Alte und potentiell neue kardiale Biomarker beim Pferd

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1 Alte und potentiell neue kardiale Biomarker beim Pferd Dr. Antonia Ertelt, Prof. Dr. Heidrun Gehlen Klinik für Pferde, Allgemeine Chirurgie und Radiologie Freie Universität Berlin

2 Gliederung Enzyme Aspartat-Amino-Transferase Creatinkinase Alpha-Hydroxybutyrat-Dehydrogenase Strukturproteine Troponin I Troponin T Transportproteine Heart Fatty Acid Binding Protein Hormone ANP, BNP, Vasopressin Aminosäurederivate SDMA ADMA 2

3 Enzyme Schädigung der Herzmuskelzellen Enzyme werden frei gesetzt Zytoplasmatische und mitochondriale AST (c-ast, m-ast) Verhältnis von c-ast/m-ast gibt Hinweise auf kardiale Beteiligung CK drei wichtige Isoenzyme: CK-MM, CK-BB, CK-MB Diagnostisch besonders bedeutsam ist CK-MB Alpha-Hydroxybutyrat-Dehydrogenase Alternative Bezeichnung für LDH1 und LDH2 Spezifisch für Herzmuskel, Niere und Erythrozyten 3

4 Strukturproteine Kardiale Troponine liegen in drei Proteinkomplexen vor: TnC: Bindung an Kalzium TnT: Bindung an Tropomyosin TnI: Bindung an Aktin und zusätzlich Hemmung der kalziumabhängigen ATPase 2 4% ctni und 6 8% ctnt frei im Zytosol Quelle Internet 4

5 Troponine Schädigung kardialer Myozyten Kardiales Troponin I (ctni) und Troponin T (ctnt) exzellente kardiale Biomarker Starke Unterschiede zwischen den ctni Assay Humanmedizin ctnt bevorzugt 5

6 Troponine Struktur der Troponine ähnlich zwischen den Spezies Verwendung humaner Assay für Pferde Seit 15 Jahren in der Pferdemedizin angewendet Unterschiedliche ctni Referenzwerte mit verschiedenen Assay (Phillips et al. 2003, Nostell and Hägström 2008, Kraus et al. 2010, Nath et al. 2012, Slack et al , Buhl et al. 2013)

7 Troponine ctni Referenzbereich Pferd 0-0,35 ng/ml (Dimension Heterogenes Immunoassay Modul, Siemens) (Phillips et al., 2003) <0,15 ng/ml ADVIA Centaur ctni Assay (Bayer Corporation) (Begg et al., 2006) <0,03 ng/ml Assay (ADVIA Centaur-Assays TnI-Ultra, Bayer Healthcare (Nath et al., 2012) (Phillips et al., 2003, Begg et al., 2006, Nath et al., 2012) 7

8 Troponine ctni als auch ctnt können gesunde Pferde von Pferden mit Myokarderkrankung unterscheiden Vergleichbarer diagnostischer Wert Jedoch Unterschiede bei ctni- und ctnt Absolutwerten Verwendung desselben Assay für erneute Evaluierung!!! 8

9 Transportprotein - Heart Fatty Acid Binding Protein Fettsäurebindendes Protein Transport von Fettsäuren in Zellen Darm (IFABP), Leber (L-FABP), Myokard (H-FABP), Fettgewebe und in der Niere, sowie im Gehirn (B-FABP) Nicht im Blutplasma messbar 9

10 Hormon Atriales natriuretisches Peptid 10

11 Hormone - Atriales natriuretisches Peptid Atriales natriuretische Peptid (ANP) Als Prohormone gespeichert (proanp and probnp) Spaltung in active Hormone (ANP and BNP) und inactive N-terminale Peptide (NT- proanp and NT- probnp) NT-pro ANP höhere Stabilität als das ANP 11

12 Hormone - Atriales natriuretisches Peptid Korrelation zwischen ANP und linker Vorhofdilatation Limitationen: ANP sehr instabil schlechte Reproduzierbarkeit der menschlichen ANP Assay NT-pro ANP Vorhofvergrößerung nicht zu detektieren Pro-ANP besser geeignet Pferd deutlicher zirkadianer Rhythmus (Leroux et al. 2014, Trachsel et al. 2014, Van der Vekens and others 2014, 2015b) 12

13 Hormone - Brain natriuretic Peptide (BNP) Derzeit kein kommerzieller Assay für Pferde erhältlich Erhöhte Konzentration bei: Myokardinfarkten supraventrikulären Tachykardien Bluthochdruck ventrikulären Volumenüberlastungen hypertrophe Kardiomyopathie 13

14 Hormon Copeptin - Arginin-Vasopressin (AVP) Ausschüttung aus Neurohypophyse Prähormon wird in AVP und Copeptin gespalten Copeptin längere Halbwertszeit Lässt Rückschlüsse auf die Ausschüttung des aktiven AVPs zu Aktivierung des AVP-Systems bei schwerer Sepsis, Schlaganfall, Herzinsuffizienz, Herzinfarkt 14

15 Aminosäurederivate SDMA: symmetric dimethylarginine (inaktive Vorstufe) ADMA: asymmetric dimethylarginine Risikomarker für Arteriosklerose und Herz-Kreislauf-Komplikationen z.b. Herzinfarkt oder Schlaganfall 15

16 ADMA - SDMA 16

17 Pathomechanismus Endotheliale Dysfunktion Vasokonstriktion Erhöhung der Nachlast und des Blutdrucks Molekularer Mechanismus bislang unbekannt Oxidativer Stress 17

18 Referenzwerte Referenzwert SDMA Hund: <0,65 µmol/l Referenzwert SDMA Katze: <0,75 µmol/l Referenzwert ADMA Mensch: <0,7 µmol/l 18

19 Studie an der Freien Universität Berlin 19

20 Material und Methoden 1. Echokardiographische Untersuchung 1. Gewebedoppler, Stain Imaging 2. Speckle Tracking 3. 2-D Echokardiographie 2. EKG 3. Kardiale Biomarker 20

21 Ergebnisse SDMA ADMA Samorin km 52 Distanzpferde Sign. Anstieg SDMA & ADMA nach dem Ritt group variable p-value metabolic SDMA 0,044 ADMA 0,044 lameness SDMA 0,069 ADMA 0,01 finisher SDMA <0,001 ADMA <0,001 DLD Gesellschaft für Diagnostika und medizinische Geräte mbh, Adlerhorst 15, Hamburg, Germany 21

22 Wir suchen.. Diagnostik neuer kardialer Laborparameter beim Pferd Etablierung neuer Biomarker für das Pferd Entzündungsmarker Endokrine Marker 22

23 Wir bieten Forschungsgebiete Kardiologie, Leistungsphysiologie, Pulmonologie + Parasitologie des Pferdes Wissenschaftliche Zusammenarbeit bei internistischen Studien in der Pferdemedizin Erstellung von Referenzbereichen für gesunde Pferde Veränderungen bei verschiedenen Erkrankungen 23

24 Vielen Dank! 24

25 Troponine Studien bezüglich ctnt-messung bei Pferden begrenzt Referenzwerte ctnt Fohlen (Immunoassay der dritten Generation Elecsys ) Referenzwerte 20 gesunder Pferde qualitativen ctnt-assay (Trop T Sensitive Rapid Assay1) Erhöhung ctnt bei Pferden mit Klappeninsuffizienz, Endokarditis Vermarktung neuen hs-ctnt-assay durch Roche Diagnostics Höhere Sensitivität und Präzision 25