Labordiagnostik in der Kardiologie
Werbung
Labordiagnostik bei Myokardinfarkt und Herzinsuffizienz SS 2012 Alexander Brodner Akuter Myokardinfarkt Diagnostik: Klinik, EKG, Labor Biomarker spielen eine entscheidende Rolle! Nachweis einer Myokardnekrose instabile Angina pectoris Myokardinfarkt Biomarker Geeignet für die Diagnostik: • Troponin I und Troponin T • CK-MB und CK-MB/CK gesamt - Quotient • Myoglobin Ungeeignet für die Akutdiagnostik, da zu unspezifisch: • AST (Aspartat-Aminotransferase, früher GOT) • LDH (Lactatdehydrogenase) Troponine Nach Seidman, J. G. und Seidman, C. (2001): The genetic basis for cardiomyopathy: from mutation identification to mechanistic paradigms, Cell (104) [4], 557-67. dt Version: S. Dähmlow: Mutationen und Polymorphismen im ß-MHCund Troponin T-Gen bei Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie" TnC: nicht herzspezifisch => keine Bedeutung in der Diagnostik Ca²⁺-Bindung TnT: TnT Bindung an Tropomyosin herzspezifische Isoformen TnI : In Ruhe : Hemmung der Aktin/Myosin Brücke TnI na Ca²⁺-Einstrom : Ca²⁺-Bindung an TnC => Aufhebung der Hemmung Charakteristika der Troponine • Troponine des Herzmuskels und der Skelettmuskulatur besitzen unterschiedliche Aminosäuresequenzen • Basalkonzentration im Serum sehr niedrig oder gar nicht nachweisbar • Freier zytosolischer Pool ermöglicht rasche Freisetzung • Strukturgebundener Anteil wird später freigesetzt und spiegelt die Menge des nekrotischen Myokards wider • Normwerte: TnT: < 0,014 ng/mL (= 14ng/L) TnI: < 0,3 – 0,01 ng/mL (je nach Hersteller) Differentialdiagnosen Tn-Erhöhung Andere Ursachen für Troponinerhöhungen bei Patienten mit eventuell ähnlicher Klink: ••Akute Akute Perikarditis: Verletzung der epikardialen Myokardschichten Perikarditis: ca.=>50% der Patienten zeigen leichtgradige TnIdurch die (ca. Entzündung Erhöhungen 1ng/mL) ••Akute Akute Lungenembolie (LE): => Ursache für die(≥Troponinfreisetzung Lungenembolie (LE): Erhöhte TnT-Werte 0,1 ng/mL) werden scheint die bei plötzlich auftretende Dehnung Belastung des rechten ausschließlich schweren oder massiven LE und gefunden. Patienten welche bei Ventrikels durch den erhöhten Pulmonalarterienwiderstand sein einer LE TnT-Erhöhungen aufwiesen, hatten ein ungefähr 30fachzuerhöhtes Risiko im Krankenhaus zu versterben. ••Herzinsuffizienz Herzinsuffizienz (HI): Ursache für dieHITroponinfreisetzung unklar, haben (HI): ca.=>50% der wegen hospitalisierten Patienten eventuell zytosolischen bedingt–oder verstärkte (meist) leichtdurch erhöhte TnT-Werte Pool (0,02ng/mL 0,1ng/mL). Hierbei korreliert und Zellschaden ein Degradierung positiver TnT Befund mit einer schlechteren linksventrikulären EF und einer höhere NYHA Klassifizierung. vorallem bei frisch aufgetretener Herzinsuffizienz ••Myokarditis: Myokarditis: => Herzmuskelzellnekrosen durch die Entzündung Differentialdiagnosen Tn-Erhöhung Andere Krankheitsbilder mit Troponinerhöhungen: Patienten und und Sepsis: Sepsis: => In verschieden Studien mit kritisch • Kritisch kranke Patienten Ursachen nicht eindeutig geklärt. kranken Patienten konnte bei einem Großteil Bakterielle (50-85%) eine leichtgradige Toxische Wirkung zirkulierender Chemokine? Endotoxine? (Median um TnI / TnT-Erhöhung Störungen in die der1ng/µL) Mikrozirkulation bei Sepsis?nachgewiesen werden. Auch bei Sepsis kommt es in einem nicht unerheblichen Teil zu leichtgradigen Troponinfreisetzung. KHK bei diesem Patientenkollektiv • Nierenversagen im Endstadium: => Ursachen unklar, aber es stellt sehr häufig (biseinen zu 73%), doch auchPrognosefaktor bei Patienten ohne dennoch unabhängigen da Hinweis auf Myokardnekrose in 53% TnT Erhöhung (nur 7% TnI Erhöhung) • Herztransplantantion: TnT wird noch 2-3 Monate nach Transplantation freigesetzt. CK (Creatinkinase) Katalysierte Reaktion: Kreatinphosphat + ADP Creatinkinase Kreatin + ATP 2 Untereinheiten: ● M-Typ (Muscle type) ● B-Typ (Brain type). 3 verschiedene Isoenzyme : CK-MM, CK-MB und CK-BB. (+ mitochondriale CK, CK-MiMi) Die Bestimmung der CK-MB erfolgt analog zur CK, nur dass vor der Messung Antikörper gegen die M-Untereinheit der CK zur Probe geben werden. => Messung der Aktivität der B-Untereinheit, erhaltenen Messwert verdoppelt Isoenzymverteilung Gewebe CK-Aktivität (U/g Feuchtgewicht) CKMM CKMB( CKBB (%) %) (%) Skelettmuskel – weiße F. 2500 – 3000 97-99 1-3 Skelettmuskel – roten F. 2500 – 3000 95 5 Myokard – normal 500 – 700 95 5 < 0,1 Myokard – path. 500 – 700 70-80 20-30 Cave: Bei Erkrankungen oder Stress des Skelettmuskels sind auch hier die verändert CK-MB Anteile erhöht. (z.B.: 200 Duchenne‘sche Muskeldystrophie: 20-30%) Gehirn – 300 100 Gastrointestinaltrakt 120 – 150 100 Blase 85 100 Uterus – nicht schwanger 165 Uterus – Schwangerschaft 245 Plazenta 250 100 19 6 94 1 80 Lothar Thomas: Labor und Diagnose; 6 Aufl. Klinische Bewertung der CK • Herzinfarkttypischer Befund: CK-MB / CK gesamt = 6 – 25% (Vorausgesetzt: CK >250, CK-MB >24; keine Macro-CK, keine CK-BB, keine CK-MiMi) • Anstieg nach ca. 3h – 6h, Gipfel nach 12-24h • Normalisierung der Werte nach 2-3 Tagen (CK-MB) oder 3-4 Tagen (CK ges.) • Als Biomarker dem Troponin unterlegen (Spezifität und Sensivität) Nützlich zur Diagnose des Reinfarktes (deutlich kürzere Zeit pathologisch erhöht nach Infarkt) Cave: Bei hämolytischen Proben nicht einsetztbar! CK-MB Masse Direkter Nachweis des Moleküls durch spezifischen Antikörper statt Aktivitätsbestimmung Pro : • Höhere Sensivität und Spezifität als die CK-MB Aktivität • Keine Messprobleme durch Macro-CK oder CK-BB Kontra : • Teurer als CK-MB Aktivität • Schlechtere Sensivität und Spezifität als Troponine Myoglobin • Vorkommen sowohl in der Skelettmuskulatur, wie auch im Herzmuskel (=> unspezifisch) • sehr rascher Anstieg im Serum nach Schmerzereignis (2h-4h) und auch rasche Elimination aus dem Blut (spätestens nach 24h) • negativer prädiktiver Wert deutlich höher als der positive prädiktive Wert (=> Ausschluss eines Infarkts wesentlich sicherer als der Nachweis) Zusammenfassung: Kinetik der Herzinfarkt Biomarker Quelle: National Academy of Clinical Biochemistry • Troponin: Deutlichste Erhöhung über den cut-off • CK-MB: rascher Abfall • Myoglobin: Schnellster Biomarker, welcher im Blut nachweisbar ist Herzinsuffizienz - Pathomechanismus Ungenügende Pumpleistung des Herzens arterielle Hypovolämie Aktivierung des RAAS (=Renin-Angiotensin-AldosteronSystem) Freisetzung von Arginin-Vasopressin Aktivierung des Endothelin-Systems • Verminderung derWasserretention GFR und Hyponatriämie Potenter Vasokonstriktor • Verstärkte tubuläre trotzdem weiterhin erhöhte Erhöhung des intravasalen Drucks Natriumresorption Konzentrationen von Arginin Natrium- und Wasserretention Vasopressin Herzinsuffizienz - Pathomechanismus Erhöhte Volumenbelastung des Ventrikels Ausschüttung von ANP/BNP • • • • Vasodilatation Erhöhung der Natrium- und Wasserausscheidung Hemmung des symp. Nervensystems Hemmung des RAAS Physiologisch: Gleichgewicht Pathologisch (Herzinsuffizienz): Systeme gegen art. Hypovolämie >> Volumenbelastung des Ventrikels NYHA-Klassifikation Klasse Charakteristika Klasse 1 (asymptomatisch) Keine Einschränkungen, selbst unter Belastung keine Symptome einer Herzinsuffizienz Hinweise für eine Herzerkrankung Klasse 2 (mild) Geringe Einschränkungen, Symptome einer Herzinsuffizienz unter schwerer körperlicher Belastung Klasse 3 (mäßig) Deutliche Einschränkungen, Symptome einer Herzinsuffizienz schon bei leichter körperlicher Belastung Klasse 4 (schwer) Unfähig körperlich aktiv zu sein, Symptome bereits in Ruhe Lothar Thomas: Labor und Diagnose; 7 Aufl. ANP, BNP und NT-proBNP ANP BNP Nach Levin, E. R., Gardner, D. G. und Samson W. K. Natriuretic peptides. N Engl J Med 1998; 339: 321-328 Quelle: Roche Alle bei Herzinsuffizienz erhöht. Dennoch hat sich NT-proBNP für die Routinediagnostik durchgesetzt. • NT-proBNP hat die längste Halbwertszeit (60-120min, ANP 13min, BNP 22min) • NT-proANP wird im Körper weiter gespalten (in teilweise physiologisch wirksame Fragmente) Bedeutung des NT-proBNP Einsatzgebiete: •Unterscheidung bei akuter Dyspnoe: kardiale Ursache? •Früherkennung der Herzinsuffizienz (Klinik erst bei NYHA II) •Kurz- und Langzeitprognose einer Herzinsuffizienz Nachteile: •großer Graubereich, keine eindeutigen Grenzwerte •große Unterschiede zwischen verschiedenen Testherstellern •Abnahme der GFR beeinflusst NT-proBNP (↑↑) Abb. 1 Chemische Struktur der natriuretischen Peptide ANP (a), BNP (b), CNP (c) und Urodilatin (d). Gemeinsam ist allen natriuretischen Peptiden ein aus 17 Aminosäuren bestehender Ring mit einer Disulfidbrücke zwischen zwei Cystinen [11]. 11 Levin E R, Gardner D G, Samson W K. Natriuretic peptides. N Engl J Med 1998; 339: 321-328 Akut dekompensierte Herzinsuffizienz: klinischer Stellenwert einer Therapie mit natriuretischen Peptiden N. Gassanov1, E. Caglayan1, E. Erdmann1, F. Er1 1 Klinik III für Innere Medizin, Herzzentrum der Universität zu Köln
