title: Einfluss einer kontrollierten Stabilisatorzuführung während der Spende auf die Lagerungseigenschaften leukozytendepletierten Vollblutes
title: The influence of maintaining the correct whole blood-to-anticoagulant ratio during donation on the quality of leukoreduced whole blood
Creators: name: Lukow, Christian
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2015
Subjects: Rheologie
Erythrozyten, Verformbarkeit
Koagulation
Aggregation
Blutspende
Blutlagerungsschaden
erythrocyte deformability, erythrocyte aggregation
Blutsammlungsschaden
Medical sciences, Medicine
Medizin, Gesundheit
whole blood
lesion of collection
Bluttransfusion , Vollblut
Gerinnung
lesion of storage
Blutströmung

description: Hintergrund: Die Transfusion von
      Blutkomponenten und Vollblut ist ein essentieller Bestandteil
      lebensrettender und lebenserhaltender Maßnahmen. In den
      entwickelten Industrienationen erfolgte in den 1970er und
      1980er Jahren der Übergang von der Vollblutspende zur
      Blutkomponentenspende. Die Vollblutspende hat jedoch
      weiterhin einen Stellenwert bei der autologen Eigenblutspende
      und in Ländern der dritten Welt, in welchen die logistischen
      Gegebenheiten für die aufwendige Blutkomponentenspende nicht
      vorliegen. Zudem gewinnt in heutiger Zeit die Verwendung von
      – insbesondere frischem – Vollblut im klinischen Zustand
      einer massiven Hämorrhagie, im schweren hämorrhagischen
      Schock als auch bei einer Koagulopathie wieder vermehrt an
      Interesse. In der transfusionsmedizinischen Forschung
      bestehen fortwährend Bemühungen, die Qualität von
      Blutprodukten stetig weiter zu verbessern und somit auch die
      Dauer ihrer Lagerungsfähigkeit auszuweiten. Gibson et al.
      beschrieben 1956 den so genannten Sammlungsschaden („lesion
      of collection“). Bei der Blutsammlung in dem Antikoagulanz-
      und Konservierungsmedium ACD zeigten die Erythrozyten in den
      ersten 100 ml ein deutlich geringeres
      Posttransfusionsüberleben als der Durchschnitt aller
      Erythrozyten der gesamten Transfusionseinheit. Gibson et al.
      führten diese Beobachtung auf die schädigende Wirkung der
      hohen Citrat-Konzentration der in den Blutbeuteln vorgelegten
      ACD-Lösung zurück (1). Später registrierten Matthes et al.
      bei Blutsammlung mit dem Zellseparator MCS 3P® (Haemonetics
      Corp., USA), einem Apherese-system, eine bessere Bewahrung
      der erythrozytären ATP- und 2,3-DPG-Konzentrationen im
      Vergleich zur Blutsammlung mittels konventioneller
      Blutsammelwaagen (2). Bei der Apheresetechnik wird das
      gesammelte Blut kontinuierlich mit der Antikoagulanzlösung in
      einem konstanten Konzentrationsverhältnis vermischt und
      stellt somit eine schonendere Blutsammlung dar. Ausgehend von
      diesen Beobachtungen bestand die Fragestellung der
      vorliegenden ABC-Studie darin, ob durch die kontinuierliche
      Zuführung des Antikoagulanz- und Konservierungsmediums CPDA-1
      zum gesammelten Vollblut die Qualität des anschließend
      gelagerten Vollblutes besser bewahrt werden könnte als bei
      Vollblut, das in einen Blutbeutel mit einer vorgelegten
      CPDA-1-Antikoagulanzlösung gesammelt wird. Da sich in
      jüngerer Zeit Studien mehren, in welchen negative
      Auswirkungen von Bluttransfusionen auf den
      Empfängerorganismus, eine erhöhte Morbidität und Mortalität
      publiziert wurden, welche möglicherweise auf die
      intrinsischen Eigenschaften der gelagerten Erythrozyten mit
      Beeinträchtigung der Mikrozirkulation zurückzuführen sind,
      wurden in der vorliegenden Studie rheologische Untersuchungen
      der Erythrozyten-verformbarkeit und Erythrozytenaggregation
      eingeschlossen. Material und Methoden: Die als randomisierte
      Kontrollstudie konzipierte Untersuchung umfasste in beiden
      Gruppen jeweils 20 Untersuchungseinheiten. In der ABC-Gruppe
      wurde Vollblut mit der ABC®-Waage (MacoPharma, Frankreich)
      gewonnen. Bei der ABC®-Waage wurde mittels eines
      Rollerpumpensystems die CPDA-1-Lösung kontinuierlich in
      gleichbleibender Konzentration dem gewonnen Vollblut
      beigemengt. Die Blutsammlung in der konventionellen Gruppe
      erfolgte mit der Blutentnahmewaage Compomixer M2® (Fresenius
      HemoCare, Deutschland), bei der mithilfe der Schwerkraft
      Spendeblut in einen mit CPDA-1-Antikoagulanzlösung
      vorgelegten Beutel floss. Anschließend erfolgte nach zwei
      Stunden bei allen Untersuchungseinheiten eine
      Leukozytendepletion. Der Untersuchungszeitraum erstreckte
      sich über 49 Lagerungstage. An den Lagerungstagen 1, 7, 21,
      35, 42 und 49 wurden die Werte folgender Parameter im
      Vollblut bestimmt: pH-Wert, Glukose, ATP, 2,3-DPG (bis zum
      Tag 42), Hb, freies Hb, K+ sowie die Gerinnungszeiten TT, PT
      und aPTT, Faktor-V-Aktivität, Faktor-VIII-Aktivität,
      Fibrinogen, AT, D-Dimere und TAT-Komplexe. Die rheologischen
      Untersuchungen erfolgten mit dem LORCA™ (R &amp; R
      Mechatronics, Niederlande). Die Verformbarkeit der
      Erythrozyten wurde mit dem Elongationsindex, die Aggregation
      mit dem Aggregationsindex beschrieben. Am ersten
      Untersuchungstag wurde einmalig der Restleukozytengehalt der
      leukozytendepletierten Vollblutkonserven bestimmt. Zudem
      wurden die beiden Gruppen hinsichtlich der Präzision des
      durch die Blutwaagen erzielten Spendevolumens, der Dauer der
      Blutspende und der Dauer der Leukozytendepletion verglichen.
      Ergebnisse: Mit beiden Blutwaagesystemen wurden annähernd
      gleiche Sammelvolumina erzielt, 525 (SD 5,3) ml in der
      ABC-Gruppe und 524 (SD 10,2) ml in der konventionellen
      Gruppe. Die Hb-Konzentrationen der Blutkonserven zeigten sich
      in beiden Untersuchungsgruppen mit 65,9 (SD 5,1) g pro
      Konserve in der ABC-Gruppe bzw. 67,5 (SD 7,8) g pro Konserve
      in der konventionellen Gruppe nahezu gleich. In der
      konventionellen Gruppe fanden sich jedoch eine signifikant
      höhere Variation der Konservenvolumina (p = 0,006), eine
      signifikant höhere Variation bei dem durch den
      Filtrationsprozess verursachten Blutverlust (p = 0,0002) und
      zudem eine Tendenz zu einer höheren Variation des Hb-Gehaltes
      pro Blutkonserve (p = 0,07). Die untersuchten
      Qualitätsparameter unterschieden sich in beiden
      Untersuchungsgruppen nicht signifikant voneinander. Die
      Konzentrationen von freiem Hb und K+ wiesen in der
      konventionellen Gruppe eine signifikant höhere Variation auf
      (p = 0,04), die Konzentration von Glukose zeigte eine Tendenz
      zu einer höheren Variation in der konventionellen Gruppe (p =
      0,07). Die mittlere ATP-Konzentration betrug am 42.
      Lagerungstag in der ABC-Gruppe 2,33 (SD 0,41) µmol/g Hb
      versus 2,24 (SD 0,39) µmol/g Hb in den konventionellen
      Gruppe. In beiden Untersuchungsgruppen fanden sich eine
      Abnahme der Verformbarkeit und eine Verminderung der
      Aggregationsneigung der Erythrozyten. Der Aggregationsindex
      war in der konventionellen Gruppe höher als in der ABC-Gruppe
      (p = 0,056). Bis zum 21. Lagerungstag war diese Differenz
      signifikant (p = 0,03), verminderte sich aber gegen Ende des
      Untersuchungszeitraumes. Schlussfolgerung: Die klinische
      Einordnung der beobachteten rheologischen Veränderungen ist
      vor dem Hintergrund des heutigen Standes der Wissenschaft
      schwierig. Sowohl die Aggregationsfähigkeit als auch die
      Verformbarkeit der Erythrozyten bestimmen maßgeblich die
      Strömungseigenschaften des Blutes. Eine Abnahme der
      Verformbarkeit könnte zu einer vermehrten Sequestrierung der
      weniger flexiblen Erythrozyten in der Milz, aber auch in der
      Leber, der Lunge und dem Sternum führen. Bei Eintritt weniger
      verformbarer Erythrozyten in kleinste Blutgefäße wird ein
      größerer Perfusionsdruck benötigt und der Strömungswiderstand
      steigt an. Möglicherweise könnte es auch zu einer kompletten
      Verlegung kleinster Gefäße kommen, die FCD (functional
      capillary density, funktionelle kapillare Dichte) könnte sich
      vermindern und die O2-Versorgung der Gewebe eingeschränkt
      werden. Zudem wird bei Abnahme der Verformbarkeit durch
      Einschränkung des „tank-treadings“ und der Fähigkeit, sich zu
      Ellipsen auszudehnen, das Strömungsprofil des Blutes gestört.
      Eine erhöhte Aggregationsneigung steht in Zusammenhang mit
      einer ungünstigen Beeinflussung des Strömungswiderstandes,
      des Strömungsprofils und der Blutviskosität. Bei einer
      verstärkten Aggregationsneigung bedarf es eines höheren
      Energieaufwandes, um Aggregate aufzulösen. Die FCD könnte
      sich vermindern und durch größere Aggregate könnten Gefäße
      ganz verlegt werden. Insofern könnte sich eine verminderte
      Aggregation durchaus günstig auf das Strömungsverhalten des
      Blutes und die O2-Versorgung in der Mikrozirkulation
      auswirken. Auf der anderen Seite scheint aber eine bestimmte
      Aggregationsstärke zur Aufrechterhaltung der
      mikrozirkulatorischen Perfusion notwendig zu sein. Neben
      rheologischen Veränderungen bestehen zahlreiche weitere, v.
      a. immunologische Veränderungen, welche für die negativen
      Auswirkungen von Bluttransfusionen verantwortlich sein
      könnten. Zusammenfassend lässt sich aus den Ergebnissen der
      vorliegenden ABC-Studie schließen, dass die
      ABC®-MacoPharma-Waage ein besser standardisiertes Blutprodukt
      liefert. Ein Überschuss der Antikoagulanzlösung CPDA-1 am
      Beginn der Blutsammlung scheint die Qualität der
      Lagerungsparameter nicht signifikant zu beeinflussen. Quellen
      1. Gibson JG, 2nd, Murphy WP, Jr., Rees SB, and Scheitlin WA.
      The influence of extracelluar factors involved in the
      collection of blood in ACD on maintenance of red cell
      viability during refrigerated storage. Am J Clin Pathol 26:
      855-873, 1956. 2. Matthes G, Tofote U, Krause KP, Pawlow I,
      Kucera W, and Lerche D. Improved red cell quality after
      erythroplasmapheresis with MCS-3P. J Clin Apher 9: 183-188,
      1994.
description: Background: It is unclear whether
      maintaining the correct whole blood-to-anticoagulant (WB :
      AC) ratio during collection can improve the quality of red
      blood cell (RB.C)-containing blood products to a clinically
      relevant degree. Study design and methods: A total of 2 x 20
      CPDA-1 leukoreduced whole blood units suspended in CPDA-1
      were investigated. In one group, the anticoagulation was
      continuously added to the donated blood, maintaining the
      correct WB : AC ratio during collection, using a new drawing
      device (MacoPharma ABC®). In the other group, WB units were
      produced conventionally. ATP, 2,3-DPG, free Hb, K+, glucose,
      lactate, pH and variables of coagulation were determined on
      Days 1, 7, 21, 35, 42, and 49 of storage. Variables of RBC
      deformability and aggregability were determined using a
      laser-assisted optical rotational cell analyzer (LORCA™).
      Results: The ABC and the conventional group showed comparable
      unit volumes of 525 (SD 5,3) ml versus 524 (SD 10,2) ml and
      Hb content of 65,9 (SD 5,1) g/unit versus 67,5 (SD 7,8)
      g/unit, but higher variation after conventional blood drawing
      (p = 0,006 and p = 0,07, respectively) was observed. During
      storage, none of the measured quality variables were
      significantly different between the groups, but in the
      conventional group there was a higher variation for fHb and
      K+ (p = 0,04), as well a tendency for a higher variation in
      the glucose-concentration (p = 0.07). Mean (SD) ATP was 2,33
      (0,41) µmol/g Hb versus 2,24 (0,39) µmol/g Hb after 42-day
      storage. Deformability was not different (p = 0,44), whereas
      the extent of the aggregation was higher in the conventional
      group. Conclusion: The ABC device provided a better
      standardized blood product but did not improve RBC storage
      variables or plasma quality. Excess anticoagulant CPDA-1 at
      the beginning of a donation appears not to significantly
      affect RBC storage in conventional blood drawing. It is
      unclear whether the lower degree of aggregation in the
      ABC-Group means to be of any advance for the recipients or
      may even has adverse effects.