Kardiomarkery od AST k hypersenzitivním troponinům

Transkript

1 Kardiomarkery od AST k hypersenzitivním troponinům Jaroslav Racek a Daniel Rajdl Ústav klinické biochemie a hematologie LF UK a FN v Plzni

2 Z historie kardiomarkerů (1) 60. léta Aspartátaminotransferáza (AST) Laktátdehydrogenáza (LD) později izoenzymy, resp. LD 1 (H4) pozdní marker 70. léta Kreatinkináza (CK) přidán izoenzym CK-MB, měření katalytické koncentrace

3 Průběh starých kardiomarkerů po IM násobek horní ref. meze AST CK LD dny

4 Z historie kardiomarkerů (2) Později se objevily: Izoenzym CK-MB mass (hmotnostní koncentrace) - analyticky správnější než měření aktivity - není kardiospecifický Myoglobin - velmi rychlý nástup (za 2 4 h), rychlá normalizace - dána renální eliminací - nespecifický (stejná koncentrace v kosterním svalu) - vzestup u selhání ledvin (pokles GF)

5 Z historie kardiomarkerů (3) V r objeven: kardiální troponin T, později troponin I trvalo řadu let, než vznikla prvá souprava pro stanovení ctnt, později četné soupravy pro stanovení ctni kardiální troponiny se postupně staly suverénními biomarkery při detekci poškození myokardu, zejména ischemického původu

6 Méně obvyklé kardiomarkery (1) Některé další testované kardiomarkery: Ischemií modifikovaný albumin (IMA) - velmi rychlý nástup, normalizace do 12 h - nespecifický - nejasně definovaná struktura i kalibrátor Fatty acid binding protein, srdeční izoforma (H-FABP) - průběh jako myoglobin (vzestup za 2 h, za h normalizace) - koncentrace v kosterním svalu 20x nižší než v myokardu

7 Méně obvyklé kardiomarkery (2) Některé další testované kardiomarkery: Lehké řetězce myosinu izotyp 1 - nástup hodiny po vzniku bolesti - přetrvávají více než týden Glykogenfosforyláza, izoenzym BB - rychlý nástup - specifická pro myokard

8 Co jsou to troponiny? Strukturní bílkoviny příčně pruhovaného svalstva Tvořeny třemi složkami, troponinem C, I a T Troponin-tropomyosinový komplex kontroluje kontrakci příčně pruhovaného svalstva Troponin C (M r = 18 kd) je vazebný protein pro Ca 2+ Troponin I (M r = 26 kd) je kalcium-dependentní inhibitor interakce aktinu s myosinem Troponin T (M r = 39 kd) váže troponin C a I na tropomyosin

9 Funkce troponinového komplexu

10 Jak fungují troponiny při regulaci svalové kontrakce?

11 Kardiální troponiny Troponiny se nacházejí v příčně pruhovaném svalstvu TnC má stejnou strukturu v kosterním svalu a myokardu, zatímco TnT a TnI se liší pomocí protilátky zaměřené proti vhodné části molekuly se dá specificky stanovit kardiální troponin T či I (ctnt, ctni)

12 Typický průběh po IM Násobky horního referenčního limitu X X X Referenční rozmezí Dny od začátku AIM Modifikováno dle: C.J. Halfman: Serum Markers for Myocardial Infarction;

13 Vývoj metod stanovení ctn Stanovení ctnt: jeden výrobce (patent) Stanovení ctni: řada výrobců (více než 10) Postupné zvyšování analytické specifičnosti (nové typy protilátky) Zkracování doby odezvy (TAT) Zvyšování analytické citlivosti

14 Historie použití troponinů Univerzální definice AIM Redefinice AIM ctnt ctni NACB ESC ACC NACB ESC ACC ?

15 Kardiální troponiny 100 % orgánová specifičnost - myokard vysoká citlivost - nekróza 1 [n m]g myokardu c TnI TnC c TnT Tropomyosin Aktin ischémie apoptóza cytoplazma (5%) myofibrily nekróza min

16 Cut-off hodnota 99. percentil Horní referenční mez 97,5 percentil Cut-off hodnota u troponinu: 99. percentil 99. percentil dolní referenční mez referenční interval horní referenční mez 97,5 percentil 200 zdravých osob

17 Funkční citlivost CV (%) 99. percentil 99. percentil koncentrace

18 Dělení metod stanovení troponinu podle celkové nepřesnosti: Hodnocení testu Splňuje doporučení (Guidelines acceptable) Klinicky použitelný (Clinically usable) Nepřijatelný (Not acceptable) Dále hodnotí hs-metody stanovení ctn podle % měřitelných hodnot pod 99. percentilem (nejhorší: < 50 %, nejlepší: 95 %) Apple FS. Clin Chem 55(7), 2009: Celková chyba (CV) 10 % > 10 až 20 % > 20 %

19

20 99. percentil v ČR % klinických laboratoří užívajících 99. percentil jako cut-off hodnotu (r ) Systém Užití 99. percentilu Abbott AxSYM % Abbott Architect % Roche Elecsys, Modular % Beckman Access % Mitsubishi Pathfast 100 %

21 Užití zastaralé cut-off hodnoty % klinických laboratoří, užívajících ještě v r cut-off hodnotu podle definice AIM z r Systém/cut-off % laboratoří Roche/0,1 μg/l 11 % Abbott AxSYM/0,4 μg/l 20 % Abbott Architect/0,3 μg/l 42 % Friedecký B et al. Klin Biochem Metab 18(4), 2010:

22 Diagnóza NSTEMI (non-stemi) (Non-ST Elevation Myocardial Infarction) umožněna právě díky kardiálnímu troponinu jasné klinické známky na ekg není elevace ST úseku pozitivní hodnota kardiálního troponinu T či I do 24 h po vzniku klinických příznaků

23 Akutní koronární syndrom (ACS) klinické podezření EKG elevace ST ano elevace ST ne kardiální troponin pozitivní negativní nestabilní AP STEMI non-stemi Q IM Non-Q IM

24 Další diagnostické kritérium: Vzestup či pokles koncentrace ctn o > 20 % (krátkodobá změna, mezi dvěma náběry): > 20 % (3 SD) cut-off = 99. percentil CV 10 % Při přijetí 6-9 h (12-24 h)

25 Univerzální definice AIM (2007) nejmenší největší > 20 % (3 SD) Při přijetí (+ myoglobin) klinické známky + cut-off = 99. percentil RP CV 10 % 6-9 h (12-24 h) ctn > cut-off

26

27 Výpočet kritické diference = rozdíl dvou po sobě jdoucích vyšetření, který znamená významnou změnu CD (%) = 2,77 x (CV 2 i + CV a2 ) CV i = intraindividulání biologická variabilita pro ctn je asi 10 % CV a = analytická variabilita (variační koeficient v %) požadavek pro 99. percentil je 10 % CD = 39 %

28 Výpočet kritické diference = pro rozdíl CV 20 dvou % (ještě po sobě klinicky jdoucích akceptovatelné): vyšetření, který znamená významnou změnu CD = 62 % CD (%) = 2,77 x (CV i 2 + CV a2 ) CV i = intraindividulání biologická variabilita pro ctn je V doporučení je přitom jako významná změna asi 10 % uváděn vzestup či pokles ctn o 20 %!!! CV a = analytická variabilita (variační koeficient v %) požadavek pro 99. percentil je 10 %

29 Skutečné kritické diference Testována = rozdíl dvou krátkodobá po sobě intraindividulání jdoucích vyšetření, variabilita který (6 h) a analytické znamená nepřesnost významnou (imprecision); změnu kritickou diferenci představuje CD (%) = pro 2,77 x (CV 2 i + CV a2 ) CVcTnI: i = intraindividulání vzestup o biologická 46 %, pokles variabilita o 32 pro % ctn je asi 10 % CV Wu a AHB = analytická et al. Clin Chem variabilita 55(1), 2009: 52-8 (variační koeficient v %) požadavek pro 99. percentil je 10 % ctnt: vzestup o 58 %, pokles o 57,5 % Vasile VC et al. Clin Chem 56(7), 2010:

30 Další příčiny vzestupu ctn Arytmie s rychlou odpovědí komor Těžká anémie, hypotenze Otrava oxidem uhelnatým Plicní embolie Městnavá srdeční slabost Myokarditida Kardiomyopatie Trauma srdce (i při invazivních a kardiochirurgických výkonech) Kardiotoxické léky (např. cytostatika) Sepse Intracerebrální hemoragie nebo ischemie

31

32 Vysoce senzitivní (hs) troponiny Dle analytické senzitivity a přesnosti mez detekce v ng/l ( normální v µg/l) ng/l (10-9 ) CV < 10% CV < 20% ctni (Architect, Abbott) ctni (Access, Beckman-Coulter) ctnt (Elecsys, Roche) vysoce senzitivní senzitivní standardní

33 Problémy hs troponinů (1) Měřitelné koncentrace (skoro) u každého rozdíly: věk, pohlaví, komorbidity vliv fyzické zátěže potíže s výběrem vhodné populace pro určení 99. percentilu CV = 8 % CV = 16 % ng/l nejmenší největší

34 Senzitivita a specifičnost při změně cut-off

35 Problémy hs troponinů (2) Snížení cut-off hodnoty zvýšení diagnostické senzitivity ( SP) snížení diagnostické specifičnosti ( FP) Vysoká prevalence Nízká o 28 SP více o 4 FP více o 9 SP více o 23 FP více senzitivita specifičnost senzitivita specifičnost

36

37 hs-ctn a diagnóza AIM 3 velké studie; hs-ctn při přijetí lepší než myoglobin nebo konvenční troponin Při přijetí (AUC) myoglobin konv. troponin hs-ctn Keller et al. (2009, n = 1818) 0,82 0,85 0,96 Reichlin et al. (2009, n = 718) 0,79 0,76 0,92-0,96 Januzzi (2010, n = 377)? 0,74 0,79

38 hs-tn a včasná diagnostika ACS AUC - srovnání hs a klasického ctn: Reichlin T et al. N Engl J Med 361(9), 2009:

39 Naše data AIM - metodika 64 pacientů přijatých pro bolest na hrudi ctni < 0,1 µg/l u 57 (89 %) AIM laboratorní parametry myoglobin IT, AU 2700, Beckman-Coulter ctni CMIA, Architect i2000, Abbott hs-ctnt ECLIA, Cobas e411, Roche 100% 80% 60% 40% 20% 0% Příčina bolesti STEMI non-stemi IM 2. typu NAP Neischemická

40 Naše data AIM porovnání markerů rozhodovací meze myoglobin m: 92 µg/l ž: 76 µg/l ctni: 0,04 µg/l hs-ctnt: 14 ng/l hs-ctnt odhalí více AIM o 14 % vs. myoglobin o 21 % vs. ctni nejsou data pro dg. specifičnost Dg. senzitivita (při přijetí) myoglobin ctni hs-ctnt 81% 74% 61%

41 hs-ctn a prognóza chronicky zvýšená koncentrace hs-ctn (i pod 99. percentil) = špatná prognóza chronické srdeční selhání chronická renální insuficience po akutním infarktu myokardu zdraví chybí však léčebné algoritmy (tj. jak změnit léčbu)

42 Prognostický význam hs-ctn - příklad Saunders JT et al. Circulation 123, 2011: osob z běžné populace (54-74 let) Osoby s koncentrací ctnt > 14 ng/l měly zvýšené riziko (hazard ratio, 99% CI): koronárního onemocnění srdce (CHD): 2,29 (1,81-2,89) CHD s fatálním koncem: 7,59 (3,78-15,25) Srdečního selhání: 5,95 (4,47-7,92) Úmrtí z jakékoliv příčiny: 3,96 (3,21-4,88)

43 Naše data prognóza u CHRI 86 pacientů chronická HD ctni < 0,1 µg/l doba sledování 4,5 r. celková mortalita kardiální troponiny ctni (cut-off 10 ng/l) CMIA, Architect, Abbott ctnt a hs-ctnt (cut-off 40 resp. 10 ng/l) ECLIA, Cobas, Roche pravděpodobnost přežití Kaplan-Maierovy křivky přežití ctni p < 0,05 ctnt hs-ctnt NS p < 0, měsíce

44 Závěry hs-ctn mají místo v časné diagnostice akutního IM a predikují přežití u CHF, CRI a akutního IM, ale i v obecné populaci Umožňují používat pro dg. akutního IM 99. percentil a 10 % CV Chybí spolehlivá referenční rozmezí pro dobře definované skupiny (věk, pohlaví, komorbidity) V populacích s nízkou prevalencí choroby nemusí být snižování cut-off přínosem

45 Doporučená literatura Apple FS. Clin Chem 55(7), 2009: Daubert MA., Jeramias A. Vasc Health Risk Manag 6, 2010: Friedecký B et al. Klin Biochem Metab 18(4), 2010: Gianoni A et al. Clin Chem Lab Med 47(10), 2009: Reichlin T et al. N Engl J Med 361(9) 2009: Wu AHB et al. Clin Chem, 55(1) 2009: 52-8 Markery poškození myokardu (2008, ČSKB/ČKS): Universal definition of myocardial infarction (2007; (ESC/ACCF/ AHA/WHF):

46 Děkuji za pozornost