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Herzinfarkt: Was ist ein Herzinfarkt? Bei einem Herzinfarkt stirbt ein Teil des Herzmuskels durch den Verschluss eines Herzkranzgefäßes ab. Das Herz wird in der Regel von drei großen Blutgefäßen, den Herzkranzgefäßen (Koronararterien), mit Blut und Sauerstoff versorgt. Wird eines dieser Gefäße durch ein Blutgerinnsel verstopft, kann das Blut nicht mehr zirkulieren. Die Sauerstoff- und Nährstoffzufuhr ist somit unterbrochen. Gelingt es nicht innerhalb von wenigen Stunden das verschlossene Gefäß wieder zu eröffnen, stirbt der von diesem Gefäß versorgte Herzmuskel ab. In Deutschland erleiden jährlich mehr als eine halbe Million Menschen einen Herzinfarkt. Der Herzinfarkt ist eine lebensbedrohliche Erkrankung. In den ersten vier Wochen sterben 40 bis 50 Prozent der Patienten, Frauen häufiger als Männer. Wie entsteht ein Herzinfarkt? Die häufigste Ursache des Herzinfarktes ist die Arteriosklerose. Ein gewisser Grad von Arterienverkalkung (Arteriosklerose) ist bereits oft bei jungen Erwachsenen nachzuweisen. Dieser Prozess ist nicht nur auf die Herzkranzgefäße beschränkt sondern betrifft alle Gefäße des Körpers. Die Verkalkung steigt mit zunehmendem Alter und je nach Anzahl der Risikofaktoren an. In Gefäßablagerungen können sich kleine Risse entwickeln. Geschieht das, bildet sich ein kleines Gerinnsel aus Blutplättchen (Thrombus). Diese Gerinnsel hat die Aufgabe, den Riss zu verschließen. Allerdings kann durch dieses Gerinnsel das ohnehin verengte Gefäß auch ganz verstopfen werden. Das führt zu einem Herzinfarkt. Wie stellt der Arzt die Diagnose? Neben der Krankengeschichte (Anamnese) sind folgende Untersuchungen wegweisend: Elektrokardiogramm (EKG) Konzentration der Herzenzyme (CK-Wert) im Blut Konzentration von Proteinen aus dem Herzen (Troponin T oder Troponin I) im Blut In den meisten Fällen werden für einen Herzinfarkt typische Veränderungen festgestellt. Blutprobe und EKG lassen auch auf die Größe des Infarkts schließen. Was sind Herzenzyme? Wie in allen Zellen, so sind auch im Herzmuskel Enzyme nötig, um den Stoffwechsel der Herzmuskelzelle aufrecht zu erhalten. Bei Schädigung dieser Zellen, zum Beispiel durch einen Herzinfarkt oder eine Herzmuskelentzündung (Myokarditis), werden die Enzyme freigesetzt und können dann im Blutserum vermehrt nachgewiesen werden. Es gibt eine Reihe von Enzymen, die fast nur oder überwiegend im Skelettmuskel oder Herzmuskel vorkommen. Ein Anstieg dieser Enzymwerte im Serum zeigt eine Schädigung von Muskelzellen, bei bestimmten Kombinationen von erhöhten Werten eine Schädigung speziell der Herzmuskelzellen an. Die Höhe des Anstiegs gibt Hinweise auf das Ausmaß der Schädigung. Dabei ist zu beachten, dass diese Enzymwerte erst mit einer Verzögerung von einigen Stunden ansteigen und daher unmittelbar nach einer Schädigung noch nicht erhöht sein müssen. CK Creatinkinase GOT = AST Glutamat-Oxalacetat-Transaminase LDH Lactatdehydrogenase Herzmuskelrelevante Eiweiße: Cardiale Troponine Troponin I und Troponin T Für die Untersuchung der Enzyme ist Blutserum nötig. Einige der Enzyme eignen sich auch zur Spätdiagnostik, beispielsweise nach einem Herzinfarkt, da sie bis zu zwei Wochen danach nachweisbar sind. In jüngerer Zeit gewinnen aber auch, neben den Herzenzymen, andere Bestandteile der Herzmuskelzelle an diagnostischer Bedeutung. Zu nennen wären hier vor allem die kardialen Troponine. Diese gehören zu den Eiweißen und sind wichtig für die Kontraktion (Anspannung) des Herzmuskels. Ähnlich wie die Enzyme werden sie ebenfalls bei einer Schädigung des Herzmuskels freigesetzt und können dann im Blut nachgewiesen werden. Serumdiagnostik Neue biochemische Marker für akute ischämische Herzerkrankungen Anforderungen an kardiale Marker hoch spezifisch für Herzmuskel schneller Anstieg im Blut nach kardialem Ereignis deutlicher Anstieg bereits bei geringer Myokardschädigung (z. B. instabile Angina pectoris) nicht nachweisbar bei Gesunden einfache und schnelle Bestimmung geringe Kosten 1.5 Ideale biochemische Infarktmarker Der ideale Herzinfarktmarker wird von mehreren Autoren folgendermaßen beschrieben (36, 7): Er sollte - absolut herzspezifisch sein, um eine zuverlässige Diagnose eines Herzmuskelschadens zu ermöglichen, auch wenn der Patient unter anderen Erkrankungen (v. a. Skelettmuskelschäden, Nierenversagen, Leberschäden, etc.) leidet. - hochsensitiv sein, um auch kleinere Herzmuskelschäden z. B. bei instabiler Angina oder Myokarditis zu entdecken. - unterscheiden können zwischen reversiblem und irreversiblem Myokardschaden. - als Reperfusionsmarker einsetzbar sein. - die Infarktgröße und damit die Prognose des Patienten abschätzen können. - vor allem zur Frühdiagnose eines Infarkts geeignet sein. - präzise, rasch und kostengünstig zu messen sein. Biochemische Marker einer Myokardschädigung Bisher: Enzymaktivitäten von GOT (AST), CK, CKMB, LDH, HBDH neue notfalltaugliche Marker: Myoglobin, CKMB-Masse, kardiale Troponine Marker in Entwicklung: Myosin-Leichtketten, CK-Isoformen, Fettsäure-bindendes Protein, GlykogenPhosphorylase-lsoenzym BB Parameter Anstieg Maximum Myoglobin 2-6h 6-12h Troponin-T 3-8h 12-96h CK 3-12h 12-24h CK-MB 3-12h 12-24h GOT 6-12h 18-36h LDH 6-12h 48-144h HBDH 6-12h 48-144h Labordiagnostik Herzenzyme (Abb. ): Gesamt-CK, CK-MB, LDH, HBDH, GOT, Myoglobin, kardiales Troponin T bei Aufnahme. Kontrolle nach 12 und 24 h Sonst. Labor: BB (Anämie, Leukozytose), Blutgruppe (2 EK in Bereitschaft für evtl. Lysetherapie!), Krea und E'lyte, Gerinnung (vor Antikoagulation, Fibrinolyse), Lipase (DD Pankreatitis), AP, Bili (DD Gallenkolik, Cholestase), BGA (kardiogener Schock, Lungenembolie), BZ, Laktat. Labordiagnostik bei V.a. Herzinfarkt Enzyme Anstieg Maximum Bemerkung GesamtCK 4–8 h 16–36 h > 150 mU/ml für etwa 2–4 Tage CK-MB 4–8 h 12–18 h CK-MB > 6–10 % der Gesamt-CK LDH 6–12 h 24–60 h zur Spätdiagnose* HBDH 6–12 h 30–72 h HBDH: herzspezifische LDH. Quotient LDH/HBDH < 1,3 Infarkt, Hämolyse GOT 4–8 h 16–48 h Myoglobin 3–6 h 8–12 h normal < 10 mol/l, nicht herzmuskelspezifisch Troponin T 3–8 h 24–48 h herzmuskelspezifisch, normal nicht nachweisbar, erhöht bis 7 bis max. 14 Tage nach Infarkt * Gesamt-LDH ist bei Herzinfarkt durch Erhöhung des Isoenzyms HBDH erhöht. Herzinfarkt: Gesamt-CK , CK-MB (CK-MB-Anteil an der Gesamt-CK zwischen 6–25 %), CK-MB-Masse , Troponin T und I , Myoglobin (unspezifisch). Kreatinkinase Anaerobe Energiegewinnung ATP muss ständig bereitgestellt werden im Muskel. Energiereiches Phosphat ist mit Kratin zu Kreatinphosphat verbunden. Kreatinphosphat kommt im Muskel intwa sechfach höherer Konzentartion als ATP vor. Die cytosolische Kreatinkinase bildet aus ADP und Kratinphosphat neues ATP und Kreatin. (Eine mitochondriale CK rephosphoryliert Kreatin in der Erholungsphase zu Kreatinphosphat. Kinasen sind Enzyme (=Biokatalysatoren) die helfen, Phosphatgruppen an andere Moleküle zu koppeln. Die Kreatinkinase koppelt Phosphate an Kreatin. Was ist die Creatinkinase? Die Creatinkinase (CK) ist ein Leitenzym für die Diagnose von Schädigungen der Herz- und Skelettmuskulatur. Dabei kann von der Höhe des CK-Anstiegs auf die Größe der Schädigung geschlossen werden. Die Gesamt-CK im Blutserum ist die Summe von meist drei, selten vier Untertypen: CK-MB (Myokardtyp = Herzmuskeltyp) CK-MM (Skelettmuskeltyp) CK-BB (Hirntyp) Selten Makromolekulare CK; meist vom Mitochondrientyp (CK-MiMi). Entscheidend für die Diagnose eines Herzinfarkts oder einer Herzmuskelentzündung bei einer Erhöhung der Gesamt-CK ist die Bestimmung des Untertyps CK-MB. Wichtig ist der Anteil der CK-MB an der erhöhten Gesamt-CK. Liegt der Anteil der CK-MB an der Gesamt-CK zwischen sechs und 20 Prozent, spricht das für eine Enzymfreisetzung aus der Herzmuskulatur. Ein Anteil unter sechs Prozent spricht für eine Enzymfreisetzung aus der Skelettmuskulatur. Ein Anteil der CK-MB von über 20 Prozent findet sich bei Störungen durch die anderen Enzym-Untertypen. Der Gesamt-CK-Wert steigt bei einem Herzinfarkt nach vier bis sechs Stunden an und erreicht nach 16 bis 36 Stunden seinen höchsten Wert. Der CK-MB-Wert steigt ebenfalls nach ca. vier Stunden an, erreicht sein Maximum jedoch bereits nach zwölf bis18 Stunden. Zusätzlich kann mittlerweile auch die so genannte "CK-MB Masse" im Blut bestimmt werden. Im Regelfall werden diese Werte bei einem Verdacht auf Herzinfarkt oder bei einem tatsächlichen Herzinfarkt mehrfach im Verlauf gemessen. Wo wird Creatinkinase gemessen? Für die Blutabnahme ist Blutserum erforderlich. Vor der Blutentnahme sollten keine intramuskulären Spritzen gegeben werden, körperliche Anstrengungen sind zu vermeiden, weil beides die Enzymwerte erhöhen kann. REFERENZ-/NORMALWERTE IFCC-Einheit Männer bis 174 U/l Frauen bis 140 U/l Die Kreatinkinase (CK) ist ein Enzym, das den Transfer energiereicher Phosphate zwischen Adenosintriphosphat und Kreatin katalysiert. Sie kommt in drei Isoenzymen, der MM-, BB- und der MB-Form vor. Die MM-Form ist vorwiegend im Skelettmuskel vorhanden, während das BB-Isoenzym hauptsächlich im Gehirn und in der Niere vorkommt. Im Herzmuskel liegen sowohl die MM- als auch die MB-Form vor. Die Aktivität der Kreatinkinase überschreitet den Normbereich innerhalb von vier bis acht Stunden nach Infarktbeginn und erreicht ihn wieder nach zwei bis drei Tagen. Die durchschnittliche Maximalaktivität der CK wird 24 Stunden nach Infarktbeginn erreicht, bei erfolgreicher Reperfusion wird die Maximalaktivität jedoch früher erreicht. Die CK ist auch ein geeigneter Marker zur Einschätzung der Infarktgröße. Die Kreatinkinase ist zwar ein sensitiver enzymatischer Detektor des akuten Myokardinfarkts, ihre diagnostische Spezifität wird jedoch dadurch eingeschränkt, daß sie z. B. bei Muskelerkrankungen, Diabetes mellitus, nach sportlicher Anstrengung, Krämpfen oder intramuskulären Injektionen ihren Referenzwert überschreitet und so hinsichtlich der myokardialen Schädigung zu falsch-positiven Ergebnissen führt (1, 4). Die Kreatinkinase MB (CK-MB) stellt eines von drei zytoplasmatischen Isoenzymen der Kreatinkinase dar und besteht aus den Untereinheiten CK-M und CK-B. Mit einem Anteil von ca. 25 % der Gesamt-CK stellt der Herzmuskel die Hauptlokalisation der CK-MB dar. In geringerem Anteil findet man sie jedoch auch in der Skelettmuskulatur mit ein bis drei % der Gesamt-CK. Die Aktivität der Kreatinkinase MB überschreitet nach 3-12 Stunden den Schwellenwert, erreicht ihre Maximalaktivität nach durchschnittlich 24 Stunden und kehrt nach zwei bis drei Tagen in den Normalbereich zurück. Trotz der größeren Herzspezifität der CK-MB gegenüber der CK beobachtet man hier z. B. bei Langstreckenläufern fälschlich erhöhte Werte (1, 4). Die Kreatinkinase (CK, CPK) wird aus den genetisch determinierten Untereinheiten CK-M und CK-B gebildet. Daraus werden die drei dimeren Isoenzyme CK-MB (Myokardtyp), CKMM (Muskeltyp) und CK-BB (Gehirntyp) gebildet. In hoher Aktivität kommt die CK v.a. in der Skelettmuskulatur, im Herzmuskel und im Gehirn, in geringerer Aktivität in Lunge, Uterus, Gastrointestinaltrakt und Urogenitalsystem vor. Die relative Verteilung der Isoenzyme gibt Hinweise auf das Herkunftsorgan. Die HWZ beträgt für die CK-MB 12 h, für die CK-MM 18 h und für die CK-BB 3 h. Die CK-MB erreicht im Myokard ihre höchste Konzentration. Obwohl sie nicht vollständig kardiospezifisch ist, wird sie in Verbindung mit der Gesamt-CK weiterhin als bevorzugter biochemischer Marker für den akuten Herzinfarkt eingesetzt. Die Bestimmung der CK-MBMasse hat wegen ihrer methodisch bedingten höheren Kardiospezifität klinische Bedeutung. Referenzbereiche Kreatinkinase Gesamt-CK < 80 U/l ( ) CK-MB < 10 U/l CK-MB-Masse < 5,0 g/l Relativer Index (RI) < 2,5 < 70 U/l ( ) Angaben für optimierte Standardmethode der Deutschen Gesellschaft für Klinische Chemie, Meßtemperatur 25 °C Erhöhte Werte Herzinfarkt: o Gesamt-CK: Aktivitätsanstieg frühestens nach 4 h, regelmäßig 8–24 h nach Infarkteintritt. Maximale Erhöhung nach ca. 20 h. o CK-MB: üblich 6–25 % der Gesamt-CK-Aktivität. CK-MB < 6 % und erhöhte Gesamt-CK V.a. Skelettmuskelschaden. CK-MB > 25 % V.a. Makro-CK oder CK-BB. Bei Herzinfarkt sind diagnostische Sensitivität und Spezifität der CK-MB in Verbindung mit der Gesamt-CK hoch. Sie liegen bei 99 % bzw. 98 %. o CK-MB-Masse und RI: höhere Spezifität für Infarkt als CK-MB- Aktivität. Erhöhung spricht für Herzinfarkt. Kinetik wie Gesamt-CK Diagnostische Bedeutung der CKMB-Masse Abklärung unklarer CK-Erhöhungen evt. Ersatz für die Bestimmung der CKMB-Aktivität relativer Frühmarker für kardiales Ereignis CKMB-Masse Anstieg ca. 2-4h nach Schmerzbeginn bei kardialem Ereignis keine Störungen durch andere CK-lsoformen nur bedingt myokardspezifisch, da 1. CKMB-Konzentration des Myokards variabel 2. CKMB-Anteil auch in anderen Geweben CK, CK-MB Überwiegend muskelspezifisches Enzym. 3 Isoformen: CK-MM (v.a. Skelettmuskel), CK-MB (v.a. Herzmuskel) und CK-BB (Hirn). - Normwerte: CK < 80 U/l, CK-MB bis 12 U/l. - Kinetik: Normwertüberschreitung 4–8 h nach Infarkt, Höchstwert nach etwa 21 h. CK ist 2–3 Tage nachweisbar. Bei erfolgreicher Fibrinolyse Enzym-Auswaschphänomen ("washout"), d.h. CKmax schon ca. 8–17 h nach Infarkt. - Bewertung: Infarkt-Sensitivität bei ca. 99 %! Myokardinfarkt wahrscheinlich, wenn Gesamt-CK erhöht und CK-MB > 6–8 %. Bei erfolgloser bzw. nicht durchgeführter Fibrinolyse korreliert die CKmax mit der Nekrosegröße. - Neuere Spezialanalytik - CK-Masse: Normwert: < 7 mg/l. Die übliche CK-Bestimmungsmethode ist die quantitative Messung der CK-Enzymaktivität. Seit kurzem kann die CK-MB spezifisch durch Antikörper nachgewiesen werden. Der Nachweis wird bei Infarkt ca. 1 h früher pathologisch als die übliche CK-Messung. - CK-MB-Isoformen: 2 Isoformen der CK-MB. Die vom Herzen freigesetzte CK-MB2 wird im Blut teilweise zu CK-MB1 gespalten. Frühe sensitive und spezifische Infarktdiagnose (nach 6 h Sensitivität und Spezifität > 90 % bei CK-MB2/CK-MB1 Verhältnis > 1,5). Eine nur einmalige Bestimmung der CK-MB wird meistens zu wenig sein: Wie aus der Abbildung ersichtlich, muss man die CK-MB und andere Herzmarker in den meisten Fällen öfter messen. Insbesondere, wenn die ersten Messungen ein normales Ergebnis brachten. Für die Spätdiagnose ist die CK-MB nicht geeignet: Aus der Abbildung oben ist ebenfalls ersichtlich, dass die CK-MB nach 2-3 Tagen wieder im Normalbereich ist. Für die Spätdiagnose bestimmt man besser das Troponin. Wie unterscheidet man, ob die CK-MB im Blut aus dem Skelett-Muskel oder aus dem Herz-Muskel gekommen ist? Da CK-MB auch im Skelettmuskel vorkommt, führen auch Muskelschäden, Verletzungen, ev. Injektionen zu einem Anstieg der CK-MB. Zur Unterscheidung hilft die sog. 6% Regel. Dazu bestimmt man die Gesamt-CKAktivität und die Aktivität der CK-MB. Im Muskel ist viel CK aber nur wenig CK-MB. Gehen Muskelzellen zu Grunde wird also viel CK aber nur wenig CK-MB freigesetzt. Der Anteil der freigesetzten CK-MB wird also klein sein. Im Herzmuskel, besonders im längere Zeit vorgeschädigten, ist aber viel CK-MB. Gehen Herzmuskelzellen zu Grunde wird der Anteil der CK-MB also höher sein. Als Grenze hat sich 6% bewährt. Beträgt der Anteil der CK-MB mehr als 6% der Gesamt-CK, dann spricht dies dafür, dass der Herzmuskel geschädigt ist (gilt aber nur, wenn auch die Gesamt-CK über einen bestimmten Wert erhöht ist). Bereich Einheit Bereich Einheit Aktivität unter 12 U/l Konzentration ("CK-MB Masse") unter 6 µg/l Anteil der CK-MB-Aktivität an der Gesamt-CK-Aktivität unter 6 % unter 6 ng/ml Verhältnis CK-MB-Masse (µg/l) / unter 0.025 Gesamt-CK-Aktivität (37°C) Troponin T, Troponin I Was ist Cardiales Troponin T/I? Die Verkürzung eines Muskels im menschlichen Körper beruht auf dem aktiven Ineinandergleiten von verschiedenen Eiweißstrukturen. An diesem Prozess sind auch die Eiweiße (Proteine) Troponin T und Troponin I beteiligt. Im menschlichen Körper werden drei verschiedene Arten von Muskulatur unterschieden: Die Skelettmuskulatur: Skelettmuskulatur ist diejenige Muskulatur, die willkürlich kontrollierbar ist, also zum Beispiel die Oberarmmuskulatur oder Beinmuskulatur. Die glatte Muskulatur: Diese Muskulatur können wir nicht rein willkürlich kontrollieren.Dazu zählt zum Beispiel die Wandmuskulatur in den Blutgefäßen, die Muskulatur, die für rhythmische Darmbewegungen (Peristaltik) zuständig ist, aber auch die Muskulatur der Gebärmutter. Der Herzmuskel: Diese Form des Muskelgewebes kommt nur in der Muskelwand des Herzens vor und kann ebenfalls im Regelfall nicht willentlich kontrolliert werden. Jeder dieser Muskeln besitzt eine große Anzahl der oben genannten Eiweißstrukturen, die mit für den Vorgang der Anspannung und Entspannung verantwortlich sind. Aber nicht alle dieser Eiweiße sind identisch, sondern es existieren für unterschiedliche Muskelgewebe unterschiedliche Formen der Eiweiße, die zwar zum Großteil dieselbe Funktion haben, sich aber je nach Muskelart in ihrer Aminosäuresequenz unterscheiden. Das Cardiale Troponin T sowie das Cardiale Troponin I sind beim Erwachsenen (das Cardiale Troponin I immer) typisch für die Muskulatur des Herzens. Kommt es nun, zum Beispiel auf Grund einer mangelnden Durchblutung des Herzmuskels (wie es bei starker Arteriosklerose geschehen kann), zu einer Unterversorgung der Muskulatur mit Sauerstoff, stirbt ein Teil des Herzmuskelgewebes ab, es kommt zu einem Herzinfarkt. Aus diesem abgestorbenen Gewebe entweichen die darin enthaltenen Eiweiße und gelangen in die Blutbahn, darunter auch das Cardiale Troponin T und das Cardiale Troponin I. In einer Blutprobe können nun beide bereits kurz nach einem Herzinfarkt nachgewiesen werden. Ab dem dritten bis vierten Tag nach dem Ereignis ist es auch möglich, Rückschlüsse auf die ungefähre Größe des Herzinfarkts zu treffen. Troponin T (TnT) ist ein Regulatorprotein der gestreiften Muskulatur. Es gehört zum Troponinkomplex der dünnen Muskelfilamente, in dem außer Troponin T noch Troponin I (TnI) und Troponin C enthalten sind. TnT bindet an Tropomyosin und verknüpft damit den Troponinkomplex mit den dünnen Muskelfilamenten. Der größte Anteil des TnT ist in diesem Komplex gebunden, sechs Prozent befinden sich jedoch gelöst im Zytosol. Die verschiedenen Troponine besitzen trotz ihres gemeinsamen Vorkommens in Herz- und Skelettmuskulatur unterschiedliche Aminosäurensequenzen und werden von unterschiedlichen Genen codiert. Dies ermöglicht die Herstellung von Antikörpern, die hochspezifisch für die kardiale Form des Troponin T sind und zur Entwicklung von quantitativen Bestimmungsmethoden dieses Proteins geführt haben. Viele Studien haben bisher die Zuverlässigkeit dieser Tests in der Diagnose eines myokardialen Schadens bestätigt. Kardiales TnT hat sich auch als hilfreicher, herzspezifischer Marker in der Diagnose des akuten Herzinfarkts erwiesen. Troponin T übersteigt beim akuten Myokardinfarkt frühestens drei Stunden nach Schmerzbeginn die obere Referenzschwelle und kann bis zu 14 Tage lang erhöht bleiben, was sich bei der Spätdiagnose des Infarkts als nützlich erweist. Maximale Konzentrationen überschreiten häufig den 20-fachen Schwellenwert. Auch als Reperfusionsmarker ist Troponin T gut geeignet, da es bei erfolgreicher Wiedereröffnung eines Koronargefäßes schnell ansteigt und ein typisches Freisetzungsprofil (früher Anstieg und hohe Maximalkonzentration im Vergleich zu nicht stattgefundener Reperfusion) zeigt (1, 4). Troponin I (TnI) ist eine der drei Untereinheiten des Troponinkomplexes, der den Kontraktionsvorgang der gestreiften Muskulatur reguliert. TnI bindet an ein Aktinmolekül und hemmt die Aktin-Myosin-Interaktionen. Der größte Anteil des Troponin I ist in diesem Komplex gebunden, ein geringer Teil (zwei bis drei Prozent) befinden sich in einem zytosolischen Pool. Auch bei TnI existieren skelettmuskuläre und herzmuskuläre Isoformen. Gegen kardiales Troponin I lassen sich hochspezifische Antikörper herstellen. Diese Antikörper erlauben die genaue Bestimmung des Gehalts an herzspezifischem, kardialem Troponin I im Serum mittels immunometrischer Tests. Bei einem Myokardinfarkt steigt die kardiale Troponin I-Konzentration 3-12 Stunden nach Schmerzbeginn über den Diskriminationswert, erreicht ihr Konzentrationsmaximum nach etwa 24 h und kehrt nach 5-10 Tagen in den Normalbereich zurück. Die prolongierte Erhöhung des kardialen Troponin I erlaubt auch die retrospektive Diagnose eines länger zurückliegenden Infarkts (1, 4). Troponin T und I sind Bestandeile der kontraktilen Elemente des Herzmuskels. Einzige herzmuskelspezifische Marker für Muskelschaden. - Normwert: negativ bzw. < 0,1 ng/ml. - Kinetik : Troponin T und I werden ca. 3,5 h nach Infarkt im Serum nachweisbar. Biphasische Freisetzung, erster Gipfel nach ca. 20 h, bei erfolgreicher Fibrinolyse nach 11 h. Troponin T bleibt ca. 6–14 Tage nachweisbar. - Bestimmungsmethode - Quantitativ: ELISA, Normwert: nicht nachweisbar, pathologisch: > 0,1 ng/ml. - Qualitativ: Troponin T Schnelltest®, dem Schwangerschaftstest entsprechender Streifentest. Positives Ergebnis, wenn Troponin T > 0,1 ng/m - Bewertung: sensitivste Marker eines Herzmuskelschadens, ein Myokardinfarkt liegt bei Spiegeln > 1,5 ng/ml vor (Sensitivität und Spezifität > 95 %). Früh positiv, d.h. es kann noch mit Fibrinolyse oder PTCA reagiert werden. Ein positiver Streifentest ist Indikator höhergradiger Koronarstenosen und einer schlechten Prognose (Koronarangiographie sinnvoll). Myofibrillärer regulatorischer Proteinkomplex, der aus den Einheiten Troponin T (TnT), Troponin I (TnI) und Troponin C (TnC) besteht. Er kommt in der quergestreiften Muskulatur vor. TnT bewirkt physiologisch die Bindung des Troponin-Komplexes an Tropomyosin, TnI hemmt die Aktomyosin ATPase und TnC bindet Kalziumionen. Der größte Anteil des Troponins ist an die kontraktilen Strukturelemente gebunden, ein kleiner Teil ist frei gelöst im Zytoplasma. Die kardialen Troponine unterscheiden sich in ihrer Aminosäuresequenz von den Troponinen der Skelettmuskulatur. Durch die Entwicklung monoklonaler Antikörper gegen die kardiospezifischen Untereinheiten von TnT und TnI ist es möglich, kardiales TnT und TnI selektiv zu bestimmen. Die Bestimmung hat eine wesentliche Bedeutung in der Diagnostik von Myokardschäden. Referenzbereiche kardiale Troponine Kardiales TnT < 0,2 g/l Kardiales TnI < 0,1 g/l Erhöhte Werte Herzinfarkt: hohe diagnostische Sensitivität und Spezifität bei Herzinfarkt (Sensivität zwischen 90 % und 100 % bei Bestimmung 12 h nach Schmerzeintritt, jedoch noch differierende Angaben in der Literatur). Anstieg 3–4 h nach Schmerzeintritt. Typisch zweigipfliger Verlauf mit Maximum nach 10–24 h sowie 40–120 h. Ursache ist die Freisetzung von zunächst zytosolischem (Frühphasenparameter), später strukturgebundenem (Spätphasenparameter) Troponin. Unter erfolgreicher Thrombolyse-Therapie früheres Erreichen des ersten Maximums. Die Troponin-TKonzentration korreliert mit der Infarktgröße (zuverlässiger als CK). Myoglobin Sauerstoffbindendes Hämoprotein mit niedriger Molekülmasse. Es kommt in der Skelettmuskulatur und im Herzmuskel vor. Das bei Gesunden im Plasma zirkulierende Myoglobin stammt ausschließlich aus quergestreifter Muskulatur. Bei Schädigungen der Skelettmuskulatur korreliert die Höhe der Myoglobinkonzentration mit der Schwere der Erkrankung. Daneben bewirken Myokardnekrosen einen Anstieg von Myoglobin. Als kleinmolekulares Protein wird Myoglobin glomerulär filtriert und im proximalen Tubulus reabsorbiert. Bei hohem Myoglobinanfall wird die tubuläre Kapazität überschritten Myoglobinurie (prärenale Proteinurie) und vermehrte Speicherung des reabsorbierten Proteins (Myoglobinniere). Referenzbereiche Myoglobin Männer < 55 g/l Frauen < 35 g/l Urin < 0,3 mg/l Erhöhte Werte Herzinfarkt: o Anstieg 2 h nach Schmerzbeginn (schneller als CK-Aktivität). Rascher Abfall bei kurzer Halbwertszeit (5,5 h). Geeignet für Frühdiagnose sowie zur Reinfarktdiagnostik. o Erfolgskontrolle einer Thrombolyse-Therapie: beschleunigter, steilerer Anstieg mit rascherer Normalisierung. Myoglobin , das aus einem Polypeptidanteil (Globin) und einer Hämgruppe besteht, ist ein Muskelfarbstoff, welcher für die reversible Bindung und den Transport des Sauerstoffs in quergestreifter Muskulatur und Herzmuskulatur verantwortlich ist. Es wird bei einem Myokardinfarkt aus den geschädigten Zellen in die Zirkulation freigesetzt und ist bereits ein bis vier Stunden nach Infarktbeginn nachweisbar. Spitzenkonzentrationen des Myoglobins werden deutlich früher (ein bis vier Stunden) nach dem Beginn der Symptome erreicht, als dies bei dem Enzym Kreatinkinase (CK) der Fall ist. Aufgrund seiner geringen Größe bei einem Molekulargewicht von nur 18 kD wird es schnell über den Urin ausgeschieden. Sein schnellerer Anstieg bei einer erfolgten Reperfusion liefert ein zuverlässiges Kriterium für die erfolgreiche Behandlung eines Koronarienverschlusses. Ebenfalls läßt sich durch die Menge des freigesetzten Myoglobins die Infarktgröße bestimmen. Die klinische Wertigkeit des Myoglobins ist eingeschränkt durch seine nur kurzdauernde Erhöhung ( < 24 h ) im Serum, die die Diagnose eines länger zurückliegenden Infarkts nicht zuläßt, und seinen Mangel an Spezifität - bereits eine intramuskuläre Injektion oder größere körperliche Anstrengung, z. B. Sport, läßt die Myoglobinkonzentration ihren Referenzwert übersteigen - was eine Folge des hohen Myoglobingehaltes der Skelettmuskulatur ist (1, 4). Nicht herzspezifischer Marker für Muskelschäden. Schneller als andere Marker im Serum nachweisbar. - Normwert: < 50 mg/l. - Bestimmungsmethode: z.B. Turbiquant Myoglobin® (Behring). Photometer z.B. zum Betrieb auf der Intensivstation. Bestimmung in Zentrallabor zu zeitintensiv. - Kinetik (Abb. ): ca. 2–3 h nach Schmerzbeginn signifikant erhöht. Max. nach weiteren 5 h ohne Fibrinolyse bzw. nach 2,1 h bei erfolgreicher Fibrinolyse. Serum-Halbwertzeit 10–15 Min. - Bewertung - Infarktdiagnose: bei > 130 mg/l besteht mit einer Spezifität von ca. 95 % und einer Sensitivität von ca. 80 % ein Herzinfarkt. Myoglobin wird so früh positiv, daß noch eine Fibrinolyse möglich ist (verdächtig: > 80 mg/l, sehr wahrscheinlich > 130 mg/l). - Fibrinolyseerfolg: bei Wiedereröffnung des Infarktgefäßes steigt Myoglobin sehr schnell an ("washout"). Bei Anstieg um 150 mg/l/h bei z.B. stündlicher Messung kann eine erfolgreiche Fibrinolyse mit einer Sensitivität und Spezifität von ca. 90 % angenommen werden. Fehlendes Myoglobin "washout" nach Fibrinolyse: evtl. sofort PTCA Myoglobin ist nach Skelettmuskelschaden (z.B. i.m. Injektion, Reanimation) nicht verwertbar! LDH Für die Glykolyse ist NAD+ nötig, unter anaeroben Bedingungen allerdings tritt schnell einMangel auf, da die Atmungskette nicht mehr genügend NADH/H+ zu NAD+ reoxidieren kann. Dann würde die Glykolyse zum Erliegen kommen. Damit dies nicht geschieht wird mittels der Laktat-Dehydrogenase im Zytosol NADH/H+ regeneriert. Dabei wird Pyruvat zu Laktat umgebaut.Rückreaktion wird auch durch LDH vermittelt. Das ISOenzym des herzmuskels ist die LDH-1, sie ist spezialisiert auf eine schnelle Oxidation von Laktat zu Pyruvat, um es für den Pyruvat schließlich dem Citratzyklus und dann der Atmungskette zur Verfügung zu stellen (-> Herzmuskel arbeitet aerob!). Was ist LDH? Die Laktat-Dehydrogenase (LDH) ist ein Enzym und kommt in unterschiedlichen Konzentrationen in fast allen Körperzellen vor. Sie ist daher zunächst ein unspezifischer Parameter, der bei einer Vielzahl von Erkrankungen erhöht sein kann. Die messbare Gesamt-LDH besteht aus 5 Unterenzymen (Isoenzymen) die für bestimmte Organe hinweisend sind. Beispielsweise kommen LDH-1 und LDH-2 vorwiegend in Herzmuskelzellen, roten Blutkörperchen (Erythrozyten) und Nieren vor, LDH-4 und LDH-5 in Leber und Skelettmuskel Wann wird LDH bestimmt? Bei einem Herzinfarkt steigt der LDH-Wert nach sechs bis zwölf Stunden an und erreicht nach 24-60 Stunden seinen höchsten Wert. Es kommt vor allem zu einem prozentualen Anstieg des Unterenzyms LDH-1. Dabei ist der LDH-1 Anteil meist über 45 Prozent der Gesamt-LDH. Die Werte normalisieren sich erst nach ein bis zwei Wochen wieder, daher dient LDH1 vor allem der Spätdiagnostik eines Herzinfarkts. Wie wird LDH bestimmt? Für die Bestimmung ist Blutserum (s. Blutuntersuchung) erforderlich, das innerhalb einer Stunde zentrifugiert werden sollte, um eine Erhöhung der Werte durch das in den roten Blutkörperchen vorhandene LDH zu verhindern. REFERENZ-/NORMALWERTE für gesamt-LDH IFCC-Einheit Männer 135-225 U/l Frauen 135-215 U/l Die Laktatdehydrogenase (LDH) wird aus den genetisch determinierten Untereinheiten H (Herz-Typ) und M (Muskel-Typ) gebildet. Es lassen sich die fünf zytoplasmatisch vorkommenden Isoenzyme LDH1 (H4), LDH2 (H3M), LDH3 (H2M2), LDH4 (HM3) und LDH5 (M4) unterscheiden. LDH kommt in allen Geweben vor, wobei sich die höchste Aktivität in Skelettmuskulatur, Herzmuskel, Niere, Gehirn und Leber findet. Erhebliche Aktivitäten treten ebenfalls in Milz, Lunge, Nebennieren, Erythro-, Thrombo- und Leukozyten auf. Aufgrund des ubiquitären Vorkommens der LDH im Organismus und der daraus resultierenden fehlenden Organspezifität eignet sich die Gesamt-LDH allein nur wenig als diagnostischer Parameter. Da die Isoenzyme LDH1 und LDH2 in Herzmuskel, Niere und Erythrozyten, LDH3 in Milz, Lunge und Thrombozyten und LDH4 und LDH5 in Leber und Skelettmuskulatur überwiegen, sind aus der relativen Verteilung der Isoenzyme Schlüsse bezüglich des Herkunftsorgans zu ziehen. Die HWZ der LDH-Isoenzyme variieren stark. Sie betragen für die LDH5 8–12 h und für die LDH1 3–7 d. Falsch hohe Werte: Hämolyse, körperliche Belastung. Herzmuskelerkrankungen: diagn. Parameter sind vor allem CK, CK-MB, kardiales Troponin T oder Troponin I. LDH, insbesondere LDH1, ist bei einige Tage zurückliegendem Herzinfarkt aufgrund mehrtägiger HWZ erhöht. LDH1-Aktivität > 40 % der Gesamt-LDHAktivität.
