Ze světa natriuretických Ze světa natriuretických peptidů peptidů Olga Bálkov Olga Bálkov á, Roche s.r.o., Diagnostics Division (2011) á, Roche s.r.o., Diagnostics Division (2011)
Ze světa natriuretických peptidůZe světa natriuretických peptidů
Olga BálkovOlga Bálková, Roche s.r.o., Diagnostics Division (2011)á, Roche s.r.o., Diagnostics Division (2011)
Natriuretické peptidyNatriuretické peptidy (NP) (NP)
= součást kompenzačních mechanismů organismu, které jsou aktivovány změnami cirkulujícího objemu tělních tekutin, mající za cíl udržet krevní tlak, zabránit přetížení kardiovaskulárního systému a zajistit správné prokrvení orgánů.
ANP (NT-proANP, MR-proANP)
BNP, NT-proBNPBNP, NT-proBNP CNP urodilatin (MR-proADM)
Zdroj: International Journal of Cardiology, 2009
Natriuretické peptidy u rostlin a živočichůNatriuretické peptidy u rostlin a živočichů
• Výskyt NP před 650 – 550 miliony let u jednobuněčných živočichů
• Regulace vodního a iontového metabolismu
• Regulační systém u rostlin (sekvoje) – plant natriuretic peptide
• NP u bezobratlých živočichů
• Ryby, ptáci, hadi
• Předchůdce dnešních NP – CNP???
Historie objevů NPHistorie objevů NP
• 1950: distenze pravé síně vede k diuréze a natriuréze (Gauer)
• 1981: objev granulí v myocytech srdečních síní (de Boldt)
• 1982: popis první molekuly natriuretického peptidu – ANP(Needleman + Forsmann)
• 1987: popis srdce jako endokrinního orgánu ovlivňujícího diurézu(Forsmann)
• 1988: objev BNP (Sudoh)
• 1988: objev urodilatinu (Schultz-Knappe et al.)
• 1990: objev CNP (Sudoh)
• Další NP: VNP, DNP, PNP
Dosud známé NP u člověkaDosud známé NP u člověka
ANP:ANP: syntéza v srdečních síních (i jiných tkáních)(28 AMK) sekrece závisí na tlaku krve v síních
BNP:BNP: syntéza v srdečních komorách (i mozku)(32 AMK) syntéza a sekrece podmíněna distenzí komor
CNP:CNP: syntéza hlavně ve stěnách cév (a CNS)(53 AMK) přesná funkce zatím není známa
(neurotransmiter, parakrinní mechanismus)
Urodilatin:Urodilatin: produkován ledvinami(32 AMK) vylučován do moči
přesná funkce není známa
Zvýšené napětí buněk
myokardu vyvolá sekreci endogenních
diuretik.
Srdce
Ledviny
Endotel
Strukturní homologie NPStrukturní homologie NP
Upraveno dle: Jortani S.A. et al. Clinical Chemistry (2004); 50:2, 265-278
Zdroj: Labor Aktuell 2008
membrána membrána kardiomyocytukardiomyocytu
kardiomyocytkardiomyocyt
krevkrev
enzymatické štěpení NP:enzymatické štěpení NP:corincorin(furin)(furin)
1 NT-proBNP = 1 BNP
Hlavní známé účinky NPHlavní známé účinky NP
RenálníRenální VaskulárníVaskulární KardiálníKardiální SNS / RAASSNS / RAAS
↑ glomerulární filtrace
↓ arteriálního tlaku
lusitropní ↑ tonu vagu
↓ reabsorpce sodíku
↓ venózního tonu
antifibrotický↓ sympatické aktivity
antiproliferativní
antiproliferativní
↓ exkrece reninu
↓ exkrece aldosteronu
SNS = sympatický nervový systém Zdroj: de Lemos J. et al. Lancet 2003
Zdravé srdce Srdeční selhání
BNPNT-proBNP
Natriuretické peptidyNatriuretické peptidyvylučování z myokardu vylučování z myokardu
Zdravé srdce vylučuje (NT-pro)ANP a v malém množství také(NT-pro)BNP.Pozn.: To je jeden z důvodů, proč (NT-pro)BNP je detekovatelný v krvi zdravých jedinců.
ANPNT-proANP
Při srdečním selhání je (NT-pro)ANP a - v mnohem větším rozsahu - (NT-pro)BNP vylučováno z myokardu, což vede k výraznému zvýšení koncentrací těchto látek v krvi. (NT-pro)BNP má podstatně vyšší klinickou senzitivitu, než (NT-pro)ANP.
ANPNT-proANP
BNPNT-proBNP
hypertrofie
Další funkce NPDalší funkce NP
• Snížení středního tlaku v plícnici, bronchodilatační efekt
• Snížení uvolňování ADH (antidiuretický hormon), CRH v mozku
• Snížení hladiny TNF-alfa, inhibice aktivity makrofágů,antimikrobiální efekt
• Lipolytický účinek na adipocyty (beta-oxidace MK → zdroj energie pro selhávající myokard), zvýšení glykémie
• Snížení produkce hormonů štítnice, zvýšení TSH
• Ovlivnění složení sekretu pankreatických a slinných žláz, snížení tvorby žluči
Odbourávání (NT-pro)BNPOdbourávání (NT-pro)BNP
• Buněčná degradace, pomocí clearancových receptorů (NPR-C) – tuková tkáň
• Proteolytické štěpení proteázami (neprilysin, neutrální endopeptidáza, meprin A, dipeptidylpeptidáza IV) – bohatě prokrvené tkáně
• Krevní kallikreiny, ACE
• Ledviny - minoritní mechanismus
• Jaterní clearance
• Hlava a krk (jugulární oblast)
Stanovení Stanovení ((NT-proNT-pro))BNPBNP
• Výběr zkumavek
• Sérum, heparinizovaná plazmaEDTA plazma: hodnoty o cca 10 – 13 % POCT: plná heparinizovaná krevCitrátová + oxalátová plazma: NE(BNP: jen EDTA plazma, ne skleněné zkumavky)
• Odběr po 15 – 20min. klidu, vsedě nebo vleže
Podmínky skladování (NT-pro)BNPPodmínky skladování (NT-pro)BNP
Pokojová Pokojová teplotateplota + 4+ 4 °C°C - 20- 20 °C°C
NT-NT-proBNPproBNP
7 dní 10 dní měsíce
BNPBNP max. 4 hodiny
max. 24 hodin
48 hodin
Ani pětinásobné zmrazení a opětovné rozmrazeníAni pětinásobné zmrazení a opětovné rozmrazenínevede k významným změnám koncentracínevede k významným změnám koncentrací
NT-proBNP v séru a plazmě.NT-proBNP v séru a plazmě.
Zdroj: Am J Cardiol 2008;101(suppl.):9A-15A
Preanalytické vlivy na hladinu NPPreanalytické vlivy na hladinu NP
• Intraindividuální variabilita
• Věk
• Pohlaví
• BMI
• Fyzická zátěž
• Renální funkce
• Anemie
• Vliv thyreoidálních hormonů
Různí výrobci BNP Různí výrobci BNP ==
výrazně odlišné hodnotyvýrazně odlišné hodnoty!!
Zdroj: Am J Cardiol 2008;101(suppl.):p.12A
%
Glykosylované formy NPGlykosylované formy NP
• proBNP, NT-proBNP – nové poznatky, třeba detailně prostudovat
• Plazma - různé formy s různým podílem glykosylace
• Molekula NT-proBNP - místa s kompletní a inkompletní glykosylací (v oblasti detekční protilátky)
Klinické Klinické využití využití
NPNP
Klinické využití NPKlinické využití NP
① Diferenciální dg. pacientů s akutní symptomatologií (dušnost, stenokardie): - kardiální vs. nekardiální příčiny Diagnostika akutního srdečního selhání (AHF) nebo akutní dekompenzace chronického srdečního selhání (CHF)
② Součást diagnostiky chronického srdečního selhání
③ (Ne)stabilní onemocnění koronárních cév
④ Optimalizace/individualizace léčby srdečního selhání
⑤ Screeningové programy
⑥ Stanovení u dětí
Zásadní význam stanovení Zásadní význam stanovení natriuretických peptidůnatriuretických peptidůspočívá v jejich vysoké spočívá v jejich vysoké
negativní prediktivní hodnotě.negativní prediktivní hodnotě.
Zdroj: Cor et Vasa 2006;48(1):K3-K31
Zdroj: Cor et Vasa 2006;48(1):K3-K31
Guidelines České kardiologické spol.
neuvádějí, pro jaký analytický systém
platí doporučované cut-off hodnoty BNP.
Zdro
j: Cor e
t Vasa
200
6;4
8(1
):K3-K
31
Zdroj: Cor et Vasa 2006;48(1):K3-K31
NT-proBNP u akutní dušnostiNT-proBNP u akutní dušnosti
• PRIDE StudyThe ProBNP Investigation of Dyspnea in the Emergency Department(Am J Cardiol 2005; 95:948-54)
• 599 pac. s akutní dyspnoe, vyšetřených na emergency
• Jednoznačné doporučení stanovit NT-proBNP u dyspnoických pacientů
Studie ICONStudie ICON((J Am Coll Cardiol 2005; 45:140A, Suppl. A)J Am Coll Cardiol 2005; 45:140A, Suppl. A)
• Mezinárodní studie, 4 centra na 3 kontinentech
• 1 256 pacientů s podezřením na akutní srdeční selhání
• Výsledky:720 pac. (57.3 %) – potvrzeno akutní srdeční selhání medián NT-proBNP = 55 669 pg/ml669 pg/ml (vs 177 pg/ml177 pg/ml u pac. bez srd. selhání, p<0.00001)hladina NT-proBNP korelovala se závažností příznaků
• Závěr:Závěr: Stanoveny cut-off hodnoty NT-proBNP pro potvrzení dg. akutního srdečního selhání podle věku a cut-off pro vyloučení (rule-out) srdečního selhání.
NT-proBNP[pg/ml]
300
450
věk [roky]50 60 70 8040
AHF vyloučenéAHF vyloučené
900
1800Potvrzení AHFPotvrzení AHF
AHF málo AHF málo pravděpodobné,pravděpodobné,posoudit hodnoty podle věku
Cut-off hodnoty NT-proBNP pro vyloučení nebo potvrzení AHFCut-off hodnoty NT-proBNP pro vyloučení nebo potvrzení AHF
pg/ml (věk) Senz. Spec. PPV NPV (%) (%) (%) (%)
450 (<50 let) 97 93 76 99 900 (50-75 let) 90 82 82 881800 (>75 let) 85 72 92 55
pg/ml Senz. Spec. PPV NPV(%) (%) (%) (%)
300 99 60 77 98
Zdroj: Januzzi et al. J Am Coll Cardiol 2005
Prognostický význam NPPrognostický význam NP
• Prognostický význam NT-proBNP u akutní destabilizace HF
• Pokles NT-proBNP u pacientů s účinnou léčbou- pokles by měl být alespoň o 30 % během hospitalizace (Δ NT-proBNP přijetí vs propuštění)- pokud není známa vstupní hodnota NT-proBNP, hladina by měla poklesnout alespoň pod 4 000 pg/ml.
Zdroj: Am J Cardiol 2008;101 (suppl): 67A-71A
Prognostický význam NT-proBNPPrognostický význam NT-proBNPu pacientů s akutní dušnostíu pacientů s akutní dušností
• Krátkodobá prognóza:NT-proBNP >5 000 pg/ml při přijetí vyšší riziko úmrtí v následujících 76 dnech
• Dlouhodobá prognóza:NT-proBNP >1 000 pg/ml při přijetí vyšší riziko úmrtí v následujícím roce
• Doporučení:„Multimarker Approach“(renální funkce, Hb, troponin, CRP, …)
Zdroj: Am J Cardiol 2008;101 (suppl): 49A-55A
Diagnóza CHFDiagnóza CHF
“Rule out”
– Vyloučení CHF!– NT-proBNP
< 125 pg/ml125 pg/ml– BNP
dle doporučenívýrobce• Pacient
vyšetřený praktickým lékařem – dušnost– otoky– intolerance
zátěže– Vyšetření
specialistou
ostatní
Zdroj: Cor et Vasa 2007;49(1):K5-K34
Guidelines České kardiologické spol.
neuvádějí, pro jaký analytický systém
platí doporučované cut-off hodnoty BNP.
Zdroj: Cor et Vasa 2007;49(1):K5-K34
Opakované/sériové měření NP Opakované/sériové měření NP při ambulantním sledování nemocných při ambulantním sledování nemocných
Populační studie: 194 pacientů Populační studie: 194 pacientů se CHF + 14 zdravých probandůse CHF + 14 zdravých probandů
NYHA I = 20
NYHA II = 87
NYHA III = 82
NYHA IV = 5 p < 0.05
Hladina NT-proBNP Hladina NT-proBNP koreluje koreluje s NYHA. s NYHA.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
NT-
proB
NP
v pm
ol/l
kontroly I II III IV
Zdroj: Haas et al., 2000
Natriuretické peptidy a NYHANatriuretické peptidy a NYHA
5510-35
341
95
951
222
1571
459
1707
1006
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
[pg/m
l]
kontrola NYHA I NYHA II NYHA III NYHA IV
NT-proBNP BNP
Zdroj: Rev Cardiovasc Med 2003, Spring; 4(2):72-80
Eur Heart J. 2008; 29: 2388-2442
Eur Heart J. 2009; 30: 382-383
• ESC guidelines for the diagnosis and treatment of acute ESC guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2008: application of natriuretic and chronic heart failure 2008: application of natriuretic peptidespeptides
• Pfister & SchneiderPfister & Schneider
Ischémie myokardu a NPIschémie myokardu a NP
• Ischémie myokardu je výrazným stimulem pro uvolnění NP.NP ale nelze využít jako diagnostický marker ischémie.
• NT-proBNP a BNP jsou silnými prediktory mortality a výskytu srdečního selhání u pacientů s akutními koronárními syndromy (AKS) a chronickým stabilizovaným postižením venčitých tepen.
• Terapeutická opatření???
NT-proBNP u pac. s nestabilní APNT-proBNP u pac. s nestabilní AP (GUSTO-IV)(GUSTO-IV)
Zdroj: James SK et al. Circulation 2003;108;275-81
0
5
10
15
20
25
30
% D
eath
at
1 ye
ar
N-proBNP <98 184 293 452 669 1006 1491 2399 >4364ng/L
NT-proBNP měřeno <5 hod. od začátku příznaků.NT-proBNP měřeno <5 hod. od začátku příznaků.
Individualizace léčby AHF/CHF pomocí NPIndividualizace léčby AHF/CHF pomocí NP
• Zatím neexistují jasná doporučení pro:- frekvenci vyšetření - optimální hladinu NP- terapeutické zásahy
• Snížení hladiny NP = účinná léčba(CAVE: krátkodobé zvýšení NP na začátku léčby beta-blokátory)
• Při dlouhodobém sledování ambulantních pacientů s CHF nutné počítat s „přirozenou“ fyziologickou variabilitou NP ve výši 15 (NT-proBNP) - 40 (BNP)%.
Screeningové programyScreeningové programy
diabeticidiabetici hypertonicihypertonici
primární péče (???)primární péče (???)
Stanovení NP u dětíStanovení NP u dětí
• Porod výrazná elevace NP v krvi novorozencePokles během prvního týdne života
• Sledování NP:- děti s vrozenými srdeč. vadami- onkologičtí pacienti na chemoth- dif. dg. akutní dyspnoe
• Obecné doporučení cut-off pro NT-proBNP:- vyloučení HF (<300 pg/ml)- potvrzení HF (>450 pg/ml)
Další možnosti využití NPDalší možnosti využití NP
- kardiomyopatie při renálním selhání- cirhotická kardiomyopatie- fibrilace síní- plicní hypertenze- kardiotoxické působení léků a jedů- sepse - zánětlivá postižení srdce- ARDS- CHOPN s cor pulmonale- subarachnoidální krvácení- srdeční fibróza- endokrinní nemoci, …
52 pacientů s malignitami na chemoterapii, 62 cyklů chemothOdběry krve na stanovení NT-proBNP: - před zahájením infuze cytostatik- po ukončení infuze- za 12, 24, 36 a 72 hod. po ukončení infuzePacienti sledováni echokardiograficky po dobu 1 roku.
Zdroj: Sandri M.T. Clin Chem 2005; 51(8):1405-1410
NT-proBNP
Zdroj: Sandri M.T. Clin Chem 2005; 51(8):1405-1410
Interpretace „šedých zón“Interpretace „šedých zón“
• Akutní symtomatologie: cca 20 % pacientů akutně vyšetřovaných má hladiny NP v oblasti tzv. šedé zóny.
• Doporučení: Doporučení: hladiny v této oblasti nepodceňovat (neignorovat), jsou spojené s horším klinickým vývojem pacientů.
Zdroj: Stanovisko mezinárodního panelu expertů 2008
Vysoké koncentrace NPVysoké koncentrace NPBNP >150 pmol/l (>500 ng/l), NT-proBNP >120 pmol/l (>1 000 ng/l)BNP >150 pmol/l (>500 ng/l), NT-proBNP >120 pmol/l (>1 000 ng/l)
• Dekompenzované srdeční selhání (NYHA III a IV)
• Sepse a septický šok
• Popáleniny
• Plicní hypertenze, akutní plicní embolizace
• Renální selhání (nutné specifické cut-off na úrovni dvoj- až trojnásobku standardních cut-off, diagnostický a prognostický význam)
• Akutní koronární syndrom (vč. akutního infarktu myokardu)
Zvýšené koncentrace v tzv. „šedé zóně“Zvýšené koncentrace v tzv. „šedé zóně“ BNP 30BNP 30--150 pmol/l150 pmol/l ( (100100--500 ng/l500 ng/l)),,NT-proBNP 30NT-proBNP 30--120 pmol/l120 pmol/l ( (250250--11 000 ng/l)000 ng/l)
• Komorová dysfunkce (NYHA I-II), akutní koronární sy, nestabilní angina pectoris
• Plicní hypertenze, ARDS, akutní plicní embolizace, plicní tumory, CHOPN s cor pulmonale, pneumonie, bronchitidy
• Mírná až střední chronická renální insuficience
• Subarachnoidální krvácení (v rámci rozvoje CSWS)
• Anemie
• Esenciální hypertenze s levostrannou dysfunkcí
• Jaterní cirhóza
• Hypertyreóza
Hraniční a mírné zvýšeníHraniční a mírné zvýšení BNP BNP <<30 pmol/l30 pmol/l (< (<100 ng/l100 ng/l)), NT-proBNP , NT-proBNP <<30 pmol/l30 pmol/l (< (<250 ng/l)250 ng/l)
• Srdeční fibróza
• Fibrilace síní, arytmie
• Hypoxie myokardu
• Perikarditidy
• Dysfunkce endotelu
• Cushingův syndrom
• Primární hyperaldosteronismus
• Diabetes mellitus
• Paraneoplastické syndromy
• SAP
Faktory ovlivňující interpretaci hladin NPFaktory ovlivňující interpretaci hladin NP
• Preanalytické podmínky
• Použitý analytický systém (BNP)
• Fyziologická biologická variabilita(Různí autoři udávají variabilitu od 15 do 40 %, výraznější u BNP.)
• Podávání některých léků (BNP)(syntetický BNP – nesiritid (Natrecor), inhibitory neutrálních endopeptidáz, ACE-inhibitory, inhibitory DPP-IV - Januvia)
• Obezita/obezita + hypertenze
• Ledvinná insuficience
Vliv obezity na hladinu NPVliv obezity na hladinu NP
• U obézních jedinců s vyšším BMI jsou nižší koncentrace BNP i NT-proBNP.
• Mechanismus:– zvýšené vychytávání BNP pomocí zvýšeného počtu
clearancových receptorů NPR-C v tukové tkáni– snížená syntéza peptidů– porucha jejich uvolňování
• Asociace obezity a hypertenze– snížené koncentrace natriuretických peptidů vedou k retenci
extracelulární tekutiny
• Hypertenze s obezitou má prokazatelně zvýšený počet clearancových receptorů.
Zdroj: Jabor A., Kladno, 2009
Vliv obezity na hladinu NPVliv obezity na hladinu NP
• Běžně používané cut-off hodnoty je u obézních jedinců nutné používat opatrněji a zabývat se již hraničně zvýšenými koncentracemi BNP a NT-proBNP.
• Snížené koncentrace NT-proBNP u osob s BMI nad 25 kg/m2 jsou přítomny i v situacích s prokazatelným postižením koronárních tepen.(Hong, 2008)
Zdroj: Jabor A., Kladno, 2009
Srdce a ledvinySrdce a ledviny
• 83 % pac. se srdečním selháním má poruchu funkce ledvin.84 % pac. v konečném stádiu selhání ledvin (ESRD) má abnormity myokardu.
• Ledvinná extrakce NT-proBNP je shodná.
Hemodynamika
Nervové reflexy
Hormony (RAAS, BNP/NT-proBNP)
VlivVliv CHRI na hladinu NPCHRI na hladinu NP
• Komplexní příčiny vzestupu natriuretických peptidů
– zvýšená produkce v rámci uremické kardiomyopatie
– porušená eliminace
– BNP: renální eliminace, vazba na NPR-C a degradace neutrální endopeptidázou
– NT-proBNP: renální eliminace ???
• Zvýšení natriuretických peptidů při poklesu glomerulární filtrace má práh 1,5 ml/s.
– pod touto hodnotou filtrace lze pozorovat nelineární (spíše exponenciální) růst BNP i NT-proBNP.
Zdroj: Jabor A., Kladno, 2009
Vliv CHRI na hladinu NPVliv CHRI na hladinu NP
• Vzestup NT-proBNP je většinou hodnocen jako výraznější.
– dvojnásobný vzestup v porovnání s BNP (Das, 2008)
• Literární údaje nejednotné, existují zprávy o nezávislosti koncentrací natriuretických peptidů na hodnotě glomerulární filtrace.
Zdroj: Jabor A., Kladno, 2009
Zdroj: Apple, F. S. et al. Clin Chem 2004;50:2279-2285
NT-proBNP u renálního selháníNT-proBNP u renálního selhání
Nelze použít standardní cut-off pro predikci mortality.
Výpověď má jen tercilová analýza (4032, vs. 18692 ng/l).
Predikce mortality se zlepšuje při kombinace markerů: NT-proBNP (horní tercil) a hsCRP (nad 1 mg/l).
We Innovate Healthcare