Labor für hämatologische Spezialdiagnostik

Barmherzige Schwestern

Leukozytentypisierung (Durchflusszytometrie, FACS-Analyse)

Der Name Durchflusszytometrie bedeutet, dass bei dieser Technik eine große Anzahl von Zellen oder anderen Teilchen untersucht werden, während diese hintereinander durch eine dünne Messkammer (Flußzelle) fließen und dabei von einem Laserstrahl angestrahlt werden.  Die Analyse wird oft auch als "FACS" - Analyse bezeichnet. Der Ausdruck "FACS" ist ein registriertes Markenzeichen der Firma Becton-Dickinson und steht für Fluorescence Activated Cell Sorting, er hat sich aber inzwischen als Ausdruck für Durchflusszytometrie eingebürgert.

Das Streulicht

Eine Eigenschaft einer Zelle, die in der Durchflusszytometrie gemessen wird, ist das Streulicht (Scatter). Dieses entsteht, wenn die Zellen den Laserstrahl kreuzen. Je größer eine Zelle ist, umso größer ist ihr Vorwärtsstreulicht (Forward Scatter= „FSC“) und je mehr Strukturen in ihrem Inneren sind, desto größer ist das entstehende Seitwärtsstreulicht (Side Scatter= „SSC“). Somit erhält man durch Messung des Streulichts auf einfache Weise wichtige Informationen über die Zelle.

Das Fluoreszenzsignal

Die Hauptaufgabe eines Durchflusszytometers liegt in seiner Fähigkeit,  Fluoreszenzlicht zu messen und dadurch eine Vielzahl von membranständigen und intrazellulären Merkmalen von Zellen zu untersuchen. Will man ein bestimmtes Merkmal einer Zelle untersuchen, muss man dieses zuerst markieren. Das geschieht mit einem Antikörper, der gegen dieses Merkmal gerichtet ist. Außerdem trägt dieser Antikörper ein fluoreszierendes Molekül, welches aufleuchtet, wenn es mit einem Laser bestrahlt wird. Bringt man Antikörper und Zellen zusammen, setzt sich der Antikörper auf diejenigen Zellen, die das Merkmal an der Oberfläche tragen. Die Zelle ist dadurch markiert und wird bei Durchqueren des Laserstrahls aufleuchten.

CD-Nomenklatur

Die verwendeten Marker richten sich gegen membrangebundene Moleküle an der Zelloberfläche und im Zytoplasma, die nach der Cluster of Differentiation (CD-) Nomenklatur eingeteilt werden (z. B. CD3 auf T-Lymphozyten, CD19 auf B-Lymphozyten, CD45 auf allen Leukozyten,…). Die Analyse des Expressionsmusters von CD-Molekülen (Immunphänotypisierung) spielt eine große Rolle bei der Diagnose und Klassifikation von Leukämien und Lymphomen.

Interpretation der Ergebnisse

Da man das Markerprofil gesunder Leukozyten genau kennt, kann man mit Hilfe der Durchflusszytometrie Abweichungen feststellen. Das betrifft sowohl die Verteilung gesunder Zellen als auch den Nachweis pathologischer Populationen. Dieser Nachweis funktioniert sehr gut, wenn sich die pathologischen Zellen von den normalen Zellen stark unterscheiden. In diesem Fall kann man schon kleinste Mengen von Leukämie- oder Lymphomzellen nachweisen.
Der Nachweis kann aber auch schlechter funktionieren, wenn sich die Leukämie- oder Lymphomzellen nur wenig von den normalen Zellen unterscheiden. Im ungünstigsten Fall, z.B. bei wenig auffälligen T-Zell-Lymphomen, kann man selbst bei einem größeren Anteil pathologischer Zellen diese oft nicht eindeutig von normalen T-Zellen abgrenzen.
Die Interpretation der Immunphänotypisierung sollte immer in Zusammenschau mit den mikroskopischen, den zytochemischen, den zytogenetischen und den molekularbiologischen Befunden erfolgen.