Echinozyten » Ursachen, Entstehung und Bilder

Echinozyten oder Stechapfelzellen sind verformte bikonkave Erythrozyten die eine kugelige stachlige Form angenommen haben. Gemeint sind damit rote Blutkörperchen, die an ihrer Oberfläche regelmäßig angeordnete spitze Ausläufer tragen. Dabei handelt es sich um reine Artefakte, die in der Literatur häufig erwähnt werden, für die Diagnostik aber keine Bedeutung haben. Sie ähneln den Stachelzellen oder Akanthozyten, die pathologischer Natur sind und von denen sie sich mitunter nur schwer unterscheiden lassen.

Was sind Echinozyten?

Echinozyten kommt aus dem Griechischen und bedeutet wörtlich übersetzt „Seeigelzellen“. So sehen die veränderten roten Blutkörperchen unter dem Mikroskop tatsächlich aus: Gegenüber normalen Erythrozyten sind sie etwas kleiner, und ihre Oberfläche ist mit einem Stachelkleid bedeckt, sodass sie aussehen wie kleine (See-)Igel oder ein Morgenstern, eine mittelalterliche Waffe.

Die korrekte deutsche Bezeichnung ist Stechapfelform – das besagt bereits, dass es sich dabei nicht um einen konkreten Zelltyp handelt, sondern um eine Sonderform der roten Blutkörperchen, die nichts mit Erkrankungen zu tun hat. Häufig werden sie mit Akanthozyten in einen Topf geworfen – diese sind jedoch pathologisch und bei ihrem Erscheinen im Blutausstrich ein deutlicher Hinweis auf das Vorliegen einer Erkrankung.

Im englischen Sprachraum bezeichnet man Echinozyten auch als burr cells oder crenozytes.

Echinozyten – Das Wichtigste auf einen Blick!

1. Als Echinozyten bezeichnet man die Stechapfelform roter Blutkörperchen.
2. Sie kommt durch den Austritt von Wasser aus den Erythrozyten zustande.
3. Daher findet man sie bei roten Blutkörperchen in einer hypertonen Lösung oder als Trocknungsartefakt in Blutausstrichen.
4. Sie ähneln den Akanthozyten, die jedoch typischerweise bei einer Reihe von Erkrankungen im Blut erscheinen.
5. Für das hämatologische Labor ist daher eine korrekte Unterscheidung von anderen Formen der Erythrozyten wichtig.

Wie entstehen Echinozyten?

Stechapfelförmige Erythrozyten entstehen, wenn die roten Blutzellen Wasser aus ihrem Inneren verlieren. Im Gegensatz zu einem Luftballon schnurren sie nicht einfach zusammen, sondern bilden die typischen Ausziehungen. Das ist auf das im Inneren der Zellen gelegene Zytoskelett zürückzuführen. Geschieht so ein Wasserlust langsam über Stunden, hat das Zytoskelett Zeit, mit dem Schrumpfungsprozess Schritt zu halten und reguläre verkleinerte Erythrozyten oder Mikrozyten zu bilden. Passiert das schnell, sieht man sozusagen noch die Rippen.

Schnell ist relativ – bei einem Blutausstrich müssen die auf einen Objektträger aufgebrachten Blutzellen innerhalb weniger Sekunden antrocknen, damit man hinterher ein auswertbares Bild bekommt. Geschieht das zu langsam, haben die Erythrozyten noch etwas Zeit, Wasser abzugeben und Stechapfelformen auszubilden. Meistens ist das an Stellen der Fall, wo das Blut in relativ dicker Schicht aufgebracht wurde, beispielsweise am Rand. Dort dauert das Trocknen am längsten und ist die Wahrscheinlich, Stechapfelformen zu finden am größten.

Man beobachtet solche Echinozyten auch in hypertonen Lösungen. Sie sind stärker konzentriert als die Elektrolytlösung im Inneren der Blutkörperchen. Dadurch strömt Wasser aus deren Inneren durch die semipermeable Zellmembran, um einen Konzentrationsausgleich zwischen Innen und Außen zu schaffen. In einem Mikroskop mit einer Phasenkontrast– oder Dunkelfeldeinrichtung kann man dann Echinozyten erkennen.

Auf dem umgekehrten Weg entstehen Sphärozyten in einer hypotonen Lösung. Hier ist die Ionenkonzentration innerhalb der Zellen höher als außen, und Wasser strömt in die Zellen ein. Dadurch schwellen sie an und es entstehen die vergrößerten und kugelrunden statt bikonkaven Erythrozyten, die man als Sphärozyten bezeichnet.

Lagert man Blutkonserven zu lange, nimmt die Menge an der Energiewährung ATP in den Zellen langsam ab. Ein solcher ATP-Mangel in den roten Blutkörperchen führt zur Bildung von Echinozyten. Zudem bilden sich aus dem Lecithin der Zellmembran zunehmende Mengen an Lysolecitithin, das besser wasserlöslich ist, aus der Zellmembran verschwindet und so ebenfalls zur Entstehung von Stechapfelformen beiträgt.

Ein häufiger Fehler ist ein Überschuss an EDTA in einem Proberöhrchen. Füllt man nicht genug Blut bei der Blutentnahme ein, ist so viel EDTA vorhanden, dass Akanthozyten entstehen.

Wie kann man Stechapfelformen von Akanthozyten unterscheiden?

Stechapfelformen oder Echinozyten und Akanthozyten werden häufig aber fälschlich synonym verwendet. Während Echinozyten durch einen Schrumpfungsprozess infolge Wasserverlust aus dem Inneren der Zellen entstehen, sind Akanthozyten echte Sonderformen der roten Blutkörperchen. Bei ihnen sind die Ausläufer ungleichmäßig über die Zelloberfläche verteilt und nicht spitz zulaufend, sondern eher rundlich, eben wie bei dem namensgebenden Akanthusornament oder Akanthusblatt. Bei Stechapfelformen ist diese Verteilung wesentlich gleichmäßiger.

Ein erfahrener Hämatologe wird keine Probleme haben, die beiden Varianten im mikroskopischen Bild voneinander zu unterscheiden. Schwieriger wird das bei den heutzutage üblichen automatisierten Auswertungen, die mit Durchflusszytometern und/oder Hämatologiegeräten auf dem Impedanzprinzip arbeiten. Eine solche Unterscheidung ist jedoch wichtig, denn im Gegensatz zu den artefiziellen Echinozyten bedeuten die leicht verwechselbaren Akanthozyten, Fragmentozyten oder Schistozyten, dass eine Erkrankung vorliegt.

Quellen, Links und weiterführende Literatur

• Marlies Michl: BASICS Hämatologie. München 2020: Urban & Fischer/Elsevier-Verlag. ISBN-10: 3437421697.
• Reinhard Andreesen, Hermann Heimpel: Klinische Hämatologie. München 2009: Urban & Fischer/Elsevier-Verlag. ISBN-10: 343731498X.
• Lynch EC: Peripheral Blood Smear. In: Walker HK, Hall WD, Hurst JW, editors. Clinical Methods: The History, Physical, and Laboratory Examinations. 3rd edition. Boston: Butterworths; 1990. Chapter 155.
• Barbara J. Bain, Dieter Huhn, Andreas Kage: Roche Grundkurs Hämatologische Morphologie. 1. Auflage. Stuttgart 1997: Thieme-Verlag. ISBN-10: 3131376511.
• Karl-Anton Kreuzner, Barbara J. Bain: Das Blutbild: Diagnostische Methoden und klinische Interpretation. Berlin 2017: de Gruyter-Verlag. ISBN-10: 9783110442151
• Mathias Freund: Praktikum der mikroskopischen Hämatologie. 11. Auflage. Göttingen 2008: Urban & Fischer/Elsevier-Verlag. ISBN-10: 3437450395.