Διερεύνηση των μεταβολών της συγκέντρωσης της καρδιακής τροπονίνης Ι (cTnl) στον ορό του αίματος σκύλων με ενδοκάρδωση των κολποκοιλιακών βαλβίδων

Abstract

Endocardiosis (myxomatous valve degeneration, degenerative valvular disease) is the most common condition among canine cardiac diseases, its frequency ranging from 75-80%. It is also the most frequent cause of cardiac insufficiency in dogs, representing almost 75% of all heart failure cases.Up to date the diagnosis of endocardiosis (MVD) was based on the findings of physical examination, electrocardiography and diagnostic imaging (thoracic radiographs, cardiac ultrasonography), which are not always helpful in selecting the appropriate treatment or establishing the case prognosis. In addition, some of these diagnostic tests are cost-prohibitive or not widely available in clinical practice.The use of specific biomarkers as an additional diagnostic tool for cardiac diseases of companion animals is rapidly expanding in clinical practice, as it has already been established for several other systemic abnormalities (i.e. renal, liver or endocrine disease). Currently the measurement of cardiac troponin I and T (cTnI, cTnT) in the serum of affected animals is recognized as a sensitive method for assessing myocardial insufficiency, regardless of its inciting cause, and has replaced previously used tests, such as the measurement of serum creatine kinase MB (CKMB) and lactic dehydrogenase 1 (LD1) isoenzymes.The objective of this study was to evaluate cTnI, total (CK) and myocardial creatine kinase (CKMB) changes in dogs with MVD and to correlate them with the clinical staging, the findings of other diagnostic investigation tests (arterial blood pressure, mean electrical cardiac axis, cardiac vertebral index and left ventricle fractional shortening) and the response to treatment. The serial determination of cTnI changes was of particular importance due to its high sensitivity and specificity in diagnosing heart disease in humans and companion animals. A total of 56 dogs, diagnosed with MVD were included in the study. According to the clinical signs, the findings of the initial diagnostic evaluation and a modified classification scheme, based on the guidelines of the International Small Animal Cardiac Health Council (1995), dogs were allocated into three groups: 22 dogs (39.28%) from the study population were allocated to group I (asymptomatic animals), 18 (32.14%) to group II (mild to moderate signs of congestive heart failure) and 16 (28.57%) to group III (severe signs of congestive heart failure). An age and breed matched control group (n=30) was used for comparison.In order to be included in the study dogs had to fulfill the following criteria: a) to have clinical signs compatible with MVD, the diagnosis of which was made by the detection of an auscultable regurgitant murmur and confirmed by 2-D echocardiography (thickened, nodular or prolapsing mitral valve leaflets), b) to have not been treated with cardiovascular medication c) to have not presented clinical signs and/or clinicopathological abnormalities indicative of a systemic disease, d) to test serologically and parasitologically negative for Dirofilaria immitis.Upon admission, all 56 dogs underwent a complete physical and cardiological examination. The overall clinical assessment was done by evaluating the presence and severity of several clinical signs (cough, exercise intolerance, syncope, weakness, dyspnea, tachypnea, orthopnea, cyanosis, abnormal lung sounds, weak femoral pulse, ascites, venous jugular pulse) and by applying a scoring system ranging from 0 to 3 (0-absent, 1-mild, 2-moderate, 3-severe). The total score for each of the dogs was calculated by adding the mean score of the two examiners for each clinical parameter.Diagnostic investigation also included the measurement of arterial blood pressure, electrocardiography, thoracic radiography and 2-D echocardiography. Arterial blood pressure was measured 5 consecutive times to obtain the mean value, in order to minimize the effects of physical stress. A standard six-lead electrocardiogram and two sets of thoracic radiographs (right lateral and ventrodorsal views) were obtained from each dog to search for arrhythmias and to calculate the vertebral heart score (VHS), respectively. A 2-D color Doppler echocardiogram was used to confirm the diagnosis and to assess the cardiac anatomical changes and left ventricular shortening fraction (LVSF).Blood samples (5 ml) were collected from all 56 dogs for CBC (whole blood), Dirofilaria immitis antigen detection and routine biochemistry (serum). A serum aliquot was also saved to measure the creatine kinase MB isoenzyme (CKMB) activity and cTnI concentration. The sample for the common laboratory parameters was processed immediately, whereas that reserved for CKMB and cTnI measurement was stored at -80oC until shipment, which was done approximately within 3 months for each sample batch. A complete urinalysis was also performed in all 56 dogs.The study lasted for six months and during this follow-up period of each of the dogs serum samples for biochemical testing were obtained every 15 days. Clinical progression and response to treatment were evaluated every 15 days whereas radiographic and echocardiographic reevaluation was done every two months.There were no significant differences upon comparison of the four study groups with respect to their breed, sex, age and body weight. Mean body weight changes were not significant in all groups throughout the study despite a decreasing tendency that was noted in group III dogs. In groups I and II there were no significant changes regarding the vertebral heart score (VHS) during the observation period, however a significant upwards trend in VHS values was seen in group III. With respect to the LVSF, there were no significant changes in all three animal groups throughout the 6-month period. Upon admission of the animals, CK activity exceeded the upper reference limit in one group III dog, which was the only abnormal value recorded through the entire study. In groups I and III there were no significant changes in CK activity during the study, in contrast to group II, where it decreased significantly. In the asymptomatic (group I) dogs CKMB was not different than in the clinically healthy controls. However, there was a significant decrease of CKMB activity within the first 2 weeks of the study in group III dogs. Despite the variations observed during the study period, no significant temporal changes could be noticed within any of the groups (Figure 2). An increased cTnI value was noticed in more than one-third (36.7%) of the asymptomatic dogs and in almost all the other dogs (group II-94.4%, group III-100%) at the beginning of the observation period. There was a significant decrease of cTnI values during the first two weeks of the study, mainly attributed to the changes observed in group III dogs and corresponding to the initiation of therapy and the clinical stabilization of the animals. In groups I and III no significant temporal changes could be detected despite the fluctuation of cTnI values throughout the observation period. In particular, in group III there was a sudden cTnI increase at time point 5 (2.5 months after the beginning of the study), caused by the sudden clinical deterioration in one of the animals, due to the rupture of mitral valve chordae tendinae and acute decompensation. By contrast there was steady and significant temporal increase of serum cTnI values in group II animals. Serum CKMB concentration was strongly and positively correlated with the severity of clinical signs only in group III. In contrast, cTnI was very strongly and positively correlated with the severity of clinical signs in all dog groups from the beginning and throughout the entire study period. Finally, upon evaluation of the association between changes in serum CKMB and cTnI concentration, a strongly positive correlation of the two parameters existed only in group III dogsIn conclusion, the serial measurement of cTnI in the serum of dogs with MVD is a useful tool in the long term management of cases and the monitoring of treatment response, because its concentration is readily affected from changes in the clinical presentation of the affected dogs. The diagnosis of heart failure will always depend on a comprehensive approach comprising history, clinical, laboratory and technical examinations, with cardiac biomarker testing representing just one important modality. The development of a blood test that detects and evaluates cardiac disease is an attractive prospective that could improve the long term management of such cases, identifying those for which further investigation or medical treatment is warranted.

Η ενδοκάρδωση των κολποκοιλιακών βαλβίδων (μυξωματώδης εκφύλιση των κολποκοιλιακών βαλβίδων, εκφυλιστική βαλβιδοπάθεια) είναι η συχνότερη καρδιοπάθεια του σκύλου, με ποσοστό εμφάνισης που φτάνει το 75-80 % στο σύνολο των περιστατικών με καρδιακή νόσο, αλλά και το συχνότερο αίτιο καρδιακής ανεπάρκειας στο ίδιο ζωικό είδος (περίπου το 75% των περιστατικών με καρδιακή ανεπάρκεια).Μέχρι σήμερα η διαγνωστική διερεύνηση των περιστατικών ενδοκάρδωσης στηρίζεται στα ευρήματα από τη κλινική εξέταση, τις ηλεκτροφυσιολογικές (ηλεκτροκαρδιογράφημα) και τις απεικονιστικές (ακτινογραφήματα του θώρακα, υπερηχογράφημα) εξετάσεις, που όμως δεν καθορίζουν πάντα με ακρίβεια το κλινικό στάδιο, την επιλογή του κατάλληλου θεραπευτικού σχήματος και την πρόγνωση του περιστατικού ενώ ταυτόχρονα πρόκειται για διαγνωστικές εξετάσεις χρονοβόρες, δαπανηρές και επιπλέον το υπερηχοκαρδιογράφημα δεν είναι πάντα διαθέσιμο. Έτσι, είναι προφανής η σημασία του καθορισμού ειδικών και αντικειμενικών διαγνωστικών παραμέτρων, παρόμοιων με εκείνους που χρησιμοποιούνται στη διερεύνηση άλλων παθολογικών καταστάσεων (π.χ ηπατοπάθειες, νεφροπάθειες, ενδοκρινοπάθειες). Σήμερα, στη κλινική καρδιολογία, οι καρδιακές τροπονίνες Ι και Τ (cTnΙ, cTnΤ) θεωρούνται από τις πλέον ειδικές παραμέτρους για τη διάγνωση της ανεπάρκειας του μυοκαρδίου, ανεξάρτητα από την αιτιολογία της και έχουν αντικαταστήσει τις εργαστηριακές εξετάσεις που χρησιμοποιούνταν στο παρελθόν, όπως ο προσδιορισμός της δραστικότητας των ισοενζύμων MB της κρεατινικής κινάσης (CKMB) και LD1 της γαλακτικής αφυδρογονάσης (LD). Αντικείμενο της έρευνας μας ήταν να προσδιοριστούν και να αξιολογηθούν οι διαχρονικές μεταβολές στις τιμές ορισμένων καρδιακών βιοχημικών δεικτών, και συγκεκριμένα της CK, του καρδιακού της ισοενζύμου CKMB και της cTnI, στον ορό του αίματος σκύλων με ενδοκάρδωση, με σκοπό να διερευνηθεί η πιθανή τους συσχέτιση με το κλινικό στάδιο, τα ευρήματα άλλων διαγνωστικών εξετάσεων (μέτρηση της αρτηριακής πίεσης, υπολογισμός του ισοηλεκτρικού άξονα της καρδιάς, του καρδιακού σπονδυλικού δείκτη και του κλάσματος βράχυνσης της αριστερής κοιλίας), την ανταπόκριση στη θεραπευτική αγωγή και την πρόγνωση των περιστατικών. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον είχε η καταγραφή των μεταβολών της cTnI, λόγω της τεκμηριωμένης μεγάλης ειδικότητας και ευαισθησίας της στη διάγνωση των καρδιοπαθειών στον άνθρωπο και τα ζώα συντροφιάς, που για πρώτη φορά μελετήθηκε σε συγκεκριμένο αριθμό σκύλων που έπασχαν από το ίδιο νόσημα και για μεγάλο χρονικό διάστημα (6 μήνες). Στη μελέτη μας συμπεριλήφθηκαν συνολικά 56 σκύλοι με ενδοκάρδωση των κολποκοιλακών βαλβίδων, οι οποίοι χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες. Οι ομάδες αυτές καθορίστηκαν με βάση τα κλινικά στάδια που προτείνονται από το International Small Animal Cardiac Health Council, τα οποία τροποποιήθηκαν για τις ανάγκες της μελέτης (ISACHC 1995). Η πρώτη ομάδα (Ομάδα Α, n= 22, στάδιο Ι) περιλάμβανε ασυμπτωματικούς σκύλους, στους οποίους η υποψία της διάγνωσης της ενδοκάρδωσης ανέκυπτε τυχαία με τη διαπίστωση καρδιακού φυσήματος ή αρρυθμίας στη διάρκεια της εξέτασής τους για άλλους λόγους, χωρίς ή με ήπια καρδιομεγαλία. Στη δεύτερη ομάδα (Ομάδα B, n= 18, στάδιο ΙΙ) κατατάχθηκαν οι σκύλοι που εμφάνιζαν ήπιας ως μέτριας έντασης συμπτώματα Συμφορητικής Καρδιακής Ανεπάρκειας (ΣΚΑ, Συντομογραφίες επιστημονικών όρων, σελ. 213) (εύκολη κόπωση, βήχας, ταχύπνοια, δύσπνοια, ασκίτης) που εκδηλώνονταν ύστερα από περιορισμένη κινητική δραστηριότητα ή ακόμη και στην ανάπαυση. Στην τρίτη ομάδα (Ομάδα Γ, n= 16, στάδιο ΙΙΙ) συμπεριλήφθηκαν οι σκύλοι με σοβαρά συμπτώματα ΣΚΑ (έντονη δύσπνοια, πνευμονικό οίδημα, ασκίτης, έντονη μυϊκή αδυναμία, κυκλοφορική καταπληξία), που εκδηλώνονταν ακόμη και κατά την ανάπαυση.Ως πληθυσμός αναφοράς (μάρτυρες) χρησιμοποιήθηκαν 30 υγιείς σκύλοι που αποτέλεσαν την ομάδα Δ. Για τη συμμετοχή τους στη μελέτη, οι σκύλοι θα έπρεπε να πληρούν τα παρακάτω κριτήρια: 1. Να εμφάνιζαν κλινική εικόνα συμβατή με εκείνη της ενδοκάρδωσης, η διάγνωση της οποίας να είχε επιβεβαιωθεί με το υπερηχοκαρδιογράφημα.2. Να μην τους είχε γίνει οποιουδήποτε είδους θεραπεία, ανεξάρτητα από τη διάρκεια, το είδος και τη δοσολογία των φαρμάκων.3. Να μην εμφάνιζαν συμπτώματα οποιουδήποτε άλλου συστηματικού νοσήματος.4. Να μην έπασχαν από διροφιλαρίωση (τα αποτελέσματα των ορολογικών και παρασιτολογικών τους εξετάσεων για τη Dirofilaria immitis να ήταν αρνητικά).Η μελέτη κάθε περιστατικού ολοκληρωνόταν σε 6 μήνες. Οι ασθενείς σκύλοι, κατά την πρώτη προσκόμισή τους στην κλινική, εντάσσονταν σε μία από τις τρεις ομάδες μελέτης με βάση τη συμπτωματολογία τους. Την ίδια στιγμή γινόταν η αιμοληψία για πλήρη αιματολογική και βιοχημική εξέταση στον ορό του αίματος, ορολογική και παρασιτολογική εξέταση για Dirofilaria immitis και μέτρηση της δραστικότητας της CK, της CKMB και της συγκέντρωσης της cTnI, η ανάλυση δείγματος ούρων, η μέτρηση της αρτηριακής πίεσης, η λήψη ηλεκτροκαρδιογραφήματος και ακτινογραφημάτων θώρακα ή και κοιλίας, και η υπερηχοτομογραφική εξέταση της καρδιάς ή και του ήπατος. Η βαθμολόγηση της έντασης καθεμιάς από τις ποιοτικού χαρακτήρα παραμέτρους που προέκυπταν από τα αποτελέσματα της κλινικής εξέτασης και των υπολοίπων διαγνωστικών εξετάσεων, γινόταν υποκειμενικά από δύο διαφορετικούς εξεταστές με βάση την κλίμακα 0 – 3 (0: απουσία, 1: ήπιου βαθμού, 2: μέτριου βαθμού, 3: έντονου βαθμού) και το τελικό αποτέλεσμα διαμορφώθηκε από το μέσο όρο των δύο εκτιμήσεων, χωρίς στρογγυλοποίηση. Ο βαθμός έντασης της συνολικής κλινικής εικόνας του κάθε σκύλου υπολογίστηκε με βάση το άθροισμα του βαθμού έντασης των επιμέρους παθολογικών παραμέτρων που συνυπήρχαν σε διάφορους αριθμούς και συνδυασμούς. Σε ό,τι αφορά τις αντίστοιχες ποσοτικού τύπου παραμέτρους, αυτές συμμετείχαν στη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων ως απόλυτες τιμές. Μετά την πρώτη εξέταση και για 6 μήνες οι σκύλοι επανεξετάζονταν σε δεκαπενθήμερα διαστήματα (χρονικές στιγμές 2 έως 13), προκειμένου να αξιολογηθεί η εξέλιξη της κλινικής τους εικόνας. Επιπλέον γινόταν και μία αιμοληψία για τη διενέργεια αιματολογικής εξέτασης, για τον προσδιορισμό των βασικών και των ειδικών βιοχημικών παραμέτρων (CK, CKMB, cTnI) στον ορό του αίματος. Στο ίδιο χρονικό διάστημα αλλά κάθε δύο μόνο μήνες (χρονικές στιγμές 5, 9, 13), επαναλαμβανόταν επιπλέον η μέτρηση της αρτηριακής πίεσης, η λήψη ηλεκτροκαρδιογραφήματος και ακτινογραφημάτων θώρακα και το υπερηχοκαρδιογράφημα.Κατά τη σύγκριση των 4 ομάδων (συμπεριλαμβανομένης και της ομάδας Δ των μαρτύρων) δεν ανιχνεύτηκαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές ως προς την ηλικία, το φύλο, τη φυλή και το σωματικό βάρος. Ο μέσος όρος του σωματικού βάρους παρέμεινε σταθερός στις ομάδες Α και Β και εμφάνισε προοδευτική αλλά μη σημαντική μείωση στην ομάδα Γ.Από τη μελέτη της μεταβολής της έντασης των συμπτωμάτων των σκύλων σε όλες τις χρονικές στιγμές (t1 έως t13), παρά τις τυχαίες διακυμάνσεις, σε καμία ομάδα δεν εντοπίστηκε στατιστικά σημαντική τάση.Από την καταγραφή των τιμών των παραμέτρων της αρτηριακής πίεσης (συστολική αρτηριακή πίεση, διαστολική αρτηριακή πίεση, πίεση σφυγμού, μέση αρτηριακή πίεση) δεν υπήρξε στατιστικά σημαντική τάση στο χρόνο, ούτε και συσχέτισή τους με τις τιμές των CK, CKMB και cTnI. Σε καμία ομάδα, παρά τις τυχαίες διακυμάνσεις, δεν εντοπίστηκε στατιστικά σημαντική τάση στη συχνότητα των καρδιακών παλμών, ενώ υπήρξε σημαντική διαφοροποίηση των ομάδων Β και Γ από την Α. Από τον υπολογισμό της τιμής του μέσου ισοηλεκτρικού άξονα, σε καμία ομάδα δεν εντοπίστηκε στατιστικά σημαντική τάση αλλά ούτε και συσχέτιση με τις τιμές των CK και CKMB. Κατά την ακτινολογική διερεύνηση του θώρακα και από τον υπολογισμό της τιμής του καρδιακού σπονδυλικού δείκτη δεν υπήρχε στατιστικά σημαντική τάση στις ομάδες Α και Β, ενώ στην ομάδα Γ εντοπίστηκε σημαντική ανοδική τάση. Παράλληλα εντοπίστηκε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση των ομάδων Β και Γ από την Α. Στην ομάδα Β οι μεταβολές αυτές συσχετίστηκαν θετικά με τις αντίστοιχες της τιμής της cTnI σε όλη τη διάρκεια της μελέτης. Στο υπερηχοκαρδιογράφημα και από τον υπολογισμό της τιμής του κλάσματος βράχυνσης της αριστερής κοιλίας (% F/S), σε καμία ομάδα, παρά τις τυχαίες διακυμάνσεις, δεν εντοπίστηκε διαχρονικά σημαντική τάση, ενώ τις χρονικές στιγμές 5, 9 και 13 οι ομάδες Β και Γ διαφοροποιήθηκαν από την Α. Παράλληλα, ενώ δεν υπήρξε σημαντική συσχέτιση με τη δραστικότητα των CK και CKMB, στην Ομάδα Α διαπιστώθηκε πάρα πολύ ισχυρή, αρνητική και σημαντική διαχρονική συσχέτιση με την cTnI. Η δραστικότητα της CK ήταν αυξημένη στην αρχή της μελέτης μόνο σε ένα (1/16, 6.25%) σκύλο της ομάδας Γ. Στις ομάδες Α και Γ δεν υπήρξε σημαντική διαχρονική μεταβολή της, ενώ στην ομάδα Β παρατηρήθηκε έντονη και στατιστικά σημαντική πτωτική τάση. Όμως, υπήρξε πολύ ισχυρή, θετική στατιστική συσχέτιση μεταξύ της τιμής της και της κλινικής εικόνας στην Ομάδα Γ σε βάθος χρόνου. Αρχικά (χρονική στιγμή 1) η τιμή του ισοενζύμου ΜΒ της κρεατινικής κινάσης ήταν υψηλότερη σε ένα ζώο της ομάδας Α, σε ένα της Β και σε 9 ζώα της Γ. Σε καμία ομάδα δεν εντοπίστηκε σημαντική διαχρονική τάση στο χρόνο και θετική συσχέτιση με την ένταση των συμπτωμάτων υπήρξε μόνο στην ομάδα Γ. Στην ομάδα των μαρτύρων η τιμή της cTnΙ στον ορό του αίματος καταγράφηκε από <0,006 (κατώτερη του ορίου ευαισθησίας της μεθόδου ανάλυσης) έως 0,053 μg/L. Στα υπό μελέτη ζώα η cTnI ήταν αυξημένη σε 8 (8/22, 36.36%) ζώα της ομάδας Α, σε 17 της Β (17/18, 94.44%) και σε όλα (16/16, 100%) της Γ. Στις ομάδες Α και Γ δεν εντοπίστηκε σημαντική διαχρονική τάση, ενώ ακριβώς το αντίθετο ίσχυε για την ομάδα Β. Αρχικά υπήρξε σημαντική διαφοροποίηση στην τιμή της cTnI της ομάδας Γ από τη Β και την Α, και όλων των ομάδων σε σύγκριση με τους μάρτυρες. Ακόμη, διαπιστώθηκε ισχυρή και στατιστικά σημαντική συσχέτιση της cTnI και της έντασης των συμπτωμάτων σε όλες τις ομάδες σε όλη τη διάρκεια της μελέτης. Αναφορικά με τη συσχέτιση μεταξύ της cTnI και της CKMB στον ορό του αίματος, διαχρονικά ισχυρή, θετική και στατιστικώς σημαντική συσχέτιση διαπιστώθηκε μόνο στην Ομάδα Γ.Τα κυριότερα συμπεράσματα που προέκυψαν από τη μελέτη αυτή είναι τα εξής:1.Η μέτρηση της συγκέντρωσης της cTnI στον ορό του αίματος σκύλων με ενδοκάρδωση των κολποκοιλιακών βαλβίδων μπορεί να συμβάλλει σημαντικά στη διάγνωση του σταδίου της καρδιακής ανεπάρκειας, αφού μεταβάλλεται ανάλογα με την ένταση των συμπτωμάτων, ακόμη και μετά από τη χορήγηση της θεραπείας που αμβλύνει την έντασή τους. Η παράμετρος αυτή μπορεί ακόμη να χρησιμοποιηθεί για τη διαχρονική εκτίμηση της ανταπόκρισης των σκύλων με ενδοκάρδωση στη θεραπεία, αφού μεταβάλλεται άμεσα και παράλληλα με την εξέλιξη των συμπτωμάτων (βελτίωση ή επιδείνωση).Η διάγνωση, η θεραπευτική προσέγγιση και η μακροχρόνια παρακολούθηση των σκύλων με ενδοκάρδωση στηρίζονται πάντα στην κλινική εικόνα, τις εργαστηριακές και τις απεικονιστικές εξετάσεις και στο πλαίσιο αυτό ο προσδιορισμός εξειδικευμένων καρδιακών βιοχημικών δεικτών, όπως η cTnI μπορεί να συμβάλλει ουσιαστικά στη συνολική εκτίμηση του περιστατικού