Miażdżyca i zawał - Diagnostyka laboratoryjna

Diagnostyka laboratoryjna
Wykład
Miażdżyca i choroby układu krążenia oraz zawał mięśnia sercowego
Copyright by dziku
2. Czynniki niemodyfikowalne:
- choroba naczyo obwodowych i mózgowych u bliskich krewnych
- wiek
- płed
- stan po menopauzie
Miażdżyca i choroby układu krążenia
Miażdżyca – proces miażdżycowy jawi się jako przewlekła odpowiedź zapalno-immunologiczna
ściany naczynia i całego organizmu, skutkiem czego następuje produkcja białek ostrej fazy
(fibrynogenu, Apo(a), CRP). Odpowiedź immunologiczna wynika z uszkodzenia endotelium przez
zmodyfikowane LDL, które same mogą degradowad komórki śródbłonka lub przez modyfikacje
stawad się materiałem obcym, immunogennym dla organizmu.
Rozwój miażdżycy przyśpieszają i nasilają:
- przewlekłe procesy zapalno-immunologiczne (dna moczanowa)
- cukrzyca (glikoksy-LDL)
- nadciśnienie (wzrost sił shear stress, które indukują powstanie adhezyn, cytokin i czynników
wzrostu)
- terapia przeciwnowotworowa i transplantologia (cyklosporyna - generacja wolnych rodników
tlenowych)
Substancje chroniące przed miażdżycą:
- naturalne antyoksydanty – witaminy
- białka (albuminy)
- enzymy: dysmutazy ponadtlenkowe (SOD) z katalazą i peroksydazą glutationu
Miażdżyca – zestaw podstawowych parametrów biochemicznych powszechnie stosowanych przy
ocenie ryzyka rozwoju miażdżycy i ChNS:
- cholesterol całkowity
- HDL – cholesterol
- LDL – cholesterol
- triglicerydy
- lipoproteina (a)
- apolipoproteiny B, A
- hsCRP
ChNS – czynniki ryzyka ChNS zgodnie ze stanowiskiem Europejskiego Towarzystwa Miażdżycowego
dzielimy na:
1. Czynniki modyfikowalne:
- stężenie lipidów, lipoprotein
- nadciśnienie tętnicze, cukrzyca
- palenie papierosów
- czynniki prozakrzepowe, otyłośd
- wadliwa dieta
- mała aktywnośd fizyczna
- hiperhomocysteinemia
Wysokie ryzyko ChNS występuje, gdy:
- cholesterol całkowity /cholesterol HDL > 5
- cholesterol LDL / cholesterol HDL > 4
- cholesterol HDL < 35 mg/dL u mężczyzn
- cholesterol HDL < 42 mg/dL u kobiet
- wzrost stężenia TG i niski poziom HDL cholesterol; pożądane TG < 150 mg/dL
- Lp(a) > 30 mg/dL
- obecnośd małych, gęstych LDL, które są bardziej podatne na oksydacje, tzw. Fenotyp B LDL,
związany z miażdżycą, cukrzycą i zespołem metabolicznym X
Mieloperoksydaza:
- podwyższony poziom MPO wiąże się z ryzykiem powstania niestabilnej blaszki miażdżycowej,
której formowanie zwykle poprzedza wystąpienie ostrego incydentu wieocowego.
- w obrębie blaszki miażdżycowej toczy się proces zapalny, co powoduje napływ granulocytów i
uwalnianie proteaz. Dlatego zwiększony poziom MPO świadczy o ryzyku wieocowym
Ocena ryzyka:
- obecnie uważa się, że najlepszym wskaźnikiem istnienia niestabilnych blaszek miażdżycowych jest
podwyższone stężenie białka CRP
- wzrost stężenia CRP spowodowany jest przede wszystkim ogólnym odczynem zapalnym związanym
z pobudzeniem makrofagów w obszarze niestabilnych blaszek miażdżycowych
- stężenie CRP u chorych z niestabilną dusznicą bolesną koreluje zarówno z OB, jak i ze stężeniem
fibrynogenu, czyli alternatywnymi markerami uogólnionej reakcji ostrej fazy
hsCRP - stężenie:
< 1,0 mg/dL – niskie ryzyko choroby sercowo-naczyniowej
1,0-2,9 mg/dL – umiarkowane ryzyko choroby sercowo-naczyniowej
> 3,0 mg/dL – wysokie ryzyko choroby sercowo-naczyniowej
Kolejnośd zmian w tętnicach wieocowych prowadzące do wystąpienia ostrego epizodu
wieocowego kooczącego się zawałem:
- pęknięcie blaszki (markery stanu zapalnego: IL-6, CRP, SAA)
- tworzenie zakrzepu w tętnicy (markery akt. krzepniecia: FDP)
- zmniejszenie przepływu wieocowego (widoczne w EKG i badaniu obrazowym)
- niedotlenienie mięśnia sercowego (EKG – obniżenie odcinka ST, patolog Q, wczesne markery
biochemiczne – fosforylaza BB, IMA)
- martwica mięśnia sercowego (TnT, TnI, CKMB, mioglobina, FABP)
Zawał mięśnia sercowego
- Aby serce mogło pracowad w sposób prawidłowy, potrzebna jest odpowiednia ilośd tlenu, który
dostarczany jest za pośrednictwem naczyo wieocowych.
- Jeśli tlen jest dostarczany w mniejszej ilości, lub jego dopływ zostanie przerwany w wyniku
zamknięcia tętnicy wieocowej dochodzi do obumarcia tkanki mięśnia serca – czyli do zawału serca.
Co jest przyczyną zawału?
Do zawału serca może dojśd całkiem niespodziewanie nawet u osoby, która dotychczas uważała się
za zupełnie zdrową, ponieważ prowadzą do niego procesy trwające przeważnie kilka lat. Średnica
naczyo wieocowych mięśnia sercowego zmniejsza się na skutek osadzania na ich ściankach
substancji białkowych i tłuszczu, przede wszystkim cholesterolu oraz triglicerydów. Taki stan
powoduje długotrwałe niedokrwienie mięśnia sercowego. Zapotrzebowanie serca na tlen jest także
większe w momentach zwiększonego wysiłku fizycznego lub nagłego, silnego stresu. Zapchane
naczynia wieocowe nie są w stanie dostarczyd na czas dostatecznej ilości tlenu, co prowadzi do
zawału. Przyczyną zawału może byd również niespodziewane zablokowanie tętnicy zakrzepem, który
powstaje w następstwie zmian miażdżycowych. Zmiany te nie muszą byd jedynym powodem
zawału.
Definicja Zawału – martwica miokardium spowodowana przedłużonym niedokrwieniem
Rozpoznanie:
- historycznie rozpoznanie zawału m. s. opierało się o stwierdzenie 2 z 3 kryteriów:
1. Ostry ból w klatce piersiowej > 30 min.
2. Zmiany w EKG odpowiadające niedokrwieniu
3. Badania laboratoryjne – dynamika przyrostu w surowicy krwi białek i enzymów
pochodzących z uszkodzonych komórek mięśnia sercowego
Efektem procesu narastającej martwicy komórek jest uwalnianie ich zawartości:
- już po 15-20 min. komórka traci wewnątrzkomórkowe jony K+, Zn2+, Mg2+, P-nieorganicznego jako
następstwo zaburzenia energetycznego zależnego od pracy pomp jonowych
- wewnątrzkomórkowe metabolity – mleczan, adenozyna (rozregulowanie wewnątrzkomórkowego
metabolizmu)
- utrata wewnątrzkomórkowych makromolekuł – jako konsekwencja dezintegracji strukturalnej błon
komórkowych:
- mioglobina
- troponina T, I
- enzymy – CK MB, CK, AST, LDH
Diagnostyka:
- 1999/2000 – wprowadzenie troponin – kluczowa rola w rozpoznaniu zawału (martwicy
miokardium)
IFCC – Międzynarodowa Federacja Chemii Klinicznej
NACB – Amerykaoska Narodowa Akademia Biochemii Klinicznej
- Wykazały koniecznośd wprowadzenia markerów białkowych cTnT i cTnI do definicji WHO i praktyki
klinicznej
Specyficzne białka dla kardiomiocytów:
- izoformy troponiny – TnT i TnI
- CKMB lub CKMB mass
Zastąpiono nieswoiste oznaczanie aktywności CKMB testem immunochemicznym pozwalającym na
oznaczenie CKMB mass
Troponiny – charakteryzują się wysoką czułością i swoistością w rozpoznawaniu uszkodzenia
mięśnia sercowego. Są białkami występującymi we włókienkach mięśniowych (miofibrylach)
stanowiąc składnik filamentów cienkich.
Rozpoznawanie zawału – czułośd wykrywania uszkodzeo m. s.:
1. Oznaczenie stężenia troponin (< 1g obszaru martwicy)
2. Scyntygrafia perfuzyjna (> 10g obszaru martwicy)
3. Echokardiograficzna ocena kurczliwości - EKG (> 20% grubości ściany serca) – zmiany
odcinka ST, pojawienie się patologicznego załamka Q
Zalecenie diagnostyczne:
- Dla wczesnej diagnostyki zawału powinno się oznaczad 1 marker pojawiający się szybko –
mioglobina lub CKMB oraz jeden marker uwalniany nieco później, ale dłużej utrzymujący się –
troponiny.
- Krew powinno sie badad w momencie przyjęcia chorego, a nastepnie po 6-9h i 12 -24h.
- Jeżeli nie ma możliwości oznaczenia troponin najlepszą alternatywą jest oznaczenie CKMB mass.
- Nie powinno się używad do diagnostyki uszkodzenia serca – AST, LDH i CK całkowitego.
TnT
TnI
Mioglobina
CKMB
CKMB mass
AST
LDH
↑
MAX
N
KROTNOŚĆ
3-4h
4-6h
1,5-3h
4-6h
3-6h
8-12h
18-24h
2-4 dzieo
24h
6-8h
24h
12h
1-1,5 doby
2-2,5 doby
9-10 dni
do 7dni
24h
2-4dni
24h
4-6 dni
7-12dni
40-60x
40-50x
10-15x
20-30%
8-10x
5-10x
2-10x
Terapia trombolityczna lub inwazyjna – powinna byd stosowana w ciagu 6-8h od wystąpienia
zawału.
- W celu oceny ich skuteczności przeprowadza się oznaczanie CKMB, troponin i mioglobiny w 60 i 90
min. po terapii.
- Wzrost CKMB występuje po 4-5h (CKMB mass po 4h) od wystąpienia reperfuzji, szczyt po 8-9h i
przy braku komplikacji normalizacja po 9-12h reperfuzji.
- Mioglobina, TnT, TnI – w przypadku skutecznej reperfuzji - wzrost poziomu w pierwszej godzinie od
zastosowania leczenia, pik po 3-4h, ok. 5h od zabiegu poziom markerów powinien znacznie się
obniżyd, im niższy osiągnie wynik, tym lepsze rokowanie co do uszkodzenia mięśnia sercowego. O
powodzeniu terapii świadczy znacznie niższy poziom TnT w 2-4 dobie w porównaniu z wartością
wyjściową, przed włączeniem terapii.
Mioglobina:
- najwcześniejszy marker zawału
- wzrost w ciągu 1-3h u ponad 85% pacjentów z zawałem, pik w 6-8h (wzrost 10x) i powrót do
wartości prawidłowych w ciągu 24h
- czułośd > 95% (do 6h od wystąpienia objawów)
- dobry marker reperfuzji
- wada – niska swoistośd w stosunku do mięśnia sercowego, podwyższone stężenie występuje w
chorobach i urazach mięśni szkieletowych po iniekcjach domięśniowych, nadmiernym wysiłku
fizyczny, niewydolności nerek, działaniu toksyn i leków. Dlatego należy razem z mioglobiną oznaczyd
inny marker np. troponinę.
- białko obecne zarówno w mięśniu sercowym i mięśniach szkieletowych, wiąże tlen
- mała masa cząsteczkowa (17.5 kD)
- położona blisko błony komórkowej, podczas uszkodzenia mięśni (włączając mięsieo sercowy)
szybko jest uwalniania do krążenia
- mioglobina – badanie pomocnicze w ocenie uszkodzenia mięśnia sercowego
CKMB:
- „złoty standard” dla diagnostyki zawału w ciągu 24h od wystąpienia objawów - historia
- detekcja ponownego zawału (krótki czas połowicznego rozpadu) – wraca do wartości
prawidłowych w ciągu 3 dni po wystąpieniu objawów
- w stanie zdrowia aktywnośd CKMB stanowi nie więcej niż 6% całkowitej aktywności CK, w zawale
wzrasta do 20-30%
- preferuje się oznaczenie CKMB mass ≥ 10 µg/L – wskazuje na zawał
- marker reperfuzji
- ograniczona przydatnośd do diagnostyki późnej zawału (> 48h)
- wzrost aktywności CKMB w zawale rozpoczyna sie po 3-6h. Czułośd i swoistośd > 97%. Jeżeli brak
późniejszych uszkodzeo mięśnia sercowego, aktywnośd CKMB osiąga pik po 14-24h.
Troponiny T i I:
- składniki tropomiozyn, składników filamentów cienkich włókien kurczliwych
- wyróżniamy trzy formy troponiny: T, I, C
- znaczenie diagnostyczne wykazują troponiny: T i I (TnT, TnI)
- troponiny to swoiste i czułe markery zawału mięśnia sercowego
- sercowe troponiny różnią się od mięśniowych długością łaocucha i sekwencją N- koocowego
łaocucha
- najczęściej stosowanym i wysoce swoistym markerem uszkodzenia mięśnia sercowego jest TnI
- TnT może byd podwyższona u pacjentów z przewlekłą niewydolnością nerek
- wysoka swoistośd w stosunku do mięśnia sercowego zwłaszcza TnI
- TnT występuje w cytozolu, pojawia się, więc dośd wcześnie w przypadku uszkodzenia mięśnia
sercowego
- konieczny marker do rozpoznania lub potwierdzenia zawału lub uszkodzenia mięśnia sercowego
- diagnostyka zawału powinna byd oparta na kilkukrotnym oznaczaniu troponiny, nigdy na
jednorazowym oznaczeniu
- sercowa troponina I jest całkowcie swoista dla mięśnia sercowego
- każde podwyższone stężenie troponiny świadczy o uszkodzeniu miokardium
- wydzielanie troponin jest dwufazowe – początkowo uwalniana jest wolna pula cytoplazmatyczna, a
następnie pula związana z aparatem kurczliwym. Warunkiem uwolnienia związanych troponin jest
znaczne lub przedłużone niedokrwienie (po 4-6h) efektem, którego jest zwiększenie zakwaszenia
komórek mięśnia sercowego i uaktywnienie enyzmów proteolitycznych (kalpainy). Na ich działanie
wrażliwe są białka miofibryli – troponina T i I
- Monitoruje się stężenie troponin u pacjentów poddawanych leczeniu inwazyjnemu, gdyż
występuje u nich wysokie ryzyko ponownego zawału mięśnia sercowego. Wzrost stężnia troponin
jest pierwszym sygnałem powstania zakrzepu w zainstalowanym stencie.
Inne przyczyny wzrostu troponin:
- zastoinowa niewydolnośd krążenia
- nadciśnienie z przerostem lewej komory
- wstrząs
- zator płucny
- bezpośredni uraz serca
- substancje kardiotoksyczne
- wstrząs septyczny
- uszkodzenie mechaniczne (ablacja)
- kardiotopowe infekcje wirusowe
Nowe markery zawału:
1. GPBB – izoenzym BB fosforylazy glikogenowej – występuje jako: wątrobowa (GPLL), mięśniowa
(GPMM) i sercowo-mózgowa (GPBB)
- GPBB: jego poziom rośnie już po 1-4h od bólu napadowego, powraca do normy po 2436h. Wykazuje wczesną czułośd diagnostyczną > 70% w okresie do 4h, a 100% po 7-13h.
Wzrasta nie tylko w martwicy, ale też w niedotlenieniu mięśnia sercowego. Wykazuje
wyższą swoistośd niż stężenie CKMB (CKMB mass), TnT i mioglobiny.
2. H-FABP – sercowe białko wiążące kwasy tłuszczowe – rola: transport kwasów tłuszczowych;
wzrasta znacząco w ciągu 3h od początku objawów bólowych, max po 5-6h i normalizuje się po 1224h.
- Czułośd i swoistośd diagnostyczna wyższa niż mioglobiny, nie jest jednak całkowicie
swoisty dla serca, ale w mięśniach jest go 10-krotnie mniej
- Dostępne są testy jakościowe (immunochemiczne), które mogą byd wykonane nawet w
karetce pogotowia (15 min.)
3. Łaocuchy lekkie miozyny, łaocuchy ciężkie miozyny oraz aktyna - uwalniane są z mięśnia w
wyniku działania zaktywowanych jonami wapnia proteaz. Wymaga to upływu czasu, co zmniejsza ich
warośd jako wczesnych markerów martwicy
- Białko S100a – należy do grupy białek wiążących jony wapnia. Dotychczas odkryto 20
białek tej rodziny i wykazano ich role w regulacji procesów komórkowych. S100a ulega
ekspresji w kardiomiocytach i odgrywa rolę regulatorową w pracy mięśnia serca. W
przebiegu zawału mięśnia sercowego obserwuje się istotny wzrost jego stężenia we krwi,
co wskazuje na potencjalną rolę jako markera we wczesnej fazie zawału.
4. Albumina modyfikowana niedokrwieniem (IMA- ischemia modified albumin) - nowy
biochemiczny marker niedokrwienia mięśnia sercowego
- IMA powstaje pod wpływem wolnych rodników
- w wyniku niedokrwienia tkanek dochodzi do zmniejszenia powinowactwa albumin do
metali grup pośrednich, m. in.: kobaltu i niklu
- opracowano test oparty na pomiarze niezwiązanego kobaltu po dodaniu roztworu do
preparatu oczyszczonej ludzkiej albuminy pochodzącej z badanej surowicy pacjenta
- im większe niedokrwienie, tym bardziej zmniejsza się powinowactwo albuminy do
kobaltu
- ilośd niezwiązanego kobaltu mierzy się metodą kolorymetryczną
- test do oznaczanie IMA nazywa się ACB (Albumin Cobalt Binding)
- stężenie IMA zwiększa się w kilka minut (6-10 min.) od początku niedokrwienia mięśnia
sercowego i powraca do normy po 6h od jego ustąpienia
- jednocześnie oznaczanie IMA i troponiny trzykrotnie zwiększa skutecznośd wykrywania
wczesnej fazy zawału mięśnia sercowego
- podwyższony poziom IMA występuje w schyłkowej niewydolności nerek, chorobach
nowotworowych, marskości wątroby, niedokrwieniu mięśni kooczyn dolnych
Testy upośledzenia funkcji mięśnia sercowego - BNP - mózgowy peptyd natiuretyczny:
- Wytwarzany przez kardiomiocyty w okresie płodowym
- Należy do rodziny hormonów natiuretycznych, do których należy ANP (przedsionkowy peptyd
natiuretyczny)
- Zadaniem tych hormonów jest utrzymanie homeostazy w zakresie ciśnienia krwi i objętości krwi
krążącej
- Ich wydzielanie stymuluje zwiększenie rozciągania ścian serca, które może wystąpid w wyniku
przeciążenia objętościowego lub ciśnieniowego
- BNP hamuje aktywnośd układu R-A-A, co nasila wydalanie wody i sodu z moczem, obniża ciśnienie
krwi i zmniejsza objętośd krwi krążącej
- W praktyce klinicznej stwierdza się zarówno podwyższony poziom ANP, jak i BNP u pacjentów z
niewydolnością serca
- Ze względu na szybką degradację BNP oznacza się fragment cząsteczki pro-BNP, który odszczepia
się po wydzieleniu hormonu do krwi (tzw. NT-pro-BNP)
- BNP oraz NT-pro-BNP są badaniami pierwszego kontaktu do wykluczenia przewlekłej
niewydolności serca oraz wskaźnikami rokowniczymi u chorych z dysfunkcją lewej komory
Inne badania laboratoryjne w zawale:
- Wzrost GGTP i ALP – w okresie reperacji mięśnia sercowego (po około 4-10 dniach)
- Leukocytoza – 12-15 tys/µL, około 2 doby
- CRP, hsCRP
- Hiperglikemia, glukozuria
- Gazometria: kwasica metaboliczna (mleczanowa) lub metaboliczno-oddechwa
- Monitorowanie układu krzepnięcia – przy stosowaniu heparyny niefrakcjonowanej zaleca się
monitorowanie czasu APTT (wartośd terapeutyczna 1,5 - 2-krotności wartości wyjściowej)
- Przy doustnych antykoagulantach – INR (2,0-3,0)