Einführung in die Labordiagnostik bei Herz
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Einführung in die Labordiagnostik bei Herz- und Kreislauferkrankungen UKD HHU, Vorlesung vom 22.05.2017 Alexander Tolios Übersicht • CVD – why care? • Lipidstoffwechsel – Entstehung der Atherosklerose – Cholesterin, Triglyceride, LDL-C, HDL-C – Lp(a) • Labordiagnostik des akuten Herzinfarktes – Troponin – CK und CK-MB – Myoglobin • Labordiagnostik der chronischen Herzinsuffizienz – BNP • Für das Leben (und die Prüfung)… VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 2 Epidemiologie bei Kreislauferkrankungen Vorlesung Einführung in die Labordiagnostik bei Herz- und Kreislauferkrankungen Alexander Tolios Todesursache CVD – weltweit WHO, Fact sheet cardiovascular diseases. Summary VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 5 Todesursache CVD – in Europa Daten für Europa. A=men, B=women VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios ESC, 2016 ESC Epidemiology CVD. S. 3235 Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 6 Risikofaktoren für CVD WHO, Global Atlas on CVD. S. 19 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 7 Zusammenfassung CV-Epidemiologie • Kardiovaskuläre Erkrankungen sind die weltweit führende Todesursache • In advanced economies spielen kardiovaskuläre Erkrankungen eine verhältnismäßig noch stärkere Rolle • Viele Risikofaktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen – – – – – Hypertonie Tabakkonsum Diabetes Fehlende körperliche Aktivität Dyslipidämien • Viele Risikofaktoren sind erworben und therapeutisch sowie durch Lebensstilmodifikationen veränderbar VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 9 Atherosklerose und Lipidstoffwechsel Vorlesung Einführung in die Labordiagnostik bei Herz- und Kreislauferkrankungen Alexander Tolios Atherogenese Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 73 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 11 Atherosklerose Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 53 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 12 Entstehung der Atherosklerose • Entstehung von instabilen Plaques – können rupturieren – plötzlicher Verschluß des Gefäßes Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 55 Goldstein/Braun, LDL Pathway and Atherosclerosis, S. 964ff. VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 13 Fettstoffwechsel Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 51 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 16 Parameter des Fettstoffwechsels Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 55 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 17 Diagnostische Pfade Fettstoffwechsel Neumeister, Klinikleitfaden Labordiagnostik. S. 161-162 Hofmann, Klinikhandbuch Labordiagnostische Pfade. S. 92 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 18 Einflussgrößen auf den Lipidstoffwechsel Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 66 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 20 Lp(a) • cholesterinreiches Lipoprotein • Lp(a)-Konzentration primär genetisch determiniert – Spiegelbeeinflussung durch verschiedene Faktoren möglich • • • • Grunderkrankungen diätetische Faktoren körperliche Aktivität Medikamente • kompetitiver Plasminogeninhibitor – potenzielle prothrombotische Aktivität • sehr hohe Atherogenität • eigenständiger Atherosklerose-Risikofaktor Neumeister, Klinikleitfaden Labordiagnostik. S. 178 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 21 Zusammenfassung Lipidstoffwechsel • Der Lipidstoffwechsel spielt bei der Atherosklerose eine zentrale Rolle • Lipoproteine unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung von Chol, TGs, PL und Proteinen • Chylomikronen sind Teil des exogenen, VLDL, IDL, LDL und HDL Teil des endogenen Lipoproteinstoffwechsels • Die Quantifizierung von LDL-Chol und HDL-Chol ist wichtig bei der Risikostratifizierung für CVD • Viele Einflussfaktoren auf den Lipidstoffwechsel sind bedingt durch den Lebensstil • Lp(a) ist ein eigenständiger Risikofaktor für CVD VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 22 Labordiagnostik des akuten Herzinfarktes Vorlesung Einführung in die Labordiagnostik bei Herz- und Kreislauferkrankungen Alexander Tolios Diagnostik des akuten Herzinfarktes Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 77 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 24 Diagnostisches Schema bei AP (alt) cave: altes Schema Dörner, Klinische Chemie und Hämatologie. S. 416 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 25 Troponin • Myofibrilläre Proteine der quergestreiften Muskulatur – Strukturprotein, geringer Anteil (ca. 5%) zytoplasmatisch • Unterscheidung in Troponin I, T und C • In Herz- und Skelettmuskel lokalisiert – für Troponin I und T herzspezifische Isoformen Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 77 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 27 Troponin - Indikationen Dörner, Klinische Chemie und Hämatologie. S. 418-420 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 28 Troponin-Erhöhung - Differentialdiagnosen • • • • • • • • • Kardiale Operationen Herztransplantation Myokarditis Akute Perikarditis Lungenembolie Sepsis mit Herzbeteiligung Herzinsuffizienz Terminale Niereninsuffizienz … VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 29 Take-Home-Messages Troponin Neumeister, Klinikleitfaden Labordiagnostik. S. 111-112 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 30 Creatinkinase (CK) • Intrazelluläres Enzym – überträgt Phosphatgruppen von Kreatinphosphat auf ADP – beteiligt an der Regeneration von ATP • Dimeres Enzym – Unterschiedliche Monomere • M-Untereinheit • B-Untereinheit • Mi-Untereinheit • Dadurch unterschiedliche Dimere – – – – CK-MM: CK-MB: CK-BB: CK-Mi: “Skelettmuskeltyp” (Halbwertszeit 18 Stunden) “Herztyp” (Halbwertszeit 12 Stunden) “Gehirntyp” (Halbwertszeit 3 Stunden) “Mitochondrialer Typ” (Halbwertszeit 4 Stunden) Thomas, Labor und Diagnose. S. 107 Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 79-80 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 31 Bestimmung der CK-MB-Aktivität • CK-BB in zu geringer Konzentration vorhanden • Messung der CK-Gesamtaktivität • Inhibition des CK-M-Untereinheit • Messung der CK-Restaktivität (wird x2 gerechnet) M M „Skelettmuskel“ M B B „Myokard“ B „Gehirn“ • Berechnung des CK-MB-Anteils CK−MB−Aktivität CK−MB−Anteil = CK−Gesamtaktivität Thomas, Labor und Diagnose. S. 105ff. Neumeister, Klinikleitfaden Labordiagnostik. S. 81 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 32 Vorkommen unterschiedlicher CK-Isoformen Gewebe CK-Aktivität (U/g) CK-MM CK-MB CK-BB CK-Mi Skelettmuskel 800 – 4.000 ++++ (+) (+) + Myokard 240 – 800 +++ ++ (+) ++ Gehirn – 550 - - +++ ++ Blase – 135 - - ++++ + Blut – 0,2 ++++ (+) - - Colon – 200 (+) (+) ++++ + Nabelschnurblut – 1,0 ++++ (+) + ? Prostata – 135 - - ++++ ? Uterus – 400 - - ++++ + Venenwand – 60 - - ++++ ? ++++ > 75% +++ 50-75% ++ 25-50% + 5-25 % (+) < 5% cave: chronische Erkrankungen des Skelettmuskels können zu Erhöhungen des CK-MB-Anteils führen (>10%) Thomas, Labor und Diagnose. S. 109-111 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 33 CK-MB-Aktivität • CK-MB-Aktivität – CK-MB < 6% – CK-MB 6-25% – CK-MB < 25% V.a. Skelettmuskelschaden V.a. Myokard-Schädigung V.a. Makro-CK Cave: Unterscheidung zur CK-MB-Masse Andere Referenzwerte notwendig M M „Skelettmuskel“ M B „Myokard“ B B „Gehirn“ Thomas, Labor und Diagnose. S. 105ff. Neumeister, Klinikleitfaden Labordiagnostik. S. 81 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 34 Makro-CK • Makro-Enzyme: Multiplizität auf Grund posttranslationaler Veränderungen – Oft: Komplexbildung zwischen Enzymen und Immunglobulinen • Makro-CK: sehr häufig – Prävalenz: zwischen 0.3 und 1%! • Durch Bindung von Antikörpern an CK-Moleküle (CK-BB oder CK-Mi) verlangsamter Abbau – Kann zu deutlich höheren scheinbaren CK-MB-Aktivitäten führen cave: wenn CK-MB > 25% -> V.a. Makro-CK Thomas, Labor und Diagnose. S. 33ff. VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 35 Myoglobin • Ermöglicht aeroben Stoffwechsel in roten Muskelfasern • Niedriges Molekulargewicht – rascher übertritt ins Blut • erhöht auch körperlicher Arbeit, IM-Injektionen, Muskelschäden, … – rasche Elimination über die Niere • Halbwertszeit: ca. 5-6 Stunden cave: unspezifisch - Troponine oder CK-MB für Diagnostik besser geeignet Dörner, Klinische Chemie und Hämatologie. S. 422 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 36 Infarktmarker Dörner, Klinische Chemie und Hämatologie. S. 417 Erdmann, Klinische Kardiologie. S. 47 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 37 Zusammenfassung Infarktmarker • Marker für den Untergang von Herzmuskelzellen sind notwendig für die Diagnostik des NSTEMI • Troponin-Tests sind spezifisch für Myokardgewebe – Rascher Anstieg, über Tage nachweisbar – Steigt bei jedem Herzmuskelzell-Untergang an – Standardmarker für Herzinfarkte • CK ist in vielen Zelltypen vorhanden – Mit Hilfe der CK-MB-Bestimmung kann auf eine kardiale Beteiligung geschlossen werden – Standardmarker für Re-Infarkte • Myoglobin ist nicht herzspezifisch – Sehr rascher Anstieg, sehr rascher Abfall VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 38 Labordiagnostik der Herzinsuffizienz Vorlesung Einführung in die Labordiagnostik bei Herz- und Kreislauferkrankungen Alexander Tolios Herzinsuffizienz - Pathophysiologie Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 84 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 40 Herzinsuffizienz - natriuretische Peptide • Natriuretische Peptide – Vielfältige physiologische Wirkungenen • • • • Natriurese Vasodilatation Hemmung der Renin-Aldosteron-Sekretion Beeinflussung von Wasserhaushalt und Blutdruck – ANP-Erhöhungen reflektieren atriale, BNP-Erhöhungen die ventrikuläre Überbelastung • Aktivierung durch Druck- und Volumenbelastung • Andere Ursachen einer Erhöhung – – – – Terminale Niereninsuffizienz (Dialysepatienten) Vorhofflimmern, Akutes Koronarsyndrom Pulmonale Hypertonie, Lungenembolie Leberzirrhose mit Aszites Neumeister, Klinikleitfaden Labordiagnostik. S. 114 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 41 Funktion von BNP Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 89 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 42 Herzinsuffizienz - BNP Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 88 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 43 Vorhersagewert BNP • Erhöhte Werte bei Herzinsuffizienz – abhängig vom Stadium (NYHA-Stadieneinteilung) • Cave: Große Überlappungsbereiche zwischen den Stadien • Prognostische Aussagen – Höhe der Werte korreliert mit der Mortalität bei chron. Herzinsuff. – Geeignet als Marker für Therapieerfolgskontrolle • Vorhersagewert – Normale Werte schließen Herzinsuffizienz mit hoher Wahrscheinlichkeit aus – Der prädiktive Wert eines neg. Befunds ist für BNP > 95% – Der positiv prädiktive Wert ist jedoch gering Neumeister, Klinikleitfaden Labordiagnostik. S. 114 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 44 Vorgehen bei Herzinsuffizienz Renz, Praktische Labordiagnostik. S. 89 VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 45 Zusammenfassung Herzinsuffizienz • Herzinsuffizienz führt zu einer Abnahme der Kontraktilität des Herzens • Natriuretische Peptide bewirken eine Verminderung des Volumens und einer Abnahme des Gefäßtonus – dadurch Abnahme sowohl der Vor- als auch der Nachlast • BNP bzw. nt-proBNP sind die klinisch bedeutsamsten Marker für die Herzinsuffizienz • BNP bzw. nt-proBNP sind sehr gut geeignet für den Ausschluss sowie den Verlauf einer Herzinsuffizienz – Der positiv-prädiktive Wert von BNP ist jedoch gering • BNP bzw. nt-proBNP korrelieren mit den NYHA-Stadien sowie mit der Mortalität VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 46 Best-of „Einführung in die CV-Labordiagnostik“ • Kardiovaskuläre Erkrankungen sind sehr häufig • Lipidstoffwechselstörungen sind ein zentraler Risikofaktor für die Entwicklung von kardiovaskulären Erkrankungen • Troponin ist ein hochspezifischer Marker für Myokardschäden, jedoch nicht nur bei Infarkten erhöht • CK-MB ist hat eine kürzere Halbwertszeit als Troponin und ist daher für die Diagnostik von Reinfarkten geeignet • Myoglobin ist nicht Herzmuskel-spezifisch • BNP bzw. nt-proBNP sind Marker für die Herzinsuffizienz VL Herz und Kreislauf - Alexander Tolios Zentralinstitut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik Seite 47
