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Marcatori di danno miocardico

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MARCATORI DI LESIONE

� Sostanze riversate nel sangue che danno informazione sull’organo in cui la lesione si è verificata

� Spesso anche sulla tipologia di lesione� Spesso anche sull’estensione e gravità del danno� Se il danno è di membrana escono componenti

citoplasmatici integri� Se il danno è più profondo, con interessamento di

lisosomi, perossisomi, mitocondri, si riscontrano molecole più rare marcatrici di necrosi.

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FINESTRA DIAGNOSTICA

� Intervallo temporale durante il quale risulta possibile valutare un marcatore nei liquidi biologici in grado di dimostrare l’esistenza di una lesione di un tessuto, organo o sistema.

� PERIODO FINESTRA:� Periodo di tempo in cui vi è negatività di

presenza di marcatori� Un marcatore molto specifico inizia ‘apertura

della finestra in anticipo rispetto quelli meno specifici

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MARCATORI BIOCHIMICI DI DANNO MIOCARDICOMARCATORI BIOCHIMICI DI DANNO MIOCARDICO

Il 20% dei pazienti in emergenza, pur affetti da infartoIl 20% dei pazienti in emergenza, pur affetti da infartomiocardicomiocardico, vengono dimessi senza diagnosi. Tale , vengono dimessi senza diagnosi. Tale situazione si definisce infarto silente ed situazione si definisce infarto silente ed èè causa spesso di causa spesso di mortalitmortalit àà

�� LL ’’ ECG, pur analisi elettiva, non risulta diagnostico in ECG, pur analisi elettiva, non risulta diagnostico in circa la metcirca la metàà dei casi, da cui la necessitdei casi, da cui la necessitàà di affiancare la di affiancare la determinazione dideterminazione dianalitianaliti che siano marcatori di dannoche siano marcatori di dannomiocardicomiocardico

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Marcatore biochimico ideale

*essere presente in elevate concentrazioni nel muscolo cardiaco*essere contenuto unicamente nella cellula miocardica *essere praticamente assente dal circolo in condizioni di normalità

(estremamente sensibile)*essere rilasciato dal muscolo cardiaco danneggiato rapidamente, in

maniera completa e in quantità proporzionale al danno miocardico(alta sensibilità per l’IMA in fase precoce)

*essere rilevabile nel plasma per molte ore così da permetterne il dosaggio in una finestra diagnostica utile a porre diagnosi anche tardivamente (alta sensibilità per l’IMA in fase tardiva)

*Basso costo

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Storia dei marker biochimici

1954 SGOT1955 LDH1960 CPK1972 elettroforesi CPK � CK - MB 1975 CK-MB mediante immunoinibizione CK - B

1975 Mioglobina1985 CK - MB Massa (saggio immunologico)1989 Troponina T1992 Troponina I

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I dosaggi enzimatici convenzionali, ovvero le determinazioni dell’attività totale di creatinchinasi (CK), aspartato amminotransferasi (AST) e lattato deidrogenasi (LDH), devono ritenersi obsoleti, perché le potenzialità diagnostiche dei nuovi marcatori sono decisamente superiori, ma anche per la loro ben nota scarsa efficacia diagnostica. Infatti, i vecchi test usati nella diagnostica dell’IMA non sono precoci, perché la loro attivitàcatalitica nel plasma si modifica almeno 6-8 ore dopo l’eventoischemico, né specifici, essendo essi presenti in concentrazione elevata anche al di fuori del miocardio; la loro sensibilitàdiagnostica è totalmente inadeguata alle attuali esigenze cliniche, ed è difficile definire corretti livelli di concentrazione con valore decisionale.

TIPI DI MARKERS

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Creatina chinasi totale (CPK)

� Poco costosa e rapidamente dosabile

� Aspecifica � presente in tutti i muscoli

� Limiti di riferimento poco definiti� Alto valore predittivo negativo

� valori bassi non variabili escludono un IMA

� Proporzionali alle dimensioni dell’infarto

� Utili per valutare la riperfusione� Unità di attività

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CPKCPK

3 isoforme enzimatiche3 isoforme enzimatichecitoplasmatichecitoplasmatiche: : CKCK --MM, essenzialmente muscolare MM, essenzialmente muscolare

CKCK --MB, essenzialmente cardiaca MB, essenzialmente cardiaca

CKCK --BB, essenzialmente cerebraleBB, essenzialmente cerebrale1 forma1 forma mitocondriale ubiquitariamitocondriale ubiquitaria

In circolo, in condizioni normali, In circolo, in condizioni normali, (95(95--100%)100%) la forma la forma CKCK --MMMM , la , la CKCK --MB (0MB (0--5%) 5%)

In condizioni normaliIn condizioni normalirapporto CKrapporto CK --MB (MB (ngng/ml) e CK(UI/L) <2,5/ml) e CK(UI/L) <2,5

rapporti superiori = patologiarapporti superiori = patologia

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CKMBCKMB

CKCK --MB:MB:dopo IMAdopo IMA 0

200

2- 48-

ng/ml

CKCK --MM: 3 ulteriori isoforme MM1, MM2 e MM3MM: 3 ulteriori isoforme MM1, MM2 e MM3dopo IMA MM3 viene riversata in circolo, dove dopo IMA MM3 viene riversata in circolo, dove

subisce subisce proteolisiproteolisi in MM2 e infine in MM1in MM2 e infine in MM1

CKCK --MM3= infarto MM3= infarto recenterecente

CKCK --MM1= infarto vecchioMM1= infarto vecchio

CKCK --MB : 2 isoformeMB : 2 isoformeCKCK --MB1MB1

sierosiero

CKCK --MB2MB2 TessutoTessuto, trasformata nel siero in CKtrasformata nel siero in CK --MB1MB1

Presenza nel siero: infarto recentePresenza nel siero: infarto recente

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Isoforme CKMM

L’isoenzima CK-MM è costituito da tre isoforme, indic ate, a seconda della mobilitàelettroforetica (dalla più anodica alla più catodica), CK-MM1, CK-MM2, CK-MM3.

CK-MM3 è la cosiddetta isoforma tissutale o intracellul are (perché è quella che si ritrova all’interno della cellula): è caraterizzata dalla pre senza di due lisine carbossiteminali sui monomeri M (una lisina su ciascun monomero). In circo lo i monomeri subiscono in due momenti successivi il clivaggio da parte ci una carb ossipeptidasi sierica, dando cosìluogo alla trasformazione dell’isoforma CK-MM3 in C K-MM2 (per perdita di una lisina) e CK-MM1 (per perdita di entrambe le lisine). CK-MM2 v iene definita isoforma intermedia mentre CK-MM1 isoforma sierica.

La presenza nel siero di CK-MM3 è indice di necrosi m iocellulare recente, poiché lacarbossipeptidasi sierica non ha ancora avuto il tem po di staccare le lisine, mentre nel siero di soggetti sani la quasi totalità del CK-MM è rappresentata dalla isoforma siericaCK-MM1.

CK-MM3/CKMM1 < 1 nei sieri controll o

CKMM3/CKMM1 > 1 “flip infartuale” circa 4h dopo l’episodio

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Isoforme CKMB

� Nella diagnostica dell’IMA è preferibile l’utilizzo delle isoforme dell’isoenzima CK -MB, data la sua maggiore cardiospecificità.

� Il CK-MB è costituito da due isoforme, una tissutale o CK-MB2 con una lisina carbossi-terminale sulla subunità M ed una sierica o CK-MB1 che ha perso la lisina ad opera della carbossipeptidasi.

� La presenza di CK-MB2 nel siero rappresenta un prec oce segno di necrosi miocellularecon specificità miocardica molto più elevata rispetto alla isoforma CK-MM3.

� CKMB2/CKMB1 < 1 nei soggetti co ntrollo

� CKMB2/CKMB1 > 1 “flip infartuale ” dopo circa 2h dall’episodio

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Creatinina chinasi MB

� Specifico per il miocardio

� Meno correlato con l’estensione dell’infarto

� 15 % delle CPK cardiache

� Piccole quantità in:� muscolo scheletrico� Intestino� Utero� Prostata

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Creatinina chinasi MB

� Si innalza a livelli diagnostici dopo 4-10 h

� Torna alla normalitàdopo 2-3 giorni

� Metodiche� Immunoinibizione� CK-MB massa

Tracciato C nel grafico

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Creatinina chinasi MB

� Cause non cardiache di incremento� Traumi muscolari� Patologie muscolari

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Mioglobina

� Marcatore precoce: rilasciata rapidamente:si innalza dopo 2-3 ore (loc.citoplasmatica e P.M=18KD)

� 24 ore per tornare alla norma� Marcatore non specifico

(aumenta per danno scheletrico o cardiaco – non esistono isoforme tessuto specifiche)

� Metodiche� Saggio immunologico � Determinazione ormai

obsoleta�� Si usa, anche data la Si usa, anche data la

precocitprecocit àà di immissione in di immissione in circolo, per la valutazione circolo, per la valutazione delladella riperfusioneriperfusione ..

Tracciato A nel grafico

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Troponine

� Troponina C: �lega il calcio

� Stessa isoforma nel muscolo scheletrico e cardiaco – non ha alcun interesse nella diagnostica cardiaca

� Troponina T � lega la tropomiosina

� Troponina I �inibisce la contrazione

Costituiscono unità strutturale e funzionale deputat a

a modulare la contrazione muscolare

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Troponine

� Altamente sensibili (assente nel sangue di soggetti normali)

� Altamente cardiospecifiche� Richiedono la presenza di

necrosi per essere rilasciate dal sarcomero

� Crescono rapidamente dopo i sintomi (4-12 ore)

� Picco ���� 12-24 ores.� Rilascio continuo fino a 10-14

giorni (ampia finestra diagnostica)

� Si possono Vie di escrezione non note

� determinazione utilizzando anticorpi monoclonali

B = tracciatotroponina I nell’IMA esteso

D = tracciatotroponina I nell’IMA microscopico

I e T di interesse cardiaco

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Troponine� Isoforma cardiaca della troponina I

� localizzata solo nel miocardio� strettamente complessata con

la tropomiosina� <5% nel citoplasma� Porzioni N e C terminali e

centrale� Necrosi miocardica � taglio

e liberazione in circolo di C e N terminali � saggi immunologici

� Legame forte con la troponina C� può alterare la misura

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Troponine� Troponina T

� 4 isoforme� Il muscolo scheletrico fetale

presenta anche delle isoforme cardiache

� Danni muscolari, lesioni, insufficienza renale �riespressione della troponina T nel muscolo

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Marker miocardici e tempi

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Troponine: aumenti non correlati all’IMA

� Scompenso cardiaco� Pericardite� Cardiopatia ipertensiva� Miocardite� Embolia polmonare� Insufficienza renale� sanguinamento gastrointestinale� anemia� cirrosi epatica� ipotiroidismo� tachiaritmie� shock settico� stroke� pre eclampsia

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Troponine: falsi positivi

� presenza di anticorpi eterofili � (Fitzmaurice TF et al Clin Chem 1998)

� fattore reumatoide� (Dasgupta A et al Am J Clin Pathol 1999)

� incompleta separazione del siero� (Nosanchuk JS et al Clin Chem 1999)

� emolisi

� bilirubina � (Dasgupta A. et al J.Clin. Lab. Anal. 2001)

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Propietà dei marker singoli

Marker Initial Rise Peak Persistence Heart Specificity

CK 4 - 6 h 18 - 24 h 24 - 36 h +

CK MB 4 - 6 h 16 - 20 h 18 - 30 h ++

Myoglobin 1 - 2 h 4 - 6 h 8 - 12 h +

Troponin I 4 - 6 h 18 - 24 h 5 - 7 d ++++

Troponin T 3 - 5 h 18 - 24 h 5 - 7 d ++++

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INDICATORI TARDIVIINDICATORI TARDIVI

La LDH La LDH èè composta da 4 subunitcomposta da 4 subunitàà di due tipi H e M, che si possono combinare di due tipi H e M, che si possono combinare in5 diverse combinazioni che si separano mediante elettroforesi in5 diverse combinazioni che si separano mediante elettroforesi in base alla in base alla velocitvelocitàà di migrazionedi migrazione

La LDH La LDH èè composta da 4 subunitcomposta da 4 subunitàà di due tipi H e M, che si possono di due tipi H e M, che si possono combinare in 5 diverse combinazioni che si separano mediante combinare in 5 diverse combinazioni che si separano mediante elettroforesi in base alla velocitelettroforesi in base alla velocitàà di migrazionedi migrazione

La LDHLa LDH --1, che migra pi1, che migra piùù veloce allveloce all’’ anodo rappresenta il miocardioanodo rappresenta il miocardiorr

EE’’ utile per la diagnosi dellutile per la diagnosi dell’’ infarto pregressoinfarto pregresso

Lattico deidrogenasiLattico deidrogenasi

Appare 8Appare 8--24 ore dopo l24 ore dopo l’’ esordio, raggiunge il picco esordio, raggiunge il picco dopo 3dopo 3--6 giorni,e scompare dopo 86 giorni,e scompare dopo 8--14 giorni14 giorni

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MIOSINA

Composta daComposta da2 catene pesanti MHC2 catene pesanti MHCe 2 tipi di di catene leggere MLC1 e MLC22 tipi di di catene leggere MLC1 e MLC2

Le due catene leggere sono responsabili dellLe due catene leggere sono responsabili dell’’ interazione con linterazione con l’’ actina actina durante la contrazione muscolaredurante la contrazione muscolare

Vengono riversate nel sangue da un piccolo pool citoplasmatico 6Vengono riversate nel sangue da un piccolo pool citoplasmatico 6ore ore dalldall ’’ inizio del danno, e persiste in circolo per 14 oreinizio del danno, e persiste in circolo per 14 ore.

LL ’’ uso degli Ac monoclonali permette di distinguere tra forme cardiuso degli Ac monoclonali permette di distinguere tra forme cardiache ache e muscolari scheletrichee muscolari scheletriche

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ATTIVITAATTIVITA ’’ ENZIMATICA DOPO IMAENZIMATICA DOPO IMAaumento sopra i valori normaliaumento sopra i valori normaliII

05

10152025

ore 3giorni 6giorniLD-heart

LD-heartCK-MBTroponineCK tot

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Markers Biochimici di Danno al MiocardioAndamento sierico di alcuni markers precoci (mioglobina, CPK) e non precoci (AST,LDH) nell’IMA