COVID-19 – Labordiagnostik

Laborparameter 1. Ordnung – obligate Laboruntersuchungen

  • Großes Blutbild [Lymphopenie/Mangel an Lymphozyten (gehören zu den weißen Blutkörperchen)] [1] (83,2 %) [4]
  • Kleines Blutbild [Leukopenie (Mangel an Leukozyten (weiße Blutkörperchen)] [1] (33,7 %) [4] [Thrombozytopenie/krankhafte Verminderung der Thrombozyten/Blutplättchen] (36,2 %) [4]
  • Entzündungsparameter – CRP (C-reaktives Protein) bzw. PCT (Procalcitonin)
    [CRP: häufig erhöht; sehr hohe Werte korrelieren mit einer schlechteren Prognose; PCT: meistens normal; bei deutlich erhöhten Werten muss an eine bakterielle Superinfektion gedacht werden]
  • Elektrolyte – Calcium, Chlorid, Kalium, Magnesium, Natrium, Phosphat
  • Leberparameter – Alanin-Aminotransferase (ALT, GPT), Aspartat-Aminotransferase (AST, GOT), Glutamat-Dehydrogenase (GLDH) und Gamma-Glutamyl-Transferase (Gamma-GT, GGT), alkalische Phosphatase, Bilirubin [Leberfunktionsstörungen: ca. 40 %]
  • Laktatdehydrogenase (LDH) [↑ [1]] (40 % der Fälle) – LDH > 400 IU/ml weist auf einen schwereren Verlauf hin
  • Nierenparameter – Harnstoff, Kreatinin [↑], ggf. Cystatin C bzw. Kreatinin-Clearance
  • Albumin (Serum und Urin) + Antithrombin 3 (AT3) – bei Verdacht auf COVID-19-assoziierter Nephritis (Nierenentzündung) zur Diagnostik des Kapillarlecksyndrom (Synonym: Clarkson-Syndrom; engl. "Systemic capillary leak syndrome" (SCLS; Zustand, bei dem Flüssigkeit und Proteine aus winzigen Blutgefäßen in das umliegende Gewebe gelangen; kann zu gefährlich niedrigem Blutdruck (Hypotonie), Hypoalbuminämie und einer Abnahme des Plasmavolumens (Hämokonzentration) führen) [10]; schwerwiegender Mangel an:
    • Albumin im Blut kann zu einem interstitiellen Lungenödem (Wasserlunge) führen
    • Antithrombin III kann zu Thrombosen (Gefäßerkrankung, bei der sich ein Blutgerinnsel (Thrombus) in einer Vene bildet) und Thromboembolien (Verschluss eines Blutgefäßes durch einen losgelösten Blutpfropf) führen
  • Gerinnungsparameter – Partielle Thromboplastinzeit (PTT) [13,2 sec, [1]], Quick, ggf. auch Fibrinogen
  • Serum-Ferritin [↑]
  • D-Dimer-Werte [↑; steigt erst im Verlauf der Erkrankung an; diese ist dann ein Zeichen für einen drohenden tödlichen Ausgang]
  • Troponin T (Biomarker für kardiale Schädigungen/Herzschäden): hochempfindliches Troponin I (hs-TnI) [↑] 
    In einer Studie, die sich mit kardiovaskulären Erkrankungen und der Infektion mit SARS-CoV-2 beschäftigt, konnte gezeigt werden, dass von 82 Patienten mit erhöhtem hs-TnI 42 (über der 99. Perzentile) (51,2 %) in der Klinik starben; die Konzentration lag im Durchschnitt bei 0,19 µg/l versus 0,006 µg/l bei den übrigen 334 Patienten [6].
  • Creatininkinase (CK) ↑
  • DiaPat-CoV-50 (Verfahren der Proteomanalyse) – zur Abklärung, ob der Komplikationsverlauf im Sinne einer Verschlechterung des WHO-Grades > 6 wahrscheinlich ist
  • Blutgasanalyse (BGA) – u. a. Bestimmung der Hauptkomponenten der Blutoxygenierung (Anreicherung des Blutes mit Sauerstoff): Sauerstoffsättigung (sO2) und Sauerstoffpartialdruck (pO2)
  • Erregernachweis* per RT-PCR (Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenre­ak­tion; s. u. "Weitere Hinweise), Virusanzucht
    • Obere Atemwege: Nasopharynx-Abstrich (Nasenrachenraum), -Spülung (Rachenspülwasser) oder -Aspirat, Oropharynx-Abstrich [Abstrich in der Frühphase der Infektion]
    • Tiefe Atemwege: bronchoalveoläre Lavage, Sputum (nach Anweisung produziert bzw. induziert), Trachealsekret (es sollten zwei Proben genommen werden) [Abstrich in der Spätphase der Infektion, d. h. ein Patient, der seit 6 bis 9 Tagen symptomatisch ist]
    • Optimaler Zeitpunkt für den Nachweis einer Infektion ist der 8. Tag nach der Infektion (was meist der Tag 3 nach Auftreten der Symptome ist): auch hier beträgt die falsch-negative Rate noch 20 % (12 bis 30 %) [13].

*Das Labor, das das SARS-CoV-2 bei einem Menschen nachweist, muss dieses dem Gesundheitsamt melden. Die Meldung muss unverzüglich erfolgen und dem Gesundheitsamt spätestens innerhalb von 24 Stunden vorliegen.

Laborparameter 2. Ordnung 

  • IP-10* (interferon-gamma induced protein 10 kD, CXCL10): Protein, welches von Monozyten und Makrophagen sowie in geringerem Maße von Endothelzellen nach Kontakt mit IFN-γ produziert wird
  • MCP-3* (Monocyte Chemotactic Protein 3)
  • IL-6 (Interleukin-6) ↑
  • TNF-α ↑
  • Cortisol ↑ – mit ungünstigerem Infektionsverlauf von COVID-19 assoziiert [15]

*Plasma-IP-10- und MCP-3-Spiegel sind stark mit der Schwere der Erkrankung assoziiert und sagen das Fortschreiten von COVID-19 voraus [9]

Weitere Hinweise

  • Das Institut für Virologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin bietet, vom Robert-Koch-Institut (RKI) benannt als Konsiliarlaboratorium für Coronaviren Spezialuntersuchungen und fachliche Beratung an.
  • Ein negatives PCR-Ergebnis schließt die Möglichkeit einer Infektion mit SARS-CoV-2 nicht vollständig aus. Falsch-negative Ergebnisse können z. B. aufgrund schlechter Probenqualität, unsachgemäßem Transport, ungünstigem Zeitpunkt der Probenentnahme oder anderen Gründen (z. B. Virusmutation) nicht ausgeschlossen werden (Quelle: RKI).
  • Die alleinige Testung von Probenmaterial aus dem Oro- und Nasopharynx (Nasenrachenraum) ist zum Ausschluss einer Infektion nicht geeignet (Quelle: RKI). 
    Gleichwohl kommt eine chinesische Studie zum Ergebnis, dass bei einem Rachenabstrich bei 162 Patienten vor der CT-die Untersuchung mit der Reverse-Transkrip­tase-Poly­merase-Kettenreaktion (RT-PCR) Gene von SARS-CoV-2 nachgewiesen konnten; nur bei 5 Patienten fiel der Test zunächst negativ aus, gelangt jedoch bei allen 5 Patienten 2 bis 8 Tage später. Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass die Viren zunächst die unteren Atemwege infizieren und deshalb nicht unbedingt im Mundraum vorhanden sein müssen [2].
  • Beachte: Die COVID-19-Infektion ist mit der Computertomographie (CT) häufig bereits zu einem Zeitpunkt nachweisbar, wenn die Polymerasekettenreaktion noch negativ ausfällt [3].
  • Triage: Wichtige Diskriminierungsparameter für COVID-19 ist eine Temperatur über 37,3 °C und eine Lymphozytenzahl von < 1.100/μl [7].
    Falls beide Bedingungen erfüllt sind, sollte ein Low-dose-CT des Thorax durchgeführt werden.
  • In einer Pilotstudie mit 89 Patienten mit COVID-19 konnte das spätere Lungenversagen mit höherer Wahrscheinlichkeit durch zwei Laborparameter vorhergesagt werden [11]:
    • IL-6-Wert (Interleukin-6) > 80 pg/ml und ein CRP-Wert > 9,7 mg/dl
  • Fallserie von Patienten in Südkorea, die nach der Erholung von einer COVID-19-Erkrankung erneut positiv auf SARS-CoV-2 getestet wurden: Die „re-positiven“ Personen haben nachweislich keine anderen Menschen infiziert. Bei 108 „re-positiven“ Fällen wurde versucht, das Virus aus den Abstrichen zu isolieren und in Kulturen zu vermehren, was nicht gelang [12].

Antikörpertest nach Corona-Infektion bzw. -Impfung

  • Ein erster Antikörpertest auf der Basis eines „Enzyme-linked Immunosorbent Assay“ (ELISA) erkennt erfolgreich Antikörper, die gegen die Rezeptor-Bindungsstelle auf dem S-Protein des SARS-CoV-2 gerichtet sind [5].
  • SARS-CoV-2 Antikörpernachweis (IgA-/IgM-/IgG-Nachweis) 
    • IgG-spezifische Antikörper können im Regelfall am Ende der zweiten Krankheitswoche nachgewiesen werden; IgA und IgM einige Tage früher.
    • Die Sensitivität des Tests variiert in Abhängigkeit vom Zeitpunkt ihres Einsatzes nach Symptombeginn in der dritten Woche nach Symptombeginn (Tag 15-39) wird die Sensitivität für IgM mit > 94 % und für IgG mit knapp 80 % angegeben [8].
    • Cochrane Review: Infektionen mit SARS-CoV-2 lassen sich mit Antikörpertests am besten 2 bis 3 Wochen nach dem Beginn der Symptome nachweisen: in der zweiten Woche steigt die Sensitivität auf 72,2 % (63,5-79,5), in der dritten Woche werden bereits 91,4 % (87,0-94,4) und in der vierten Woche 96,0 % (90,6-98,3) aller Erkrankten positiv getestet [14]
  • Bei Patienten, die eine Immunschwäche haben oder die Immunsuppressiva einnehmen, kann man nach der zweiten Impfung schauen, wie hoch der Antikörperspiegel ist. Sinnvoller ist ein Neutralisationstest zur Einschätzung des Immunschutzes gegen SARS-CoV-2.

Literatur

  1. Dawei W et al.: Clinical Characteristics of 138 Hospitalized Patients With 2019 Novel Coronavirus-Infected Pneumonia in Wuhan, China JAMA. Published online February 7, 2020. doi:10.1001/jama.2020.1585
  2. Xingzhi X et al.: Chest CT for Typical 2019-nCoV Pneumonia: Relationship to Negative RT-PCR Testing. Radiology Feb 12 2020 https://doi.org/10.1148/radiol.2020200343
  3. Xie X et al. Chest CT for Typical 2019-nCoV Pneumonia: Relationship to Negative RT-PCR Testing. Radiology 2020; https://doi.org/10.1148/radiol.2020200343
  4. Guan WG et al.: Clinical Characteristics of Coronavirus Disease 2019 in China. N Engl J Med February 28, 2020 doi: 10.1056/NEJMoa2002032
  5. Amanat F et al.: A serological assay to detect SARS-CoV-2 seroconversion in humans medRxiv march, 18, 2020 doi:https://doi.org/10.1101/2020.03.17.20037713
  6. Shi S et al.: Association of Cardiac Injury With Mortality in Hospitalized Patients With COVID-19 in Wuhan, China JAMA Cardiol. Published online March 25, 2020. doi:10.1001/jamacardio.2020.0950
  7. Zhang J, Zhou L, Yang Y et al.: Therapeutic and triage strategies for 2019 novel coronavirus disease in fever clinics. Lancet (online) 13. Feb. 2020 https://doi.org/10.1016/S2213–2600(20)30114-4
  8. Zhao J, Yuan Q, Wang H et al.: Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients of novel coronavirus disease 2019. Clin Infect Dis 2020 Mar 28; doi: 10.1093/cid/ciaa344
  9. Yang Y et al.: Plasma IP-10 and MCP-3 levels are highly associated with disease severity and predict the progression of COVID-19. Journal of Allergy and Clinical Immunology (2020) doi: https://doi.org/10.1016/j.jaci.2020.04.027
  10. Gross O et al.: COVID-19-associated nephritis: early warning for disease severity and complications? The Lancet, published Online May 6, 2020. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)31041-2
  11. Elevated levels of interleukin-6 and CRP predict the need for mechanical ventilation in COVID-19 J Allergy Clinical Immunology May 18, 2020 doi: 10.1016/j.jaci.2020.05.008
  12. Hu R et al.: Recurrent Positive Reverse Transcriptase–Polymerase Chain Reaction Results for Coronavirus Disease 2019 in Patients Discharged From a Hospital in China. JAMA Netw Open. 2020;3(5):e2010475. doi:10.1001/jamanetworkopen.2020.10475
  13. Kucirka LM et al.: Variation in False-Negative Rate of Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction–Based SARS-CoV-2 Tests by Time Since Exposure Ann Intern Med. 2020 May 13:M20-1495 https://doi.org/10.7326/M20-1495
  14. Deeks JJ et al.: Antibody tests for identification of current and past infection with SARS‐CoV‐2 Cochrane Systematic Review - Diagnostic 25 June 2020 https://doi.org/10.1002/14651858.CD0136522
  15. Tant T et al.: Association between high serum total cortisol concentrations and mortality from COVID-19 Lancet Diabetes Endocrinol 2020 Published Online June 18, 2020 https://doi.org/10.1016/ S2213-8587(20)30216-3

Autoren: Dr. med. Werner G. Gehring
Letzte Aktualisierung: 22.12.2021

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