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Troponin T & Co

Biomarker zur perioperativenkardialen Risikostratifizierung

Die Inzidenz eines perioperativen Myokardinfarkts liegt bei 0,5 %. Wie kann man am besten Hochrisikopatienten erkennen? Neben Anamnese und klinischer Untersuchung gibt es eine lange Liste weiterer Untersuchungen. Eine Möglichkeit ist die Bestimmung kardialer Biomarker.

Besonders proBNP und Troponin T können bei der Entdeckung von Risikopatienten helfen. Der Biomarker proBNP bei akuter und chronischer Herzinsuffizienz und Troponin T im Rahmen von Herzmuskelnekrosen. In der Zwischenzeit haben einige Krankenhäuser begonnen, hochsenitives Troponin T für die perioperative Risikoevaluierung zu bestimmen.

Abstract

The incidence of perioperative myocardial infarction is approximately 0.5 %. The question remains of how to effectively identify these high-risk patients? In addition to patient history and clinical examination, there are many further investigations known. One of them is the analysis of cardiac biomarkers. Especially two of these biomarkers, proBNP and troponin T, can help us to identify patients at risk: proBNP as a parameter of acute and chronic heart failure and troponin T as a marker of necrosis of muscle cells in the heart. As a result, some hospitals have started to analyze high sensitive troponin T as a part of the perioperative risk evaluation.

Das perioperative kardiale Risiko

Neben pulmonalen Komplikationen zählen thromboembolische und kardiale Ereignisse zu den häufigsten perioperativen Risiken und Komplikationen. Allein der perioperative Myokardinfarkt hat eine Inzidenz von etwa 0,5 % und zeigt dabei eine Mortalität zwischen 30 und 40 %. Wenn man die unterschiedlichen Zahlen in der Literatur hochrechnet, ergeben diese weltweit ungefähr 1 Mio. Patienten pro Jahr mit schweren kardialen Komplikationen wie Myokardinfarkt und Herzstillstand. Diese Zahlen beziehen sich aber allein auf nicht kardiochirurgische Eingriffe.

Im Sinne der Patientensicherheit ist es wünschenswert, die Risikopatienten rechtzeitig zu detektieren, um eine eventuelle präoperative Optimierung zu ermöglichen. Andererseits ist aber auch bei entsprechender Evaluierung und Erkennung der Risiken eine Risiko-Nutzen-Abwägung eines großen Eingriffs bei kardial eingeschränkten Patienten durchzuführen.

Eine genaue Anamnese – vor allem in Bezug auf Belastbarkeit – sowie der klinische Verlauf sind trotz aller modernen diagnostischen Möglichkeiten immer noch die wichtigsten Grundlagen einer präoperativen Evaluierung. Aber auch eine entsprechende klinische Untersuchung darf dabei nicht fehlen. Aufbauend auf den Ergebnissen sind weitere diagnostische Schritte zu unternehmen. Dabei ist nach wie vor ein 12-Kanal-EKG eine einfache und kostengünstige Untersuchung. Aber trotz aller Bemühungen, die präoperativen Befunde auf die wirklich notwendigen Untersuchungen zu reduzieren, sind in speziellen Fällen und bei Risikopatienten zusätzliche diagnostische Schritte notwendig (Tab.  1 ).

Entsprechend der Belastbarkeit nach der NYHA- oder der MET-Klassifikation, sowie den anderen Ergebnissen lässt sich annähernd das perioperative Risiko abschätzen. Hier ist sicher der Revised-Cardiac-Risk-Index (Lee-Index) eines der meist genutzten Instrumente (Tab.  2 ). Zusätzlich wurden in den letzten Jahren immer wieder Versuche unternommen, das kardiale Risiko besser zu quantifizieren. Bei den derzeit vorliegenden Studien nehmen dabei Biomarker eine führende Rolle ein.

Das Herz und seine Biomarker

Welche Biomarker sind überhaupt für eine kardiale Risikostratifizierung geeignet beziehungsweise sind zurzeit von wissenschaftlichem Interesse? Im Vordergrund stehen sicher die bekannten kardialen Troponine und natriuretischen Peptide. Aber auch bekannte Parameter wie CK/CK-MB, C-reaktives Protein, GOT, Myoglobin und LDH finden sich in vielen Publikationen. Von rein wissenschaftlichem Interesse sind derzeit Biomarker wie MR-proADM, GDF- 15, Galactin  3, Interleukin 6 und noch viele weitere. Aus der schier unendlichen Liste interessanter Marker konzentrieren wir uns auf die Troponine und die natriuretischen Peptide. Auch hier hat es in der jüngsten Vergangenheit einige neue Erkenntnisse und Weiterentwicklungen gegeben.

Natriuretische Peptide

Natriuretische Peptide werden bei erhöhtem myokardialem Druck und daraus resultierendem Dehnungsstress von Herzmuskelzellen aus den Vorhöfen beziehungsweise Ventrikeln ausgeschüttet. Die Erhöhung des intraatrialen Drucks führt zu einem Anstieg der Plasmakonzentration. Damit sind die natriuretischen Peptide schon relativ früh Indikatoren einer Herzinsuffizienz. Die natriuretischen Peptide erhöhen die glomeruläre Filtrationsrate durch eine Vasodilatation in den afferenten Arteriolen der Niere und gleichzeitiger Vasokonstriktion in den efferenten Gefäßen. Sie sind damit Antagonisten des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems. Man unterscheidet das atriale natriuretische Peptid (ANP), das vorwiegend im rechten Vorhof vorkommt und das „brain natriuretic peptide“ (BNP) das bevorzugt in den Ventrikeln zu finden ist und kaum gespeichert wird.

Prinzipiell wird das Prohormon in das aktive C-terminale BNP und in das N-terminale Fragment NT-proBNP gespalten. Wobei BNP hormonell aktiv ist und NT-proBNP inaktiv. proBNP hat mit 20 bis 120 min eine deutlich längere Halbwertszeit als BNP (20 min) und ist bei Raumtemperatur deutlich stabiler. In Europa hat sich aufgrund dieser Tatsachen und der Verfügbarkeit der entsprechenden Analysemöglichkeiten die Bestimmung von proBNP mehrheitlich etabliert. Die Kosten einer Bestimmung von proBNP sind vergleichbar mit der Analyse von Troponin T. Die Indikationen für die Bestimmung von proBNP sind mannigfaltig, aber naturgemäß alle im Bereich der Herzinsuffizienz und dessen Diagnostik beziehungsweise Verlaufskontrolle angesiedelt (Tab.  3 ).

Bei der Beurteilung der Werte ist zu beachten, dass einige Erkrankungen und Medikamente Einfluss auf die proBNP-Spiegel haben. Vor allem Leber- und Nierenerkrankungen (hier besonders Leberzirrhose mit Aszites) sind mit ihrer Wirkung auf die proBNP-Werte nicht zu unterschätzen. Schleifendiuretika und ACE-Hemmer können die Konzentration von proBNP deutlich reduzieren (Tab.  4 ).

Kardiale Troponine

Kardiale Troponine sind Muskelproteine im Herzmuskel, die Bestandteil des regulatorischen Komplexes der muskulären Kontraktilität sind. Hierbei unterscheidet man die zwei Proteine Troponin T (TnT) und Troponin I (TnI). Beide haben eine hohe diagnostische Sensitivität und Spezifität zur Diagnostik akuter Myokardnekrosen. Denn ohne Zerstörung von Myokard sind diese beim kardial Gesunden nur in sehr niedrigen Konzentrationen beziehungsweise gar nicht nachweisbar. Damit sind auch die Indikationen zur Bestimmung von Troponin – im Vergleich zu proBNP – naturgemäß bei Verdacht auf Nekrosen von Herzmuskelzellen angesiedelt, aber nicht nur beim Myokardinfarkt (Tab.  5 ).

Bei Niereninsuffizienz ist zu beachten, dass es zu deutlich erhöhten Blutspiegeln kommen kann. Im Gegensatz dazu können heterophile Antikörper falsch niedrige Werte bedingen. In seltenen Fällen beeinflussen Gerinnungsstörungen und eine Antikoagulantientherapie die Troponin-T-Werte.

Hochsensitives kardiales Troponin T

Durch die technische Weiterentwicklung in der Labormedizin gibt es nun auch die Möglichkeit, ein sog. hochsensitives kardiales Troponin T zu bestimmen (hs-cTnT). Die bisherigen konventionellen Tests haben eine eher niedrige analytische Sensitivität, sodass für die Klinik serielle Blutabnahmen notwendig werden können. Durch die empfindlichen Tests ist es nun auch möglich, bei noch kardial beschwerdefreien Patienten eine Erhöhung von Troponin T nachzuweisen. Damit können bereits niedrige oder grenzwertige Resultate zur kardiologischen Risikoabklärung beitragen.

Kardiale Biomarker in der Wissenschaft und Forschung

Wie interessant die unterschiedlichen Biomarker für die Beurteilung vom kardialen Risiko sind, spiegelt sich auch in den zahlreichen Publikationen der letzten Jahre wieder. Allein im ersten Halbjahr 2014 finden sich bei einer Literatursuche zu dem Thema „biomarker and heart failure“ 248 Literaturstellen und in den letzten fünf Jahren weit über 7000. Darunter finden sich auch groß angelegte Studien wie die BACH-Studie („Biomarkers in Acute Heart Failure“).

Exemplarisch möchte ich vor allem den Review von Levy et al. aus dem Jahr 2011 erwähnen. Dabei wurden 14 Studien mit insgesamt 3318 Patienten der Analyse unterzogen. In dieser Metaanalyse konnte gezeigt werden, dass eine statistisch signifikante Korrelation zwischen einer postoperativen Erhöhung der Troponin-Werte und einer erhöhten Mortalität besteht.

Im Bereich der präoperativen Evaluierung zeigen Studien, dass Biomarker im Vergleich zu konventionellen Untersuchungen eine bessere Risikoeinschätzung ermöglichen können. B.M. Biccard verglich in seiner 2012 in Anesthesia veröffentlichten Studie die Bedeutung von BNP zu klinischen Risikofaktoren und Holter-EKG. Auch hier schneidet BNP besser ab.

Vor allem das oben erwähnte hochsensitive Troponin T könnte in Zukunft eine verlässliche Vorhersage des perioperativen kardialen Risikos ermöglichen. P. Nagele hat in seiner 2013 im American Heart Journal publizierten Studie bei insgesamt 608 Risikopatienten nachgewiesen, dass die präoperative Erhöhung des hochsensitiven Troponin T mit postoperativem Myokardinfarkt und erhöhter Mortalität assoziiert ist.

Fazit für die Praxis

Es stellt sich nun die Frage, ob sich durch die in den letzten Jahren gesammelten Erfahrungen mit kardialen Biomarkern das Vorgehen bei der kardiopulmonalen Risikoevaluierung ändert. Prinzipiell nein, denn die Basis ist und bleibt die genaue klinische Evaluierung, vor allem hinsichtlich der Leistungsfähigkeit. Die Biomarker können Anamnese und klinische Untersuchung nicht ersetzen. Hier ist die Abklärung, wie sie beispielsweise in den Empfehlungen der Österreichischen Gesellschaft für Anästhesiologie, Reanimation und Intensivmedizin – oder auch in anderen Leitlinien – vorgeschlagen wird, nach wie vor gültig. Biomarker können jedoch ein zusätzliches Instrument für die kardiale Risikostratifizierung darstellen, denn Troponin T & Co können Zusatzinformationen liefern und so eine Entscheidungshilfe für das perioperative Management darstellen. Aber auch eine präoperative Therapieoptimierung kann dadurch indiziert und deren Erfolg überwacht werden.

Nach wie vor sind sicherlich proBNP und Troponin T die wichtigsten Vertreter der kardialen Biomarker. Im Bereich der Herzinsuffizienz ist proBNP ein verlässlicher Verlaufsparameter. Bei Troponinen ist das hochsensitive Troponin T den Standardtestverfahren in vielen Bereichen überlegen, denn mit seiner Hilfe ist es möglich, auch klinisch unauffällige Patienten als Risikopatienten zu detektieren. Aufgrund der zahlreichen Forschungsaktivitäten kann es in Zukunft zu weiteren Erkenntnissen über Biomarker und deren klinische Einsetzbarkeit kommen.

Natürlich ist in Zeiten von Kostenkontrolle und begrenzten Ressourcen der finanzielle Aufwand zusätzlicher Untersuchungen zu berücksichtigen. Deswegen ist eine breit gestreute präoperative Routinekontrolle der Biomarker sicherlich nicht indiziert. Aufgrund des steigenden Durchschnittsalters unserer Patienten ist es, so wie es schon einige Krankenhäuser praktizieren wird, legitim, Biomarker wie das hochsensitive Troponin T präoperativ als Baustein der Risikoevaluierung zu bestimmen. Gerade im Einzelfall, beziehungsweise bei begründeten Hinweisen, sind die Kosten einer präoperativen Bestimmung und einer eventuell daraus resultierenden Patientenoptimierung im Vergleich zu einer postoperativen Komplikation sicherlich geringer.

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt

G. Röder gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren.

Literatur

  1. Beim Verfasser

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