background image

Biochemiczne markery zawału 

serca

Seminarium dla VR WL

dr Małgorzata Wróblewska

Zakład Medycyny Laboratoryjnej

Katedra Biochemii Klinicznej GUMed

background image

Zawał serca

martwica mięśnia sercowego w sytuacji klinicznej 

odpowiadającej niedokrwieniu

Obraz patomorfologiczny:

-

zawał świeży (6 h do 7 dni)

- w trakcie gojenia (7 do 28 dni)

- zagojony (>29 dni, 5-6 tygodni)

Wielkość:

-

mikroskopowy (martwica ogniskowa)

- mały (<10% mięśnia lewej komory)

- średni (10-30% mięśnia lewej komory)

- duży (>30% mięśnia lewej komory)

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

background image

Elektrokardiografia

Swoistość diagnostyczna - 100%

Czułość diagnostyczna - 63-82%

Poprzednio przebyty
zawał

50% chorych – niecharakterystyczne
zmiany EKG

Niestabilna dławica
piersiowa

65% chorych – nietypowe zmiany w EKG,
uporczywe bóle stenokardialne

Cukrzyca

Nietypowe objawy bólowe

Choroba reumatyczna Niecharakterystyczne zmiany EKG

Zmiany załamka T (inwersja)
Podwyższenie odc. ST w uszkodzeniu pełnościennym
Obniżenie odc. ST w uszkodzeniu niepełnościennym 

(podwsierdziowym)
Obniżenie załamka Q

background image

• Błędne wykluczenie zawału ‐ od 2 do 13% chorych  ‐ najczęstsza 

przyczyna spraw sądowych przeciwko lekarzom, o błąd w sztuce

background image

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 późnym 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.

background image

Które markery?

Nie ma aktualnie pojedynczego markera spełniającego wszystkie 

wymagane kryteria. Należy więc dysponować dwoma markerami 

biochemicznymi: 
• wczesnym - wzrost we krwi w ciągu 6 godzin od dokonania 

zawału
• definitywnym - wzrost we krwi w ciągu 6-9 godzin, ale bardzo 

wysoka czułość i swoistość diagnostyczna, podwyższony poziom 

we krwi przez kilka dni od dokonania zawału

background image

CK‐MB: aktywność enzymu czy ilość białka 

enzymatycznego?

• Norma: 

CK‐MM ‐ 95% całkowitej aktywności 
CK‐MB ‐ 5% całkowitej aktywności 

• Uszkodzenie mięśnia sercowego:

CK‐MB ‐ >6% całkowitej aktywności

CK-MB

mass

- 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

background image

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%

background image

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”

background image

Czułość wykrywania uszkodzeń mięśnia 

serowego

> 20% grubości ściany serca

Badanie echokardiograficzne
(zaburzenie ruchomości)

> 10 g obszaru martwicy

Badanie scyntygraficzne
(zaburzenia perfuzji)

< 1 g obszaru martwicy

Troponiny

Rozległość uszkodzenia

Badanie

background image

Uszkodzenie mięśnia sercowego czy zawał?

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

Dwa poziomy decyzyjne:
• wartości nieprawidłowe „niskie” -

uszkodzenie mięśnia sercowego
• poziom uprawniający do 

rozpoznania zawału

background image

Przyczyny wzrostu stężenia cTn

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) wstrząs
“ 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

cTn – 100% swoistości dla uszkodzenia serca 

≠ 100% swoistości dla zawału 

background image

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

a

Nie zaleca się wykorzystywania troponin do badań przesiewowych u 

pacjentów asymptomatycznych (bez objawów OZW)

a

Biochemiczne markery zawału nie wskazują na obecność ChW 

background image

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  ≈ 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 ‐
potencjalny marker dorzutu

ujemna wartość predykcyjna ‐ 95%

BIOCHEMICZNY EKWIWALENT EKG

Czułość

diagnostyczna [%]

Czas od

zawału [h]

H-FABP

Mioglobina

0 - 1,5

52

33

1,5 - 3

73

37

3,0 - 4,5

94

71

4,5 - 6

100

93

H-FABP jest usuwane przez nerki - u pacjentów z 

PNN poziom 20 x większy niż u zdrowych

background image

Współczesne markery zawału serca

M arker

W zrost

Szczyt

Pow rót do

norm y

Sw oistość

M ioglobina

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-M B

4-8h

12-24 h

72-96 h

++

background image

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 ‐ ↑cTn >99 centyla zakresu ref. 

u chorych z prawidłowymi stężeniami wyjściowymi cTn

„ Stwierdzenie świeżego zawału serca w badaniu sekcyjnym

background image

cTn ‐ podstawowe badania biochemiczne w 

diagnostyce zawału

Badania w laboratorium: 

dostępne 24 h/dobę, w ciągu 

30-60 minut od pobrania próbki

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)

background image

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.

background image
background image

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

występuje w mięśniach szkieletowych 

płodu - podwyższony poziom u osób z 

mięśniami szkieletowymi w fazie 

regeneracji i osób z PNN  (-) 
testy tylko od jednego producenta 

(Roche) (+)
wyniki testu tej samej generacji 

pomiędzy laboratoriami są

porównywalne (+)

Troponina I

występuje wyłącznie w mięśniu 

sercowym (+)
we krwi około 50% w kompleksie z 

troponiną C (-)

wielu producentów testów - brak 

standaryzacji oznaczeń (-)

background image

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.

background image

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)

background image

Peptydy natriuretyczne

ANP - 1981
BNP - 1988 

(brain - wyizolowany z 

mózgu świni

CNP - 1990

Działanie 
antymitogenne

background image

Peptyd

1/2

Bodziec

Funkcja

ANP

3 min

Hormon szybkiej

odpowiedzi na

rozciąganie ścian

przedsionka

BNP
(Nt pro-BNP)

20 min

Wzrost

objętości krwi

wypełniającej

serce i

przeciążenie

ciśnieniowe

Uwalniany po

przedłużonym czasie

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)

background image

BNP ‐ wskaźnik 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 cukrzycą, 

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

background image

BNP‐ wykluczanie przewlekłej niewydolności 

serca

Podejrzenie 

niewydolności

serca

EKG, RTG klatki 

piersiowej

BNP

prawidłowe

Niewydolność serca 

mało prawdopodobna

nieprawidłowe

Echokardiografia

inne metody obrazowania 

prawidłowe

nieprawidłowe

Inne badania/leczenie

Ujemna wartość predykcyjna 

BNP 97-100%