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Marqueurs biologiques des pathologies
cardiaques
Prof. M. Philippe
Plan
Introduction Les maladies cardiovasculaires : généralités Les facteurs de risques
Les marqueurs cardiaques Les cardiopathies ischémiques L’insuffisance cardiaque
Introduction
Les maladies cardiovasculaires : Première cause de mortalité dans les pays industrialisés
165 malades / 100000 personnes (MONICA)
½ des décès en Europe (169 millards E)
En Belgique : 38000 décès /an maladies cardi-
cérébrovasculaires
La mortalité liée aux maladies cardiovasculaires diminue
de 1 à 2 % par an MAIS l’incidence augmente
Les facteurs de risque Tabac Hypertension artérielle Hupercholestérolémie Stress Diabète Sédentarité Obésité (surcharge pondérale) Facteurs génétiques
Introduction
Marqueurs cardiaques : Les cardiopathies ischémiques L’insuffisance cardiaque
Introduction
Marqueurs cardiaques : généralités
Haute sensibilité
Concentration élevée dans myocardeRelargage rapide : diagnostic précoce
Demi-vie longue : diagnostic plus tardif. Haute spécificitéHaute spécificité
Marqueur présent exclusivement dans le myocardeMarqueur présent exclusivement dans le myocarde
Non détectable dans une population saineNon détectable dans une population saine.. Caractéristiques analytiquesCaractéristiques analytiques
TAT (Turn Aroud Time) courtTAT (Turn Aroud Time) court ( = résultat ( = résultat disponible rapidement)disponible rapidement) Méthode de dosage simple - automatiséeMéthode de dosage simple - automatisée
Peu (pas) d’interférencesPeu (pas) d’interférences
Créatine kinase totale (activité CK-TOT)Créatine kinase MB (CK-MB mass)Lactate déshydrogénase (LDH)MyoglobineLes TroponinesLe facteur natriurétique de type B (BNP)
Marqueurs cardiaques : généralités
Principaux marqueurs
Infarctus du myocarde (IDM)
Définition 1 : nécrose ischémique massive et
systématisée du muscle cardiaque, étendue à une
surface > 2 cm2
Les cardiopathies ischémiques
Définition 2 : toute élévation d’un marqueur biochimiqueDans un contexte d’ischémie myocardiqur voire de douleurThoracique atypique doit être considéré comme un infarctus Du myocarde
Les cardiopathies ischémiquesmarqueurs biologiques
Hypoxie
Altération du métabolisme du cardiomyocyte avec atteinte des membranes celllaires
Libération des composants intra-cellulaires dans la circulation
Cardiac Muscle Cell
The size and subcellular distribution of the protein or enzyme determines how quickly abiomarker appears in the general circulation.
Tropomyosine + troponine
filaments fins
Myosinefilaments épais
Actine
CK totales : EC 2.7.3.2adénosine triphosphate: N-phospho-
transférase
Enzyme appartenant aux tissus contractiles
Catalyse le transfert d ’un groupe phosphate de l ’ATP à la créatine (conversion de la créatine en phospho-créatine)
La phospho-créatine est un composé à haute énergie qui régénère l ’ATP consommé par la contraction musculaire
3 3 isoenzymes dimériques isoenzymes dimériques (+/- PM 40000/peptide(+/- PM 40000/peptide))
CK-BB (CK1) : cerveau (brain) ( => CK1 CK-BB (CK1) : cerveau (brain) ( => CK1
=anode)=anode)
CK-MB (CK2) : plus spécifique du muscle CK-MB (CK2) : plus spécifique du muscle
cardiaque.cardiaque.
CK-MM (CK3) : muscle squelettique et cardiaqueCK-MM (CK3) : muscle squelettique et cardiaquePeptides produits par des gènes structuraux différentPeptides produits par des gènes structuraux différentss
Distribution tissulaire des iso-enzymes
CK-BB CK-MB CK-MM
Cerveau Myocarde (25-46% activité CK-MB) <5% muscle strié
Muscle strié ++++Muscle cardiaque +++
Indétectable ds sérum
<5% ds sérum 95% activité du sérum
CK totales : EC 2.7.3.2adénosine triphosphate: N-phospho-
transférase
Elévations aiguës- Traumatisme- Exercice physique intensif- Injections IM- Alcoolisme aigü- Rhabdomyolyse- Brûlures étendues- Hyperthermie maligne- Infections graves
Elévations chroniques- Dystrophies musculaires- Polymyosite, dermatomyosite- Myocardite- Hypothyroïdie- Myopathies congénitales (maladie de Duchenne)
Elévations induites par un médicament ou un toxique- Cocaïne, héroïne, phénycyclidine- Hypnotiques, neuroleptiques, antidépresseurs- Monoxyde de carbone- Inhalation d’anesthésique (halothane)
CKCK-TOT-TOT : signification clinique : signification clinique
!!!! Pas d’augmentation dans les maladies musculaires neurogéniques !!!! Pas d’augmentation dans les maladies musculaires neurogéniques
(sclérose en plaque, parkinson)(sclérose en plaque, parkinson)
CK tot. et CK-MB : même tps de relargage dans circulation corporelle
Taux élevés 3 à 6 h après début de la nécrose
myocardique (IDM = infarctus du myocarde)
Retour à la normale +/-72 h (cinétique raccourcie si thrombolyse réussie)
3 h-6h +/- 36h22-26 h 72h
CK-MB
CK & CKMB : Infarctus du myocarde
CK (activité)
sensibilité 93-98% spécificité 75-85%
CK-MB sensibilité 93-98% spécificité +/-98%
Activité CK-TOTNombreuses fluctuations physiologiques
CK-TOT sujet masculin > CK-TOTsujet fémininCK-TOT enfant > CK-TOT adulteCK-TOT sujet africain > CK-TOT sujet caucasien
homme africain : 50-520 UI/l femmes africaines/hommes caucasiens : 35-345
UI/L femmes caucasiennes : 25-145 UI/L
CKMB< 6µg/L (!!! Variation en fonction du sexe et de la race
Limites de référence
Myoglobine
Hémoprotéine monomérique (153 AA) cytoplasmique du muscle squelettique et cardiaque
Contient un noyau porphyrique avec un atome de fer au centre 2% des protéines musculaires totales marqueur cardiaque précoce (1 à 3h) pic : 6 à 9 h après le début IDM retour à la normale : 24 à 36h !!! faux-positifs !!! : désordres neuro-musculaires,
traumatismes, IR. Dosage : techniques immuno-métrique Ref.
Sérum : 70-110 µg/L Urines : < 17µg:g de creatinine
Les troponines
Complexe protéique de structure constitutif du filament des myofibrilles localisé dans le sarcomère de toute cellule musculaire striée
Le filament est constitué d’une triple chaîne torsadée (2 brins d’actine –1 brin de tropomyosine)
Le filament porte à intervalle régulier un trimère de 3 troponines
Régule la contraction musculaire par interaction de l’actine et de la myosine (muscle cardiaque & muscles squelettiques)
Les troponines
Le complexe des troponines est formé de 3 sous-unités : TnI, TnC, TnT
TnT : lie le complexe actine-myosine à la la tropomyosine Pool cytosolique 6-8% - Pool myofibrillaire 90% c-TnT et s-TnT
TnI :
Inhibe la contraction en l’absence du calcium. Pool cytosolique 5-6% - Pool myofibrillaire 95% c-TnI et s-TnI
TnC
fixe le calcium et module l’action de la TnI avec laquelle elle se complexe
Aucune spécificité d’organe
Les troponines
Le facteur natriurétique de type B Hormone produite par les cardiomyocytes des
ventricules cardiaques sous la forme d’un précurseur (pré-pro-BNP)
Homéostasie hydrosodée et maintien du volume plasmatique
BNP augmente la filtration glomérulaire, la natriurèse diminue les résistances vasculaires périphériques
L’insuffisance cardiquemarqueurs biologiques
PRE-PRO-BNP mRNA
Translation
Pre-pro BNP
Mature BNP - Biologicament actif
77 108
Enzymatic cleavage
«BNP»
NH2-terminal fragment1 76
«Nt - proBNP»
Signal peptide processing
Pro-BNP
1 76 108
L’insuffisance cardiquemarqueurs biologiques
Intérêts cliniques Diagnostic de l’insuffisance cardiaque
investigations cardiaques supplémentaires Détection précoce de l’insuffisance cardiaque
diminution de la morbidité et la mortalité (traitement précoce)
Augmentation dans IDM, angor instable , cardiotoxicité dans chimiothérapies anti-cancéreuses
Marqueur pronostique de insuffisance cardiaque, mortalité après IDM