Новые направления в лабораторной диагностике сердечнососудистых заболеваний Кафедра

Новые направления в лабораторной диагностике сердечнососудистых заболеваний Кафедра клинической лабораторной диагностики СПб. ГМУ им. акад. И. П. Павлова Хоровская Лина Анатольевна Lina_khorov@mail. ru

Мышцы межреберные Инфаркт легкого Абсцесс Грудной клетки Аневризма аорты Травма гр. клетки Беспокойство Пневмоторакс Медиастинит Тромбоэмболия Эмфизема Имплант груди Синдром Mondor’s болезнь Tietze’s GERD Остеохондроз Астма Герпес Zoster Контактный дерматит Рак мол. железы Mallory. Weiss Поддиафрагм абсцесс Рак легкого Приступ паники Пневмония Sickle cell Anemia Эмболия Амнио. Тической жидкостью Боль миокардиальная Boerhave’s

Кардиальные маркеры и боль в грудной клетке ишемия ЭКГ изменеия Повреждение мышц 50% 0% До инфаркта После инфаркта Сердечная недостаточность % потери Одышка инфаркт Острая боль 100%

Развитие Острого Коронарного синдрома 0 Только некроз Развитие ИМ -12 0 час Ишемия и некроз Поступление в ПК боль Разрушение бляшки Только ишемия 12 _ 24 часа время ОИМ Ишемия c. Tn Гибель миоцитов BNP Перегрузка желудочков

Кардиальные маркеры в лабораторной диагностике n Маркеры некроза миокарда n Маркеры ишемии n Маркеры сердечной недостаточности n Маркеры кардиального риска

Диагностические возможности ЭКГ n 40 % инфаркта миокарда протекает с неспецифической ЭКГ (без изменения комплекса QRS) § § n Чувствительность 60 % С возрастом уменьшается чувствительность ЭКГ Нарушения, возникающие в бассейне arteria Circumflexa (30 %), и arteria descendens anterior dextra et sinistra (10 %) протекают без ЭКГ изменений.

Идеальный лабораторный маркер

Традиционные биохимические маркеры n Ферменты § § § n АСТ (AST Aspartat aminotransferase) ЛДГ (LD Lactate dehydrogenase) КФК (CK Creatin kinase) КФК-МВ (CKMB Creatin kinase isoenzymes) КФК-МВmass (CKMBmass Creatin kinase isoenzymes) Белки § § § Миоглобин (Myoglobin) Troponin I (Tn. I-Tn. C complex. Standardisation) Troponin T (Patent protected - Roche)

Биохимические маркеры n Миоглобин – внутриклеточно в мышце сердца и скелетной мускулатуре § n КФК – сердце, скелетная мускулатура, головной мозг, гладкая мускулатура кишечника, беременная матка § n Иммунологические методы АСТ – печень, скелетная мускулатура, мышца сердца, эритроциты, почки § n Кинетические методы КФК-MB – мышца сердца 20 %, скелетная мускулатура 2 % § n Иммунологические методы Кинетические методы ЛДГ – печень, легкие, эритроциты, мышца сердца, почки § § Кинетические методы ЛДГ 1 – флип при ОИМ

n 2. Тропонины n Тропонин T n Тропонин I

Тропонины n Обнаруживаются через 3 -6 часов n Пик – 12 -36 часов n Среднее время нахождения Тропонинов в сыворотке до 15 суток n Повышенные уровни тропонина всегда указывают на повреждение миокарда, но не раскрывают его механизма

Неинфарктные состояния, сочетающиеся с повышением сердечного тропонина n Серьезное напряжение сердца: выраженная сердечная недостаточность, большая легочная эмболия(с дисфункцией правого желудочка), продолжительная очень тяжелая физическая нагрузка, тахиаритмии n Механическое/тепловое повреждение (травма, хирургическое вмешательство, лазер) n Миокардиты: вирусные, токсические (адриамицин, доксорубицин), отторжение трансплантата n Нарушение деятельности почек

Смертность от ОИМ (%) и Тn. Т 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Tn-T 0. 18 µg/L (n=567) Tn-T 0. 06 -0. 18 µg/L (n=201) ST+T (n=432) ST (n=157) T (n=362) Tn-T <0. 06 µg/L (n=183)

Temporal Pattern of Cardiac Markers

Миогло- КФК-MB Troponin 2 -4 ч 3 -6 ч 4 -8 ч Пик 9 -12 ч 12 -24 ч 12 -16 ч Возврат к норме 24 -36 ч 24 -72 ч 5 -915 дней бин Начало повышения

Рекомендации ВОЗ n Ранние и точные кардиальные маркеры n Быстрая диагностика n Ранний маркер: Myoglobin n Точные маркеры: Troponin T или Troponin I

Протокол исследований кардиальных маркеров Схема проведения исследований: а) при поступлении в отделение б) через 2 -4 часа, в) через 6 -9 часов, г) через 12 -24 часа Практический пример протокола:

Современная кардиопанель n Тропонин I или Тропонин Т n КФК-МВ масс n Миоглобин n Дополнительно назначаются: D – димер и высокочувствительный С-реактивный белок

Развернутая кардиопанель n Миозин (легкие цепи) – в 5 раз большая чувствительность, чем КФК-МВ n Миозин (тяжелые цепи) n Карбоангидраза III – специфична для скелетных мышц и миокарда n Гликогенфосфорилаза ВВ – специфическая форма для поражения миокарда и мозга n Белок, связывающий жирные кислоты в сердечной мышце (Н FABP) n a-актин

Временные характеристики кардиальных маркеров Лаб. тест пик Возврат к N КФК общ. КФК-МВ к КФК-МВ м Начало увелич. 4 -6 ч 4 ч 1 -6 ч 24 ч 18 ч 4 -8 ч 3 -4 сутки 2 сутки 12 -48 ч АСТ 8 ч 24 -28 4 сутки ЛДГ общ. 24 ч 3 сут. 8 -9 сутки ЛДГ-1 24 ч 3 сут. 12 -е сутки Легкая цепь < 4 ч кардиальног о миозина ------ 10 – 12 сутки

Временные характеристики кардиальных маркеров Лабораторны йпоказатель Время начала увелич. пик Тропонин Т 1 -6 ч Тропонин I 3 -6 ч Миоглобин 1. 5 ч 1024 ч 1820 ч 6 ч Гликоген- 2 ч Фосфорилаза ВВ Время возврата к N 5 -15 сутки 34 ч ------- 24 ч ---

Диагностика в точке помощи point of care testing (POCT) n Применение диагностического оборудования там, где находится пациент n Специальное диагностическое оборудование – компактное, простое в обращении

три важных организационных момента 1. Наличие баркода 2. Подключение к информационной системе 3. Стоимость POCT

Сколько у нас времени на диагностику некроза миокарда? n Золотые три часа n У 60% больных это не выполняется

Биохимический маркер ишемии миокарда (нет некроза) n Ишемически модифицированный альбумин (IMA) n Кобальт-связанный альбумин – CO (II) – albumin n Количество NH 2 окончаний человеческого альбумина, связанных с кобальтом существенно уменьшается при ишемии миокарда

Что такое ишемически модифицированный альбумин (IMA)? Человеческий альбумин (HSA) это Циркулирующий белок крови, связанный с металлом на Nокончании В процессе ишемии N-окончание изменяется, в результате чего появляется Ишемически модифицированный альбумин (IMA). IMA не может связывать металлы на N-окончании. Bar Or et al, European Journal of Biochemistry, 2001

Два типа альбумина при стенокардии Cu++ Человеческие сывороточный альбумин, связанный с металлом на N-окончании Человеческие сывороточный альбумин с измененными аминокислотами на N-окончании

Лабораторная диагностика IMA Норма IMA Связанный свободный Ишемия IMA Cu++ IMA Несвязанный металл

IMA – другие точки приложения n IMA в норме присутствует у здоровых, не зависит от курения, возраста, пола n IMA повышается у больных и с инсультом, инфарктом, при инфекциях, опухолях (легкие, жкт, лейкемия), при циррозе. n Чувствительность – 95%, специфичность – 41 %

Биохимический маркер диагностики сердечной недостаточности – натрийуретический пептид (мозговой натрийуретический пептид, BNP, NT-pro. BNP)

Семейство натрийуретических пептидов n 4 родственних пептида, схожих по биохимическому строению и выполняемым физиологическим функциям - предсердный натрийуретический пептид (ANP) - мозговой (B-тип) натрийуретический пептид - C-тип натрийуретический пептид (CNP) - уродилатин, слегка расширенная форма ANP C F Биохимия I (BNP) S L C C - общая структура кольца, HN из 17 аминокислот - кольцевая структура очень прочная - 11/17 аминокислот гомологичны - структура кольца важна для выполнения физиологических функций 2 состоящего антагонисты ренин-ангиотензин-альдостероновой системы D R G C — COOH

Синтез и секреция BNP (натрийуретического пептида) Сигнал из головного мозга кардиомиоциты pre-pro. BNP (134 аминокислоты) Сигнальный пептид pro. BNP (108 aк) NT-pro. BNP (1 - 76) (26 aк) BNP 32 (77 - 108) кровь Стимулированное высвобождение (NT-pro)BNP: - растяжение миокарда - напряжение стенки желудочков сердца

Быстрый синтез BNP после растяжения миокарда (относительно контроля) Mäntymaa P et al. , Endocrinology 1993; 133: 1470 -3 6. 0 ANP 4. 0 Предсердный натрийуретический пептид 4. 0 2. 0 0 0 BNP 30 60 время (мин) 120 Мозговой натрийуретический пептид 30 60 время (мин) Растяжение миокарда Контроль (нет растяжения) 120

Elecsys pro. BNP: NT-pro. BNP в зависимости от степени тяжести сердечной нед-ти Лабораторный анализ NT-pro. BNP: Elecsys pro. BNP: NT-pro. BNP median concentration (pg/ml) 245 176 378 27 NYHA classification Медиана общая (n = 2980) 1747 Медиана в группе здоровых: муж: 20 - 36 жен: 41 - 70

Значения BNP в зависимости от пола и возраста Медиана, pg/ml Мужчины Женщины Возрастные группы

Диагностика сердечной недостаточности: Роль натрийуретического пептида W. J. Remme and K. Swedberg, European Heart Journal 2001; 22: 1530, Натрийуретический пептид при симптомах СН Предполагаемая СН При наличии симптомов и др. проявлений Оценка наличия сердечной патологии по ЭКГ, Рентген. или натрийуретич. пептидам патология Эхокардиография (Ядерная ангиография или ЯМР по показаниям) … продолжение норма СН маловероятна

Лабораторный анализ NT-pro. BNP: • - существенно улучшает раннее выявление сердечной недостаточности • - обеспечивает контроль вентрикулярных дисфункций у больных с подозрением на сердечную недостаточность • - улучшает прогнозирование сердечной недостаточности и острого коронарного синдрома • - обеспечивает мониторинг и контроль терапии сердечной недостаточности, • - приводит к улучшенному и экономичному лечению больных, особенно в возрастной группе пожилого и старческого возраста.

Клиническое значение лабораторных маркеров Клиническое состояние Маркер Забол. Коронарных арт-й Cholesterol, CRP Клиническое значение Риск заболевания ПОВРЕЖДНЕИЕ БЛЯШКИ Ишемия миокарда Ишемич. модиф. Альбумин - IMA Отсутствие или наличие ишемии Некроз миоцитов c. Tn, CKMB, Myo Отсутствие или наличие, Распространенность ИМ Перегрузка желудочков BNP Влияние ИМ на сердечную функцию Хроничесская СН BNP Возможности сердца работать с поврежденной мышцей

Маркеры кардиального риска n n С-реактивный белок (воспаление) Гомоцистеин n Изопростэны (маркеры оксидативного стресса)– F 2 -isoprostane n Миелопероксидаза (MPO) – поздний маркер риска развернутого течения острого коронарного синдрома

СРБ – принадлежит к семейству белков пентраксинов

Переход ЦРБ из пентамерной формы в мономерную приводит к адгезии нейтрофилов, к активации эндотелия и продукции цитокинов, к развитию атеросклероза.

Лабораторные аспекты СРБ n hs-CRP - высокочувствительный метод измерения концентрации CРБ n Методы - радиальная иммунодиффузия, иммунотурбидиметрия и нефелометрия

О чем свидетельствует hs. СРБ Риск сосудистых осложнений - острый инфаркт миокарда, - инсульт Базовые концентрации СРБ (мг/л) и риск - меньше 1. 0 – минимальный, - при 1, 1 – 1. 9 – низкий, - при 2, 0 – 2, 9 – умеренный - выше 3 мг/л - высокий.

О чем свидетельствует hs. СРБ О риске ранней летальности При стратификации риска ранней (до 14 дней) летальности у больных с нестабильной стенокардией и ОИМ наиболее информативно сочетанное определение hs. СРБ и уровня сердечного тропонина Т Повышение hs. СРБ > 1, 55 мг/л, и тропонина Т > 0, 1 мг/л – высокий риск летального исхода Уровни hs. СРБ< 1, 55 мг/л и тропонина Т < 0, 1 мг/л – минимальный риск

Аполипопротеины - маркеры риска сердечно-сосудистых заболеваний n Аполипопротеин А-1 участвует в транспорте триглицеридов и холестерина и способствует выведению холестерина из сосудистой стенки. n Низкие концентрации Апо-А-1 расцениваются как фактор риска развития атеросклероза. n В норме Апо-А-1 должен быть выше 1, 15 г/л. n Результат ниже 1, 15 г/л свидетельствует об увеличении риска развития атеросклероза. n Для женщин референсные пределы Апо-А-1 составляют от 1, 15 г/л до 2, 20 г/л, для мужчин – от 1, 15 г/л до 1, 90 г/л.

Аполипопротеин В n Является главным транспортером триглицеридов из кишечника в жировые клетки. n Его повышение в крови сочетается с высокой концентрацией липополипротеинов низкой плотности (ЛПНП). n Содержание Аро В в норме в сыворотке крови для мужчин составляет 0, 60– 1, 38 г/л, для женщин – 0, 52– 1, 29 г/л (Назаренко Г. И. , Кишкун А. А. , 2000).

Аполипопротеины - маркеры риска сердечно-сосудистых заболеваний Значение отношения Apo B/Apo A при минимальном риске составляет 0, 8 для мужчин и 0, 7 − для женщин. Высокие концентрации Аро В – высокий риск атеросклероза Баланс атерогенности Аро А-1 антиатерогенный фактор, его низкий уровень – фактор риска

Этот загадочный липопротеин (а) - Lp(a) Lp (a) – опасный родственник «плохого» Х-ЛПНП включает «довесок» аполипопротеин (а) Апо (а) связан с Апо В дисульфидной связью .

Чем меньше размер (апо) а – тем атерогеннее Полагается, что Lp(a): - участвует в метаболизме холестеринов и триглицеридов похож на Х-ЛПНП - участвует в коагуляции апо (а) похож на плазминоген Чем меньше размер апо(а), тем выше его концентрация Lp(a), чем выше размер апо(а) – тем ниже уровень Lp(a) Уровни Lp(a) у разных индивидов от <1 до >1000 мг/л. Концентрация апо (а) и размер его молекулы предопределяется генетически Повышенный уровень Lp(a) – наиболее частое генетическое нарушение метаболизма липидов у лиц с ранними ССЗ. Lp(a)

Гомоцистеин n Референсные пределы 5 -15 мкмоль/л n Фактор риска развития сердечнососудистых заболеваний, а также инфаркта и инсульта – при повышении гомоцистеина выше 8 мкмоль/л

Пациент с наследственной гипергомоцистеинурией

Миелопероксидаза n Если MPO повышается у пациентов с болями в грудной клетке при низком уровне сердечного тропонина (при отсутствии некроза), то это связано с риском последующего развития коронарного синдрома. n Помогает потенциально идентифицировать больных с развитием сердечных приступов и ОИМ в течении последующих 1 -6 месяцев. n www. clevelandclinic. org n www. dadebehring. com

Миелопероксидаза – друг и враг МПО - важнейший фермент полиморфно-ядерных лейкоцитов Ключевая функция микробицидная. Хлорид за счет МПО превращается в хлорноватистую кислоту HOCl Соли HOCl (гипохлориты) сильнейшие окислители. Способны уничтожать микробов и модифицировать сложные молекулы Klebanoff S J Myeloperoxidase: friend and foe J. Leukoc. Biol. 2005 77: 598– 625

Перекись водорода и атерогенез Побочный эффект миелопероксидазы Повреждает стенки сосудов за счет использования Н 2 О 2, содержащейся в лейкоцитах, и за счет Н 2 О 2, образуемой НАД (Ф) Н, которая в содержится в сосудах.

Случай 1 76 летний мужчина c гиперхолестеринемией и гuпертонией в анамнезе. Поступил с сильными болями в грудной клетке, не купирующимися нитроглицерином. Время c. Tn. I 0 h 66 <0. 06 3 147 0. 47 6. Миогл --- 1. 30

Случай 3 48 летний мужчина жаловался на боли в груди после работы на дачном участке в течение утра. Принимал маалокс. Поступил через сутки. Время КФК-MB RI Миогл c. Tn. I <200 <5. 0 <2. 5 <80 <0. 06 0 h 817 29 3. 5 82 54 1 756 24 3. 2 82 44 12 241 4. 0 1. 6 43 21

Случай E 64 летняя женщина с хпн поступила с “какой-то болью в грудной клетке”. ЭКГ без изменений. Время КФК-MB RI Миогл c. Tn. I <200 <5. 0 <2. 5 <80 <0. 06 0 h 411 5. 4 1. 3 217 0. 0 2 319 4. 7 1. 2 202 0. 0 6 312 2. 1 1. 0 207 0. 0