Blut und der Blutungsneigung bestehen enge Korrelationen [40], wobei die H/iufigkeit klinisch manifester Blutungen bei Werten unter 50000/cram mit sinkender Thrombocytenzahl rasch zunimmt. Die Erwartung, dab Thrombocytentransfusionen durch Anhebung der Thrombocytenzahlen im peripheren Blut thrombocytopenische Blutungen verhindern bzw. therapeutisch gfinstig beeinflussen dfirften, wurde in einer Reihe klinischer Studien best/itigt [3, 17, 28, 36, 54] und stellt heute anerkanntes klinisches Wissen dar.

Indikationen zur Trans/usion yon Thrombocyten

Thrombocytensubstitution ist nur dann angezeigt, wenn die Throm bocytopenie Folge einer verminderten Thrombocytenbildung darstellt (d.h., Folge einer Knochenmarksinsuffizienz ist). Bei Thrombocytope-

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nien als Folge eines gesteigerten peripheren Thrombocytenverbrauchs (z.B. bei Immunthrombocytopenien, bei disseminierter intravasaler Gerinnung) dagegen ist Thrombocytensubstitution nur in ganz ausgew/ihlten Situationen (z.B. vor Splenektomie, bei Entbindungen) angezeigt und sinnvoll. Bei Thrombocytenbildungsst6rungen ist jede Blutung, die fiber petechiale Hautblutungen oder lokal leicht beherrschbare Blutungen (z.B. Epistaxis) hinausgeht, eine Indikation zu sofortiger Thrombocytensubstitution. Auftreten petechialer Blutungen sollte als Warnsignal verstanden werden, dal3 die ffir den Patienten tolerierbare Thrombocytenkonzentration im Blut unterschritten ist. Unter Anwendung dieses Grundsatzes lfil3t sich ffir die meisten Patienten eine individuelle kritische Thrombocytenkonzentration ermitteln, bei deren Unterschreitung prophylaktische Thrombocytentransfusionen anzustreben sind. Die Beachtung starrer Regeln, nach der einem Patienten bei Thrombocytenzahlen unterhalb eines bestimmten Wertes (hfiufig genannt wird eine Thrombocytenkonzentration von 20000/cram) Thrombocyten zu transfundieren sind,, l~il3t die individuell bei stark unterschiedlichen Thrombocytenzahlen liegende Blutungsschwelle auger acht. Ein solches Vorgehen stellt unseres Erachtens keine optimale prophylaktische Thrombocytensubstitution dar. Die Erfahrung lehrt allerdings, dab Thrombocytenwerte unter 10000/cmm nur von wenigen Patienten mit Knochenmarksinsuffizienz ohne Blutungszeichen toleriert werden.

Technik der Thrombocytensubstitution

Zur Notfallbehandlung thrombocytopenischer Blutungen kann erythrocytenkompatibles ACDFrischblut oder thrombocytenreiches ACD-Plasma verwendet werden. Ublicherweise, insbesondere wenn Thrombocyten eines Einzelspenders Verwendung finden oder wenn Langzeitsubstitution angestrebt wird, kommen nur Thrombocytenkonzentrate in Betracht. Bei ihrer Herstellung wird die Erkenntnis beriicksichtigt [5, 78], dab die Bitdung yon Thrombocytenaggregaten im sauren Milieu erschwert ist: In ein ACD enthaltendes Mehrfach-Beutelsystem werden 500ml ven6ses Blut ( = eine Einheit) abgenommen; durch Differentialzentrifugation wird zun~ichst ein thrombocyten- (und leukocyten-)reiches Plasma von den Erythrocyten abgetrennt, bevor durch einen weiteren Schritt die Thrombocyten (und mit ihnen als ,,Verunreinigung" die Leukocyten) durch Zentrifugation konzentriert werden (,,Split-ACD-Technik") [19]. Das tiberstehende Plasma und die Erythrocyten werden an den Spender zurtickgegeben, worauf das Verfahren

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von neuem beginnt. Thrombocytenkonzentrate sollten unmittelbar nach Herstellung transfundiert werden. Kompatibilitfit einer Thrombocytentransfusion lfil3t sich durch den Anstieg der Thrombocytenzahlen im peripheren Nut nach Transfusion bestimmen. Ublich ist die Zfihlung eine Stunde nach Transfusionsende; da jedoch ein tanganhaltender Thrombocytenanstieg therapeutisch effektiver ist, erscheint eine am Tag nach Thrombocytentransfusion durchgeffihrte Thrombocytenzfihlung eher sinnvoll. Bei Verwendung der oben geschilderten Split-ACD-Technik 1/it3t sich unter optimalen Bedingungen mit den aus einer Einheit Blut gewonnenen Thrombocyten ein durchschnittlicher Thrombocytenanstieg von 12000 bis 15000/ cram, berechnet auf eine fiktive K6rperoberflfiche von 1 m 2, erzielen [53, 102]. Bei schwerer Knochenmarksinsuffizienz ohne Alloimmunisierung des Empffingers gegen Spenderantigene mfissen im allgemeinen zweimal pro Woche die aus 4 Einheiten Blut gewonnenen Thrombocytenkonzentrate transfundiert werden.

Antigenizitiit yon T h r o m b o c y t e n

Fr/dhere Beobachtungen [4, 82] sprachen daffir, dab der Anteil der nach Transfusion zirkulierenden Thrombocyten h6her war bei Verwendung yon im AB0-System kompatiblen Spendern, wfihrend Kompatibilitfit im Rhesus-System ohne Bedeutung erschien [41, 82]. Neuere Untersuchungen [72] konnten jedoch die Uberlegenheit AB0-kompatibler gegenfiber AB0inkompatiblen Thrombocytenspendern nicht bestfitigen. Ein zentrales Problem der Thrombocytensubstitution ist die regelm/il3ig auftretende Alloimmunisierung. Man versteht hierunter die Erscheinung, dab multipel transfundierte Thrombocytenempfgnger innerhalb weniger Wochen [53] gegen ihnen fremde Spenderantigene auch in vitro nachweisbare [6] Antik6rper entwikkeln, welche die Wirksamkeit weiterer Thrombocytentransfusionen zunehmend einschr~inken. Sensibilisierung gegen Alloantigene kann auch durch Erythrocyten- oder Granulocytentransfusionen erfolgen. Zwischen der Anzahl der sensibilisierenden Thrombocytentransfusionen und der Hfiufigkeit und dem Spektrum antithrombocyt~irer Alloantik6rper bestehen enge Beziehungen [6, 8, 88]. Antithrombocytfire Antik6rper ffihren dazu, dab der Thrombocytenanstieg nach Transthsion immer mehr nachl/iBt und die intravasale Verweildauer transfundierter Thrombocyten immer kfirzer wird [85, 88], um schlieBIich bei stark alloimmunisierten Patienten nur noch Minuten zu betragen [1]. In einer derartigen Situation lassen sich thrombocytopenische Blumngen durch Transfusion

von Thrombocyten nichtausgewfihlter Spender nicht mehr verhindern bzw. behandeln. Yankee u.Mitarb. [53, 102] zeigten, dab man auch bei stark alloimmunisierten thrombocytopenischen Patienten durch Auswahl geeigneter Spender effektive Thrombocytensubstitution durchffihren kann. Diese Autoren beobachteten bei stark alloimmunisierten Patienten dann normale Thrombocytenanstiege nach Transfusion, wenn es sich bei den Spendern um sotche Geschwister handelte, deren lymphocytfire Histokompatibilitfits (HL-A)-Antigene mit denen des Patienten identisch waren. Thrombocyten histoinkompatibler (HL-A-nichtidentischer) Geschwister ffihrten demgegenfiber zu keinem Anstieg nach Transfusion in alloimmunisierte Patienten. Die HL-A-identischen Geschwister konnten fiber lange Zeit (mehr als 4 Jahre; Yankee, R.A. : Pers6nliche Mitteilung) als effektive Thrombocytenspender eingesetzt werden, ohne dal3 es beim Empffinger zu einer Alloimmunisierung kam. Inzwischen wurde yon verschiedenen Gruppen [1, 60, 72, 95, 100, 101] gezeigt, dab auch die Thrombocyten nicht-verwandter HL-A-identischer oder HL-A-kompatibler Spender bei alloimmunisierten Patienten zu normalem Transfusionsanstieg und normaler intravasaler Thrombocytenlebenszeit f/dhren, und dab so Patienten mit Knochenmarksinsuffizienz langfristig mit Thrombocyten supportiv behandelt werden k6nnen. Gelegentlich beobachtete nachlassende Thrombocytenanstiege nach Transfusion yon Thrombocyten HL-A-kompatibler, nicht-verwandter Spender lassen sich durch Entfernung der im Thrombocytenkonzentrat enthaltenen Leukocyten mittels Differentialzentrifugation korrigieren [59]; hier sind offenbar gegen Leukocytenantigene gerichtete Antik6rper ffir eine sekund~ire Vernichtung von an sich kompatiblen Thrombocyten verantwortlich (sog. ,,innocent bystander"Mechanismus). Diese Befunde sprechen daf/dr, dab HL-A-Antigene die ffir Transfusionszwecke wichtigsten Thrombocytenantigene darstellen. Pl~!ttchenspezifi~che Antigene [92] ffihren, wohl wegen ihrer/dl~eraus weiten Verbreitung in der Bev61kerung, nur selten zur Alloimmunisierung und haben daher nur untergeordnete Bedeutung ffir Thrombocytentransfusionen. Die vorstehenden Ausffihrungen zeigen, dab die meisten der mit Thrombocytentransfusionen verbundenen medizinisch-immunologischen Fragen als gel6st betrachtet werden dfirfen. Im Vordergrund der Problematik der Thrombocytentransfusionen stehen heute organisatorische Fragen. Die Gewinnung eines Thrombocytenkonzentrates aus 4 Einheiten Blut dauert etwa 3 Std; dies macht die Betastung deuttich, welche die Prfiparation von Thrombocytenkonzentraten ffir eine Blutbank bedeutet. Um f/dr die Mehrzaht

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der Patienten eine ausreichende Anzahl HL-A-kompatibler Spender zu finden, ist es wegen des aul3erordentlichen Polymorphismus des HL-A-Antigensystems notwendig, mehrere Tausend potentielle Thrombocytenspender HL-A-typisiert zu haben. Dies wirft finanzielle und personelte Probleme auf. Eine fiberregionale, nationale oder internationale Kooperation zwischen Blutbanken mag helfen, diese logistischen Probleme zu 16sen.

in entzfindliche Exsudate aus und zeigen reduzierte Phagocytosef/ihigkeit und Bakterizidie in vitro [35, 37]. HL-A-Antigene konnten als das ffir Transfusionszwecke wichtigste Alloantigensystem menschlicher Granutocyten wahrscheinlich gemacht werden [48, 61], w~thrend die Bedeutung granulocytenspezifischer Antigene [67, 96] zu bestimmen bleibt.

Granuloeytentransfusioncn

Erythrocyten-Kompatibilitfit ist erforderlich, weil bei jeder Granulocytentransfusion eine erhebliche Menge von Erythrocyten mitfibertragen wird. Antik6rper gegen Spenderleukocyten sollten, zur Vermeidung potentiell geffihrlicher Transfusionsreaktionen (s.u.), im Empf~ngerserum nicht nachweisbar sein. Da die Wahrscheinlichkeit einer vertrfiglichen und wirksamen Granulocytentransfusion mit dem Grad der Histokompatibilitfit zwischen Spender und Empffinger steigt, werden vielerorts Familienangeh6rige Fremdspendern vorgezogen [20]. Wegen besserer Motivation sind Familienangeh6rige daneben auch eher bereit, die Unannehmlichkeiten der mit einer Granulocytenspende verbundenen MaBnahmen auf sich zu nehmen.

Der mit zunehmender Verbreitung yon Thrombocytentransfusionen verbundene Rfickgang letater h/imorrhagischer Komplikationen liel3 Infektionen zur hfiufigsten unmittelbaren Todesursache von Patienten mit Knochenmarksinsuffizienz werden [51, 56, 64, 71]. Neutrophile Granulocytenzahl i im peripheren Blur und Inzidenz bakterieller Infektionen sind eng korreliert [7, 9, 64]: Bei Neutrophilenkonzentrationen von weniger als 500/cram nimmt die H/iufigkeit bakterieller Infektionen stark zu. Gram-positive Infektionen bei neutropenischen Patienten sind dutch den Einsatz der modernen Antibiotica allein hfiufig zu beherrschen. Gram-negative Septik/imien lassen sich auch durch die neueren Antibiotica - wie Gentamycin, die Cephalosporine oder die halbsynthetischen Penicilline - nur bei weniger als der Hfilfte der Patienten kontrollieren [7, 10, 51], wfihrend ihre Prognose bei normalen Granulocytenzahlen weitaus gfinstiger erscheint [74, 99]. Die Prognose einer gram-negativen Septik/imie neutropenischer Patienten verbessert sich, wenn es gleichzeitig mit Antibioticatherapie zu einem Granulocytenanstieg kommt [7, 9, 10, 98]; dies weist nachdrficklich auf die Bedeutung der Granulocyten zur Uberwindung einer Septik/imie hin. Diese Beobachtungen legten den Versuch yon Granulocytentransfusionen zur Prophylaxe und/oder Therapie bakterieller Infektionen granulocytopenischer Patienten nahe. Die kurze intravasale Verweildauer und die ungeheure Menge der beim Gesunden t/iglich neugebildeten Granulocyten [1 i] wiesen auf Schwierigkeiten zur Beschaffung ausreichender Granulocytenmengen und auf die Notwendigkeit zumindest tfiglicher Granulocytensubstitutionen bin. Antigenizitiit yon Granulocyten Polytransfundierte Patienten entwickeln Antik6rper gegen Spenderleukocyten [23, 65, 79]. In der Gegenwart derartiger Antik6rper zirkulieren Spendergranulocyten nicht im Empffingerkreislauf, wandern nicht 1 Im folgendensind mit ,.Granulocyten" neutrophile Granutocyten gemeint.

SpenderauswahI

Techniken der Granulocytengewinnung Anfangs wurden Granulocyten durch Plasmapheresetechniken aus Spenderblut konzentriert; um quantitativ bessere Ausbeuten zu erzielen, wurden vor allem Patienten mit chronisch myeloischer Leukfimie (CML) mit hohen peripheren Granulocytenzahlen als Spender herangezogen [37, 77, 84]. Die Entwicklung des NCIIBM-Blood Cell Separators [14, 38] erlaubte es, Granulocytenkonzentrate durch Differentialzentrifugation in einem geschlossenen System mit kontinuierlichem Blutflul3 zu sammeln. Diese Sammeltechnik, zun/ichst ebenfatls bei CML-Spendern untersucht [15], erm6glicht die Kollektion ausreichender Granulocytenzahlen auch bei gesunden Spendern [50, 51]. Die Filtrations-Leukapherese [29] nutzt die - in Abwesenheit divalenter Kationen reversible - Adh/irenz von Granulocyten an fremden Oberflfichen aus: Hier wird in einem geschlossenen System mit kontinuierlichem veno-ven6sem BlutfluB heparinisiertes Blut fiber eine mit Nylonwolle ausgeffillte S/iule (Leukopak) geleitet, was unter geeigneten Bedingungen zur Kollektion von mehr als 70% der durchfliel3enden Granulocyten ffihrt [57]. Funktion gesammeIter Granulocyten In vitro besitzen durch Plasmapherese oder mit dem Blood Cell Separator gewonnene Granulocyten

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normale Viabilitfit, Phagocytoseffihigkeit und intracellulfire Bakterienabt6mng [5t, 87]. Durch FiltrationsLeukapherese gesammelte Granulocyten zeigten normaIe [29, 89], aber auch leicht eingeschrfinkte [25, 57] in vitro-Funktionen. Bei granulocytopenischen Patienten wurde die Auswanderung transfundierter Granulocyten yon normalen wie auch von CML-Spendern in entzfindliche Exsudate gesichert [35, 51]; die Zellen zeigten Phagocytoseaktivit/it in Blut und Exsudaten des Empffingers [35, 51, 86]. Untersuchungen an granulocytopenischen Tieren lieBen erkennen, dab Transfusionen yon Granulocyten den Verlauf inokulierter Septikfimien zu findern verm6gen [25, 33, 34, 89]. In einer Studie an Hunden m i t strahleninduzierter Granulocytopenie wurde der Wert prophylaktisch gegebener Granulocytentransfusionen als Zusatzbehandlung zu Gentamycin bei inokulierter Pseudomonas-Pneumonien demonstriert [221. Erste klinische Untersuchungen [37, 77, 84] lieBen einen m6glichen Wert yon CML-Granulocyten in der Therapie bakterieller Infektionen granulocytopenischer Patienten erkennen. Der bisher iiberzeugendste Bericht fiber den Wert von Granulocytentransfusionen bei gram-negativen Septikfimien granulocytopenischer Patienten wurde yon Graw u.Mitarb. [51] mitgeteilt. Bei Transfusion Cell-Separator- und Leukopak-gesammelter Granulocyten normaler Spender beobachteten diese Autoren eine sieh mit der Anzahl tfiglicher Granulocytentransfusionen verbessernde Uberlebensrate ihrer Patienten : Wfihrend 26% einer vergleichbaren, nichttransfundierten, allein antibiotisch behandelten Kontrollgruppe ilberlebten, iiberstanden atle t2 der antibiotisch behandelten und zusfitzlich an vier oder mehr aufeinanderfolgenden Tagen transfundierten leukopenischen Patienten ihre SeptikS.mie. Frfihzeitiger Beginn der Granulocytentransfusionen schien zur Verbesserung der Prognose beizutragen. Klinisehe Untersuchungen fiber den Wert prophylaktisch gegebener Granulocytentransfusionen wfihrend neutropenischer Episoden, zur Vermeidung der Entwicklung spontaner bakterieller Infektionen, stehen aus. Logistische Schwierigkeiten schlieBen jedoch prophylaktische Langzeitsubstitutionen mit Granulocyten, wie sie etwa mit Thrombocyten durchgef/ihrt wird, aus. Unstimmigkeiten bestehen fiber Vertr/igtichkeit und Wirksamkeit Leukopak-gesammelter Granulocyten. Einige Autoren [58] beobachteten bei ihrer Verwendung geh/iuft Transfusionsreaktionen, geringeren Granulocytenanstieg [57, 581 und eine reduzierte intravasale Verweildauer [57]; trotzdem aber scheinen sie im Tierexperiment therapeutisch wirksam zu sein

(Dale, D., Graw, R.G. : Pers6nliche Mitteilung). Die gefahrlose Verwendbarkeit und funktionelle Vollwertigkeit Leukopak-gesammelter Granulocyten bleibt daher zu bestimmen. Nach gegenwfirtigem Erkenntnisstand sind Granulocytentransfusionen als experimentelle Therapieform anzusehen. Oben angeffihrte klinische [7, 9, 10, 98] und tierexperimentetle [25] Studien tassen Granulocytentransfusionen derzeit am ehesten dann angezeigt sein, wenn es gilt, eine kurzzeitige Knochenmarksinsuffizienz zu fiberbrficken - also vor allem bei cytostaticainduzierten Granulocytopenien. Prospektive, randomisierte Studien an neutropenischen Patienten milssen weiteren Aufschlul3 geben fiber den Wert transfundierter Granulocyten unterschiedlichen Kollektionstyps in Prophylaxe und Therapie bakterieller Infektionen, und weitere Fragestellungen beantworten - Z.B. : Verhinderung einer Septikfimie bei lokalisierten Infektionen granulocytopenischer Patienten durch Granulocytentransfusionen ?

Komplikationen yon Blutzelltransfusionen

Hfimolytische Transfusionsreaktionen nach Erythrocytenpr/iparationen lassen sich durch Beachtung der hier gfiltigen Regeln vermeiden. Der fibtiche Typ der Reaktion nach Transfusion unvertr/iglicher Leukocyten ist eine in den ersten Stunden danach auftretende, h/iufig durch Fr6steln oder Rfickenschmerzen eingeleitete Fieberreaktion. Das Spektrum der nach Transfusion vofi inkompatiblen Granulocyten m6glichen Reaktionen zieht sich aber hin bis zu lebensbedrohlichen Bildern, bei denen Zyanose, Dynspnoe, Hypotonie, zusammen mit dem r6ntgenologischen Befund eines Lungen6dems, auftreten [94, 97]. Diese schweren pulmonalen Reaktionen, wie auch die Mehrzahl der leichteren febrilen Transfusionsfolgen, lassen sich auf die Existenz von Leukocytenantik6rpern zurfickfiihren [12, 13, 47, 80]; aber auch bei negativem Ausfall leukocytfirer Antik6rper-Suchtests sind febrile Transfusionsreaktionen keine Seltenheit, was auf derzeit nicht erfai3bare antileukocyt/ire Antik6rper (inkomplette Antik6rper? [65]) oder auf Alloimmunisierung gegen Plasmaproteine hinweist. Nach Thrombocytentransfusionen auftretende febrile Reaktionen lassen sich durch Abtrennung der Leukocyten aus Thrombocytenkonzentraten beseitigen [59]; offenbar handelt es sich hier, wie bei febrilen Reaktionen nach Erythrocytentransfusionen [2, 12, 13, 80], um Reaktionen gegen inkompatible Leukocyten. Eine getegentlich beobachtete Folge der Transfusion allogener Leukocyten war das Angehen m i t -

H.-P. Lohrmann el al. : Supportive Therapie der Knochenmarksinsuffizienz

transfundierter h/imopoetischer Stammzellen beim Empffinger [69, 70, 84]. Um bei immunsupprimierten Patienten (z.B. bei cytostatikabehandelten Leukfimiepatienten) der m6glichen Entwicklung einer potentiell lebensgeffihrlichen Graft-versus-host-Reaktion nach Transfusion allogener Leukocyten [49, 90] vorzubeugen, wird deshalb routinem/il3ige Bestrahlung aller Blutprodukte (auch der sog. ,,leukocytenarmen Pr/iparationen") vor Transfusion mit 1 500 rad empfohlen. Diese Strahlendosis beeintrfichtigt nicht die Funktion der zu transfundierenden Blutzellen, verhindert aber die Proliferation hierzu bef/ihigter immunkompetenter Spenderzellen im Empffingerorganismus.

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