Gli enzimi cardiaci sono alcune proteine che si trovano nelle fibre muscolari del cuore. Gli enzimi cardiaci sono proteine contenute nelle cellule del cuore. In condizioni normali, queste molecole sono presenti in piccole concentrazioni nel sangue. In condizioni normali, i suddetti enzimi sono rilevabili nel sangue solo in concentrazioni minime; tuttavia, quando i miociti del cuore subiscono un danno o uno stress significativo, questi enzimi vengono rilasciati in circolo in quantità significativamente elevate.
La necrosi di estese zone di miocardio determina l'innalzamento dei livelli sierici degli enzimi cardiaci in misura significativa. La loro valutazione può essere utilizzata anche per determinare il rischio di sviluppare una di queste patologie o per monitorare i pazienti in cui si sospettano tali condizioni. La misura degli enzimi cardiaci è quindi utile come supporto nel diagnosticare l'infarto miocardico e la sindrome coronarica acuta, due patologie associate a un insufficiente apporto di sangue al cuore.
Quali sono gli enzimi cardiaci e la loro funzione?
Gli enzimi cardiaci rivestono interesse clinico come marcatori di lesione miocardica, in quanto riflettono la presenza di necrosi. In presenza di una sofferenza del muscolo, vengono rilasciate nel sangue quantità aumentate di CK, entro poche ore. Cosa sono gli enzimi? Ecco alcuni degli enzimi cardiaci più importanti:
- Creatina chinasi-MB (CK-MB): è una particolare forma dell'enzima, che si trova principalmente nel muscolo cardiaco.
- Troponine: sono proteine che si trovano nel muscolo scheletrico e cardiaco. Le troponine cardiache sono isoforme enzimatiche specifiche del cuore e, normalmente, i livelli circolanti nel sangue sono molto bassi.
- Mioglobina: insieme alla troponina, questa proteina rappresenta uno dei marcatori più utilizzati per confermare o escludere un eventuale danno al cuore.
- Lattato deidrogenasi (LDH): enzima che si trova nella maggior parte delle cellule dell'organismo.
- Aspartato aminotransferasi (AST o GOT): enzima che si trova nelle cellule dell'organismo, ma è prevalente nel miocardio e nel fegato, e in minor concentrazione, in reni e muscoli.
Troponine
Le troponine sono enzimi di natura proteica presenti nel tessuto muscolare striato scheletrico e in quello liscio cardiaco. Esse controllano l'interazione calcio mediata di actina e miosina (miofibrille muscolari). Nel corso di infarto miocardico acuto, la troponina I presenta una specificità più elevata rispetto all'isoforma T (la prima può essere dosata dopo 10 minuti dall'evento patologico, mentre la seconda può essere riscontrata nel siero dopo circa due ore). Le troponine sono classificate in tre subunità molecolari: TnC (Troponina C), TnT (Troponina T) e TnI (Troponina I).
La presenza di un elevato valore della creatina chinasi può essere riconducibile a cause eterogenee, tra cui l'affaticamento (es. sforzi fisici, intenso allenamento sportivo ecc.), le malattie muscolari (come la distrofia) o l'infarto del miocardio. Valori elevati di AST nel sangue possono essere osservati anche in seguito a traumi e malattie muscolari. L'aumento della concentrazione degli enzimi cardiaci nel sangue o in altri liquidi biologici contribuisce a determinare la presenza di un danno miocardico conseguente a prolungata ischemia tissutale, oltre a stabilirne l'entità.
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Le evidenze scientifiche dimostrano che, a prescindere dalla patologia principale di cui soffrono, i pazienti con valori elevati di troponina sono maggiormente a rischio di eventi cardiaci maggiori ed altri possibili esiti sia nel breve che nel lungo termine. L'analisi della concentrazione plasmatica di questi enzimi cardiaci specifici consente di valutare pertanto lo stato di salute del cuore. Raggiunto il picco dopo 4-24 ore, rimangono elevate per 1-3 settimane.
In pazienti sani, senza particolari patologie, i livelli di troponina nel sangue dovrebbero essere così bassi da non poter essere misurati. Livelli ematici alti di troponina sono, generalmente, il principale indicatore di un danno a carico del miocardio. L’incremento dei livelli di troponina avviene nelle prime tre o quattro ore di distanza dal danno.
Mioglobina
Quando la mioglobina aumenta, significa che c'è stato un danno recente al cuore o a un altro tessuto muscolare. I livelli di mioglobina iniziano ad aumentare entro 2-4 ore dall'attacco cardiaco, raggiungendo alti livelli nelle 8-12 ore successive; generalmente, i valori tornano normali il giorno successivo all'evento patologico. Di conseguenza, l'esame è usato per aiutare ad escludere un attacco cardiaco in pronto soccorso. Un aumento dei valori della mioglobina si può riscontrare anche in caso di traumi, interventi chirurgici o miopatie, come la distrofia muscolare.
Lattato deidrogenasi (LDH)
L'incremento della LDH può avvenire in tutte le condizioni patologiche caratterizzate dallo sviluppo di un danno cellulare irreversibile (necrosi), con perdita del contenuto citoplasmatico. Nel corso di un infarto miocardico acuto, l'incremento della concentrazione sierica di LDH aumenta dopo 8-24 ore dall'esordio dell'evento, con un picco dopo 3-6 giorni e un ripristino dei valori normali entro 8-14 giorni.
Aspartato aminotransferasi (AST)
L'enzima AST non fornisce informazioni diagnostiche aggiuntive rispetto a quelle già ottenute con la determinazione delle CK e LDH. Nei soggetti sani, i valori di AST nel sangue sono bassi.
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Come vengono misurati gli enzimi cardiaci?
Gli enzimi miocardici vengono misurati su un campione di sangue prelevato da una vena del braccio. Spesso, vengono eseguiti sia un prelievo di sangue che un elettrocardiogramma.
Altre proteine importanti per la funzione cardiaca
Un gruppo di ricercatori dell’Università del Maryland ha individuato l’azione di una proteina che garantirebbe l’accoppiamento tra l’eccitazione e la contrazione di ogni singola porzione delle fibre cardiache in modo uniforme. È la “proteina C legante la miosina cardiaca” che permette alle fibre muscolari del cuore di lavorare in modo virtuoso. La proteina C rende piu’ sensibili al calcio alcune porzioni dei sarcomeri, permettendo alle parti centrali di contrarsi come le estremità nonostante la minore quantità di calcio presente. La scoperta potrebbe aiutare a trattare alcune patologie.
Si chiama Atrogin - 1 ed è una proteina che svolge una funzione importante per la salute del cuore: il suo compito è individuare e smaltire le sostanze di scarto prodotte dall'attività cellulare, che sarebbero dannose per il cuore se si accumulassero all'interno delle sue cellule. Poiché le cardiomiopatie ipertrofiche, nelle diverse forme genetiche e acquisite, sono patologie tutt’altro che rare, l’aver identificato il ruolo critico di Atrogin-1 permetterà di avere ricadute importanti sulla diagnosi, cura e prevenzione di queste malattie. Tutte le cellule hanno la necessità di rigenerare gli elementi che le compongono quando invecchiano e non funzionano più correttamente, e, allo stesso tempo di smaltire le sostanze di scarto così prodotte per evitare che si accumulino al loro interno con effetti tossici.
Un gruppo di scienziati tedeschi ha tipizzato le circa 11.000 proteine che rappresentano i ‘mattoni’ del cuore, realizzando così la prima ‘mappa proteomica’ del cuore. Su questo materiale, il professor Matthias Mann, direttore del Gruppo Proteomica e Trasduzione del Segnale del MPIB ha effettuato una serie di misurazioni con la spettrometria di massa. Un lavoro enorme che consentirà di individuare con maggior facilità le differenze tra un cuore sano e uno malato, in maniera ‘inversa’: le alterazioni delle proteine rispecchiano infattii difetti del DNA sulla base del quale vengono prodotte.
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