Herz und Kreislauf
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Herz und Kreislauf A.-L. Radetzki – WS 2016/2017 28.11.2016 Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Todesursachen 2014 Deutschland [%] Quelle: Statistisches Bundesamt Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Atherogenese Quelle: J. Steffel, T. Luscher, Herz-Kreislauf, Kapitel Atherosklerose und Folgeerkrankungen, DOI 10.1007/978-3-642-55112-3_6, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014 Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Schematische Darstellung der Pathogenese der Atherosklerose Quelle: J. Steffel, T. Luscher, Herz-Kreislauf, Kapitel Atherosklerose und Folgeerkrankungen, DOI 10.1007/978-3-642-55112-3_6, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014 Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Atherosklerose - Pathogenese „Lipoprotein-induced-atherosclerosis“ Theorie (Joseph Leonard Goldstein) 1) Aufnahme von LDL-Cholesterin in die Zellwand 2) Oxidation des LDL-Cholesterins und Auslösen einer Entzündungsreaktion 3) Migration von Monozyten um das oxidierte LDL zu absorbieren. Da die Monozyten es nicht abbauen können, wachsen sie an und platzen und hinterlassen noch größere extrazelluläre LDL Ablagerungen in der Arterienwand 4) Einwanderung von glatten Muskelzellen aufgrund der Entzündung 5) Instabile Plaques können rupturieren und zum plötzlichen Verschluß des Gefäßes führen Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Risikofaktoren Modifizierbar: • Rauchen • Übergewicht • körperliche Inaktivität • Hypertonus • Diabetes mellitus • Dyslipidämien Quelle: Statistisches Bundesamt Nicht modifizierbar: • Alter • Geschlecht • positive Familienanamnese Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Laborparameter Fettstoffwechsel • • • • Cholesterin Triglyzeride LDL-C HDL-C Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Cholesterin Aufgabe essentieller Bestandteil von Zellmembranen + Lipoproteinen, Vorstufe von Steroidhormonen + Gallensäuren im Plasma Transport als Komplex mit Apolipoproteinen, Hauptteil in LDLFraktion Normbereich < 200 mg/dl Triglyzeride LDL-C HDL-C Glycerinester mit 3 Fettsäureresten Plasmalipoprotein Plasmalipoprotein wichtigste Energiereserve des Körpers, Speicherung im Fettgewebe Transport von Abtransport von Cholesterin in periphere Cholesterin aus Zellen + Körperzellen, Gefäßwänden zurück Hauptträger des zur Leber Cholesterins im Plasma Transport als Hauptrisikofaktor für Komplex mit Entstehung Apolipoproteinen, Hauptteil an Artherosklerose Chylomikronen und VLDL-Fraktion < 150 mg/dl <160 mg/dl Schutzfaktor vor Artherosklerose ≥ 40 mg/dl Zielwerte für LDL-C richten sich nach Risikofaktoren (Alter, HDL-Cholesterin, Rauchen, positive Familienanamnese für KHK) Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Lipoprotein (a) • • • • • Cholesterinreiches Lipoprotein Lp(a)-Konzentration genetisch determiniert potentiell atherogen + (thrombogen) eigenständiger Artherosklerose-Risikofaktor Grenzwert von 150 nmol/l nach dem EAS-Consensus Report • nur begrenzte Therapiemöglichkeiten Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Artherosklerose KHK Myokardinfarkt Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Akuter Myokardinfarkt Diagnostik: Klinik EKG Labor Biomarker spielen eine entscheidende Rolle! instabile Angina pectoris Myokardinfarkt Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Biomarker • Troponin I und Troponin T • CK-MB und CK-MB/CK gesamt - Quotient • Myoglobin Ungeeignet für Akutdiagnostik: • AST (früher GOT): Leber, Herz-, Skelettmuskulatur • LDH: in allen Geweben, höchste Aktivität in Skelttmuskulatur, Herz-, Niere, Gehirn, Leber Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Troponine nicht herzspezifisch Troponin C: Ca²⁺-Bindung Troponin T: Bindung an Tropomyosin Troponin I : in Ruhe: Hemmung der Aktin/Myosin Brücke nach Ca²⁺-Einstrom: Ca²⁺-Bindung an TnC => Aufhebung der Hemmung herzspezifische Isoformen Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Charakteristika der Troponine • Unterscheidung der Troponine bzgl. Lokalisation (Herz + Skelettmuskel) durch unterschiedliche Aminosäuresequenz • 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 wieder • Normwerte: TnT: < 0,014 ng/mL (= 14 ng/L) TnI: < 0,01–0,3 ng/mL (je nach Hersteller) Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Differentialdiagnosen Tn-Erhöhung • • • • • • • Akute Perikarditis Lungenembolie Herzinsuffizienz Myokarditis Sepsis Terminale Niereninsuffizienz Herztransplantation Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor CK (Creatinkinase) Katalysierte Reaktion: Kreatinphosphat + ADP Creatinkinase Kreatin + ATP 3 Isoenzyme: M M Skelettmuskel M B Myokard B B Gehirn (+ mitochondriale CK, CK-MiMi) Bestimmung CK-MB: • Antikörper gegen CK-M Untereinheit • Bestimmung der Aktivität von CK-B • Multiplikation mit 2 • falsch hoch bei Vorhandensein von CK-BB oder CK-MiMi – M B Makro-CK (1 Bindung von Ig an CK/ 2 CK-MiMi in oligomerer Form) Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Isoenzymverteilung Gewebe CK-Aktivität (U/g Feuchtgewicht) CKMM (%) CKMB (%) CKBB (%) Skelettmuskel – weiße F. 2500 – 3000 97-99 1-3 < 0,1 Skelettmuskel – roten F. 2500 – 3000 95 5 Myokard – normal 500 – 700 95 5 Myokard – path. verändert 500 – 700 70-80 20-30 Gehirn 200 – 300 100 Gastrointestinaltrakt 120 – 150 100 Blase 85 100 Uterus – nicht schwanger 165 100 Uterus – Schwangerschaft 245 Plazenta 250 19 Lunge 15 0 – 20 6 94 1 80 80-100 Cave: Bei Erkrankungen oder Stress des Skelettmuskels sind auch hier die CK-MB Anteile erhöht. (z.B.: Duchenne‘sche Muskeldystrophie: 20-30%) Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Lothar Thomas: Labor und Diagnose; 6 Aufl. X-facher Anstieg über Normalwerte Klinische Bewertung der CK Gipfel: 12-24h Normalisierung: 48-72h (CK-MB) 72-96h (CK ges) Anstieg: 3-6h Zeit in h AMI 5 10 15 20 25 30 Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor CK-MB Masse • Bestimmung der Proteinkonzentration des CK-MB • direkter Nachweis des Moleküls durch spezifischen Antikörper statt Aktivitätsbestimmung Pro : • höhere Sensivität und Spezifität als die CK-MB Aktivität • keine Messprobleme durch Makro-CK oder CK-BB Kontra : • teurer als CK-MB Aktivität • schlechtere Sensivität und Spezifität als Troponine Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Myoglobin • in Herz- und Skelettmuskulatur vorkommend • Sauerstoffspeicher • frühester Marker • sehr rascher Anstieg nach Schmerzereignis (2h-4h) • rasche Elimination aus dem Blut (spätestens nach 24h) • negativer prädiktiver Wert deutlich höher als positiver prädiktive Wert (=> Ausschluss eines Infarkts wesentlich sicherer als Nachweis) Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Kinetik der Herzinfarkt Biomarker Konzentration in Blutflüssigkeit • Troponin: deutlichste Erhöhung über cut-off • CK-MB: rascher Abfall, Reinfarkt-Marker • Myoglobin: frühester Marker Troponin T Entscheidungsgrenze für Diagnose Myokardinfarkt Myoglobin CK-MB (Masse) 20 40 60 80 100 120 140 160 Stunden seit Beginn des Myokardinfarktes Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor ESC-Leitlinie 2011 akutes Koronarsyndrom Akuter Brustschmerz Dauer (EKG ohne ST-Hebung) 1h hsTnT Testresultat in < 60 min hsTNT < 14ng/l Schmerz > 6h hsTNT > 14ng/l Schmerz < 6h Abnormal hohes TnT (5fach)+ klinisches Bild Wiederholungsmessung nach 3h 3h konstant 24 h hsTnT Testresultat in > 60 min Schmerzfrei, GRACE-SCORE <140, Differentialdiagnosen ausgeschlossen Anstieg oder Abfall 50% oder ±7 ng/l Invasives Management konstant TnT am POCT * < 50 ng/l < 100 ng/l > 100 ng/l Differentialdiagnose * falls kein hsTnT verfügbar nach 3h erneut POC TnT Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor NEU 09/2015 • bei Einsatz validierter hochsensitiver TnT- oder TnITestverfahren gilt folgende Alternative: • Wiederholungsmessung nach 1h V.a. NSTEMI 0h < A ng/l 0h ≥ D ng/l oder oder 0h < B ng/l + Δ0-1h < C ng/l Δ0-1h ≥ E ng/l a.e. Ausschluss NSTEMI A B C D E hs-cTnT (Elecsys) 5 12 3 52 5 hs-cTnI (Architect) 2 5 2 52 6 hs-cTnI 0,5 5 2 107 19 (Dimension Vista) hohe Wahrscheinlichkeit für NSTEMI Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Herzinsuffizienz - Pathogenese Pumpfunktionsstörung des Herzens Herzzeitvolumen ↓ Aktivierung des sympathoadrenergen Systems Nierendurchblutung ↓ Noradrenalin ↑ Aktivierung des RAAS Herzfrequenz ↑ Freisetzung ADH (Renin-Angiotensin-Aldosteron-System) Natrium- + Wasserretention Wasserretention + Hyponatriämie Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Herzinsuffizienz - Pathogenese Erhöhte Volumenbelastung des Ventrikels Ausschüttung von ANP/BNP • • • • Vasodilatation Erhöhung der Natrium- und Wasserausscheidung GFR ↑ Hemmung des symp. Nervensystems Hemmung des RAAS Gleichgewicht? • ANP/BNP-Wirkung ↓ durch Down-Regulation spezifischer Rezeptoren an Niere Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Labordiagnostik der Herzinsuffizienz ANP BNP Nach Levin, E. R., Gardner, D. G. und Samson W. K. Natriuretic peptides. N Engl J Med 1998; 339: 321-328 • ANP aus Vorhöfen, BNP aus Ventrikel beim Gesunden ANP am ehesten in Zirkulation durch längerfristige ventrikuläre Überlastung Dominanz von BNP bessere Korrelation von BNP mit Schweregrad der Herzinsuffizienz • Aktivierung durch Druck- und Volumenbelastung keine absolut spezifischen Marker für Herzinsuffizienz Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Aufspaltung von proBNP in NT-proBNP und BNP Quelle: Luchner et al., Bedeutung der Herzinsuffizienzmarker BNP und NT-proBNP für die Klinik, Deutsches Ärzteblatt, Dez.2003 • Bildung aus Prohormonen • Abbau: HWZ: 20 min BNP: in Leber, Lunge, Niere, Nebenniere, Gefäßendothel, durch neutrale Endopeptidase im Blut HWZ: 60-120 min NT-proBNP: Niere Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor Bedeutung des NT-proBNP Einsatzgebiete: •Unterscheidung bei akuter Dyspnoe: kardiale Ursache? •Früherkennung der Herzinsuffizienz (Klinik erst bei NYHA II) •Prognoseparameter Nachteile: •großer Graubereich zwischen oberen Referenzbereichswert und Diagnosewert Herzinsuffizienz •große Unterschiede zwischen verschiedenen Testherstellern •Erhöhung auch bei renalen Erkrankungen + Störungen des Elektrolyt-/ Wasserhaushaltes Institut für Klinische Chemie und Labordiagnostik - Zentrallabor VIELEN DANK! 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