Neue Biomarker zur Differenzierung von systolischer und diastolischer Herzinsuffizienz

Abstract

Hintergrund: Teil der Entwicklung neuer diagnostischer Verfahren ist ihre gründliche Evaluierung vor einer möglichen Anwendung in der klinischen Routine. Echokardiographische Parameter und die Bestimmung kardiospezifischer Biomarker gehören zu den nicht- bzw. gering invasiven Methoden der kardialen Diagnostik. Der Diagnostikpfad für Patienten mit dem Verdacht auf eine kardiale Dysfunktion (HF) sieht vor, nichtkardiale Gründe der Symptomatik auszuschließen, und eine Herzinsuffizienz mit reduzierter (HFREF) oder erhaltener systolischer Funktion (HFPEF) voneinander abzugrenzen. Während HFREF über die echokardiographisch ermittelte linksventrikuläre Ejektionsfunktion (LVEF) bestimmt werden kann, ist die Diagnose von HFPEF ein komplexes Verfahren, bei dem die Echokardiographie nur einen Mosaikstein der Diagnostik beisteuert. In der vorliegenden Arbeit werden neue echokardiographische und biochemische Parameter auf ihre Eignung untersucht, HFREF und HFPEF zu identifizieren und voneinander zu unterscheiden. Methode: Ausgewertet wurden Daten von 145 klinisch stabilen Patienten (64% männlich) mit einer Indikation zur Echokardiographie. In der Kontrollgruppe (herzgesund) waren 44 Patienten, eine HFREF zeigten 57 Patienten (davon 28 Pat. in der Subgruppe mit einer LVEF<30%). Eine HFPEF fand sich bei 44 Patienten. Erfasst wurden neben konventionellen echokardiographischen Messwerten die Parameter longitudinaler septaler Strain, Tissue tracking sowie septal, rechts- und linkslateral bestimmte Gewebedopplergeschwindigkeiten (TDI). Als Biomarker wurden MR-proANP, MR-proADM, Copeptin und Endothelin evaluiert (Assays: Thermofischer AG). Statistische Untersuchungen wurden mit SPSS (Version 12.0, Chicago, USA) durchgeführt. Diskussion: Zur Diagnose einer HFREF bleibt die Bestimmung der LVEF der Leitparameter; neue Parameter können bei Patienten mit HFREF beitragen, die Diagnose zu sichern und den Schweregrad der Dysfunktion zu differenzieren. Für die Diagnostik der HFPEF tragen die neuen Parameter über das bekannte E/E‘ und Strainmessungen hinaus nicht bei. Das wichtigste Ergebnis der Biomarkeranalyse ist, dass das MR-proADM als einziger der untersuchten Biomarker bei allen HF-Formen signifikant erhöht ist. In der Folge wird ein neues diagnostisches Verfahren als Kombination von LVEF-Messung und MR-proADM Bestimmung vorgeschlagen: Zeigt ein erhöhtes MR-proADM eine HF an, ergibt sich aus der LVEF Messung die Diagnose Herzinsuffizienz mit erhaltener oder reduzierter Ejektionsfraktion. Für die Etablierung dieser Methode sind weitere Untersuchungen notwendig.

Background: The evaluation of new diagnostic methods before their introduction into daily routine is part of their developmental process. Echocardiographic parameters and the assessment of cardiac biomarkers belong to the non- or minimally invasive methods of cardiac diagnostics. The diagnostic approach for patients suspected to suffer from heart failure (HF) intends to exclude non- cardiac causes for the symptoms and to differentiate between heart failure with preserved ejection fraction (HFPEF) and heart failure with reduced ejection fraction (HFREF). While HFREF is diagnosed by simple quantification of the left ventricular ejection fraction (LVEF) the diagnosis of HFPEF is more complex and echocardiography is only one part of the diagnostic process. This thesis evaluates novel echocardiographic and biochemic parameters concerning their applicability to detect and differentiate between HFREF and HFPEF. Method: Data from 145 clinically stable patients (64% male) with an indication for echocardiographic assessment were evaluated. The control group (no heart failure) consisted of 44 patients. 57 patients suffered from HFREF (subgroup with a LVEF<30% 28 pts.) and 44 patients presented with HFPEF. In addition to conventional echocardiographic parameters, septal strain, tissue tracking as well as septal, right-, and left-lateral derived TDI (tissue doppler imaging) tissue velocities were measured. Moreover, the biomarkers MR- proANP, MR-proADM, copeptin and endothelin were evaluated (assays: Thermofischer). Statistics were performed with SPSS8 V. 12.0, Chicago, USA). Discussion: The main marker to diagnose HFREF remains the LVEF. Novel parameters are useful to substantiate the diagnosis and to describe the severity of HFREF but do not contribute to diagnosing HFPEF beyond the established parameters E/E’ and longitudinal strain. The most important result of the analysis of biomarkers is the observation that MR-proADM is the only parameter which is elevated in both entities of HF. This suggests the feasibility of a novel diagnostic approach in HF patients by combining LVEF and MR-proADM: if an elevated concentration of MR-proADM indicates HF, simple assessment of the LVEF can differentiate patients with HFREF und HFPEF. Further studies are needed to confirm this approach.