Natriuretické peptidy je pojem pro skupinu látek s obdobnou strukturou a funkcí. Systém natriuretických peptidů (cerebro-kardio-renální osa) je jeden z významných regulačních systémů, která se podílí na řízení plazmatického objemu, krevního tlaku a ovlivňuje řadu dalších pochodů. Do skupiny patří
· atriální natriuretický peptid (ANP, atrial natriuretic peptide), uvolňovaný ze srdečních síní, s diuretickými, natriuretickými a vazodilatačními účinky,
· natriuretický peptid typu B (BNP, brain natriuretic peptide), uvolňovaný zejména ze svaloviny srdečních komor, s podobnými účinky jako ANP,
· natriuretický peptid typu C (CNP, C-type natriuretic peptide), přítomný v centrálním nervovém systému a endotelu cév, pravděpodobný neurotransmiter, s možnými vazodilatačními a minimálními natriuretickými účinky a
· urodilatin, s výraznými natriuretickými účinky, lokálně produkovaný a působící v ledvinách,
· natriuretický peptid typu D (DNP, Dendroaspis natriuretic peptide) byl izolován z jedu hada Mamby zelené, Dendroaspis Angusticeps).
PNP, VNP a další natriuretické
peptidy
Byly
izolovány z jedu hadů (v případě
PNP z jedu Pseudocerastes persicus), případně z jiných
živočichů (japonský úhoř v případě VNP, ze srdečních komor). PNP je složen
z 37 aminokyselin, má typický 17-ti členný kruh. PNP při experimentální
aplikaci v animálním modelu zvyšuje diurézu a snižuje krevní tlak.
Inhibuje agregaci trombocytů. Působí prostřednictvím cGMP. Další natriuretrické
peptidy byly izolovány z jedu rodu Oxyuranus, mají kolem 35 – 39
aminokyselin, opět s 17-ti členným kruhem.
Všechny natriuretické
peptidy v aktivní formě (ANP, urodilatin, BNP, CNP, DNP) mají část řetězce
uspořádán cyklicky (17 aminokyselin). Tím se odlišují od dalších látek s natriuretickou
aktivitou, které mohou mít obdobné účinky (např. adrenomedulin), ale jejich struktura
neobsahuje typický 17-ti aminokyselinový kruh.
Kromě uvedených látek existuje řada prekurzorů a štěpných produktů, z nichž některé mají diagnostický význam. Jedná se zejména o NT-proBNP, hormonálně neaktivní fragment proBNP.
|
Vlastnost |
ANP |
BNP |
CNP |
|
synonyma |
atriální natriuretický hormon, ANH,
natriuretický peptid typu A, cardiodilatin, atriální natriuretický peptid
(faktor), ANF, proANP(99-126) |
natriuretický peptid typu B, brain
natriuretic peptide, mozkový natriuretický peptid |
natriuretický peptid typu C |
|
gen hormonu |
1p36.2 |
|
|
|
preprohormon |
PreProANP |
PreProBNP |
PreProCNP |
|
prohormon |
ProANP, 126 aminokyselin |
ProBNP, 108 aminokyselin |
ProCNP, 126 aminokyselin |
|
počet aminokyselin aktivního hormonu |
28 |
32 |
22/29/53 |
|
molekulová hmotnost (g/mol) |
3078 |
3462 |
2198 |
|
místo syntézy |
srdeční předsíně, srdeční komory, GIT,
plíce,ledviny, mozek, nadledviny |
srdeční předsíně, srdeční komory, mozek,
nadledviny |
endotel, centrální nervový systém, ledviny |
|
hlavní účinek |
vazodilatace, diuréza, natriuréza, přímá
inhibice sekrece aldosteronu v nadledvině, inhibice sekrece reninu v
ledvinách |
vazodilatace, diuréza, natriuréza,
renoprotektivní účinek |
vazodilatace, diuréza (?) |
|
mechanismus účinku |
prostřednictvím cGMP |
prostřednictvím cGMP |
prostřednictvím cGMP |
|
poločas eliminace |
30 – 300 s (Vesely: 2,5 – 3,5 minuty) |
22 minut |
|
|
Vlastnost |
Urodilatin |
DNP |
PNP |
|
synonyma |
proANP(95-126) |
natriuretický peptid typu D, Dendroaspis
natriuretic peptide |
natriuretický peptid PNP |
|
gen hormonu |
1p36.2 |
nebyl lokalizován |
|
|
preprohormon |
PreProANP |
|
|
|
prohormon |
ProANP, 126 aminokyselin |
? |
|
|
počet aminokyselin aktivního hormonu |
32 |
38 |
37 |
|
molekulová hmotnost (g/mol) |
3503 |
4191 |
3944 |
|
místo syntézy |
výlučně ledviny – distální tubulus |
srdeční předsíně, srdeční komory, mozek? |
|
|
hlavní účinek |
vazodilatace, diuréza, natriuréza |
vazodilatace, diuréza, natriuréza, toxin
(Dendroaspis angusticeps) |
vazodilatace, diuréza, natriuréza, toxin
(Pseudocerastes persicus), inhibice agregace trombocytů |
Z historického
hlediska je důležitý popis granulí v cytoplazmě atriálních myocytů v roce
1956, jejich význam v té době ale nebyl známý, a prioritní publikace Licharduse
z roku 1966 o faktoru z myokardu s natriuretickými účinky. Historie
ANP a natriuretických peptidů obecně se datuje ale od roku 1985, kdy byl ANP
poprvé detailně popsán DeBoltem. Natriuretický peptid typu B byl poprvé
izolován z vepřového mozku a odtud pochází jeho jméno. Teprve později byl
izolován z vepřového, krysího a lidského srdce. Právě jeho původ z myocytů
srdečních komor má dnes největší diagnostický, prognostický i terapeutický
význam. Koncem osmdesátých let se objevuje struktura urodilatinu a
z přelomu osmdesátých a devadesátých let pochází většina prvních prací o
CNP.
Receptory natriuretických peptidů byly popsány na membránách různých buněk. Typ receptoru A je určen pro ANP a BNP a označuje se ANP-RGC(A), typ B je určen pro CNP a označuje se ANP-RGC(B), oba mají guanylátcyklázovou aktivitu. Receptor bez guanylátcyklázové aktivity se označuje jako typ C a slouží pro eliminaci ANP, BNP a CNP z cirkulace (clearancový receptor).
Hlavním účinkem natriuretických peptidů je natriuréza a diuréza, způsobená
zvýšením glomerulární filtrace a zvýšením frakční exkrece sodného kationu
v ledvinových tubulech. Natriuretické peptidy působí prostřednictvím
receptorů v ledvinách, cévách, mozku a dalších orgánech. Cílovými buňkami
pro natriuretické peptidy v ledvinách jsou svalové buňky vas afferens
(vazodilatační efekt), svalové buňky vas efferens (ovlivnění vazokonstrikce),
mezangiální buňky (relaxace, zvýšení filtrace), buňka proximálního tubulu
(poměrně malý vliv, pouze za předpokladu vlivu systému
renin-angiotenzin.aldosteron nebo městanavého srdečního selhání), buňky Henleho
kličky, buňky distálního tubulu a buňky sběrného kanálku.
V ledvinách natriuretické peptidy obecně zvyšují diurézu a
natriurézu, zvyšuje se frakční exkrece sodného kationtu, v moči se po
zvýšení cirkulujících koncentrací objevuje zvýšené množství cGMP, zvyšuje se
glomerulární filtrace, urodilatin způsobuje vazodilataci vas afferens a
vazokonstrikci vas efferens.
Natriuretické peptidy působí protektivně na kardiovaskulární systém.
Působí vazodilatačně, zvyšují srdeční index, snižují centrální žilní tlak.
V plicích snižují střední tlak a tlak po zaklínění v plícnici, působí
bronchodilatačně. Jsou přirozenými antagonisty systému
renin-angiotenzin-aldosteron. Prokazatelně snižují sekreci reninu a aldosteronu
a v mozku vedou ke snížení uvolnění ADH. Kromě toho mají řadou dalších
účinků, například snižují NF-κB, snižují TNFalfa, inhibují aktivitu
makrofágů a mohou vykazovat
antimikrobiální efekt.
Odběr na stanovení ANP, BNP a případně dalších
natriuretických peptidů a jejich fragmentů má tři základní požadavky. Prvním je
poloha vleže před odběrem, druhým použití protisrážlivého činidla (EDTA
v běžném množství, jako se používá pro vyšetření krevního obrazu, lze
použít komerčně dostupné odběrové nádobky) s přídavkem stabilizátoru
(aprotinin v množství 500 kalikreinových jednotek na 1 ml krve, lze použít
injekční Trasylol, případně Antilysin) a konečně třetím požadavkem je okamžité
zchlazení vzorku ihned po odběru, separace plazmy v chlazené centrifuze do
15 (nejdéle 30) minut od odběru a zmražení stabilizované plazmy ihned po
získání plazmy centrifugací. Pro skladování postačuje teplota -20 stupňů
Celsia, i když by zcela spolehlivé bylo skladování při -70 stupních
Celsia. Protože je odpověď ANP a BNP na
akutní oběhové poruchy podobná, doporučuje se odběr např. po infarktu myokardu
kolem 3. dne po přijetí nemocného. Obecně
se za stabilnější považuje BNP a některé fragmenty ANP. Preanalytická
problematika nejčastěji stanovovaných fragmentů (fragment 31-67, případně
pre-ANP 1-98) je totožná s ANP a BNP.
Vysokoui stabilitu vykazuje NT-proBNP a proto je možné jej stanovit
z běžně odebrané krve.
Možnosti stanovení,
referenční a rozhodovací meze, jednotky
Diskuse o referenčních hodnotách, cut-off
hodnotách pro medicínské rozhodování a o používaných jednotkách stanovení není
uzavřena, přičemž u jednotek se jedná o obtížně pochopitelné důvody. Vzhledem
k tomu, že se jedná o látky se známou primární strukturou a známou
molekulovou hmotností, má přednost vyjadřování v molárních jednotkách,
doporučené jsou pmol/l (pikomoly na litr). Řada výrobců uvádí ale zejména
hmotnostní koncentraci v pg/ml (číselně stejné jako ng/l). V současné
době probíhá poměrně významná unifikace výrobců souprav na stanovení BNP směrem
k „referenční“ soupravě Triage Biosite, stanovení NT-proBNP je původně unikátní
souprava firmy Roche, nyní dostupná i u firmy Dade Behring. Referenční a
rozhodovací meze většina výrobců postupně optimalizuje, takže se lze setkat
s heterogenitou nejen mezi výrobci (což je logické), ale i mezi šaržemi. U
některých souprav se referenční meze neuvádějí a jsou pouze doporučené
rozhodovací (cut-off) limity.
Údaje pro přepočty koncentrací mezi látkovou
a hmotnostní koncentrací
|
Peptid |
Molekulová
hmotnost (g/mol) |
Koncentrace
v pmol/l odpovídající 1 pg/ml |
|
ANP |
3081 |
0,325 |
|
BNP |
3460 |
0,289 |
|
NT-proBNP |
8457 |
0,118 |
Příklad: pacient má koncentraci BNP 550
pg/ml, to odpovídá 550 x 0,289, tedy 159 pmol/l. Pacient má koncentraci BNP 200
pmol/l, to odpovídá 200/0,289, tedy 692 pg/ml.
Pro stanovení ANP je u nás dostupná souprava
firmy Shionogi s horní referenční
mezí do 14 pmol/l. Souprava stejné firmy pro stanovení BNP má horní referenční
mez 5,3 pmol/l, zhruba podobné údaje platí pro soupravu firmy Bayer (muži do
5,8 pmol/l, ženy do 8,7 pmol/l). Referenční meze soupravy firmy Abbott se
postupně optimalizují, například u pacientů ve třídě NYHA I jsou průměrné
koncentrace BNP 52 pmol/l. Systém Biosite BNP je určen pro použití na klinických odděleních nebo
v ordinacích lékařů a doporučuje se u něho rozhodovací limit 28,9 pmol/l
(100 ng/l). Pod tímto limitem je srdeční selhání prakticky vyloučeno, naopak je
vysoce pravděpodobné při překročení hodnoty 145 pmol/l (500 ng/l). Stanovení
NT-proBNP uvedla na diagnostický trh firma Roche jako první automatizované
stanovení. Referenční meze se postupně optimalizovaly a pohybují se okolo
hodnot 20 – 30 pmol/l, jako limit pro vyloučení srdeční dysfunkce se pro
obě pohlaví uvádí hodnota 14,8 pmol/l (125 ng/l), případně 11,8 pmol/l (100
ng/l) pro muže a 17,7 pmol/l (150 ng/l) pro ženy. Nově dodávaná souprava pro
stanovení NT-proBNP firmy Dade Behring využívá stejný rozhodovací limit 14,8
pmol/l (125 ng/l) pro věk do 75 let.
Vliv a pohlaví věku na zvýšení NP
Při interpretaci koncentrací natriuretických
peptidů je nutné zohlednit tři faktory: věk, pohlaví a použitý diagnostický
postup. Se stoupajícím věkem se snižuje efektivita renální eliminace a lze
předpokládat, že s věkem klesá i metabolická aktivita degradačních
endopeptidáz, byla rovněž prokázána snížená aktivita clearancových receptorů na
trombocytech a předpokládá se také věkem podmíněná odchylka aktivity dalších
metabolizujících enzymů. Ve vyšším věku lze rovněž předpokládat nejen změnu
syntézy natriuretických peptidů, ale také
sníženou efektivitu signální dráhy. Může dojít k nižší syntéze cGMP
po stimulaci receptoru hormonem a následná nižší odpověď na cirkulující
koncentraci hormonu vyvolá nutnost zvýšené produkce BNP a ostatních peptidů
obecně. Ve vyšším věku také jako alternativa přichází vyšší potřeba
antagonistického působení proti zvyšující se aktivitě ACE, která je u starších
osob. Zvýšené koncentrace natriurtických peptidů u žen se vysvětlují vyšší
estrogenní aktivitou, tento fakt je podpořen zvýšením peptidů při substituci
estrogenů.
Diagnostický
význam natriuretických peptidů spočívá v posouzení rizika u osob se
srdečním selháváním, případně u nemocných léčených inhibitory
angiotensin-konvertujícího enzymu. U nemocných se srdečním selháváním
jsou zvýšené koncentrace natriuretických peptidů součástí regulačního mechanismu,
při kterém distenze stěny síní (v počátečním stadiu selhávání) a později komor
(při výraznějším selhávání) stimuluje srdeční myocyty k syntéze ANP a BNP.
Vztah natriuretických peptidů
k srdečnímu selhávání je nepochybný jak pro ANP, tak pro BNP. Jejich
korelace není lineární vzhledem k větší progresi růstu koncentrací BNP (v
porovnání s ANP) u více vyjádřených forem srdečního selhávání . Přes
relativně uspokojivou korelaci obou peptidů se ale udává, že BNP je lepší
ukazatel než ANP pro diskriminaci normálních osob a nemocných s různým stupněm
srdečního selhávání. Objektivizace role natriuretických peptidů se obvykle
provádí posouzením vztahu k ejekční frakci levé komory (EFLK) , kdy se
s klesající hodnotou ejekční frakce levé komory očekává vzestup koncentrace
natriuretických peptidů. V literatuře
lze nalézt korelační koeficienty pro vztah mezi natriuretickými peptidy a EFLK
mezi -0,618 až -0,785 u ANP a v podobném pásmu (od -0,638 do -0,745) se
pohybují údaje o korelaci mezi BNP a EFLK. Negativní korelace mezi BNP a LVEF
se popisuje u nemocných s různými chorobami: po infarktu myokardu, u dilatační
kardiomyopatie a u chlopenních chorob. Je však i práce zpochybňující závislost
koncentrace BNP na LVEF. Vztah k zařazení nemocných podle
klasifikace NYHA je popisován zejména u prekurzoru ANP (proANP 31-67), který by měl být schopen odlišit zdravé osoby od osob
s NYHA I., kde u části nemocných nemusí být ANP (nebo BNP) zvýšen.
Prognostický význam zejména po akutním infarktu myokardu má především BNP, je vztah mezi zvýšením BNP v plazmě a velikostí infarktového ložiska. Přestože je závislosti nutné dále studovat, je pravděpodobně možné systolickou dysfunkci levé komory pomocí BNP velmi dobře odhadovat jak u hospitalizovaných, tak v populačním screeningu. Indikace a kontrola terapie inhibitory ACE je další významnou oblastí, kde se stanovení koncentrace BNP může uplatnit.
Indikačními oblastmi jsou (zejména BNP a NT-proBNP)
Systém
natriuretických peptidů
ANP
(Atriální natriuretický peptid)
Natriuretické
peptidy: diagnostické použití
Natriuretické
peptidy: enzymová degradace
Natriuretické
peptidy: fragmenty
Natriuretické
peptidy: terapeutické použití
Receptory
natriuretických peptidů
Antonín Jabor