Les marqueurs biologiques de souffrance cardiaque DCEM 1

Les marqueurs biologiques de souffrance cardiaque DCEM 1 2007 -2008

Les maladies cardiovasculaires ∙ ∙ ∙ Une des premières causes de mortalité dans les pays industrialisés Source de recrutement importante pour les services des urgences Deux pathologies différentes : - Cardiopathies ischémiques qui regroupent - angor stable - angor instable - infarctus du myocarde - Insuffisance cardiaque

A - Les cardiopathies ischémiques ∙ ∙ ∙ Evolution lente ∙ Le dosage des marqueurs de nécrose en urgence permet : - d’affirmer le diagnostic - d’évaluer le risque - de le stratifier - réaliser une prise en charge ciblée Alternances de phases de stabilité et d’instabilité A partir de la rupture de la plaque d’athérome : - activation de la coagulation - diminution des apports en oxygène et en substrats au niveau du myocarde

1 - Continuum physiopathologique Rupture de la plaque Thrombus intracoronaire Asymptomatique Diminution du débit coronaire Angor stable Ischémie myocardique Angor instable Nécrose myocardique Infarctus du myocarde

2 - La plaque d’athérome ∙ Début de la formation de la plaque , avec un dépôt de graisse et de cholestérol ∙ Des cellules musculaires entourent ce dépôt ➥ épaississement de la plaque et rétrécissement ou « sténose » Si la thrombose est non occlusive angor instable Si la thrombose devient totalement occlusive IDM

3 - Définition OMS de l’IDM Selon l’OMS, le diagnostic d’IDM est défini par au moins 2 critères parmi les suivants : - Douleur rétrosternale angoissante, constrictive, irradiant dans les mâchoires et le membre supérieur gauche, durant plus de 20 minutes et ne cédant pas à la trinitrine - Electrocardiogramme (ECG) : sus-décalage du segment ST et une onde Q - Signes biologiques (marqueurs)

4 – La syndrome biochimique Déficit d’apport en oxygène ∙ Protéines cytoplasmiques ∙ Enzymes : ASAT, ALAT, LDH, CK Altérations membranaires et ∙ Myoglobine cellulaires du myocyte ∙ Protéines de l’appareil contractile Métabolisme anaérobie Lésions irréversibles Troponines Mort cellulaire Libération des composants intracellulaires dans la circulation

B – Marqueurs biologiques et IDM ∙ Marqueurs anciens : ASAT, ALAT, CPK tot, LDH … ∙ Marqueurs récents : - myoglobine - troponines (I ou T), marqueur spécifique et sensible qui peut rester élevé durant 7 à 10 jours après l’IDM ∙ Enzymes : - isoenzymes CK-MB ∙ Dans la plupart des situations, on étudie la cinétique de plusieurs marqueurs (myoglobine, CK MB, troponines), sur plusieurs échantillons successifs de sang, pour affirmer le diagnostic d’IDM

1 – Myoglobine ∙ Hétéroprotéine, groupement prosthétique hémique ∙ Protéine PM = 17 800, localisée dans les cellules musculaires - aucune spécificité cardiaque - élimination exclusivement urinaire - sujets sains : 6 -80 ng/l ∙ Intérêt : - marqueur le plus précoce +++ (2 à 3 h) - demi vie courte : 1 à 3 heures - 2 seuils : 90 ng/ml : diagnostic de l’IDM 130 ng/ml : indication de thrombolyse ∙ Inconvénients - absence de spécificité - résultats augmentés également dans certaines maladies musculaires dégénératives et inflammatoires

Myoglobine : diagnostic précoce de l’IDM ∙ Marqueur précoce ∙ Sensibilité très supérieure à celle de la CK-MB ou des troponines dès la 2 ou 3° heure après le début des symptômes ∙ Valeur prédicitive négative ++ : une absence d’augmentation peut permettre un diagnostic d’exclusion de l’IDM (répéter les tests) ∙ Permet : - le suivi de reperfusion (pic sérique 1 heure environ après désobstruction par angioplastie) - le diagnostic d’une récidive précoce

2 - Troponines Complexe = 3 protéines non enzymatiques Régulent contraction musculaire (interaction actine-myosine) Localisation : muscle cardiaque et squelettique -Troponine T Lie le complexe actine-myosine à la myosine -Troponine I Inhibition de l’activité ATPasique du complexe actine-myosine Empêche la contraction musculaire en l’absence de calcium Inhibe l’interaction actine-myosine -Troponine C Fixe le Ca ++ Induit la rupture de la liaison entre Tn. I et actine Permet le contact entre actine et myosine

a - Formes circulantes et métabolismes des troponines ∙ Plusieurs formes circulantes - Troponine T et I : forme libre puis complexée - Troponine I circulante complexée +++ (IC) - Complexe TIC ∙ 3 Isoformes des troponines I et T - Muscle cardiaque - Muscle strié contraction lente - Muscle strié contraction rapide ➔ Distinction par dosage ++ 1 seule isoforme de troponine C (non cardospécifique)

b – Troponines et IDM ∙ Très grande spécificité +++ ∙ Concentration élevée (13 fois plus que la CPK-MB) ∙ Non retrouvée dans le sang des sujets sains ∙ Cinétique d’apparition rapide (dès 3 -6° heure) ∙ Reste élevée pendant 10 (21) jours ∙ Durée de taux élevés proportionnelle à la taille de la nécrose ∙ Evaluation de la reperfusion ➔ Parmi les différentes troponines, la Tn. Ic est un des meilleurs marqueurs cardiaques

3 – Autres indications de dosage de troponine Ic ∙ Toutes les atteintes cardiaques avec ischémie et souffrance myocardique (péricardite, myocardique, …) ∙ Diagnostic rétrospectif des IDM ∙ Tout type de chirurgie ∙ Marqueur de rejet transplantation ∙ Toxicité cardiaque des drogues ∙ Atteinte myocardique au cours des péricardites ∙ Contusion mécanique ∙ Pronostic des angors instables Troponine I spécifique du myocarde mais pas de l’IDM ! ➔ Corrélation avec la clinique

Dommages myocardiques 0. 6 ng/ml IDM* 1. 5 ng/ml 0 ng/ml Intervalle de référence 0. 1 ng/ml Troponines Ic : seuils décisionnels * Diagnostic IDM si exclusion de toute autre cause d’élévation de la Tn. I

En résumé … ∙ Marqueur le plus cardiospécifique (100%) ➥ Pas de faux positifs en cas de traumatisme des muscles squelettiques ∙ Diagnostic précoce et rétrospectif d’une nécrose myocardique - se positive 3 à 6 heures après le début des douleurs - reste élevée jusqu’à 10 jours après l’infarctus du myocarde ∙ Indications - diagnostic de l’IDM, angor instable et micro-infarctus - infarctus péri-opératoires après chirurgie vasculaire ou non - suivis de reperfusion ∙ Dosage pratique et facile - 5 ml de plasma - résultats réalisés en urgence 24 h/24 h - délai : 1 heure après réception de l’échantillon

3 - Créatine Kinase : CK MB et isoformes - Structure : Dimère - 2 SU ∙ 3 isoenzymes CK MM, MB, BB - Distribution : Muscle 99 % CK MM 1 % CK MB Myocarde 60 -85 % CK MM 15 -40 % CK MB CK BB Cerveau +++, Colon, Vessie Plasma CK MM > 95 % CK MB < 5 % CK BB indétectable (marqueur tumoral) - CPK MB et IDM : Augmentation : 4 -6 h Nle : 60 -72 h Non spécifique (causes musculaires) Cinétique raccourcie si thrombolyse efficace ➔ Intérêt dans suivi de reperfusion

4 - CRP Reflet de l’état inflammatoire Synthétisée par l’hépatocyte Demi-vie = 8 -12 h ➔ Marqueur pronostic (risque de récidive)

Les marqueurs biologiques de la nécrose myocardique ➔ Approche actuelle pour une meilleure efficacité diagnostique Avant Transaminases LDH CK tot Maintenant Myoglobine Troponines (CK-MB)

Cinétique des marqueurs cardiaques au cours de l’IDM Montée Pic Retour normale Myoglobine 2 -3 h 8 -21 h 24 -36 h Troponines 3 -6 h 12 -24 h 10 -21 j CK-MB 4 -6 h 18 -22 h 60 -72 h

Quels marqueurs cardiaques utiliser et quand ? Troponine Ic Spécifique Sensible Large fenêtre diagnostique - IDM - Angor instable : stratification de risque - Tout type de chirurgie Myoglobine CK MB Précoce Excellente VPN Non spécifique Moins spécifique Tn. Ic - Début d’IDM - Exclusion d’IDM - Suivi de thrombolyse - Récidive IDM De plus en plus Remplacée par la Tn. Ic

Recommandations du ESC et ACC ∙ Utiliser un marqueur précoce (myoglobine) et un marqueur plus tardif ∙ La troponine est le marqueur préféré pour le diagnostic des dommages myocardiques ∙ ASAT, LDH et ses isoenzymes ne devraient plus être utilisés dans le diagnostic des atteintes myocardiques ∙ Les prélèvements sanguins devraient être réalisés à l’admission, entre 6 et 9 h puis entre 12 et 24 h ESC : European Society of Cardiology ACC : American College of Cardiology

Insuffisance cardiaque Pathologie du sujet âgé +++ IC = incapacité de la pompe cardiaque à assurer un débit sanguin adapté aux besoins métaboliques de l’organisme Physiopathologie Lésion muscle cardiaque ∙ diminution de la capacité d’éjection de la pompe ventriculaire gauche ∙ mécanismes compensateurs mécaniques et neuro-hormonaux Réponse hémodynamique : hypertrophie myocardique Réponse périphérique : vasoconstriction, rétention hydro-sodée

Simultanément Contre-régulation vasodilatatrice Augmentation de l’excrétion hydrosodée ➔ Activation de peptides natriurétiques ANP, BNP Principales étiologies - Pathologies coronaires - HTA - Cardiomyopathies - Causes toxiques : OH, chimio, virales - Hémochromatose, Amylose

Classification internationale de l’insuffisance cardiaque NYHA Classe 1 - aucune limitation des activités physiques - ni dyspnée ni fatigue lors des activités de la vie courante Classe 2 - limitation modérée des activités physiques - gêne lors des activités physiques importantes - pas de gêne au repos Classe 3 - Limitation franche des activités physiques - gêne lors des activités, même modérées, de la vie courante - pas de gêne au repos Classe 4 - incapacité d’effectuer la plupart des activités de la vie courante sans une gêne importante - gêne au repos

Le BNP Brain Natriuretic Peptide ∙ Hormone polypeptidique ∙ Produite par les ventricules cardiaques ∙ Sa concentration augmente dans l’insuffisance cardiaque ∙ Corrélation des taux plasmatiques de BNP avec la sévérité de l’insuffisance cardiaque (classification NYHA)

1 - Libération de BNP à partir des myocytes Cardiomyocyte Pré pro BNP (134 AA) Peptide signal (26 aa) Pro BNP (108 aa) Sanguin NT pro BNP (1 -76 aa) BNP (32 aa) Fragment terminal biologiquement actif

2 – Rôle physiologique du BNP ∙ Peptide natriurétique à action diurétique et vasodilatatrice, sécrété par le myocyte suite à : - une augmentation de l’étirement ventriculaire - une pression intracardiaque trop forte (hypervolémie) - une hypertension artérielle ∙ Action inhibitrice sur le système rénine-angiotensine-aldostérone : - réduction de la libération de rénine - suppression de l’activité de l’enzyme ACE - blocage de la libération d’aldostérone ∙ Compensation de la surcharge hydrique et de l’hypertension induites par l’insuffisance cardiaque

3 – Intérêt diagnostique du BNP ∙ Diagnostic des dyspnées d’étiologie difficile - dyspnée d’origine cardiaque ou d’origine pulmonaire - forte valeur prédictive négative ∙ Diagnostic des dysfonctions ventriculaires diastoliques ∙ Evaluation du pronostic - sévérité de l’IC - stratification de risque des syndromes coronariens aigus : suivi post-infarctus (pronostic) angor instable ∙ Suivi d’efficacité thérapeutique - marqueur de choix pour évaluer l’efficacité du traitement de l’IC

4 – Doit-on doser le BNP ou le NT-Pro. BNP ? ∙ Le BNP est la molécule active ∙ Le NT-Pro. BNP est la molécule inactive résultant du clivage du Pro BNP ∙ La demie vie de NT-Pro. BNP est de 60 à 120 min contre 20 min pour le BNP ∙ La clearance du NT-Pro. BNP est dépendante de la fonction rénale ∙ Le BNP est dégradé par fixation sur des récepteurs et par une endopeptidase ∙ Le NT-Pro. BNP est plus stable in vitro ∙ Le NT-Pro. BNP est un bon reflet de la concentration de BNP ➔ Bonne valeur prédictive positive et négative pour le diagnostic d’insuffisance cardiaque