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