Op het lab is een heel pakket aan testen beschikbaar om de oorzaak van een anemie (bloedarmoede) op te sporen.

Wat onderzoeken jullie precies?

In ons laboratorium kijken we naar alle erfelijke aandoeningen die kunnen spelen bij rode bloedcellen, zoals b.v. thalassemie, sikkelcelziekte, enzymtekorten en membraanafwijkingen. Sferocytose is een van die membraanafwijkingen. Als een kind, of soms ook een volwassene, met anemie (bloedarmoede) verdacht wordt van sferocytose, wordt het bloed naar ons gestuurd voor onderzoek. Wij beginnen dan vaak met het bloedbeeld.

Wat zie je in het bloedbeeld?

De meeste mensen met sferocytose hebben een licht microcytair bloedbeeld. Microcytair wil zeggen dat de bloedcellen kleiner zijn dan normaal. Ze zijn ook hyperchroom (sterk gekleurd) omdat zij goed gevuld met zijn met hemoglobine. Het zijn dus kleine donkere celletjes. Als je een normale rode bloedcel onder de microscoop bekijkt, heeft die een mooie, ronde, platte vorm met een holte in het midden. Als je sferocytose hebt, is een deel van de rode bloedcellen veranderd in kleine donkere bolletjes, de sferocyten.

Waarom is de rode bloedcel bij sferocytose kleiner dan normaal?

De rode bloedcel is normaal plat en hol en heeft een heel groot membraanoppervlak (het membraan is een dun vlies om de cel heen). Zo kan de rode bloedcel makkelijk zuurstof opnemen in de longen en afgeven in de kleine bloedvaatjes in de organen. Maar bij sferocytose is het skelet van de cel niet meer helemaal intact en is de rode bloedcel een belangrijk deel van zijn membraan verloren. Hij wordt daardoor iets kleiner, en om toch ongeveer dezelfde inhoud te behouden, verandert de cel in een bolletje. De concentratie van hemoglobine neemt wat toe en daardoor wordt de rode bloedcel klein, rond en donker. Dat stellen we vast met behulp van een hematologische celteller, en het is ook onder de microscoop te zien.

Dus door naar het bloedbeeld te kijken kun je de diagnose sferocytose stellen?

Niet altijd, omdat de milt, als die goed werkt, de sferocyten uit het bloed verwijdert. Dan zie je dus veel minder sferocyten in de bloedsomloop dan er eigenlijk worden aangemaakt, en daardoor kan het lijken alsof er niks aan de hand is. In de meeste gevallen kunnen we die sferocyten wel terugvinden in het bloedbeeld, maar soms dus niet.

Zijn er nog andere diagnostische hulpmiddelen?

Dat was lang lastig omdat de toen gebruikte testen op basis van osmotische fragiliteit van de sferocyten niet erg gevoelig en niet specifiek voor alleen sferocytose waren. Totdat we dertig jaar geleden antistoffen in konijnen hebben ontwikkeld tegen het eiwit spectrine dat in het skelet van de rode bloedcellen zit. Met die antistoffen hebben we een test kunnen maken waarmee we de hoeveelheid spectrine in de rode bloedcellen kunnen meten. Twee van de drie mensen met sferocytose hebben een duidelijk verlaagde hoeveelheid spectrine. Als de spectrine dus verlaagd is, heb je altijd sferocytose, dat weten we zeker. Deze test wordt nog steeds gebruikt.

Hoe stel je de diagnose bij de rest?

We hebben nog een heel pakket aan testen. Naast het bloedbeeld kijken we bijvoorbeeld naar de osmotische resistentie (bij osmose stroomt het water van een gebied met een lage concentratie opgeloste stoffen naar een gebied met een hoge concentratie opgeloste stoffen). We brengen de rode bloedcellen in een oplossing met een lage zoutconcentratie en wat glycerol. De rode bloedcel neemt water op en gaat opzwellen. Als de rode bloedcel veel membraan heeft, kan hij goed opzwellen, maar als de cel minder membraan heeft (zoals dat bij sferocytose het geval is), dan kan hij minder groot opzwellen en knapt hij op een gegeven moment. Dat proces kunnen we in een fotometer zichtbaar maken. Sferocyten gaan dus eerder stuk in een osmotisch lage oplossing dan gezonde rode bloedcellen. We kijken ook naar een kleuring op de buitenkant van de rode bloedcellen, de EMA-kleuring. Dit is een kleurstof die zich bindt aan structuren op de buitenkant van de rode bloedcel. Die structuren zijn onderdeel van de membraan en het cytoskelet dat vorm geeft aan de rode bloedcel. Bij patiënten met sferocytose bindt zich veel minder kleurstof. Dus als zich minder kleurstof bindt, kun je denken aan sferocytose.

Zijn er nog andere diagnostische mogelijkheden?

We kijken ook naar de vervormbaarheid van de rode bloedcellen. Rode bloedcellen staan constant bloot aan schuifspanning (shear stress) door de stroming van het bloed in het vaatstelsel. Als de rode bloedcellen door haarvaten met een kleinere diameter dan hun eigen diameter heen stromen, komen de zij in aanraking met de vaatwand. Hierdoor veranderen de rode bloedcellen van vorm zodat ze toch door de kleinere bloedvaatjes heen kunnen.

Hoe kun je die vervormbaarheid meten?

Dat kan op twee manieren. Allereerst in een isotone oplossing (oplossing met gelijke osmotische waarde als die van de rode bloedcel). Dat doen we met een speciaal apparaat, de ARCA (automated rheoscope cell analyzer). Met een microscoop kijken we naar de vervormbaarheid van de rode bloedcellen in een vloeistofstroom. We brengen de rode bloedcellen op een kleine afstand tussen twee plaatjes die ten opzichte van elkaar bewegen. In die ronddraaiende vloeistofstroom rekken de cellen zich uit tot de vorm van een sigaar. Als de rode bloedcel groot en soepel is met veel membraan, dan vervormt de cel tot een lange sigaar. Maar een sferocyt die weinig membraan heeft, vervormt tot een klein sigaartje. We kunnen dan meten hoeveel sferocyten in iemands bloed zitten. Omdat de cellen langzaam naar buiten bewegen, komen er steeds weer nieuwe cellen in beeld. Zo kunnen we een groot aantal afzonderlijke cellen onderzoeken om zo bijvoorbeeld de aanwezigheid van subpopulaties van sferocytose te bepalen, elk met hun eigen vervormbaarheid. Dat doen we met behulp van imaging software.

En de tweede manier?

We kunnen de vervormbaarheid ook meten bij verschillende osmotische waarden (de hoeveelheid opgeloste stoffen in een bepaalde vloeistof). Dat doen we met een apparaat dat de Lorrca (laser-assisted optical rotational red cell analyzer) heet, ofwel de osmoscan. Daarmee kunnen we in een grafiek (curve) de vervormbaarheid uitzetten tegen de osmotische waarde van de oplossing waarin die rode bloedcellen zitten. Die grafiek heeft een heel specifieke vorm voor gezonde cellen, maar ook voor sferocyten en voor elliptocyten, dat is weer een ander membraandefect. Of voor patiënten met andere oorzaken van bloedarmoede. Deze karakteristieke patronen kun je gebruiken om het vermoeden op een ziektebeeld te bepalen.

Bij de Lorrca verander je dus continu de osmotische waarde van de oplossing?

Dat is juist. Als de oplossing isotoon is, zoals in bloed, dan heeft de rode bloedcel een maximale vervormbaarheid. Als de oplossing wateriger is, dan zwelt rode bloedcel op en wordt hij minder vervormbaar. Is de oplossing zouter, dan krimpt de cel, laat hij water los en wordt hij minder vervormbaar. Bij de continue meting van de vervormbaarheid bij oplopende osmotische waarden kun je dan een curve krijgen die bv. heel goed past bij sferocytose, of bij een ander ziektebeeld.

Wat is het verschil tussen de Lorrca en de Arca?

Bij de Lorrca-osmoscan kijk je naar de gemiddelde waarde van alle cellen, dus niet naar subpopulaties van sferocyten. Het grote voordeel is dat je bij verschillende osmolariteiten meet. Met de Arca kijk je met de microscoop naar elke individuele cel die voorbijkomt. Als je al die cellen beoordeelt met behulp van imaging software, kun je vaststellen dat sommige rode bloedcellen van een patiënt kenmerken van een sferocyt vertonen en andere niet. Dat heeft soms voordelen.

Wat doe je met de uitkomst van al deze testen?

We kijken dus naar de bloedwaardes, maken een uitstrijkje, kleuren de cellen en kijken met het oog hoe die cellen eruitzien. Zijn het sferocyten of zien we een ander type cel. We hebben de EMA-test en de osmoscan gedaan, spectrine gemeten, en kijken dan of dit alles op een consistente manier wijst op sferocytose. Maar sferocytose verloopt bij de ene patiënt ernstiger dan bij de ander. Dat betekent dat er ook een verschil is in de uitkomst van de testen. Als we iets geks zien wat niet klopt bij het beeld dat we doorgaans zien bij sferocytose, dan gaan we over tot moleculair vervolgonderzoek.

Wat houdt dit moleculair vervolgonderzoek in?

We nemen een aantal bekende genen (genpanel) die coderen voor cytoskeleteiwitten van de rode bloedcel en wat andere genen waarvan we weten dat als er wat aan mankeert, dit soms verward kan worden met sferocytose. Die genen bekijken we in detail. De betekenis van alle genetische varianten die we aantonen zoeken we uit door gebruik te maken van de meest recente kennisbestanden voor moleculaire genetica. Soms is het heel duidelijk, maar soms ook heel moeilijk. Juist bij sferocytose zijn bijna alle varianten familiespecifiek, elke familie heeft weer een andere variant. Per familie heeft dat ook weer andere gevolgen. Dus je spreekt bij sferocytose eigenlijk niet over één ziekte, het klinisch beeld kan enorm variëren. Ook bij overerving. Als een ouder een dominante vorm heeft, erft het kind deze over, maar er zijn ook autosomale recessieve vormen. Als beide ouders deze vorm hebben, mankeren ze zelf niets, maar kunnen hun kinderen wel sferocytose krijgen. Ook kan er soms een spontane mutatie optreden.

Hoe vaak komt sferocytose voor?

We denken dat een op de tweeduizend mensen een vorm van sferocytose heeft. Het merendeel heeft een milde vorm die we jaren geleden niet eens konden diagnosticeren. Dat werd toen afgedaan als een milde bloedarmoede. Met de huidige testen, en zeker met het genetisch (goedgekeurd) onderzoek, weten we dat sferocytose meer voorkomt dan we tien of twintig jaar geleden dachten.

Krijgen jullie nog andere verzoeken voor bloedonderzoek?

Het Laboratorium voor Rode Bloedceldiagnostiek krijgt uit het hele land aanvragen voor onderzoek bij bloedarmoede. Er zijn nu eenmaal veel onverklaarde hemolytische anemieën (bloedarmoede) die niet reageren op ijzertherapie. Voor alleen al de membraanafwijkingen krijgen we het bloed van zo’n acht patiënten per week, waarbij we vaak iets vinden. Ook zijn artsen zich steeds meer bewust dat het misschien om een bijzondere oorzaak als sferocytose kan gaan. We vinden ook andere membraanstoornissen, zoals elliptocytose (ovalocytose). Deze komen in het mediterrane gebied, en ook in Afrika, regelmatig voor omdat zij een relatieve bescherming geven tegen overlijden aan malaria. De meeste elliptocytose-gevallen zijn niet ernstig, maar enkele vormen van elliptocytose zijn dat wel. Soms gaat het om een heel ernstige hemolytische anemie, bijvoorbeeld bij een kind waarvan beide ouders elliptocytose hebben of drager zijn van een membraanafwijking waar ze zelf geen last van hebben. Zo’n ernstige afwijking is bv. pyropoikilocytose, waarbij je sterk gefragmenteerde rode bloedcellen ziet naast wat ellipsvormige bloedcellen. Met behulp van moleculaire diagnostiek kunnen we de oorzaak van deze anemieën vaststellen.

Waar moet een laboratoriumdeskundige nog meer op letten?

Of je vreemde dingen ziet, zoals een klinisch beeld dat ernstiger is dan je zou verwachten op basis van een hemoglobineafwijking, enzym of een membraanafwijking. Dan zou het kunnen gaan om een combinatie van afwijkingen. Een membraanafwijking met een hemoglobineafwijking of een enzymafwijking. Bijvoorbeeld Glucose-6-fosfaat-dehydrogenase (G6PD)-deficiëntie met elliptocytose dat in dezelfde Afrikaanse regio’s voorkomt. Of G6PD-deficiëntie in combinatie met een hemoglobinopathie zoals sikkelcelziekte omdat beide afwijkingen een soort bescherming tegen malaria geven. Alle combinaties zijn eigenlijk mogelijk, en daar moet de laboratoriumdeskundige alert op zijn.