Sichelzellanämie D57.1

Sichelzellanämie (SCD) ist eine weltweit verbreitete rezessiv vererbte  Blutkrankheit mit erheblichen Auswirkungen auf die Betroffenen und die Gesundheitssysteme. Die Epidemiologie von SCD variiert je nach Region und Bevölkerung. Krisenhafte Durchblutungsstörungen der Mikrozirkulation mit Verschlusssymptomatik kennzeichnen die Klinik. Dermatologisch imponieren solitäre oder multiple, meist schmerzhafte Ulzera bevorzugt an den Unterschenkeln, die meist erst nach dem 20. LJ auftreten.

Verschiedene Faktoren, darunter genetische Vererbungsmuster, die geografische Lage und sozioökonomische Faktoren, beeinflussen die Epidemiologie der SCD.  SCD betrifft vor allem Bevölkerungsgruppen, deren Vorfahren aus Regionen stammen, in denen Malaria endemisch ist oder war, darunter Subsahara-Afrika, der Mittelmeerraum, der Nahe Osten sowie Teile Indiens und Südostasiens. Diese Regionen zeichnen sich durch eine höhere Prävalenz der Sichelzellgene (die Träger eines mutierten Gens sind) aus, da diese vor Malaria schützen. Folglich ist die Inzidenz von SCD in diesen Gebieten am höchsten.

Schätzungen zufolge sind weltweit Millionen von Menschen von SCD betroffen. Allein in Subsahara-Afrika treten über 70 % aller SCD-Fälle auf, wobei jährlich etwa 300.000 Kinder mit dieser Erkrankung geboren werden (Piel FB et al. 2010).  In den Vereinigten Staaten sind vor allem Menschen afrikanischer Abstammung von SCD betroffen, mit einer geschätzten Prävalenz von 1 zu 365 afroamerikanischen Geburten. Andere Bevölkerungsgruppen mit einer höheren Prävalenz von SCD sind Menschen hispanischer, mediterraner, nahöstlicher und südasiatischer Abstammung (Piel FB et al. 2017).

Die Prävalenz von SCD variiert innerhalb von Bevölkerungsgruppen und zwischen geografischen Regionen. In Afrika kann die Prävalenz in bestimmten Stammesgruppen zwischen 10 % und 40 % liegen. In Saudi-Arabien, erreicht die Prävalenz von SCD bis zu 4 %. (El-Hazmi MA et al. 2011). 

SCD wird in erster Linie durch eine genetische Mutation verursacht, die das Hämoglobin betrifft, das Protein, das für den Sauerstofftransport in den roten Blutkörperchen verantwortlich ist. Die zugrunde liegende Ursache von SCD liegt in einer Punktmutation im Beta-Globinmodus auf Chromosom 11, die zur Produktion von abnormalem Hämoglobin führt, das als HbS bekannt ist. Die spezifische Mutation beinhaltet die Substitution eines einzelnen Nukleotids, wobei Adenin durch Thymin ersetzt wird, was zur Substitution von Glutaminsäure durch Valin an der sechsten Position der Beta-Globinkette führt. Diese Veränderung beeinträchtigt die Struktur und Funktion des Hämoglobins und führt dazu, dass es unter bestimmten Bedingungen, wie z. B. bei niedriger Sauerstoffspannung oder Dehydrierung, polymerisiert (Rees DC et al. 2010). Die Polymerisation von HbS führt zur Verformung der roten Blutkörperchen zu einer charakteristischen Sichelform, die starr und anfällig für Hämolyse ist. Die sichelförmigen roten Blutkörperchen können nicht ungehindert durch die Blutgefäße fließen, was zu Gefäßverschlüssen, Gewebeischämie und anschließenden Organschäden führt.

SCD folgt einem autosomal-rezessiven Vererbungsmuster, was bedeutet, dass eine Person zwei Kopien des mutierten Gens (eine von jedem Elternteil) erben muss, um die Krankheit zu entwickeln. Personen, die eine Kopie des mutierten Gens und ein normales Gen erben, haben die Sichelzell-Eigenschaft und sind in der Regel symptomfrei, können die Eigenschaft jedoch an ihre Nachkommen weitergeben.

SCD ist durch eine komplexe Pathophysiologie gekennzeichnet, die eine abnormale Sichelbildung der roten Blutkörperchen, eine veränderte Blutrheologie und daraus resultierende Gewebeschäden umfasst. Die pathophysiologischen Prozesse bei SCD werden in erster Linie durch strukturelle und funktionelle Veränderungen des Hämoglobins und die daraus resultierenden sichelförmigen roten Blutkörperchen angetrieben.

HbS-Polymerisation: Die primäre Anomalie bei SCD besteht in der Substitution von Glutaminsäure durch Valin an der sechsten Position der Beta-Globinkette, was zur Bildung von abnormalem Hämoglobin, bekannt als HbS, führt. Unter bestimmten Bedingungen, wie z. B. niedriger Sauerstoffspannung oder Dehydrierung, polymerisiert HbS und bildet lange, starre Polymere innerhalb der roten Blutkörperchen (Bunn HF 1997).

Sichelbildung der roten Blutkörperchen: Die Polymerisation von HbS führt zu einer Verformung der roten Blutkörperchen zu einer Sichelform. Die sichelförmigen roten Blutkörperchen sind starr, weniger verformbar und neigen zur Hämolyse. Diese Zellen können nicht ungehindert durch die Blutgefäße fließen, was zu Gefäßverschlüssen und Gewebeischämie führt (Hebbel RP 2014).

Gefäßverschluss: Sichelförmige rote Blutkörperchen können an Endothelzellen und anderen sichelförmigen Zellen haften und Aggregate bilden, die den Blutfluss in kleinen Blutgefäßen behindern. Diese Gefäßverschlüsse tragen zur Gewebeischämie bei, was zu akuten Schmerzkrisen, Organschäden und einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen führt.

Erhöhte Blutviskosität: Das Vorhandensein von sichelförmigen roten Blutkörperchen und erhöhte Konzentrationen von zirkulierenden Entzündungszellen und Plasmaproteinen führen bei Menschen mit SCD zu einer erhöhten Blutviskosität. Diese erhöhte Viskosität trägt weiter zu einer Beeinträchtigung des Blutflusses, Vaso-Okklusion und Gewebeschäden bei (Hebbel RP 2014).

Oxidativer Stress und Entzündungen: SCD ist mit erhöhtem oxidativem Stress aufgrund des Vorhandenseins von freiem Häm und Eisen aus der Hämolyse verbunden. Oxidativer Stress löst Entzündungsreaktionen, die Aktivierung von Endothelzellen und die Adhäsion von sichelförmigen roten Blutkörperchen an das Gefäßendothel aus. Diese Entzündungskaskade fördert weiter die Vaso-Okklusion und die Endothelfunktion (Belcher JD et al. 2006).

Endotheliale Dysfunktion: Die Wechselwirkungen zwischen sichelförmigen roten Blutkörperchen und Endothelzellen führen zu einer Aktivierung und Dysfunktion des Endothels. Die endotheliale Dysfunktion produziert proinflammatorische Mediatoren, Vasokonstriktion und eine erhöhte Adhäsion der sichelförmigen Zellen an das Endothel, was die Gefäßverschlüsse und Gewebeschäden verschlimmert (Solovey A et al. 2004)

Ischämie-Reperfusionsschaden: Wiederholte Episoden von Gefäßverschlüssen, gefolgt von einer Reperfusion während der Wiederherstellung des Blutflusses, können zu einem Ischämie-Reperfusionsschaden beitragen. Dieser Prozess beinhaltet die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies, Entzündungen und Gewebeschäden, wodurch die pathophysiologischen Folgen der SCD weiter verschlimmert werden.

Das Verständnis der zugrunde liegenden pathophysiologischen Mechanismen der SCD ist für die Entwicklung gezielter therapeutischer Interventionen von entscheidender Bedeutung. Aktuelle Behandlungsansätze zielen darauf ab, vaso-okklusive Krisen zu verhindern oder zu mildern, Komplikationen zu behandeln und die allgemeine Lebensqualität von Menschen mit SCD zu verbessern.

SCD ist durch eine Vielzahl von Symptomen gekennzeichnet, die in Schwere und Ausprägung von Person zu Person variieren können. Die Symptome entstehen in erster Linie durch die abnormale Sichelbildung der roten Blutkörperchen und die daraus resultierenden Komplikationen. Dieser Abschnitt bietet einen detaillierten Überblick über die häufigsten Symptome im Zusammenhang mit SCD.

Schmerzkrisen: Wiederkehrende Episoden starker Schmerzen, die als vaso-okklusive Krisen oder Schmerzkrisen bezeichnet werden, sind ein Kennzeichen von SCD. Diese schmerzhaften Episoden treten aufgrund der Verstopfung von Blutgefäßen durch sichelförmige rote Blutkörperchen auf und führen zu Gewebeischämie und Entzündungen. Die Schmerzen können in verschiedenen Körperteilen auftreten, darunter Brust, Bauch, Knochen und Gelenke (Platt OS et al. 2014)

Anämie: SCD verursacht eine chronische hämolytische Anämie, die durch eine beschleunigte Zerstörung der roten Blutkörperchen gekennzeichnet ist. Anämie kann zu Müdigkeit, Schwäche, Blässe und Kurzatmigkeit führen (Platt OS et al. 2014).

Ulzerationen: Schmerzhafte solitäre oder multiple Ulzera treten zumeist an der unteren Extremität auf, bevorzugt in Bereichen mit dünner Haut. Die Entstehung neuer Ulzera kündigen sich meist durch lokale Scherzhatigkeit an. Etwa 25% der Patienten neigen zu Rezidiven. Etwa 25% leiden unter einem chronischen Ulkus, das über Jahre manifest sein kann (BurgMR et al. 2025).   

Infektionen: Menschen mit SCD sind aufgrund einer funktionellen Asplenie (Fehlen der Milz) und einer beeinträchtigten Immunfunktion anfälliger für Infektionen, insbesondere bakterielle Infektionen. Häufige Infektionen sind Lungenentzündung, Harnwegsinfektionen und bakterielle Sepsis.

Akutes Brustsyndrom: Dies ist eine schwere Komplikation der SCD, die durch Brustschmerzen, Fieber, Husten und Atembeschwerden gekennzeichnet ist. Sie wird häufig durch Infektionen, Lungeninfarkt oder Fettembolie verursacht und kann lebensbedrohlich sein.

Verzögerung des Wachstums und der Entwicklung: Kinder mit SCD können im Vergleich zu Gleichaltrigen eine Verzögerung des Wachstums und der Entwicklung aufweisen. Chronische Anämie, Nährstoffmangel und die Auswirkungen wiederkehrender Schmerzkrisen auf die täglichen Aktivitäten können zu Wachstums- und Entwicklungsstörungen beitragen.

Schlaganfall: SCD erhöht das Risiko eines Schlaganfalls, insbesondere bei Kindern. Die Verstopfung von Blutgefäßen im Gehirn durch sichelförmige rote Blutkörperchen kann zu einem ischämischen Schlaganfall führen. Zu den Risikofaktoren für einen Schlaganfall gehören eine Vorgeschichte von vorübergehenden ischämischen Attacken und eine durch transkranielle Doppler-Sonographie festgestellte Durchblutungsstörung (Ohene-Frempong K et al. 1998).

Organschäden: SCD kann zu langfristigen Organschäden führen. Häufig betroffene Organe sind die Milz (was zu einer funktionellen Asplenie führt), die Nieren (was zu Nierenfunktionsstörungen führt), die Augen (was zu Retinopathie führt) und die Knochen (was das Risiko einer avaskulären Nekrose erhöht).

Die Diagnose der SCD umfasst eine Kombination aus klinischer Untersuchung, Labortests und Gentests. Ziel ist es, das Vorhandensein von abnormalem HbS festzustellen und das Ausmaß der Erkrankung zu beurteilen.

Großes Blutbild:Ein großes Blutbild hilft bei der Beurteilung der Konzentrationen von Hämoglobin, roten Blutkörperchen und anderen Zelltypen. Aufgrund der chronischen Hämolyse weisen Personen mit SCD in der Regel einen niedrigeren Hämoglobinspiegel und eine höhere Retikulozytenzahl auf.[1]

Hämoglobin-Elektrophorese: Die Hämoglobin-Elektrophorese ist ein entscheidender diagnostischer Test, mit dem das Vorhandensein abnormaler Hämoglobinvarianten festgestellt werden kann. Dabei werden verschiedene Hämoglobintypen anhand ihrer elektrischen Ladung getrennt. Der Test liefert Informationen über die relativen Mengen von HbS und anderen Hämoglobintypen, wie Hämoglobin A (HbA) und Hämoglobin F (HbF).

Sickledex/Löslichkeitstest: Der Sickledex- oder Löslichkeitstest ist ein schneller Screening-Test, der das Vorhandensein von HbS in einer Blutprobe nachweist. Er basiert auf der Unlöslichkeit von HbS unter bestimmten Bedingungen, was zur Bildung von sichelförmigen Zellen führt. Dieser Test ist jedoch weniger spezifisch als die Hämoglobin-Elektrophorese und muss möglicherweise durch zusätzliche Tests bestätigt werden.]

Hochleistungsflüssigkeitschromatographie von Hämoglobin: Die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie von Hämoglobin ist eine fortschrittlichere Technik zur genauen Quantifizierung und Identifizierung verschiedener Hämoglobinvarianten. Sie liefert eine detaillierte Analyse der relativen Anteile von HbS, HbA, HbF und anderen Hämoglobintypen.[29]

Gentests: Gentests werden durchgeführt, um die Diagnose einer SCD zu bestätigen und spezifische Mutationen im HBB zu identifizieren. Dies kann DNA-Analysen umfassen, darunter Polymerasekettenreaktion, Gensequenzierung und andere molekulare Techniken, um das Vorhandensein der HbS-Mutation nachzuweisen und möglicherweise genetische Varianten zu identifizieren.

Neugeborenenscreening: In vielen Ländern werden Neugeborenenscreening-Programme durchgeführt, um Säuglinge mit SCD frühzeitig zu erkennen. Dabei wird in der Regel eine Blutprobe von Neugeborenen untersucht, um abnormale Hämoglobinmuster festzustellen. Eine frühzeitige Diagnose durch Neugeborenenscreening ermöglicht eine frühzeitige Intervention und umfassende Versorgung der betroffenen Säuglinge (Adamkiewicz TV et al. 2008).

Komplikationen entstehen aufgrund der abnormalen Form und Funktion der sichelförmigen roten Blutkörperchen, die zu Gefäßverschlüssen, Gewebeischämie und chronischer Hämolyse führen:

• Gefäßverschlusskrise: Die Gefäßverschlusskrise ist die typische Komplikation der SCD und zeichnet sich durch das plötzliche Auftreten starker Schmerzen aus, die häufig die Knochen, Gelenke und den Bauch betreffen. Eine Gefäßverschlusserkrankung tritt auf, wenn sichelförmige rote Blutkörperchen die Blutgefäße verstopfen, was zu Gewebeischämie, Organschäden und starken Schmerzen führt. [24]
• Akutes Thoraxsyndrom (ACS):ACS ist eine potenziell lebensbedrohliche Komplikation, die durch Fieber, Brustschmerzen, Husten und Atemnot gekennzeichnet ist. Sie entsteht durch die Verstopfung der Lungenblutgefäße durch sichelförmige rote Blutkörperchen, was zu einer Schädigung des Lungengewebes und einer Beeinträchtigung des Gasaustauschs führt. ACS ist eine häufige Ursache für Krankenhausaufenthalte bei Menschen mit SCD.
• Cerebrale Apoplexien: Bei Menschen mit SCD, insbesondere bei Kindern, kann es aufgrund der Verstopfung der das Gehirn versorgenden Blutgefäße zu Schlaganfällen kommen. Stille Hirninfarkte sind häufig und können zu kognitiven Beeinträchtigungen und neurologischen Entwicklungsstörungen führen. Mit transkranieller Doppler-Sonographie werden Kinder mit hohem Schlaganfallrisiko identifiziert.
• Chronische Anämie: Chronische Hämolyse und die Zerstörung der sichelförmigen roten Blutkörperchen führen bei Menschen mit SCD zu einer chronischen Anämie. Anämie kann zu Müdigkeit, Schwäche und verminderter Belastbarkeit führen. Eine regelmäßige Überwachung des Hämoglobinspiegels und des Eisenstatus ist für die Behandlung der Anämie unerlässlich.
• Infektionen: Menschen mit SCD sind anfälliger für Infektionen, insbesondere solche, die durch gekapselte Bakterien wie Streptococcus pneumoniae und Haemophilus influenza verursacht werden. Infektionen können leicht bis schwer verlaufen und unter anderem Lungenentzündung, Meningitis und Osteomyelitis umfassen. Eine Impfung gegen häufige bakterielle Erreger ist unerlässlich.

Organschäden: SCD kann verschiedene Organe betreffen und zu langfristigen Komplikationen führen:

• Nierenkomplikationen: Eine SCD-assoziierte Nephropathie kann zu Nierenschäden und Nierenfunktionsstörungen führen, die eine chronische Nierenerkrankung und eine Nierenersatztherapie erforderlich machen.[40]
• Augenkomplikationen: SCD kann eine Retinopathie verursachen, die zu Sehstörungen und Erblindung führt. Regelmäßige Augenuntersuchungen sind erforderlich, um Veränderungen der Netzhaut zu überwachen.
• Priapismus: Bei Männern mit SCD kann es zu einer anhaltenden und schmerzhaften Erektion des Penis kommen, die als Priapismus bezeichnet wird. Priapismus erfordert sofortige ärztliche Hilfe, um dauerhafte Schäden am Penis zu vermeiden.
• Gallenblasenerkrankungen: SCD erhöht das Risiko für Gallensteine und Cholezystitis aufgrund der Ablagerung von Bilirubin in der Gallenblase. In schweren Fällen kann eine operative Entfernung der Gallenblase erforderlich sein.

Die Behandlung der SCD zielt darauf ab, die Symptome zu lindern, Komplikationen zu verhindern und die allgemeine Lebensqualität der Betroffenen zu verbessern. Die Behandlung der SCD umfasst einen multidisziplinären Ansatz, der verschiedene Aspekte der Erkrankung berücksichtigt. 

Unterstützende Maßnahmen.

• Schmerztherapie:  Akute Schmerzattacken, ein typisches Symptom der SCD, werden mit analgetischen Medikamenten wie nichtsteroidalen Antirheumatika, Opioiden und patientenkontrollierter Analgesie behandelt. Es können auch nichtmedikamentöse Ansätze wie Wärmetherapie, Entspannung und Ablenkungstechniken zum Einsatz kommen.
• Flüssigkeitszufuhr: Eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr hilft, vaso-okklusive Krisen zu verhindern. Die Patienten werden dazu angehalten, viel zu trinken, insbesondere bei erhöhtem Risiko, wie z. B. bei Infektionen oder extremen Temperaturen.
• Bluttransfusionen: In bestimmten Situationen, wie z. B. bei schwerer Anämie, akutem Brustsyndrom (ACA) oder Schlaganfall, können Transfusionen mit roten Blutkörperchen verabreicht werden. Transfusionen tragen dazu bei, die Sauerstofftransportkapazität des Blutes zu erhöhen und den Anteil der Sichelzellen zu verringern.

1. Adamkiewicz TV et al. (2008) Effectiveness of the 7-valent pneumococcal conjugate vaccine in children with sickle cell disease in the first decade of life. Pediatrics. 121:562–569.
2. Belcher JD et al. (2006) Heme oxygenase-1 is a modulator of inflammation and vaso-occlusion in transgenic sickle mice. J Clin Invest 116:808–816.
3. Bunn HF (1997) Pathogenesis and treatment of sickle cell disease. N Engl J Med 337:762–769.
4. Burg MR et al. (2025) Occlusive cutaneous vasculopathies: rare differential diagnoses. J Dtsch Dermatol Ges 23:487-506.
5. El-Hazmi MA et al. (2011) Sickle cell disease in Middle East Arab countries. Indian J Med Res 134:597–610.
6. Hebbel RP (2014) Ischemia-reperfusion injury in sickle cell anemia: relationship to acute chest syndrome, endothelial dysfunction, arterial vasculopathy, and inflammatory pain. Hematol Oncol Clin North Am 28:181–198.
7. Ohene-Frempong K et al. (1998) Cerebrovascular accidents in sickle cell disease: rates and risk factors. Blood 91:288–294.
8. Piel FB et al. (2010) Global distribution of the sickle cell gene and geographical confirmation of the malaria hypothesis. Nat Commun1:104.
9. Piel FB et al. (2017) Sickle cell disease. N Engl J Med 376:1561–1573.
10. Platt OS et al. (2014) Mortality in sickle cell disease. Life expectancy and risk factors for early death. N Engl J Med 330:1639–1644.
11. Rees DC et al. (2010) Sickle-cell disease. Lancet 376:2018–2031.
12. Solovey A et al. (2004) Endothelial cell expression of tissue factor in sickle mice is augmented by hypoxia/reoxygenation and inhibited by lovastatin. Blood 104:840–846.