Иммунология и биохимия

Диагностика инфаркта миокарда (биохимические маркеры)

Инфаркт миокарда, нарушение  кровотока в сосудах сердца
Сердечный приступ
ЭКГ при инфаркте миокарда

Диагностика инфаркта миокарда (острого коронарного синдрома) опирается на три критерия:

  • клиническая картина
  • данные ЭКГ
  • повышение в сыворотке сердечных маркеров

Диагноз требует, по крайней мере, два из них. Статья посвящена биохимическим сердечным маркерам.

Диагностика инфаркта миокарда: требования к сердечному маркеру:

  • Содержится в миокарде 
  • Освобождается в сыворотку при повреждении сердца:

- Инфаркт миокарда
- Инфаркт без зубца Q
- Нестабильная стенокардия
 Другие состояния, влияющие на сердечную мышцу (травма, кардиохирургия, миокардит и т.д.)

  • Может быть обнаружен и количественно измерен в образцах крови.

Идеальных сердечных маркеров пока нет! При лабораторной диагностике инфаркта миокарда используют тесты, которые отражают:

  • повреждение мышцы сердца
  • функцию миокарда
  • факторы сердечно-сосудистого риска
  • генетический анализ генов-кандидатов или факторов риска.

При ИМ повреждение мышцы сердца обусловлено ишемией и некрозом. Биохимические маркеры ишемии и некроза включают:

Традиционные биохимические тесты в диагностике инфаркта миокарда
  • активность аланинаминотрансферазы (АСТ)
  • активность ЛДГ (лактатдегидрогеназы)
  • изоферментов ЛДГ
  • общая активность креатинфосфокиназы (креатинкиназы, КК)
  • активность КК-MB изофермента
  • изоферменты КК

Сравнительно новые тесты в диагностике инфаркта миокарда
  • КК-MB (масса)
  • концентрация Тропонинов (I или T)
  • миоглобин
Новейшие тесты в диагностике инфаркта миокарда
  • Ишемией модифицированный альбумин
  • Гликогенфосфорилаза BB
  • Сердечный белок, связывающий жирные кислоты
  • Высокочувствительный СРБ 

Аспартатаминотрансфераза (АСТ)

Фермент катализирует перенос аминогруппы от аминокислот на кетокислоты. Продукт реакции альфа кетокислота важна для цикла трикарбоновых кислот (в энергетике) и в цикле образования мочевины (связывание аммиака).

АСТ содержится в сердце, печени, скелетных мышцах, почках и эритроцитах. Активность АСТ в сыворотке повышается при инфаркте миокарда, заболеваниях печени - гепатит, цирроз печени, рак; заболеваниях мышц - мышечная дистрофия и дерматомиозит.

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) в диагностике инфаркта миокарда

ЛДГ катализирует окисление молочной кислоты в пируват. Молекула ЛДГсостоит из 4-х субъединиц 2-х типов
тип М, кодируемый геном на 11 хромосоме
тип H, кодируемый геном на 12 хромосоме
Известно 5 изоферментов ЛДГ:

  • ЛДГ-1 (4 H субъединиц)
  • ЛДГ-2 (3 Н и 1 М субъединица)
  • ЛДГ-3 (2 H и 2 M субъединица)
  • ЛДГ-4 (1 H и 3 M субъединиы)
  • ЛДГ-5 (4 M субъединиц)

Общая активность и изоферменты ЛДГ-1 и ЛДГ-2 повышаются при повреждении миокард. Уровень ЛДГ-1 повышен в течение 10 - 12 дней после острого инфаркта миокарда, пик наблюдается в течение первых 2 дней и постепенный возврат к норме в течение 7 -10 дней а. Обычно количество ЛДГ-2 в крови выше, чем количества ЛДГ-1. Пациенты с ИМ имеют выше ЛДГ-1, чем ЛДГ- 2 (соотношение> 1) - так называемый "перевернутый коэффициент". При ИМ чувствительность и специфичность повышенного уровня ЛДГ-1 и перевернутого коэффициента приблизительно 75% - 90% 

Креатинкиназа в диагностике инфаркта миокарда

КК димерный фермент (молекулу образуют две субъединицы), который регулирует использование высокоэнергетического фосфата в сократительных тканях.
КК образуют:
M-субъединица, кодируемая геном на 14 хромосоме

В-субъединица, кодируемый геном на хромосоме.

 Изоферменты КК:

  • КК1 (КK-BB): изофермент преобладает в головном мозге.
  • КК2 (КК-MB): 20 - 30% общей активности КК сосредоточено в ткани сердца
  • КК3 (КK-MM): 98% в скелетных мышцах и 1% в сердечных мышцах.
  • КK-митохондриальная (КК-Мт): находится в митохондриях и кодируется геном на 15-й хромосоме.
  • Макро-КК: комплекс КК с иммуноглобулинами.

Нормальные значения фермента зависят от:

  • возраста
  • пола
  • расы
  • физического состояния
  • мышечной массы
Повышение КК
  • Инфаркт миокарда или травмы сердца
  • Травмы или заболевания скелетных мышц
  • Гипотиреоз
  • В/м инъекции
  • Общие судороги
  • Травмы головы
  • Злокачественная гипертермия
  • Длительная гипотермия

КК-MB изофермент 

В норме КК-МВ составляет менее 6% от общей активности КК. Это чувствительный маркер ИМ с быстрым повышением и падением. Его уровень в сыворотке повышается в течение 2 ~ 8 часов после ИМ и возвращается к норме через 2 ~ 3 дня. Повышение уровня КК-МВ более специфично, чем общей активности фермента, но имеет ограничения.

 Ложное возвышение :

  •  у оперированных пациентов без сердечной травм
  •  при травме скелетных мышц
  • у бегунов- марафонцев
  • при хронической почечной недостаточности
  • при гипотиреоидизме (сниженной функции щитовидной железы)

Для исключения освобождения изофермента со скелетных мышц рассчитывают индекс MВ.

Индекс MB = (КK-MB / общая КК х 100

При значении индекса больше чем 2,5 - 3 велика вероятность поражения сердца.

KK-MB масса

Определение содержания белка изофермента KK-MB сэндвич вариантом иммуноферментного анализа с пределом обнаружения <10 нг /л - более чувствительный тест, чем измерение его активности.

Миоглобин

Белок с низкой молекулярной массой. Идентичен в скелетных и сердечной мышцах. Содержание в сыворотке повышается в течение 2 ч от эпизода повреждения мышцы. Пик через 6 - 9 ч. Нормализация через 24 - 36 ч. Отличный отрицательный предсказатель повреждения миокарда: 2 образца сыворотки, отобранные с интервалом 2 - 4 часа, без повышения уровня миоглобина практически исключает ИМ. Быстрый, количественный метод определения - иммунохимический. Белок - переносчик кислорода в мышечную ткань. При повреждении мышц он быстро попадает в циркуляцию. При подозрении на ИМ определяют миоглобин в двух образцах сыворотки, отобранной с интервалом в 2-4 часа. Если уровень миоглобина в сыворотке не изменяется - это отличный предсказатель отсутствия ИМ. Миоглобин в диагностике инфаркта миокарда!

Сердечные тропонины

Комплексы тропониновТропонины (Тн) - белковые молекулы, которые являются частью сердечной и скелетных мышц. Гладкие мышечные клетки не содержат Тн.

Существуют три типа Тн - тропонин I (ТнI), тропонин Т(ТнT) и тропонин С (ТнС). Каждая из 3 -х субъединиц Тн имеет уникальную функцию. ТнT связывает компоненты Тн с тропомиозином. ТнI ингибирует взаимодействие миозина с актином. ТнC способен связывать ионы Ca 2+ , которые инициируют сокращение. 

ТнТ и Тн I скелетных и сердечной мышцы иммунологически различные. Их синтез кодируют разные гены. Таким образом, анализы на сердечные Тн, основанные на взаимодействии антиген - антитело, являются специфическими и могут быть использованы для различия между скелетными и сердечными Тн.

Уровень сердечных Тн не повышается при повреждении скелетных мышц без травмы миоцитов сердца. Это не так для изофермента КК-MB, который присутствует в какой - то степени в скелетных мышцах и некоторых других тканях, таких как кишечник, язык, диафрагма, матки и предстательной железе и может быть повышен при повреждении этих тканей, что потенциально приводит к ложно-положительным результатам. Поэтому тестирование Тн превосходит тестирование кретинкиназы MB.

Ишемическая болезнь сердца

Ишемическая болезнь сердца является ведущей причиной смерти во всем мире. Электрокардиография (ЭКГ) была одним из самых ранних диагностических методов оценки ишемического повреждения сердца. Несмотря на свою полезность, ЭКГ продолжает быть низко чувствительной в диагностике ишемических повреждений сердца - результаты ЭКГ у многих пациентов с ишемической травмой нормальные.

Различные маркеры сердечной травмы, такие как креатинкиназа MB, тропонины и миоглобин, произвели революцию в диагностике повреждения миокарда. Сердечные Тн в силу своей высокой чувствительности и специфичности стали предпочтительными биомаркерами для оценки пациентов с подозрением на ИМ. 

Показания к определению

Диагностика инфаркта миокарда

Диагноз острый ИМ ставят тогда, когда есть доказательства некроза миокарда. Предпочтительным маркером для диагностики ИМ являются сердечные Тн. Сердечные Тн специфичны для сердечной мышцы, при сердечной травме повышаться довольно рано, и остаются повышенным дольше, чем некоторые другие сердечные биомаркеры, такие как CK-MB и миоглобин. Нормальные значения двух последовательных определений Тн надежно исключает острую ишемию миокарда.

Определение размера инфаркта

Пиковые значения сердечного ТнI позволяют дать оценку размера инфаркта и степени тяжести повреждения миокарда, особенно при трансмуральном инфаркте, в отличие от субэндокардиальных инфарктов. Соотношение справедливо и для сердечного ТнТ (пик через 72-96 часов). Более высокие значения коррелируют с более обширным инфарктом.

Значение степени повышения тропонина

Степень повышения Тн хорошо коррелирует как с 30-дневной, так и годичной смертностью. Более высокие исходные значения Тн и на пике связаны с худшими долгосрочным прогнозом. Абсолютные значения используют для принятия решений по лечению и для выявления пациентов с повышенным риском смерти.

Прогностическое значение сроков подъема

Пациенты с повышенными сердечными Тн на исходном уровне, как правило, имеют худший прогноз, чем те, у которых уровень Тн повышается через 8 часов. Исход ИМ лучше у тех пациентов, у которых уровень тропонина не изменялся (не повышался).

Как при трансмуральном, так и субэндокардиальном ИМ, повышенные исходные уровни сердечных ТнТ и Тн I связаны с худшим прогнозом с точки зрения как краткосрочной, так и долгосрочной смертности.

На рис.2 отражен вариант диагностики инфаркта миокарда с учетом свойств маркеров

Маркеры в диагностике  ИМ

 

Как часто выполнять тестирование тропонина и необходимость последовательного тестирования

У пациентов с ИМ сердечные Тн повышаются через определенный интервал времени. Поэтому при подозрении на острый коронарный синдром маркер необходимо отслеживать последовательно. Интервал времени определяется чувствительностью тест-систем для сердечных Тн. Первоначально рекомендовалось определение ТнI через каждые 6 часов до тех пор, пока не будет достигнут ожидаемый пик. Новые  Тропонин I  в норме и при ИМ при определении тест-системами разной чувствительноститехнологии позволяют определять очень низкие концентрации кардиомаркеров. При их использовании проверку содержания Тн рекомендуется проводить через 3-4 часа после первого определения.

Примечания

Некоторые из аналитических факторов, которые могут привести к завышению результатов Тн, включают следующее:

  • Не полностью свернувшаяся кровь образца (например, у больных с коагулопатией (нарушение свертывания крови) или на антикоагулянтной терапии) 
  • Гетерофильные антитела,
  • Ревматоидный фактор и аутоантитела
  • Повышенные уровни билирубина 
  • Иммунокомплексные образования 
  • Заметно повышенные уровни щелочной фосфатазы
  • Неисправности анализатора 
n