A doença cardiovascular (DCV) é uma ameaça grave para a saúde humana e o diagnóstico precoce e estratificação do risco de DCV ajudará a diagnosticar e tratar estes pacientes de forma precisa e atempada. A descoberta e estudo de mais biomarcadores cardíacos (BMs) está agora a fornecer novos conhecimentos sobre o diagnóstico e prognóstico da DCV, que são brevemente revistos.
1. marcadores de lesão cardíaca
(1) Perfil enzimático do miocárdio e troponina
Anteriormente, as enzimas cardíacas limitavam-se ao diagnóstico de enfarte agudo do miocárdio (IAM), mas desde a utilização da troponina cardíaca (Tns) na prática clínica, tem havido uma maior compreensão do diagnóstico de necrose miocárdica, estratificação de risco de DCV, e prognóstico. Em 2000, os EUA incluíram testes para definir IAM como marcadores específicos de necrose miocárdica: cTns (cTnI, cTnT), isoenzima creatina cinase (CK-MB), em vez de marcadores cardíacos não específicos mais antigos, tais como creatina cinase, glutamato transaminase, ácido glutâmico transaminase e lactato desidrogenase [1]. O diagnóstico de IAM na elevação dos cTns levou a um limiar de diagnóstico mais baixo para o IAM e aumentou muito o número de doentes com IAM na clínica.
A mioglobina, uma proteína de hemoglobina ferrosa presente no músculo cardíaco e esquelético, é o primeiro marcador de lesão miocárdica e pode ser detectada 1 a 2 h após a lesão miocárdica, mas não é específica do coração. Também é elevado em insuficiência renal, lesões musculares esqueléticas, traumas e outras doenças. Devido à sua elevada sensibilidade, um teste negativo pode ser utilizado para a exclusão precoce do IAM.
A CK-MB é rapidamente libertada 4-6 h após uma lesão miocárdica e é mais específica do coração do que a mioglobina, mas também contém 5% do componente do músculo esquelético e é, portanto, elevada em condições não cardíacas. Antes da utilização de cTns, CK-MB era o “padrão ouro” para o diagnóstico do IAM e era importante para determinar a extensão do enfarte do miocárdio (IM) e da reinfartação.
É actualmente o biomarcador mais específico e sensível para o diagnóstico de lesão miocárdica e necrose miocárdica, e tem importantes aplicações clínicas na estratificação do risco da síndrome coronária aguda (SCA). cTns é elevado 4-12 h após lesão miocárdica e permanece elevado durante 4-10 d. cTns entra na corrente sanguínea após lesão isquémica irreversível das células miocárdicas e permanece elevado durante um período de tempo mais longo. Devido à sua longa “janela” de diagnóstico, o cTnI também pode ser utilizado como indicador de diagnóstico de enfarte do miocárdio por elevação do segmento ST (STEMI) nas suas fases mais avançadas e é altamente sensível para o diagnóstico de micro-MI. O cTnI tem uma elevada especificidade miocárdica devido à sua sequência única de aminoácidos e é até agora a única proteína miocárdica específica do miocárdio. Não há evidência de que a regeneração ou doença do músculo esquelético em humanos ou animais exprima cTnI ou mRNA detectável para cTnI. cTnI é sensível na detecção da presença de pequena lesão miocárdica focal reversível. cTnT está também presente apenas em miócitos cardíacos, e a reactividade cruzada com o TnT do músculo esquelético é <5% quando medida com anticorpos monoclonais, mas em alguns doentes de diálise com insuficiência renal (insuficiência renal), o cTnT é elevado. cTnT é elevado, e as isoformas cTnT estão presentes no músculo transversal em condições tais como polimiosite e distrofia miotrópica progressiva.
A necrose do tecido miocárdico de 1 g pode ser detectada por cTns, e mesmo pequenas elevações em cTns estão associadas à necrose miocárdica e ao aumento da mortalidade num futuro próximo e distante [2]. Já em 1997, Vecchia et al[3] relataram níveis elevados de cTnT em doentes com insuficiência cardíaca progressiva (insuficiência cardíaca) sem IAM clínico. Missov et al[4] mais tarde relataram níveis elevados de cTnT em doentes com insuficiência cardíaca que pareciam com a gravidade da insuficiência cardíaca. Eles sugeriram que a elevação da cTnT estava associada a fugas de cTnT imunoreactiva do pool livre de cardiomiócitos, e que a cTnT foi mesmo detectada em 25-33% dos doentes com insuficiência cardíaca aguda descompensada grave. a maioria dos investigadores acreditava que a elevação da cTnT reflectia a presença de necrose miocárdica progressiva em doentes com insuficiência cardíaca em fase terminal, indicando um pior prognóstico. sato et al[5] estudaram 60 doentes com cardiomiopatia dilatada Horwich et al[6] estudaram 238 doentes com insuficiência cardíaca grave, excluindo miocardite e IAM, e encontraram 117 (49,1%) com ITC elevado pelo último ensaio de ITC altamente sensível, que teve um fluxo pior cinética mais pobre e LVEF inferior. Em conclusão, os cTns podem ser elevados em doentes com insuficiência cardíaca grave progressiva, e embora o mecanismo não seja claro, está associado ao prognóstico e a maioria dos investigadores acredita que está relacionado com baixos níveis de necrose miocárdica.
Além disso, os níveis elevados de cTns são também observados em doentes sem SCA em insuficiência renal, e os aumentos agudos dos níveis de cTns a partir da linha de base estão associados ao aumento da mortalidade [7,8]. Os cTns elevados em doentes com insuficiência renal podem estar associados a uma depuração renal reduzida, embora o mecanismo não seja claro. Foi também levantada a hipótese de que na insuficiência renal os elevados cTns têm origem no músculo esquelético, mas as provas são insuficientes. Esta elevação pode também ser explicada por uma pequena IM, que foi patologicamente confirmada em doentes com insuficiência renal. o cTnT está ligeiramente elevado porque aproximadamente 6-8% do cTnT e 3-5% do cTnI estão presentes na forma livre no citosol, e os cTnT livres são libertados no sangue mais cedo durante a lesão miocárdica aguda. o cTnT, devido ao seu maior peso molecular, está presente numa forma livre mais elevada no citosol do que o cTnI, e é portanto mais elevado do que o cTnI. É, portanto, mais frequentemente elevado do que o cTnI.
Devido a estas cinéticas de libertação e desobstrução destes BMs, recomenda-se actualmente uma combinação de múltiplos marcadores, o que permite uma sensibilidade próxima dos 100% no diagnóstico do AMI. A isquemia miocárdica, a angina instável (UA) não pode ser determinada por marcadores de necrose miocárdica, tais como CK-MB e cTns, e o diagnóstico de IAM requer evidência clínica de SCA[1].
(2) albumina modificada por isquemia
A albumina modificada por isquemia (IMA) é um novo marcador isquémico, o primeiro marcador cardíaco aprovado pela FDA dos EUA para a detecção de isquemia miocárdica. A IMA é produzida como resultado de uma alteração conformacional na albumina terminal N induzida pelo ambiente de baixo pH durante a isquemia, que se manifesta por uma capacidade reduzida das proteínas séricas para ligar iões de cobalto exógenos (CO2+). Os principais mecanismos incluem hipoxia endotelial e extracelular, acidose, danos radicais livres, perturbação da bomba de Na+-K+ dependente da energia da membrana celular e aumento do CO2+ livre. A IMA não só detecta isquemia miocárdica, mas também aumenta rapidamente após um episódio de isquemia miocárdica. A sensibilidade é significativamente maior do que a dos cTns, mas o valor preditivo positivo é baixo e a sua especificidade clínica precisa de ser confirmada por estudos clínicos. Bhagavan et al[9] relataram que a sensibilidade e especificidade da IMA em combinação com cTns para o diagnóstico de isquemia miocárdica eram de 88% e 94%, com valores preditivos positivos e negativos de 92% e 91%, respectivamente, mas a capacidade da IMA para diferenciar a presença de IM em doentes com isquemia miocárdica era fraca. A IMA é também um indicador precoce e sensível da isquemia transitória com angioplastia coronária transluminal percutânea (PTCA), que é elevada em minutos após a PTCA e regressa à linha de base às 6 h. Pode também avaliar a circulação colateral das artérias coronárias associada à PTCA[10] .
Aparci et al.[11] determinaram o valor de corte da IMA como sendo 477 U/ml por análise da curva ROC. A sensibilidade e especificidade deste valor na previsão da mortalidade de 1 ano foi de 70% e 82%, respectivamente.
A IMA elevada também pode ser observada em doentes com tumores, infecções, doença renal terminal, doença hepática e isquemia cerebral. Embora a IMA possa ser um marcador para a detecção rápida da ACS, é necessária mais investigação.
2. inflamação cardiovascular e respectivos marcadores
A aterosclerose (AS) é uma doença inflamatória, e todo o processo de desenvolvimento e ruptura da placa ateromatosa que leva à SCA é considerado como uma resposta inflamatória à lesão. A epidemiologia confirmou que biomarcadores relacionados com a inflamação como a proteína C-reativa (PCR), proteases metallo-matrix (MMPs) e interleucina-6 (IL-6) são elevados no soro de pacientes com SCA e têm sido utilizados como preditores de futuros eventos cardiovasculares.
(1) Proteína C-reactiva
As citocinas e os mediadores inflamatórios produzidos pela resposta inflamatória local dentro de placas ateromatosas podem promover a síntese hepática de reagentes de fase aguda, incluindo a proteína CRP, fibrinogénio e amilóide sérico A, e estudos demonstraram uma associação com o aumento do risco cardiovascular.A CRP tem um papel modulatório, activando o complemento, promovendo a actividade fagocitária, estimulando a expressão do factor tecidual na superfície dos monócitos e outras funções imunomoduladoras É importante na fisiopatologia da lesão dos tecidos e nas respostas inflamatórias. As células inflamatórias têm receptores CRP, através dos quais o CRP activa as células e danifica os vasos sanguíneos por infiltração directa ou produção de citocinas.
Como os níveis de CRP em humanos saudáveis são geralmente <3 mg/L, um ensaio altamente sensível [proteína C reactiva de alta sensibilidade (hs-CRP)] é utilizado para rastrear a CVD. Para avaliação de risco de DCV, hs-CRP <1,0 mg/L é considerado de baixo risco, 1,0 a 3,0 mg/L é considerado de risco intermédio e >3,0 mg/L é considerado de alto risco. Se o hs-CRP >10 mg/L indicar a presença de outras condições inflamatórias, é necessária uma revisão mais aprofundada. O hs-CRP é considerado como o mais forte preditor do risco cardiovascular, mas a utilização generalizada na prática clínica deve abordar a questão da padronização dos ensaios e dos valores de referência [12], e o seu papel actual na prática clínica em termos de diagnóstico, prognóstico ou terapêutica necessita de confirmação adicional.
O estudo de coorte recentemente publicado MONICA/KORA Augsburg mostrou que hs-CRP >3,0 mg/L era duas vezes mais comum que hs-CRP <1,0 mg/L em 3.620 homens de meia idade para prever mortalidade por todas as causas, CVD fatal, e CHD, com rácios de perigo (HR) de 1,88, 2,15, e 1,74, respectivamente. Outro estudo do mesmo grupo seguiu mais de 2.000 indivíduos saudáveis de meia-idade durante uma média de 11 anos e descobriu que os níveis de CRP e IL-6 eram significativamente mais elevados no grupo com CHD em comparação com aqueles sem CHD, enquanto que os níveis de IL-18 não diferiam significativamente entre os dois grupos, sugerindo que o aumento das concentrações de CRP e IL-6 neste grupo eram preditores independentes de futuros eventos de CHD [13]. No entanto, a medida em que o aumento das concentrações de hs-CRP são preditivas de CVD requer mais estudos, e o estado inflamatório do grupo de estudo influenciará a sua relação com eventos de CVD. As concentrações excessivas de PCR-SH (>10 mg/L) tendem a ser associadas ao estado inflamatório, e mesmo em populações saudáveis há uma elevada incidência de estado inflamatório. concentrações mais elevadas de PCR-SH não estão linearmente associadas a eventos de DCV, e o risco de DCV precisa de ser avaliado com cautela [14].
(2) Proteases Metallo-matrix
A ruptura da placa está associada à inflamação porque as células inflamatórias são importantes reguladores da estabilidade da placa. As células inflamatórias podem produzir substâncias tais como MMPs, interleucinas (IL) e factores de necrose tumoral, que interagem para degradar a matriz extracelular. Factores inibidores endógenos chamados inibidores de tecidos de metaloproteinases (TIMPs) estão ligados ao sítio activo do MMPS para regular a sua actividade. Os monócitos/macrófagos secretam MMPs no seu estado zymogenic, e as células musculares lisas vasculares, os linfócitos T e as células endoteliais secretam citocinas como a IL-1 e o factor de necrose tumoral-α, que têm um efeito estimulante na expressão genética das MMPs, que se ligam especificamente aos componentes da matriz extracelular e a degradam, enfraquecendo a capa fibrosa da placa e inibindo a proliferação de células musculares lisas vasculares e promovendo a sua apoptose. Blankenberg et al[15] descobriram que os níveis de MMPs séricos estavam fortemente associados ao risco de doença coronária fatal independentemente de outros factores de risco tradicionais de DCV num estudo de 1.127 pacientes com doença coronária confirmada durante 4 anos. .
Nos doentes com IAM e UA, o MMP-1, MMP-2 e MMP-9 estão significativamente aumentados. Naruko et al [16] mostraram uma correlação entre a MMP-9 e a mortalidade cardiovascular futura, com implicações no prognóstico cardiovascular após a correcção dos efeitos de outros factores inflamatórios, tais como PCR, fibrinogénio, IL-6 e IL-18.Robertson et al [17] mediram concentrações de MMP-9 plasmático em doentes com SCA utilizando intervenção coronária percutânea com um dispositivo de protecção distal, e mostraram aumentos localizados nas concentrações de MMP-9, IL-6 e ox-LDL nos vasos lesionados “criminosos” das artérias coronárias, confirmando assim o seu papel como marcadores de “reconhecimento” de placas instáveis. O aumento das concentrações plasmáticas de MMP-9, IL-6 e ox-LDL nos vasos “ofensores” das artérias coronárias pode dever-se à libertação de uma placa instável.
MMP-9 também é útil na avaliação da remodelação ventricular esquerda após IAM, e Squire et al [18] relataram alterações na função ventricular após a elevação do segmento ST MI em relação às concentrações de MMP-9 e TIMP-1. Em contraste, o TIMP-1 diminuiu do 1º dia para o 5º dia após o IAM. concentrações mais elevadas de MMP-9 sugerem um ventrículo esquerdo maior e concentrações mais elevadas de peptídeo natriurético cerebral (BNP).
(3) Moléculas de aderência celular
O endotélio vascular normal resiste à adesão de leucócitos circulantes, e a formação precoce de placa ateromatosa envolve insuficiência endotelial e agregação de leucócitos. Moléculas de adesão que medeiam a interacção entre células endoteliais vasculares e leucócitos em condições normais [por exemplo, molécula de adesão celular vascular (VCAM-1), molécula de adesão intercelular (ICAM-1), P-selectina, E-selectina, etc.] não são expressas ou são subexpressas; na resposta inflamatória, os leucócitos activados aderem ao endotélio vascular e podem promover lesão celular endotelial, disfunção endotelial vascular através de uma série de mecanismos que Isto resulta num aumento da expressão do ICAM-1 e outros, e na infiltração extensa de macrófagos e linfócitos T no sangue através do endotélio para o endotélio. VCAM-1 tem uma afinidade específica para monócitos e linfócitos T, e a lipoproteína de baixa densidade (LDL) é modificada por oxidação, glicação, agregação e formação de complexo imunológico para se tornar ox-LDL, que é fagocitada por macrófagos e depois agregados na íntima para formar lípidos. agregados na íntima para formar placas lipídicas e pode aumentar a expressão do VCAM ao desencadear inflamação, resultando num aumento da resposta celular inflamatória local.19 O estudo PRIME[20] de 9.758 homens saudáveis seguido durante 10 anos descobriu que a ocorrência de eventos como angina, morte por CHD e AMI estavam significativamente correlacionados com ICAM-1 e CRP.Guray et al[21 descobriu que a expressão VCAM-1 foi significativamente aumentada no ACS e era mais preditiva da estabilidade da placa.
Outras moléculas envolvidas na adesão celular, incluindo P-selectina e E-selectina, também se mostraram correlacionadas com a previsão do risco cardiovascular.
(4) Mieloperoxidase
A mieloperoxidase (MPO) é uma enzima activadora pré-inflamatória durante a oxidação do LDL, uma heme protease sintetizada na medula óssea e armazenada em grânulos asplenófilos antes dos granulócitos entrarem na circulação. A MPO é a proteína mais abundante em neutrófilos, monócitos e alguns macrófagos. Os níveis de MPO estão aumentados nas lesões de ateroma coronário e na circulação devido à infiltração, activação e desgranulação de grandes números de monócitos nas placas coronárias e à libertação de grandes quantidades de MPO. Zhang et al [22] mostraram que a actividade de MPO estava aumentada no sangue e leucócitos de doentes com doença arterial coronária (DAC) e que a sua actividade estava significativamente correlacionada com o grau de DAC (OR 11,9), independentemente de Factores de risco tais como idade, sexo, tabagismo, diabetes, concentração de LDL, e contagem de leucócitos. Estudos demonstraram que a MPO desempenha um papel importante na oxidação LDL e que a MPO tem alguma promessa como preditor do risco cardiovascular e como diagnóstico de suspeita de SCA. Li et al[23] descobriram que havia um gradiente nas concentrações de MPO na circulação coronária e na circulação corporal em doentes com SCA, sugerindo que os neutrófilos segregavam substâncias activas intracelulares à medida que corriam através do leito vascular da lesão coronária, participando na resposta inflamatória local à lesão e consumindo MPO, resultando numa diminuição do conteúdo de MPO no sangue que passava pela circulação coronária, sugerindo assim que a MPO é um melhor indicador da inflamação local nas placas AS Isto sugere que a MPO é um bom indicador da inflamação local nas placas AS.
Cavusoglu et al [24] descobriram que os níveis de MPO de base eram significativos no prognóstico a longo prazo dos doentes com SCA. Num seguimento de 2 anos de 193 pacientes com ACS, o nível mediano da MPO na entrada de pacientes foi utilizado como um preditor de corte (20,34 ng/ml). 88% dos pacientes sem eventos de IM eram ≤20,34 ng/ml, enquanto 74% dos pacientes com eventos de IM eram >20,34 ng/ml (p=0,024 9). Mocatta et al [25] descobriram que os níveis de MPO eram mais elevados entre 24 h e 96 h de admissão em doentes com IAM do que nos controlos (55 ng/ml vs 39 ng/ml, P<0,001). Os valores LVEF foram associados a uma mortalidade mais elevada.
Contudo, embora a MPO esteja envolvida no processo inflamatório em CAD, porque a actividade neutrofílica não é induzida pela isquemia, a MPO é, na melhor das hipóteses, um marcador de instabilidade da placa em vez de um marcador de stress oxidativo ou lesão e é pouco provável que seja específica do coração.
Outras enzimas pró-inflamatórias associadas ao aumento do risco cardiovascular são a fosfolipase A2 associada à lipoproteína e a proteína A plasmática associada à gravidez.
3. marcadores da função cardíaca
O BNP é um membro da família do peptídeo natriurético e tem sido cada vez mais utilizado na gestão da CVD desde a sua descoberta em 1988. O BNP e N-pro-BNP são mais adequados para o diagnóstico de pacientes com suspeita de insuficiência cardíaca, e um ensaio multicêntrico da Maisel [26] mostrou que as concentrações de BNP estavam altamente correlacionadas com a classe da NYHA em pacientes com insuficiência cardíaca. Além disso, o BNP correlacionou-se com parâmetros hemodinâmicos tais como a pressão diastólica final do ventrículo esquerdo (LVEDP) e a pressão de contracção pulmonar (PCWP). É mais elevada nos doentes com insuficiência cardíaca descompensada, moderadamente elevada naqueles com disfunção ventricular esquerda existente sem início agudo, e mais baixa naqueles sem insuficiência cardíaca ou insuficiência cardíaca esquerda. Um valor de corte de 100 μg/L teve uma sensibilidade de 90%, uma especificidade de 76% e uma precisão de 83%, enquanto um valor de corte de 50 μg/L teve um melhor efeito de exclusão com um valor preditivo negativo de 96%.
Como o BNP é um neurohormone com uma meia-vida curta (18-22 min), a sua concentração também pode ser monitorizada para determinar a eficácia e o prognóstico. Tsutamoto et al [27] concluíram que a classe de função cardíaca da NYHA, PCWP, LVEF, BNP e peptídeo atrial (ANP) eram todos factores independentes de risco de morte em doentes com insuficiência cardíaca congestiva crónica, e a análise de sobrevivência de Kaplan-Meier mostrou que Berger et al [28] descobriram que o BNP era um preditor independente de morte súbita (SD) em comparação com a ANP e endotelina em 452 pacientes com insuficiência cardíaca congestiva crónica com LVEF ≤35% a 3 anos de seguimento, sendo o SD no grupo BNP<130 pg/ml 1% e no grupo BNP>130 pg/ml 19 %. pg/ml grupo era de 19% (p=0,0001).
Estudos recentes [29, 30] mostraram que o N-pro-BNP está altamente correlacionado com as concentrações plasmáticas de BNP e pode ser mais valioso do que o BNP no diagnóstico de insuficiência cardíaca devido à sua longa meia-vida (60-120 min). A área sob a curva ROC para N-pro-BNP era superior à do BNP para LVEF ≤50 % (0,82 vs. 0,79), tornando o N-pro-BNP mais adequado para o diagnóstico de insuficiência cardíaca ligeira a moderada. O gradiente entre as duas concentrações aumentou através do coração, sendo o N-pro-BNP mais pronunciado, e o N-pro-BNP foi também superior ao BNP na avaliação prognóstica dos pacientes com insuficiência cardíaca.
Estudos recentes mostraram também que o BNP e N-pro-BNP também podem ser utilizados na análise prognóstica de pacientes com CHD que têm função cardíaca e doença estáveis.
4. resumo
O uso crescente de biomarcadores cardíacos proporcionou novas abordagens e ideias para o diagnóstico clínico, e a sua estreita associação com a fisiopatologia da DCV tornou-os uma ferramenta de diagnóstico e prognóstico altamente procurada. Contudo, alguns marcadores permanecem controversos nos estudos clínicos devido à sua falta de especificidade, e ainda não há provas suficientes para esclarecer se alguns marcadores são participantes ou “espectadores” na DCV, e se os seus níveis elevados de soro ou tecido são iniciadores ou factores secundários. Em qualquer caso, os biomarcadores emergem e evoluem ao longo das diferentes fases da CVD e tornaram-se “marcadores” da CVD. O estudo de biomarcadores cardíacos altamente sensíveis e específicos tornou-se um tema quente na investigação clínica e mostrou algum valor no diagnóstico e prognóstico da doença. São necessários mais estudos para confirmar ou testar o significado clínico de alguns biomarcadores.