Biochemiczne markery zawału
serca
Seminarium dla VR WL
dr Małgorzata Wróblewska
Zakład Medycyny Laboratoryjnej
Katedra Biochemii Klinicznej GUMed
Zawał serca
martwica mięśnia sercowego w sytuacji klinicznej
odpowiadajÄ…cej niedokrwieniu
Śmierć komórek zaczyna się po 30-60 min
80% komórek ginie w ciągu 3 h
Prawie 100% ginie po 6 h od niedokrwienia
Przywrócenie przepływu krwi w ciągu 4 - 6 godzin
to warunek  uratowania obszaru objętego niedokrwieniem
Wielkość:
Obraz patomorfologiczny:
- mikroskopowy (martwica ogniskowa)
- zawał świeży (6 h do 7 dni)
- mały (<10% mięśnia lewej komory)
- w trakcie gojenia (7 do 28 dni)
- średni (10-30% mięśnia lewej komory)
- zagojony (>29 dni, 5-6 tygodni)
- duży (>30% mięśnia lewej komory)
Elektrokardiografia
Swoistość diagnostyczna - 100%
Czułość diagnostyczna - 63-82%
Zmiany załamka T (inwersja)
Podwyższenie odc. ST w uszkodzeniu pełnościennym
Obniżenie odc. ST w uszkodzeniu niepełnościennym
(podwsierdziowym)
Obniżenie załamka Q
Poprzednio przebyty 50% chorych  niecharakterystyczne
zawał zmiany EKG
Niestabilna dławica 65% chorych  nietypowe zmiany w EKG,
piersiowa uporczywe bóle stenokardialne
Cukrzyca Nietypowe objawy bólowe
Choroba reumatyczna Niecharakterystyczne zmiany EKG
" Błędne wykluczenie zawału  od 2 do 13% chorych  najczęstsza
przyczyna spraw sądowych przeciwko lekarzom, o błąd w sztuce
Biochemiczne markery
martwicy mięśnia sercowego
Martwica powoduje pojawianie się we krwi białek uwalnianych z
kardiomiocytów  markerów biochemicznych martwicy
Cechy idealnego markera:
" Wysoka czułość  brak wyników fałszywie ujemnych  możliwość wykluczenia zawału 
powinien pojawiać się w krążeniu szybko po nawet minimalnym uszkodzeniu mięśnia, w
ilościach proporcjonalnych do rozległości uszkodzenia (wysoki gradient stężenia tkankowo
osoczowego!!). Jego podwyższony poziom powinien utrzymywać się we krwi długo, aby
mógł być jednocześnie wczesnym i póz
nym markerem uszkodzenia mięśnia sercowego.
" Wysoka swoistość  brak wyników fałszywie dodatnich  możliwość potwierdzenia zawału
 powinien występować jedynie w komórkach mięśnia sercowego. Wzrost jego stężenia we
krwi powinien świadczyć o uszkodzeniu kardiomiocytów.
" Powinien być oznaczany łatwo, szybko i z dużą czułością analityczną.
" Koszt oznaczenia powinien być relatywnie niski.
Które markery?
Nie ma aktualnie pojedynczego markera spełniającego wszystkie
wymagane kryteria. Należy więc dysponować dwoma markerami
biochemicznymi:
" wczesnym - wzrost we krwi w ciÄ…gu 6 godzin od dokonania
zawału
" definitywnym - wzrost we krwi w ciÄ…gu 6-9 godzin, ale bardzo
wysoka czułość i swoistość diagnostyczna, podwyższony poziom
we krwi przez kilka dni od dokonania zawału
CK MB: aktywność enzymu czy ilość białka
enzymatycznego?
" Norma: " Uszkodzenie mięśnia sercowego:
CK MM  95% całkowitej aktywności CK MB  >6% całkowitej aktywności
CK MB  5% całkowitej aktywności
CK-MBmass - bezpośredni pomiar ilości CK-MB
- stężenie białka enzymatycznego
- oznaczane z użyciem przeciwciał
monoklonalnych (norma < 10 µg/l)
- wysoka czułość analityczna,
niezależnie od aktywności CK-MB
Wartość diagnostyczna oznaczeń CK MB mass
w zawale
czułość swoistość
Przy przyjęciu
31% 94%
2 h
68% 92%
4 h
80% 91%
6 h
96% 94%
Troponiny we krwi
po zawale serca
" praktycznie absolutna (100%) swoistość dla mieśnia
serca
" poziomy u osób zdrowych - bardzo niskie/
niewykrywalne
" wzrost nawet przy mikroskopijnych obszarach
martwicy (wysoka czułość)
" długi okres trwania we krwi (TnT>240 h, TnI>144h)
Wzrost stężenia  początek po 4-8 h od dokonania
zawału, wzrost >4 x URL
Szczyt  12h
Plateau do 48 h
Powolny spadek stężenia zwykle do 10 dni od
dokonania zawału; w zależności od obszaru
objętego martwicą powrót do normy po 7 dniach
(niewielkie ognisko) do 21 dni (rozległy zawal
pełnościenny) -  szerokie okno diagnostyczne
Czułość wykrywania uszkodzeń mięśnia
serowego
Badanie Rozległość uszkodzenia
Troponiny < 1 g obszaru martwicy
Badanie scyntygraficzne > 10 g obszaru martwicy
(zaburzenia perfuzji)
Badanie echokardiograficzne > 20% grubości ściany serca
(zaburzenie ruchomości)
Uszkodzenie mięśnia sercowego czy zawał?
Dwa poziomy decyzyjne:
" wartości nieprawidłowe  niskie -
uszkodzenie mięśnia sercowego
" poziom uprawniajÄ…cy do
rozpoznania zawału
cTn w zakresie pomiędzy górnym poziomem wartości referencyjnych a
poziomem decyzyjnym dla zawału, CK-MB bez zmian -  minor myocardial
damage (MMD) -  mikrozawał - grupa wysokiego ryzyka. Stężenie
troponin wskazuje podwyższony poziom ryzyka zgonu lub zawału serca u
osób z OZW
Przyczyny wzrostu stężenia cTn
cTn  100% swoistości dla uszkodzenia serca `" 100% swoistości dla zawału
Wzrost cTn:
Obumieranie kardiomiocytów w następstwie zawału
Zatorowość płucna  przeciążenie prawej komory
Zapalenie osierdzia
Zapalenie mięśnia sercowego
Ostra i ciężka zastoinowa niewydolność serca
Posocznica i (lub) wstrzÄ…s
Leki kardiotoksyczne (adriamycyna, doksorubicyna, 5 fluorouracyl)
Urazy serca, m.in. podczas zabiegów kardiochirurgicznych, angioplastyki
wieńcowej, ablacji, kardiowersji
Przewlekła niewydolność nerek
Niedoczynność tarczycy
Wynik fałszywie dodatni  RF
Zastosowanie kliniczne oznaczeń troponin
" Rozpoznanie świeżego zawału serca
 W tym także rozpoznawanie okołooperacyjnego zawału serca u chorych
poddanych zabiegom innym niż kardiochirurgiczne
" Ocena skuteczności leczenia reperfuzyjnego w świeżym zawale serca
" Ocena ryzyka w ostrych zespołach wieńcowych
" Wykrywanie uszkodzenia kardiomiocytów w stanach innych niż ostre zespoły
wieńcowe
Nie zaleca się wykorzystywania troponin do badań przesiewowych u
pacjentów asymptomatycznych (bez objawów OZW)
Biochemiczne markery zawału nie wskazują na obecność ChW
Sercowe białko wiążące kwasy tłuszczowe (H FABP) 
najwcześniejszy
marker zawału
" 14,5 kDa
" w kardiomiocytach 10 x więcej niż w mięśniach
szkieletowych
" u zdrowych bardzo niskie stężenie we krwi
" wzrost  po 30 minutach od dokonania zawału
" wzrost nawet przy niewielkim obszarze
uszkodzenia (czułość H" czułości cTn)
" wzrost  do 14 x w stosunku do zdrowych
(gradient stężeń pom. uszkodzoną tkanką a
osoczem 5 x większy niż dla mioglobiny)
" powrót do poziomu wyjściowego  po 24h 
Czas od Czułość
potencjalny marker dorzutu
zawału [h] diagnostyczna [%]
" ujemna wartość predykcyjna  95%
H-FABP Mioglobina
" BIOCHEMICZNY EKWIWALENT EKG
0 - 1,5 52 33
1,5 - 3 73 37
3,0 - 4,5 94 71
H-FABP jest usuwane przez nerki - u pacjentów z
4,5 - 6 100 93
PNN poziom 20 x większy niż u zdrowych
Współczesne markery zawału serca
Marker Wzrost Szczyt Powrót do Swoistość
normy
Mioglobina 2 4 h 8 10 h 24 h +
H-FABP 0,5-1,5 h 6 24 ++
cTnT 4-6 h 12-48 h 7-10 dni ++++
cTnI 4 6 h 12 h 3-10 dni ++++
CK-MB 4-8h 12-24 h 72-96 h ++
Uniwersalna definicja zawału serca (2007) ESC,
ACC, AHA, WHF
Zawał mięśnia sercowego rozpoznajemy gdy występuje:
Typowy wzrost i stopniowy spadek troponin lub szybszy wzrost i spadek stężenia
CK MB + co najmniej jeden z poniższych dowodów niedokrwienia mięśnia
sercowego:
Objawy podmiotowe niedokrwienia mięśnia sercowego
Zmiany w EKG (nowe zmiany ST T, nowy LBBB, rozwój patologicznych
załamków Q)
Dowody w badaniach obrazowych  np. nowy ubytek żywotnego mięśnia
sercowego
Nagły zgon sercowy z objawami sugerującymi niedokrwienie mięśnia sercowego
Podczas interwencji w układzie tętnic wieńcowych  ę!cTn >99 centyla zakresu ref.
u chorych z prawidłowymi stężeniami wyjściowymi cTn
Stwierdzenie świeżego zawału serca w badaniu sekcyjnym
cTn  podstawowe badania biochemiczne w
diagnostyce zawału
Preferowany biomarker martwicy kardiomiocytów - cTn (I lub T)
Wykluczenie zawału serca nie może być oparte o wynik oznaczenia w
pojedynczej próbce krwi
Nawet jednokrotne stwierdzenie wysokiego stężenia markera sercowego
powinno być uważane za diagnostyczne dla niedokrwiennego
uszkodzenia serca
Czas badania: 0 - 6 - 9 h, (12-24 h)
Badania w laboratorium:
dostępne 24 h/dobę, w ciągu
30-60 minut od pobrania próbki
Badania cTn
" Surowica  materiał optymalny z punktu widzenia
analitycznego. Może zawierać aktywator wykrzepiania
" Osocze  używane w celu skrócenia TAT
 osocze heparynizowane heparyna litowa lub sodowa
 osocze pobrane na EDTA
" Krew pełna  testy półilościowe
" Jeżeli oznaczana jest seria próbek od pacjenta należy używać tego samego rodzaju
materiału.
" Jeżeli próbka zostanie odwirowana przed całkowitym uformowaniem się skrzepu, obecność
fibryny może spowodować uzyskanie błędnych wyników.
" CV<10%, na poziomie 99 centyla zakresu referencyjnego.
Problemy analityczne
" Każde laboratorium powinno ustanowić swoją własną wartość diagnostyczną
punktu odcięcia (cut off), która będzie reprezentatywna dla danej grupy
pacjentów oraz będzie odzwierciedlać obowiązującą praktykę lekarską jak i
kryteria rozpoznawania świeżego zawału mięśnia sercowego stosowane w danym
ośrodku.
Troponina T:
Troponina I:
występuje w mięśniach szkieletowych
występuje wyłącznie w mięśniu
płodu - podwyższony poziom u osób z
sercowym (+)
mięśniami szkieletowymi w fazie
we krwi około 50% w kompleksie z
regeneracji i osób z PNN (-)
troponinÄ… C (-)
testy tylko od jednego producenta
(Roche) (+)
wielu producentów testów - brak
wyniki testu tej samej generacji
standaryzacji oznaczeń (-)
pomiędzy laboratoriami są
porównywalne (+)
CK MB masa  alternatywa dla troponin
" Jeżeli badanie troponiny nie jest dostępne  najlepszą alternatywą jest CK MB
masa.
" Wzrost CK MB masy powinien przekraczać poziom decyzyjny dla zawału w dwóch
kolejnych próbkach (duża zmienność!), lub osiągnąć dwukrotną wartość poziomu
decyzyjnego, w ciągu pierwszych godzin od wystąpienia bólu zawałowego. Poziom
CK MB musi najpierw wzrosnąć a potem obniżyć się. Utrzymujące się bez zmian
zwiększone wartości CK MB prawie nigdy nie są wynikiem zawału serca.
" Brak wzrostu w sytuacji  mikrozawału .
" Izoformy CK MB  wynik działania peptydaz  możliwość wykrycia zawału po 3h,
czułość 90 95%, niska swoistość, skomplikowana analiza  praktycznie oznaczane
tylko w USA, w niektórych szpitalach.
Wykrywanie dorzutu zawału serca
" CK-MB - tradycyjny marker dorzutu
" cTn - wartość podobna jak CK-MB:
" czas 0 - 3 - 6 h
" cTn>20% = dorzut zawału
(stężenie >99 centyla zakresu referencyjnego)
Peptydy natriuretyczne
ANP - 1981
BNP - 1988 (brain - wyizolowany z
mózgu świni
CNP - 1990
Działanie
antymitogenne
Peptyd T 1/2 Bodziec Funkcja
ANP 3 min Hormon szybkiej
odpowiedzi na
Wzrost rozciąganie ścian
objętości krwi przedsionka
wypełniającej
serce i
BNP 20 min Uwalniany po
przeciążenie
(Nt pro-BNP) przedłużonym czasie
ciśnieniowe
zwiększonego
napięcia na ściany
komór serca
W niewydolności serca aktywacja systemu peptydów natriuretycznych
pojawia się przed wystąpieniem objawów dysfunkcji lewej komory
W ostatnim dwudziestoleciu liczba hospitalizacji z powodu
niewydolności serca wzrosła 2,5 razy (starzenie się społeczeństwa)
BNP  wskaz
nik niewydolności serca
BNP nie może być wykorzystywane do badań
przesiewowych w populacji.
Pomocne w ocenie stadium niewydolności
serca w grupach wysokiego ryzyka (pacjenci
po zawale, z ChNS, z cukrzycÄ…,
nadciśnieniem tętniczym).
Wzrost: obrzęki, ciąża, PNN, nadczynność
tarczycy, marskość wątroby
" Mała zmienność dobowa
" Pora dnia i normalna aktywność fizyczna - bez wpływu na poziom BNP
" Materiał - krew na EDTA, oznaczenia do 4h/oddzielić osocze i zamrozić
" Punkt odcięcia dla niewydolności serca 100 pg/ml
BNP wykluczanie przewlekłej niewydolności
serca
Podejrzenie
niewydolności
serca
EKG, RTG klatki Ujemna wartość predykcyjna
piersiowej
BNP 97-100%
BNP
prawidłowe
nieprawidłowe
prawidłowe
Niewydolność serca
Echokardiografia
mało prawdopodobna
inne metody obrazowania
nieprawidłowe
Inne badania/leczenie