Biochemical InvestigationsIn Heart DisaesesBiochemical InvestigationsIn Heart Disaeses
OverviewOverview
Myocardial infarctionMyocardial infarction
Time-course of plasma enzyme changesTime-course of plasma enzyme changes
Creatine kinase (CK)Creatine kinase (CK)
Lactate dehydrogenase (LDH)Lactate dehydrogenase (LDH)
Aspartate aminotransferase (AST)Aspartate aminotransferase (AST)
MyoglobinMyoglobin
Cardiac troponins and TCardiac troponins and T
Acute Coronary Syndromes
  Similar pathophysiology
  Similar presentation andearly management rules
  STEMI requiresevaluation for acutereperfusion intervention
Unstable Angina
Non-ST-SegmentElevation MI(NSTEMI)
ST-SegmentElevation  MI(STEMI)
The increased levels of troponins although not associated by ECG changesindicates increased risk   of subsequent cardiac events
What is Myocardial Infarction?
Myocardial ischemia results from the reduction of coronaryblood flow to an extent that leads to insufficiency ofoxygen supply to myocardial tissue
When this ischemia is prolonged & irreversible, myocardialcell death & necrosis occurs ---this is defined as:
   myocardial infarction
 
 
is the death & necrosis of myocardial cells
as a result of coronary prolonged & irreversibleischemia
Previously:
WHO criteria for  the diagnosis of  myocardialinfarction ( at least 2/3):
1.Typical history of chest pain
2.Presence of ECG changes
3.Rise of biochemical markers
With the advent of troponins, which is moresensitive biochemical marker, newdefinition:
Types of Biochemical Markers
1- Cardiac Enzymes (isoenzymes):
          Total CK
          CK-MB activity
          CK-MB mass
             Aspartate aminotransferase (AST)
             Lactate dehydrogenase (LDH)
 
2- Cardiac proteins:
         Myoglobin
         Troponins
Cardiac Enzymes
Total CK   (sum of CK-MM, CK-MB & CK-BB)
     non specific to cardiac tissue (available in skeletal ms.)
CK-MB (CK-2) activity
     more specific than total CK
      BUT:  less specific than troponin I (available in sk. Ms)
     appears in blood:   within 4-6 hours of onset of attack
     peak:                        12 - 24 hours
     returns to normal:   within 2 - 3 days (no long stay in blood)
 
     Advantages:  -  useful for early diagnosis of MI
                             - useful for diagnosis reinfarction
     Disadvantagesnot used for delayed admission (more than 2 days)
                                not 100% specific (elevated in sk.ms damage)
Cardiac Proteins
Myoglobin
   cytosolic protein
    - not specific for cardiac tissue (also in sk.ms. & renal tissue)
 
    - appears in blood EARLIER than other markers (within 1-4 hours)
      So, with high sensitivity
 
    - BUT: Returns to normal in 24 hours
               So, not for delayed admission cases (after one day of onset
                                                                               of attack)
Cardiac Troponins
    Protein complex located on the thin filament of striated muscles
    consists of 3 subunits: cTn T, cTnI & cTn C
                                         with different structures & functions
    cTnI & cTnT are  used are biomarkers for MI diagnosis
    Cardiac troponins (cTn) are different from skeletal muscle tropnins
    So, more specific for MI diagnosis
 
   cTnI:
 
100 % cardiac specific
With greater sensitivity for diagnosing minor damage of MI
Appears in blood within 6 hours after onset of infarction
peak: around 24 hours
Disappears from blood after about one week (stays longer)
         So, useful for diagnosis of delayed admission cases
Prognostic marker (relation between level in blood & extent ofcardiac damage)
 
 
Lactate dehydrogenase (LDH)
LDH is a tetramer, each chain may be one of twotypes (H,M) where LDH1 is (H4) while LD5 is (M4)
LD1 & LD2 predominates in heart and red cells
LDH increases later than CK-Mb and Ck
Reaches a max. level in 48 h
Remains elevated for 5-6 days after the   MI
A non-specific marker of tissue injury:
* High levels are found in liver, lung,
   kidney and other diseases
AST is somewhat heart-specific than ALT
A non-specific marker of MI
It appears in liver and other diseases
Aspartate aminotransferase(AST)
Plasma enzymes follow pattern of activities after MI
The initial lag phase lasts for about hours
Enzymes rise rapidly to peak levels in 18-36 hours
The levels return to normal based on enzyme half-life
Rapid rise and fall indicates diagnostic value.
Time-course of enzymechanges
 Blood samples collected at:* Baseline (upon admission)* Between 12 to 24 hours   after the onset of   symptoms
Time-Course of Changes
Enzyme
Detectable
(hours)
Peak value
(hours)
Duration
(days)
CK-MB
3-10
12-24
1.5-3
Total CK
5-12
18-30
2-5
AST
6-12
20-30
2-6
LDH
(heart specific)
8-16
30-48
5-14
Cardiactroponins
4-6
12-24
Up to 10