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