Iron Overload and Iron Chelator
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SUPRALEITENDER qUaNTENINTERFERENZDETEKTOR (superconducting Quantum Interference Device, SQUID)

SQUID (supraleitender Quanteninterferenzdetektor) ist ein Darstellungsverfahren, bei dem mit Hilfe eines sehr schwachen Magnetfeldes und sehr empfindlicher Detektoren die Interferenz von Eisen im Feld gemessen wird. Zur Durchführung der Messung wird der Patient in ein bekanntes, konstantes Magnetfeld herabgelassen. Dann wird die Veränderung des Magnetflusses im Vergleich zur Veränderung eines Wasserreferenzmediums erfasst. Der Sensor erfordert eine kryogene Umgebung, da er zum Betrieb supraleitend sein muss [47]. Obwohl das SQUID-Verfahren als noch im Forschungsstadium angesehen wird, wurden lineare Korrelationen zwischen SQUID-Messungen und den LIC-Werten von Leberbiopsien nachgewiesen [48–50].

Technik zur Durchführung einer Eisenmessung mit SQUID

 

Fischer [47]. © 1998 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Nachdruck
mit Genehmigung.

Lineare Beziehung zwischen SQUID und Leberbiopsie

 

Fischer [51]. © 1992 Elsevier Inc, Nachdruck mit Genehmigung.

Mit SQUID wird die magnetische Suszeptibilität von Ferritin und Hämosiderin direkt gemessen. Gegenwärtig ist die räumliche oder zeitliche Auflösung der SQUID-Technologie für eine Beurteilung des myokardialen Eisens nicht ausreichend. Weltweit verfügen nur vier Einrichtungen über ein SQUID-System zur Bestimmung des Lebereisens, daher ist seine Verwendung zurzeit eingeschränkt. Außerdem wurde im Verlauf der klinischen Entwicklung von Deferasirox gezeigt, dass die mit SQUID erhaltenen LIC-Daten die aus Biopsie bezogenen LIC-Werte um einen Faktor von 0,46 unterbewerten [52].

Eine von derzeit 4 SQUID-Einrichtungen weltweit

ECHOKARDIOGRAPHIE, RADIONUKLIDVENTRIKULOGRAPHIE

Eine genaue Beurteilung der linksventrikulären Ejektionsfraktion ist nicht-invasiv und wird mit Hilfe der Ruhe- oder Stress-Echokardiographie [53, 54] oder der Radionuklidventrikulographie [55, 56] bestimmt. Diese Untersuchungen können bei der Diagnose einer eiseninduzierten Herzerkrankung im Frühstadium von Nutzen sein, da sich gezeigt hat, dass die diastolische Funktionsstörung für die Entwicklung einer symptomatischen eiseninduzierten Herzerkrankung prognostische Aussagekraft besitzt [10, 57].

Echokardiographie ist die am häufigsten verwendete Technik zur Diagnose und Prognose der linksventrikulären systolischen Funktion [58]. Eine wichtige Einschränkung dieser Methode ist jedoch, dass sich echokardiographische Abnormalitäten oft erst relativ spät im Verlauf der Kardiomyopathie entwickeln. Außerdem ist das Verfahren auf die Fähigkeiten des Bedieners angewiesen und erfordert Annahmen zur ventrikulären Geometrie, die das Potenzial für Variabilität zwischen Beobachtern erhöht. Demzufolge sind Messungen der Ruhe-Ejektionsfraktion durch Radionuklidangiographie und MRT verlässlicher als Messungen mittels Echokardiographie und besser geeignet, eine präklinische systolische Dysfunktion zu erkennen [59].

Übersicht der primären Verfahren zur Beurteilung der Körpereisenkonzentration.

Verfahren

Vorteile

Nachteile

Serumferritin

•  Nicht-invasiv

•  Kann häufig durchgeführt werden, ermöglicht regelmäßige Überwachung

•  Kostengünstig (Kits im Handel erhältlich)

•  Positive Korrelation mit Morbidität und Mortalität

•  Ermöglicht Langzeitnachsorge von Patienten

•  Indirekte Messung der Eisenbelastung

•  Die Konzentrationen werden durch viele Faktoren beeinflusst, darunter Ernährung, Infektion und Entzündung

•  Serienmäßige Messungen und/oder Kombination mit anderen Indikatoren ist erforderlich.

Leberbiopsie

•  Validierter Referenzstandard

•  Direkte Messung, die genaue Informationen liefert

•  Ermöglicht Messung von Nicht-Häm-Speichereisen

•  Ermöglicht genaue Beurteilung des Krankheitsfortschritts

•  Positive Korrelation mit Morbidität und Mortalität

•  Invasiv, schmerzhaft, potenziell schwerwiegende Komplikationen

•  Erfordert qualifiziertes Fachpersonal und standardisierte Laborverfahren

•  Eine Biopsie ist klein und möglicherweise nicht repräsentativ für die allgemeine Eisenverteilung

•  Fehlmessungen, bedingt durch bestimmte Lebererkrankungen, möglich

•  Verlaufsbeobachtung schwierig

MRT

•  Nicht-invasiv

•  Analyse des ganzen Organs möglich

•  Pathologischer Status der Leber kann parallel beurteilt werden

•  Weit verbreitet

•  Ermöglicht Langzeitnachsorge von Patienten

•  Erfordert Magnetresonanzsystem mit dediziertem Bildgebungsverfahren

•  Indirekte LIC-Messung

•  Bei Kindern unter 7 ist Vollnarkose erforderlich

SQUID

•  Nicht-invasiv

•  Messung kann häufig wiederholt werden

•  Lineare Korrelation mit LIC durch Biopsie beurteilt

•  Beschränkt verfügbar

•  Hohe Kosten

•  Indirekte LIC-Messung

•  Komplexes Verfahren, geschultes Personal erforderlich

•  LIC-Unterschätzung gegenüber Biopsie

 

Novartis Iron Overload Information

Literatur

    (1) Borgna-Pignatti C, Castriota-Scanderbeg A. Methods for evaluating iron stores and efficacy of chelation in transfusional hemosiderosis. Haematologica. 1991;76(5):409–13. (2) Brittenham GM, Griffith PM, Nienhuis AW, et al. Efficacy of deferoxamine in preventing complications of iron overload in patients with thalassemia major. N Engl J Med. 1994;331(9):567–73. (3) Jensen PD, Jensen FT, Christensen T, et al. Relationship between hepatocellular injury and transfusional iron overload prior to and during iron chelation with desferrioxamine: a study in adult patients with acquired anemias. Blood. 2003;101(1):91–6. (4) Bassett Ml, Halliday JW, Powell LW. Value of hepatic iron measurements in early hemochromatosis and determination of the critical iron level associated with fibrosis. Hepatology. 1986;6(1):24–9. (5) Otobe Y, Hashimoto T, Shimizu Y, et al. Formation of a fatal arterioportal fistula following needle liver biopsy in a child with a living-related liver transplant: report of a case. Surg Today. 1995;25(10):916–9. (6) Drinkovic I, Brkljacic B. Two cases of lethal complications following ultrasound-guided percutaneous fine-needle biopsy of the liver. Cardiovasc Intervent Radiol. 1996;19(5):360–3. (7) Angelucci E, Baronciani D, Lucarelli G, et al. Needle liver biopsy in thalassaemia: analyses of diagnostic accuracy and safety in 1184 consecutive biopsies. Br J Haematol. 1995;89(4):757–61. (8) Porter JB. Practical management of iron overload. Br J Haematol. 2001;115(2):239–52. (9) Olson LJ, Edwards WD, Mccall JT, et al. Cardiac iron deposition in idiopathic hemochromatosis: histologic and analytic assessment of 14 hearts from autopsy. J Am Coll Cardiol. 1987;10(6):1239–43. (10) Liu P, Olivieri N. Iron overload cardiomyopathies: new insights into an old disease. Cardiovasc Drugs Ther. 1994;8:101–10. (11) Olivieri NF, Nathan DG, Macmillan JH, et al. Survival in medically treated patients with homozygous beta-thalassemia. N Engl J Med. 1994;331(9):574–8. (12) Worwood M, Cragg SJ, Jacobs A, et al. Binding of serum ferritin to concanavalin A: patients with homozygous beta thalassaemia and transfusional iron overload. Br J Haematol. 1980;46(3):409–16. (13) Brittenham GM, Badman DG. Noninvasive measurement of iron: report of an NIDDK workshop. Blood. 2003;101(1):15–9. (14) Roeser HP, Halliday JW, Sizemore DJ, et al. Serum ferritin in ascorbic acid deficiency. Br J Haematol. 1980;45(3):459–66. (15) Herbert V, Jayatilleke E, Shaw S, et al. Serum ferritin iron, a new test, measures human body iron stores unconfounded by inflammation. Stem Cells. 1997;15(4):291–6. (16) Worwood M. The laboratory assessment of iron status – an update. Clin Chim Acta. 1997;259(1-2):3–23.

    (17) Jensen PD, Jensen FT, Christensen T, et al. Evaluation of transfusional iron overload before and during iron chelation by magnetic resonance imaging of the liver and determination of serum ferritin in adult non-thalassaemic patients. Br J Haematol. 1995;89(4):880–9. (18) Khumalo H, Gomo ZA, Moyo VM, et al. Serum transferrin receptors are decreased in the presence of iron overload. Clin Chem. 1998;44(1):40–4. (19) Esposito BP, Breuer W, Sirankapracha P, et al. Labile plasma iron in iron overload: redox activity and susceptibility to chelation. Blood. 2003;102(7):2670–7. (20) Bothwell T, Charlton RW, Cook JD, et al. In: Iron Metabolism in Man. 1979, Blackwell Scientific Publications: Oxford . p. 105–15. (21) Wheeler CJ, Kowdley KV. Hereditary hemochromatosis: a review of the genetics, mechanism, diagnosis, and treatment of iron overload. Compr Ther. 2006; 32:10–6. (22) Voskaridou E, Douskou M, Terpos E, et al. Magnetic resonance imaging in the evaluation of iron overload in patients with beta thalassaemia and sickle cell disease. Br J Haematol. 2004;126(5):736–42. (23) Perifanis V, Economou M, Christoforides A, et al. Evaluation of iron overload in beta-thalassemia patients using magnetic resonance imaging. Hemoglobin. 2004;28(1):45–9. (24) Papakonstantinou O, Kostaridou S, Maris T, et al. Quantification of liver iron overload by T2 quantitative magnetic resonance imaging in thalassemia: impact of chronic hepatitis C on measurements. J Pediatr Hematol Oncol. 1999;21(2):142–8. (25) Canavese C, Bergamo D, Ciccone G, et al. Validation of serum ferritin values by magnetic susceptometry in predicting iron overload in dialysis patients. Kidney Int. 2004;65(3):1091–8. (26) Sheth S. SQUID biosusceptometry in the measurement of hepatic iron. Pediatr Radiol. 2003;33(6):373–7. (27) Nielsen P, Engelhardt R, Dullmann J, et al. Non-invasive liver iron quantification by SQUID-biosusceptometry and serum ferritin iron as new diagnostic parameters in hereditary hemochromatosis. Blood Cells Mol Dis. 2002;29(3):451–8. (28) Brittenham GM, Sheth S, Allen CJ, et al. Noninvasive methods for quantitative assessment of transfusional iron overload in sickle cell disease. Semin Hematol. 2001;38(1 Suppl 1):37–56. (29) Harada M, Hirai K, Sakisaka S, et al. Comparative study of magnetic resonance imaging, computed tomography and histology in the assessment of liver iron overload. Intern Med. 1992;31(2):180–4. (30) De Marchi S, Cecchin E. Hepatic computed tomography for monitoring the iron status of haemodialysis patients with haemosiderosis treated with recombinant human erythropoietin. Clin Sci (Lond). 1991;81(1):113–21. (31) Cecchin E, De Marchi S, Querin F, et al. Efficacy of hepatic computed tomography to detect iron overload in chronic hemodialysis. Kidney Int. 1990;37(3):943–50. (32) Guyader D, Gandon Y, Deugnier Y, et al. Evaluation of computed tomography in the assessment of liver iron overload. A study of 46 cases of idiopathic hemochromatosis. Gastroenterology. 1989;97(3):737–43.

    (33) Wielopolski L, Zaino EC. Noninvasive in-vivo measurement of hepatic and cardiac iron. J Nucl Med. 1992;33(7):1278–82. (34) Wielopolski L, Ancona RC, Mossey RT, et al. Nuclear resonance scattering measurement of human iron stores. Med Phys. 1985;12(4):401–4. (35) Jensen PD. Evaluation of iron overload. Br J Haematol. 2004;124(6):697–711. (36) Anderson LJ, Holden S, Davis B, et al. Cardiovascular T2-star (T2*) magnetic resonance for the early diagnosis of myocardial iron overload. Eur Heart J. 2001;22(23):2171–9. (37) Ernst O, Sergent G, Bonvarlet P, et al. Hepatic iron overload: diagnosis and quantification with MR imaging. AJR Am J Roentgenol. 1997;168(5):1205–8. (38) Gandon Y, Guyader D, Heautot JF, et al. Hemochromatosis: diagnosis and quantification of liver iron with gradient-echo MR imaging. Radiology. 1994;193(2):533–8. (39) St Pierre TG, Clark PR, Chua-Anusorn W, et al. Noninvasive measurement and imaging of liver iron concentrations using proton magnetic resonance. Blood. 2005;105(2):855–61. (40) Pennell DJ, Berdoukas V, Karagiorga M, et al. Randomized controlled trial of deferiprone or deferoxamine in beta-thalassemia major patients with asymptomatic myocardial siderosis. Blood. 2006;107(9):3738–44. (41) Tanner MA, Galanello R, Dessi C, et al. A randomized, placebo-controlled, double-blind trial of the effect of combined therapy with deferoxamine and deferiprone on myocardial iron in thalassemia major using cardiovascular magnetic resonance. Circulation. 2007; 10;115(14):1876–84. (42) Porter JB. Improved myocardial T2* in transfusion dependent anemias receiving ICL670 (Deferasirox). Blood. 2005;106(11):3600. (43) Fujisawa I, Asato R, Nishimura K, et al. Anterior and posterior lobes of the pituitary gland: assessment by 1.5 T MR imaging. J Comput Assist Tomogr. 1987;11(2):214–20. (44) Fujisawa I, Morikawa M, Nakano Y, et al. Hemochromatosis of the pituitary gland: MR imaging. Radiology. 1988;168(1):213–4. (45) Sparacia G, Midiri M, D'angelo P, et al. Magnetic resonance imaging of the pituitary gland in patients with secondary hypogonadism due to transfusional hemochromatosis. Magma. 1999;8(2):87–90. (46) Lau KY, Chan Yl, Lam WW, et al. Magnetic resonance imaging evaluation of the pituitary gland and hypothalamus in thalassaemic children with elevated serum ferritin levels. J Paediatr Child Health. 1998;34(5):463–6. (47) Fischer R. In: Andra W, Nowak H, editors. Magnetism in medicine: a handbook. Berlin:Wiley-VCH;1998:286–301. (48) Nielsen P, Fischer R, Engelhardt R, et al. Liver iron stores in patients with secondary haemosiderosis under iron chelation therapy with deferoxamine or deferiprone. Br J Haematol. 1995;91(4):827–33.

    (49) Pootrakul P, Kitcharoen K, Yansukon P, et al. The effect of erythroid hyperplasia on iron balance. Blood. 1988;71(4):1124–9. (50) Brittenham GM, Farrell DE, Harris JW, et al. Magnetic-susceptibility measurement of human iron stores. N Engl J Med. 1982;307(27):1671–5. (51) Fischer R, et al. In: Hoke M et al. editors. Biomagnetism: Clinical Aspects: proceedings of the 8th International Conference on Biomagnetism, Munster, 19–24 August, 1991. Elsevier Science Publishers BV;1992:585–8. (52) Piga A, Fischer R, St Pierre T, et al. Comparison of LIC obtained from biopsy, BLS and R2-MRI in iron overloaded patients with ί-thalassemia, treated with deferasirox (Exjade®, ICL670). Blood. 2005;106(11):abst 2689. (53) Ward RP, Mor-Avi V, Lang RM, Assessment of left ventricular function with contrast echocardiography. Cardiol Clin. 2004;22(2):211–9. (54) Gillespie ND, Struthers AD, Pringle SD, The assessment of left ventricular function by echocardiography. Scott Med J. 1995;40(5):132–3. (55) Brenta G, Mutti LA, Schnitman M, et al. Assessment of left ventricular diastolic function by radionuclide ventriculography at rest and exercise in subclinical hypothyroidism, and its response to L-thyroxine therapy. Am J Cardiol. 2003;91(11):1327–30. (56) Topuzovic N. Worsening of left ventricular diastolic function during long-term correction of anemia with erythropoietin in chronic hemodialysis patients – an assessment by radionuclide ventriculography at rest and exercise. Int J Card Imaging. 1999;15(3):233–9. (57) Hou JW, Wu MH, Lin KH, et al. Prognostic significance of left ventricular diastolic indexes in beta-thalassemia major. Arch Pediatr Adolesc Med. 1994;148(8):862–6. (58) McGowan JH, Cleland JG. Reliability of reporting left ventricular systolic function by echocardiography: a systematic review of 3 methods. Am Heart J. 2003; 146:388–97. (59) Wood JC, Enriquez C, Ghugre N, et al. Physiology and pathophysiology of iron cardiomyopathy in thalassemia. Ann N Y Acad Sci. 2005; 1054:1–10.

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