Introdução: A doença arterial coronária (DAC) é a principal causa de mortalidade nos países industrializados e representa cerca de 10% de todos os óbitos no Brasil.1 Num espectro de maior gravidade dos pacientes com DAC crônica, encontram-se aqueles classificados como angina refratária, uma vez que apresentam sintomas aos esforços habituais e mesmo ao repouso, a despeito de otimização da terapêutica clínica e do controle de fatores de risco. No conhecimento e combate aos fatores de risco da DAC, a apneia obstrutiva do sono (AOS) é comum nesta população,2 no entanto, ainda sub diagnosticada e seus potenciais efeitos deletérios no sistema cardiovascular precisam ser esclarecidos. A AOS é caracterizada por episódios recorrentes de obstrução parcial (hipopneias) ou total (apneias) das vias aéreas superiores durante o sono. Estes eventos recorrentes geram hipoxemia intermitente e aumento da estimulação simpática, com consequente aumento da demanda de oxigênio pelo miocárdio durante o sono. No entanto, o papel da AOS em pacientes com angina refratária é desconhecido. Objetivos: Estudo 1: comparar a prevalência de AOS em duas populações de DAC crônica, a de angina refratária, com sintomas limitantes e recorrentes, com a de pacientes com DAC estável. Estudo 2: avaliar a associação entre lesão miocárdica e AOS em pacientes com angina refratária. Material e Métodos: Estudo 1: pacientes consecutivos, com diagnóstico estabelecido de angina refratária, que faziam parte do NEPAR (Núcleo de Ensino e Pesquisa em Angina Refratária) do InCor, foram avaliados para presença de AOS, através do exame de polissonografia (PSG) noturna, que é padrão-ouro para diagnóstico de AOS. Eles foram comparados ao grupo de pacientes com DAC estável (pacientes com DAC crônica, em pré-operatório para cirurgia de revascularização miocárdica (RM), que faziam parte do ambulatório de DAC crônica do InCor), sendo que a frequência de AOS nestes pacientes com DAC estável já foi descrita previamente.3 Todos os pacientes foram avaliados quanto a condições clínicas preexistentes, uso de medicamentos, medidas antropométricas, aferição de pressão arterial (PA) e Resumo frequência cardíaca (FC) ao repouso e responderam questionários para avaliação da qualidade do sono. Estudo 2: os pacientes com diagnóstico de angina refratária, do NEPAR, foram encaminhados ao laboratório do sono do InCor e submetidos a: avaliação clínica detalhada, medidas antropométricas, questionários de qualidade do sono e exame de PSG noturna. Eles também foram avaliados quanto a presença de isquemia miocárdica por exames de imagem: ressonância magnética cardíaca (RMC) e/ou cintilografia de perfusão miocárdica (CPM). A dosagem da troponina T ultra-sensível (TnT-us) também foi realizada, sendo que a determinação deste biomarcador foi feita em três coletas (às 14, 22 e 07h). Sendo as duas primeiras coletas (14 e 22h) pré exame de PSG noturna e a coleta das 07h foi realizada na manhã seguinte após exame de PSG. Resultados Estudo 1: foram avaliados 79 pacientes com angina refratária, no entanto, 9 foram excluídos por não preencheram os critérios de inclusão. Portanto, 70 pacientes com angina refratária foram comparados a 70 pacientes com DAC estável. Os pacientes com angina refratária eram em média mais velhos que os com DAC estável (61 ±10 x 57±7 anos, p=0,013, respectivamente), no entanto, semelhantes quanto a porcentagem de sexo masculino (61,5% x 75,5%, p=0,07, respectivamente) e índice de massa corpórea (IMC) (29,5 ±4 x 28,5± 4 kg/m2, p= 0,06, respectivamente). O grupo de angina refratária era mais depressivo, com maior escore no inventário de depressão de Beck (19 ±8 x 10±8, p< 0001, respectivamente). A AOS foi mais frequente no grupo com angina refratária em relação ao de DAC estável (73% x 54%, p=0,022, respectivamente) e também a AOS grave (48% x 27%, p=0,009, respectivamente). A AOS e depressão permaneceram independentemente associadas a angina refratária, na análise multivariada, após ajuste para fatores de confusão como sexo masculino, idade e IMC (AOS com OR:7,91; p=0,017 e Depressão com OR:15,71; p< 0,001). Estudo já publicado4 e se encontra anexado a esta tese. Estudo 2: foram avaliados 89 pacientes com diagnóstico de angina refratária, mas 9 foram excluídos, portanto amostra final de 80 pacientes. 66% eram do sexo masculino, no geral esta população não era obesa (IMC: 29,5±4 kg/m2) e idade média de (62 ±10 anos). 75% tinham AOS e 50% apresentaram AOS grave. Diante da elevada frequência de AOS Resumo nesta população, nós dividimos a população através de quartis de AOS e assumimos o 1° quartil como sem AOS (IAH <=15 eventos/h). Assim, o 2° quartil (IAH: 16 a 30 eventos/h), 3°quartil (IAH: 31 a 50 eventos/h) e 4°quartil (>= 51 eventos/h). No geral, os participantes estavam bem medicados, com controle da PA e da FC ao repouso, além do controle laboratorial adequado e cessação do tabagismo. A grande maioria (94%) já havia apresentado pelo menos uma intervenção de revascularização como RM ou intervenção coronária percutânea (ICP) e a avaliação de isquemia, pelos métodos de imagem (RMC e/ou CPM) foi presente em 92% dos pacientes. No entanto, os pacientes com AOS mais grave, quanto aos quartis, apresentavam maior proporção de isquemia naqueles dos últimos quartis, com diferença estatística significativa (p=0,005). Quanto a TnT-us coletada na manhã seguinte ao exame de PSG (às 07h), 88% apresentaram valores detectáveis e 36% com valores acima do percentil 99 do ensaio utilizado. Os pacientes do 4° quartil de AOS apresentaram valores de TnT-us cerca de 2 vezes maiores do que os pacientes dos outros três quartis. Além disso, os pacientes do 4°quartil de AOS apresentaram uma variação circadiana dos valores de TnT-us, com pico matinal e este comportamento não foi demonstrado na população dos outros três quartis de AOS. Conclusões: A AOS é extremamente frequente na população de DAC, sendo mais frequente nos pacientes com angina refratária do que naqueles com DAC estável e encontra-se independentemente associada a angina refratária, mesmo após ajuste para fatores de confusão clássicos como idade, sexo masculino e IMC. No estudo 2 observamos que existe associação da gravidade da AOS com lesão miocárdica demonstrada por: elevados valores detectáveis de troponina na manhã seguinte ao exame de PSG, mais de um terço apresentou valores de TnT-us acima do percentil 99 e pela ocorrência de variação circadiana da TnT-us nos pacientes do 4°quartil de AOS / Background (Paper 1): Refractory angina is a severe form of coronary artery disease (CAD) characterized by persistent angina despite optimal medical therapy. Obstructive sleep apnea (OSA) and depression are common in patients with stable CAD and may contribute to a poor prognosis. Objectives: We hypothesized that OSA and depression are more common and more severe in patients with refractory angina than in patients with stable CAD. Methods: We used standardized questionnaires and full polysomnography to compare consecutive patients with well-established refractory angina versus consecutive patients with stable CAD evaluated for coronary artery bypass graft surgery. Results: Patients with refractory angina (n=70) compared with patients with stable CAD (n=70) were similar in respect to sex distribution (male: 61.5% vs 75.5%; p=0.07), body mass index (29.5+- 4 kg/m2 vs 28.5 +- 4 kg/m2; p=0.06) and were older (61 +- 10 yr vs 57 +- 7 yr; p=0.013), respectively. Patients with refractory angina had significantly more symptoms of daytime sleepiness (Epworth: 12±6 vs 8±5; p<0.001), had higher depression symptom scores (Beck: 19 +- 8 vs 10 +- 8; p < 0.001) despite greater use of antidepressants, had higher apnea-hypopnea index (AHI: 37±30 events/h vs 23±20 events/h, p=0.001), higher proportion of oxygen saturation <90% during sleep (8%±13 vs 4%±9, p=0.04) and a higher proportion of severe OSA (AHI >=30 events/h: 48% vs 27%; p=0.009) than patients with stable CAD. OSA (p=0.017), depression (p < 0.001), higher Epworth (p=0.007) and lower sleep efficiency (p=0.016) were independently associated with refractory angina in multivariate analysis. Conclusions: OSA and depression are independently associated with refractory angina and may contribute to poor cardiovascular outcome. Background (Paper 2): Obstructive Sleep Apnea (OSA) is common and may contribute to poor cardiovascular outcomes. OSA is extremely common among patients with refractory angina. Objectives: Investigate the association between severe OSA with markers of overnight myocardial injury in patients with refractory angina. Methods: All patients were characterized clinically, underwent ischemia imaging stress tests as single-photon emission computed tomography (SPECT) and/or cardiac magnetic resonance imaging (MRI), and submitted to sleep evaluation by full polysomnography (PSG).The patients were admitted to the hospital, remained under resting conditions for blood determination of high-sensitivity cardiac troponin T (hs-cTnT) at 2 P.M., 10 P.M., and on the following morning after PSG at 7 A.M. Results: We studied 80 consecutive patients (age: 62±10ys; male: 66%; body mass index (BMI): 29.5±4 kg/m2) with a well-established diagnosis of refractory angina. The mean apnea-hypopnea index (AHI) was 37±29 events/h and OSA (AHI > 15 events/h) was present in 75% of the population. Morning detectable hs-cTnT and above 99th percentile was present in 88% and 36%, respectively. Patients in the first to third quartiles of OSA severity did not have circadian variation of hs-cTnT. In contrast, patients in the fourth quartile had a circadian variation of hs-cTnT with a morning peak of hs-cTnT that was two times higher than that in the remaining population (p=.02). The highest quartile of OSA severity remained associated with the highest quartile of hscTnT (p=.028) in multivariate analysis. Conclusions: Severe OSA is common and independently associated with overnight myocardial injury in patients with refracto

Introdução: A determinação de troponinas I e T é considerado o padrão ouro para diagnóstico do infarto agudo do miocárdio. Novos métodos foram desenvolvidos possibilitando a determinação de troponinas em concentrações mínimas no plasma atualmente, abaixo de picogramas/mL. A pesquisa com estes novos marcadores mostrou concentrações detectáveis na população geral e também em pacientes com diferentes doenças associadas. Tem-se demonstrado correlação entre a elevação destes marcadores e mortalidade cardíaca e não cardíaca. Diabetes mellitus e doença arterial coronária são preditores conhecidos da elevação de troponinas. Não se sabe se há diferença entre as concentrações de troponinas em pacientes diabéticos com e sem doença arterial coronária. Objetivo: Quantificar as concentrações de troponinas em dois subgrupos de pacientes diabéticos: um grupo com doença arterial coronária e um segundo grupo controle - sem doença arterial coronária e comparar os resultados destes grupos. Métodos: Concentrações de troponinas foram determinadas em pacientes diabéticos: com e sem doença arterial coronária. Os pacientes foram pareados por idade e índice de massa corpórea. Ambos os grupos de pacientes tinham função ventricular avaliada como normal, pela ventriculografia no cateterismo ou por ecocardiografia transtorácica. Pacientes com fibrilação atrial e hipertrofia ventricular foram excluídos. As concentrações de BNP, nitrotirosina, mieloperoxidase e LDL oxidado também foram determinadas em ambos os grupos. Resultados: 95 pacientes participaram do estudo: 50 pacientes com doença arterial coronária (idade média=63,3 a, 58% masc) e 45 pacientes com artérias coronárias angiograficamente normais (idade média=61,4 a, 39,5% masc). As Concentrações de troponina foram significativamente mais elevadas em pacientes diabéticos com doença arterial coronária em relação aos pacientes do grupo controle (mediana=12,0 pg/mL (IQR=8,0-18,0) vs 7,0 pg/ mL (IQR =5,9-10,0)), respectivamente; p=0,0001. Com concentração de troponina maior que 9 pg/mL, a área sob a curva ROC para o diagnóstico de doença arterial coronária foi 0,712 com sensibilidade de 70% e especificidade de 66%. Concentrações plasmáticas de Peptídeo Natriurético Tipo B e variáveis de estresse oxidativo (mieloperoxidase, nitrotirosina e LDL oxidado) não foram diferentes entre os grupos. Análise multivariada para analisar associação com DAC mostrou que gênero (p=0,04), glicose sérica (p=0,03) e troponina I (p=0,01) tiveram significância estatística independente. Conclusão: Neste estudo a elevação de troponina correlacionou-se com a presença de doença arterial coronária em pacientes diabéticos, permitindo concluir que as troponinas podem ser usadas como biomarcadores nesta população de alto risco / Background: Cardiac-specific troponin detected with the new high-sensitivity assays can be chronically elevated in response to cardiovascular comorbidities and confer important prognostic information, in the absence of unstable coronary syndromes. Both diabetes mellitus and coronary artery disease are known predictors of troponin elevation. It is not known whether diabetic patients with coronary artery disease have different levels of troponin compared with diabetic patients with normal coronary arteries. To investigate this question, we determined the concentrations of troponin in two groups of diabetic patients: those with multivessel coronary artery disease and those with angiographically normal coronary arteries. Methods: We studied 95 diabetic patients and compared hsTnI in serum samples from 50 patients with coronary artery disease (mean age=63.7, 58% male) with 45 controls with angiographically normal coronary arteries. Brain natriuretic peptide and the oxidative stress biomarkers myeloperoxidase, nitrotyrosine, and oxidized LDL were also determined. Results: Diabetic patients with coronary artery disease had higher levels of troponin than did controls (median values, 12.0 pg/mL (IQR: 8,0-18,0) vs 7.0 pg/mL (IQR: 5,9-10,0), respectively; p=0.0001).The area under the ROC curve for the diagnosis of CAD was 0.712 with a sensitivity of 70% and a specificity of 66%. Plasma BNP levels and oxidative stress variables (myeloperoxidase, nitrotyrosine, and oxidized LDL) were not different between the two groups. In a multivariate analysis, gender (p=0.04), serum glucose (0.03) and hsTnI (p=0.01) had independent statistical significance. Conclusion: High-sensitivity troponin elevation is related to the presence of obstructive coronary artery disease in diabetic patients with multiple associated cardiovascular risk factors. High-sensitivity troponin may serve as a biomarker in this high-risk population

Farah MCK. Disfunção ventricular no pós-operatório da intervenção cirúrgica para correção dos defeitos congênitos da Tetralogia de Fallot. Estudo de correlação clínica e anatomopatológica [tese]. São Paulo: Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo; 2008. 136p. O estudo investigou de modo prospectivo o remodelamento ventricular histopatológico em crianças submetidas à correção cirúrgica de Tetralogia de Fallot (TF) com o objetivo de detectar possíveis fatores associados aos indicadores ecocardiográficos de disfunção ventricular sistólica e diastólica no período pós-operatório. Pacientes e métodos: foram incluídos 23 pacientes consecutivos portadores de TF (14 masculinos), com idade entre 12 e 186 meses (média=39,6 meses, mediana = 23 meses). A análise do Doppler Tecidual (índice de aceleração isovolumétrica - AVI, velocidade miocárdica sistólica - S\', velocidade miocárdica diastólica precoce - E\') foi realizada em três momentos: antes da cirurgia, nos primeiros três dias de PO e entre 30 a 90 dias após a cirurgia. Durante a cirurgia, além das bandas musculares infundibulares, foram obtidas biópsias subendocárdicas na via de entrada do VD e do VE. Foram avaliados quanto ao grau de hipertrofia miocárdica, colágeno intersticial (picorsirius) e capilaridade (imunohistoquímica-fator VIII). Níveis séricos de troponina T foram mensurados antes e após a cirurgia. Eletrocardiogramas realizados antes e após a cirurgia, características clínicas e uso prévio de propranolol foram avaliados. Este estudo foi aprovado pela comissão de ética da CPPESQUSP. Resultados: Os cardiomiócitos do VD mostraram acentuada hipertrofia. O colágeno intersticial esteve aumentado em ambos os ventrículos. A área ocupada por capilares não diferiu entre as diversas regiões estudadas. Houve diminuição significativa do AVI do VD no terceiro ecocardiograma (p=0,006) o que se correlacionou de modo negativo e significativo com o diâmetro dos cardiomiócitos da via de entrada do VD (r=-0,59; p=0,006). As velocidades de E\' do VD, diminuíram significativamente nos dois períodos pós-operatórios (p<0,001) e tiveram correlação negativa significativa com a porcentagem de colágeno intersticial (r= -0,525; p=0,004). Os níveis séricos de Troponina T aumentaram significativamente em todos os pacientes no período pós-operatório- 27,7 ±18,6 ng/ml e 15,9+11,3 ng/ml respectivamente no segundo e terceiro PO e se correlacionaram de modo positivo e significativo com o tempo de circulação extra corpórea e com o tempo de anoxia (p=0,019 e 0,018, respectivamente) e maior tempo de uso de droga vasoativa no pós-operatório (r=0,552, p=0,006). A duração do QRS aumentou significativamente no PO. Os pacientes que apresentaram aumento do QRS maior que 40ms, também apresentaram maior porcentagem de colágeno intersticial na via de entrada do VD. Conclusão: o remodelamento miocárdico presente no período pré-operatório, a julgar pela avaliação histopatológica morfométrica da hipertrofia celular e colágeno intersticial, influenciou respectivamente a função sistólica e diastólica do ventrículo direito no período pós-operatório da correção cirurgia da Tetralogia de Fallot. / It was investigate prospectively the histopathological myocardial remodeling in children submitted to surgical repair of Fallot\'s tetralogy, in order to detect possible factors associated to postoperative (PO) echocardiographic findings of systolic or diastolic ventricular dysfunction. Patients and Methods: 23 consecutive Fallot patients (14 males), aged 12 to 186 months (mean=39.6, median=23 months) were enrolled in the study. Tissue Doppler echocardiographic analysis (isovolumic acceleration-IVA, systolic myocardial velocity-S\' and early diastolic myocardial velocity-E\') was performed in three moments for both ventricles: before surgery, within the first three postoperative days and later, between the 30th and 90th PO days. During surgery, besides the anomalous infundibular bands resected, subendocardial biopsy samples from the right ventricular (RV) inflow tract and of the left ventricle (LV), through the ventricular septal defect, were obtained for histopathological morphometric evaluation: degree of cell hypertrophy, interstitial collagen (Sirius-red) and capillarity (immunohistochemistry against Factor-VIII). Troponin-T levels were measured before and after surgery. The electrocardiogram performed before and after surgery, some clinical features and previous use propranolol were considered. This study was approved by the Ethical Committee of our Institution. Results: the right ventricular cardyomyocytes showed a significant hypertrophy. The interstitial collagen was increase in both right and left ventricle. The capillary area fraction did not differ among the biopsy samples analyzed. IVA of the RV decreased significantly at the third echocardiographic evaluation (p=0.006) and correlated negatively with the diameter of the RV cardyomyocytes (r= -0.59; p=0.006). E\' measured at the RV decreased significantly in both PO periods (p<0.001) and showed a significant negative correlation with the percentage of interstitial myocardial collagen (r=-0.525; p=0,044). Troponin-T levels increased postoperatively in all patients (27.7 ±18,6ng/ml and 15.9+11.3ng/ml - second and third PO days) and correlated positively with the cardiopulmonary bypass and cross clamping times (p=0.019 and 0.018 respectively). The QRS interval increased significantly in the PO period. The patients in whom the PO electrocardiogram showed an increase of the QRS greater than 40ms, showed a greater interstitial collagen area fraction in the right ventricle inflow tract. Conclusions: Myocardial remodeling present preoperatively, as judged by the morphometric histopathological evaluation of cell hypertrophy and interstitial collagen, influenced respectively the medium term PO systolic and diastolic right ventricular function of repaired Fallot patients.

Introdução: Existe ampla variação no prognóstico de pacientes na fase subaguda após um episódio de síndrome coronariana aguda. O uso da troponina cardíaca de alta sensibilidade pode auxiliar na identificação de pacientes com maior risco de complicações em médio e longo prazo. Objetivos: Identificar, nos pacientes com SCA, a frequência de níveis persistentemente elevados de troponina; avaliar a relação entre a elevação persistente dos níveis de troponina e a incidência de desfechos adversos, como: morte por todas as causas, morte cardiovascular e morte por infarto agudo do miocárdio, pelo período de seguimento de até cinco anos após o evento índice; e avaliar se a incidência de desfechos adversos está relacionada a elevação dos níveis de troponina mesmo abaixo do valor de corte para o 99º percentil do método. Métodos: Foram avaliados todos os pacientes recrutados no estudo ERICO (Estratégia de Registro da Insuficiência Coronariana) com diagnóstico de angina instável (AI), infarto agudo do miocárdio (IAM) sem supradesnivelamento de segmento ST e IAM com supradesnivelamento de segmento ST. Níveis de troponina I de alta sensibilidade foram medidos em 525 pacientes no período de 25 a 90 dias após um episódio de síndrome coronariana aguda (SCA). Os participantes foram divididos em tercis de acordo com os níveis de troponina e seguidos entre fevereiro de 2009 e dezembro de 2015. Os desfechos analisados foram: mortalidade por todas as causas, mortalidade cardiovascular e incidência de infarto agudo do miocárdio. Resultados: Pacientes no tercil superior de troponina colhida entre 25 e 90 dias tiveram maior taxa de risco (TR) de mortalidade por todas as causas quando comparados com o tercil inferior, na análise não ajustada (TR: 5,17, intervalo de confiança de 95% [IC 95%]: 2,41-11,10) e ajustada por idade e sexo (TR: 4,93, IC95%: 2,29-10,64). Estes achados persistiram mesmo após o ajuste para fatores de risco cardiovascular conhecidos no modelo multivariado número 1 (TR: 5,24, IC95%: 2,08-13,20), e análise posterior com ajuste pela taxa de filtração glomerular abaixo de 60 ml/min/1.73m2 e fração de ejeção do ventrículo esquerdo abaixo de 0,40 (TR: 6,47, IC95% 1,77-23,66). A mortalidade cardiovascular foi significativamente maior no tercil superior após ajuste para idade e sexo (TR: 6,51, IC 95% 1,92-22,10) e no primeiro modelo de ajuste multivariado (TR: 7,47, IC 95%: 1,62-34,41); houve tendência não estatisticamente significativa de maior mortalidade cardiovascular no segundo modelo (TR: 4,52, IC 95%: 0,71-28,62). Não houve diferenças significativas entre os tercis em relação à incidência de infarto agudo do miocárdio. Conclusão: Nosso estudo demonstrou que níveis de troponina de alta sensibilidade medidos na fase subaguda após um episódio de SCA são preditores independentes de mortalidade por todas as causas / Introduction: Prognosis of patients in the stable phase after an acute coronary syndrome (ACS) event is widely variable. The use of high-sensitivity cardiac troponin I can aid in the identification of patients at higher risk for long-term adverse outcomes. Objectives: To identify, among ACS patients, the frequency of persistently elevated troponin levels 25 to 90 days after the event; to evaluate the relation between persistently elevated troponin levels and incidence of adverse outcomes, such as: allcause mortality, cardiovascular mortality, and myocardial infarction mortality; and to evaluate if the incidence of adverse outcomes is related to elevations in troponin levels even below the 99th percentile of the essay. Methods: All 525 patients recruited in the ERICO study (Acute Coronary Syndrome Registry Strategy) with a diagnosis of unstable angina (UA), non-ST elevation myocardial infarction (NSTEMI) or ST elevation myocardial infarction (STEMI) who had blood samples available 25 to 90 days after the ACS event had high sensitivity cardiac troponin I levels measured; these patients were then divided into tertiles and followed from February 2009 to December 2015. We evaluated all-cause mortality, cardiovascular mortality and myocardial infarction as endpoints during follow-up. Results: Patients in the highest tertile had a greater hazard ratio (HR) for all-cause mortality compared to the lowest tertile, on crude analysis (HR: 5.17, 95% Confidence Interval [95% CI]: 2.41-11.10) and after adjustment for age and sex (HR: 4.93, 95% CI: 2.29-10.64). These findings persisted even after adjustment for known cardiovascular risk factors on multivariate model 1 (HR: 5.24, 95% CI: 2.08-13.20), and further adjustment for estimated glomerular filtration rate < 60 ml/min/1.73m2 and left ventricular ejection fraction < 0.40 (HR: 6.47, 95% CI: 1.77-23.66). Cardiovascular mortality was significantly higher in the highest tertile after adjustment for age and sex (HR: 6.51, 95% CI: 1.92-22.10) and in the first model of multivariate adjustment (HR: 7.47, 95% CI: 1.62-34.41); there was a nonsignificant trend towards higher cardiovascular mortality in the second model of multivariate adjustment (HR: 4.52, 95% CI: 0.71-28.62). Conclusion: In conclusion, our study showed that elevated high sensitivity cardiac troponin I levels measured in the stabilized phase after an ACS event are independent predictors of long-term mortality

A troponina I (TnI) é a sub-unidade inibitória do complexo troponina, responsável pela regulação da contração do músculo esquelético. Foi demonstrado que sua ação inibitória sobre a Mg2+ATPase da actomiosina, deve-se principalmente à região entre os resíduos 96 e 116 (região do peptídeo inibitório). Para estudar o mecanismo de inibição a nível molecular, produzimos três mutantes na região do peptídeo inibitório através de mutações sítio-dirigidas. Substituímos os resíduos lisina 105 por ácido glutâmico (K105E), fenilalanina 106 por tirosina (F106Y) e arginina 113 por ácido glutâmico (R113E). As troponinas I mutantes foram expressas em E.coli, purificadas e ensaiadas em sua atividade inibitória, interações com os outros componentes do complexo regulatório e sua capacidade regulatória. Os resultados obtidos indicam que a mutação na posição 105 alterou a interação da proteína com a tropomiosina, diminuindo sua atividade inibitória e afinidade pela actina-tropomiosina. A substituição na posição 113 alterou a interação da proteína com a actina e com a actina-tropomiosina, também diminuindo a atividade inibitória na presença de tropomiosina e inviabilizando a inibição na ausência de tropomiosina. Já a substituição na posição 106 não produziu alteração detectável. Concluímos que o resíduo 105 faz parte do sítio de ligação da troponina I ao complexo actina-tropomiosina e que o resíduo 113 participa diretamente do mecanismo de inibição. Desta forma, definimos duas interfaces de interação da troponina I com o filamento de actina-tropomiosina, necessárias a ligação da troponina I ao filamento e inibição da ATPase. / Troponin I (TnI) is the inhibitory subunit of the troponin complex, responsible for the regulation of skeletal muscle contraction. It has been demonstrated that TnI\'s inhibitory action on Mg2+ATPase of actomyosin is due principally to the region between residues 96 and 116 (the inhibitory region). To study the inhibitory mechanism at the molecular level, we produced three mutants of the inhibitory region by site-directed mutagenesis. We substituted lysine 105 for glutamic acid (K105E), phenylalanine 106 for tyrosine (F106Y) and arginine 113 for glutamic acid (R113E). The TnI mutants were expressed in E. coli, purified and analyzed for their inhibitory activity, interaction with other components of the regulatory complex and regulatory capacity. The results indicate that the mutation in K105E modified the interaction of TnI with tropomyosin, reduced its inhibitory activity and actin-tropomyosin affinity. The mutant R113E displayed modified interaction with actin and actin-tropomyosin, reduced inhibitory activity in the presence of tropomyosin and essentially no inhibitory activity in the absence of tropomyosin. The mutant F106Y behaved essentially like wild-type TnI. We conclude that residue 105 is part of the site by which troponin I binds to the actin-tropomyosin and that residue 113 participates directly in the inhibitory mechanism. In this way, we have defined two interfaces between troponin I and the actin-tropomyosin which are necessary for binding TnI to the filament and to inhibit the actomyosin ATPase.

A troponina (Tn) regula a contração do músculo estriado esquelético de vertebrados. Ela é composta de três subunidades: troponina I (TnI), troponina C (TnC) e troponina T (TnT). A TnI tem a função inibitória que é neutralizada pela ligação de Ca2+ nos sítios regulatórios do N-domínio da TnC, e a TnT posiciona o complexo no filamento fino. Para monitorar o sinal do Ca2+ sendo transmitido da TnC para a TnI as propriedades espectrais únicas do 5-hidroxitriptofano (5HW) foram utilizadas. O 5HW foi incorporado em mutantes pontuais de TnI com um único códon para triptofano. Foram identificadas duas sondas espectrais intrínsecas na TnI capazes de detectar a ligação de Ca2+ na Tn: as TnIs com 5HW nas posições 100 e 121. Complexos troponina reconstituídos com estes mutantes fluorescentes de TnI, Tn-TnIF100HW e Tn-TnIM121HW, apresentaram respectivamente 12 e 70 % de aumento na intensidade do espectro de emissão devido à ligação de Ca2+ na TnC. Nos complexos binários (TnC-TnI) as TnIs com 5HW nas posições 106 e 121 também captam a ligação do Ca2+ na TnC. A análise da fluorescência destas sondas demonstrou que: 1) as regiões da TnI que respondem ao N-domínio regulatório da TnC ocupado com Ca2+ são a região inibitória da TnI, resíduos 96 até 116, e a região vizinha que inclui a posição 121 da TnI; 2) mutações pontuais e a incorporação de 5HW na TnI podem afetar tanto a afinidade como a cooperatividade da ligação de Ca2+ na TnC, confirmando o papel da TnI em modular a afinidade da TnC por Ca2+; 3) as constantes de dissociação de Ca2+ surpreendentemente altas, Kd ~ 10-8 M, calculadas a partir dos sinais das sondas na região inibitória da TnI, sugerem a possibilidade de que os sítios do domínio N-terminal da TnC sejam os sítios de ligação de Ca2+ de maior afinidade no complexo troponina. / Vertebrate striated muscle contraction is regulated by troponin (Tn). Tn is composed of three subunits: troponin I (TnI), troponin C (TnC) and troponin T (TnT). TnI has an inhibitory role that is neutralized by calcium binding to the regulatory sites in the N-domain of TnC, and TnT positions the troponin complex on the thin filament. In order to follow the Ca2+ induced conformational change that is transmitted from TnC to TnI, the unique spectral properties of 5-hydroxytryptophan (5HW) incorporated as point-mutants of TnI were used. It was possible to identify two new TnI intrinsic spectral probes sensitive to Ca2+ binding to Tn: TnI with single 5HW at positions 100 and 121. Trimeric troponin complexes reconstituted with two fluorescent mutants of TnI, Tn-TnIF100HW and Tn-TnIM121HW, showed respectively 12 and 70 % increase in the emission spectra when Ca2+ bound to TnC. In the binary complexes (TnC-TnI) two TnIs with 5HW at positions 106 and 121 were also sensitive to Ca2+ binding to TnC. Fluorescence analysis of these probes showed: 1) the regions in TnI that respond to Ca2+ binding to the regulatory N-domain of TnC are the inhibitory region of TnI (residues 96 to 116), and a neighbor region that includes position 121; 2) point mutations and incorporation of 5HW in TnI can affect both the affinity and the cooperativity of Ca2+ binding to TnC, confirming the role of TnI as a modulator of the Ca2+ affinity of TnC; 3) the high dissociation constant for sites in the N-terminal domain of TnC (Kd ~ 10-8 M), derived from data using probes in the inhibitory region of TnI suggested the possibility that these sites are the high affinity Ca2+ binding sites in the troponin complex.

Da interação da actina com a miosina resulta a contração muscular. Esta interação é controlada pela concentração de íons cálcio, que atuam sobre um sistema regulatório associado ao filamento de actina. O sistema regulatório é composto de uma molécula de tropomiosina e um complexo protéico composto de três polipeptídeos chamado troponina. Uma das subunidades, troponina C, e o receptor de ions cálcio; outra, troponina T, liga-se à tropomiosina; e a terceira, troponina I, é a responsável pela inibição da atividade ATPásica da actomiosina. Esta dissertação descreve o desenvolvimento do processo de expressão da troponina I em bactéria, sua purificação e caracterização. Partindo de um cDNA de troponina I músculo esquelético de galinha, procedemos à construção de um vetor de expressão da proteína em E.coli com o sistema pET. Inicialmente construímos um vetor de expressão capaz de produzir a troponina I fundida a 18 aminoácidos. A proteína foi purificada e caracterizada, comportando-se de forma semelhante à troponina I selvagem. Numa segunda etapa, foram feitas mutações sítio-dirigidas para a construção de um novo sítio de restrição que possibilitou construir um vetor de expressão da troponina I a partir de sua metionina inicial. Entretanto não foi obtida expressão com esta construção. Para solucionar o problema, foram feitas novas mutações que alteraram os codons AGG presentes nos 25 primeiros codons do gene da proteína por codons CGT, sem alterar o aminoácido codificado. Nesta construção final foi obtida a expressão da proteína sem fusão, que purificada e caracterizada, comporta-se de modo idêntico à troponina I selvagem. / Muscle contraction results from the interaction of myosin with actin and this interaction is controlled by the calcium ion concentration which acts on the regulatory system associated with the actin filaments. This regulatory system comprises one tropomyosin molecule and a complex composed of three polypeptide subunits. One of this subunits, troponin C binds calcium ions; another, troponin T, binds to tropomyosin while the third, troponin I, inhibits the ATPase activity of actomyosin. This dissertation describes the development of the methodology to express troponin I in bacteria and its subsequent purification and characterization. Starting with a troponin I cDNA from chicken skeletal muscle, a pET expression vector was constructed. The initial vector resulted the expression of a troponin I fusion protein having an additional 18 amino acids. This protein was purified and characterized and found to behave like wild type troponin I. Subsequently, employing site-directed mutagenesis, a new vector was made which allowed the expression of the protein starting at its initial methionine codon and lacking the extra amino acids. However, no expression was achieved using this vector and, to circumvent this, further mutations were introduced in the first 25 codons which substituted AGG for CGT without altering the amino acid sequence. This final construct permitted the expression of a non fusion troponin I which, after purification and characterization, was found to behave identically to the wild type protein.

Introdução: O diagnóstico infarto do miocárdio (IAM) Tipo 5 é bastante complexo, especialmente após o surgimento de ensaios com a troponina de alta sensibilidade. Objetivo: Mensurar a liberação de biomarcadores de necrose miocárdica após cirurgia de revascularização (RM) utilizando a circulação extracorpórea (CEC) na ausência de novo realce tardio pelo gadolínio (RTG). Métodos: Neste estudo, avaliamos pacientes com doença arterial coronária estável, multiarterial, função do ventrículo esquerdo preservada, biomarcadores cardíacos basais normais e indicação formal para a cirurgia de revascularização eletiva com CEC. Eletrocardiograma, coleta de amostras de sangue para a mensuração de troponina e CKMB, e ressonância magnética cardíaca (RMC) com realce tardio pelo gadolíneo (RTG) foram efetuadas antes e após o procedimento. O diagnóstico de IM foi definido como acima de 10 vezes o percentil 99 URL, para troponina e CK-MB, respectivamente, e novo RTG pela RMC. Resultados: De 75 pacientes selecionados para RM com CEC, 69 foram analisados; destes, 54 não apresentaram RTG (IAM tipo 5 na RMC). 39 pacientes eram do sexo masculino (72,2%), com idade média de 61,3 (±8,3) anos. A pontuação média do SYNTAX Score foi de 28 (±10). Após a cirurgia, 54 (100%) pacientes tiveram um pico de troponina acima do percentil 99; destes, em 52 (96%) este pico foi maior do que 10 vezes o percentil 99. Por outro lado, 54 (100%) pacientes alcançaram pico de CK-MB acima do limite do percentil 99 e em apenas 13 (24%) foi maior do que 10 vezes o percentil 99. A troponina apresentou mediana do pico de 3,15 (2,0 - 4,9) ng/mL, 78,75x superior ao percentil 99. Conclusão: Nesta amostra estudada, a CKMB, diferentemente da troponina, teve níveis de liberação dentro dos padrões recomendados pelas diretrizes e coincidiu com ausência de realce na RMC. Estes dados permitem sugerir um maior ponto de corte de troponina para o diagnóstico do IAM relacionado ao procedimento / Background: The diagnosis of periprocedural myocardial infarction is complex, especially after the emergence of high-sensitive markers of myocardial necrosis. Methods: In this prospective study, patients with stable multivessel coronary disease, preserved left ventricular function, normal baseline cardiac biomarkers, and formal indication for elective on-pump coronary bypass surgery (ONCAB) were evaluated. Electrocardiograms, cardiac biomarkers CKMB and troponin I (cTnI), and cardiac magnetic resonance imaging (CMR) with late gadolinium enhancement were performed before and after procedures. Myocardial infarction (MI) was defined as more than ten times the upper reference limit of the 99th percentile for cTnI and for CKMB and by the findings of new late gadolinium enhancement on CMR. We assessed the release of cardiac biomarkers in patients with no evidence of myocardial infarction on CMR. Results: From 75 patients referred to ONCAB, 69 were analyzed in this study. From these, 54 patients did not have evidence of MI on CMR. This group had 39 men (72.2%), mean age of 61.3 (± 8.3) years and a mean SYNTAX Score of 28 (± 10). After CABG, all 54 (100%) patients had a peak cTnI above the 99th percentile, and 52 (96%) had an elevation 10 times higher than the 99th percentile. Regarding CKMB, 54 (100%) patients had a peak CKMB above the 99th percentile limit, and only 13 (24%) had an elevation greater than 10 times the 99th percentile. The median value of cTnI peak was 3.15 (2.0 to 4.9) ng/mL. This represented 78.75 times the 99th percentile. Conclusion: In this sample, CKMB, unlike cTnI, had levels of release within the standards recommended by the guidelines and coincided with lack of enhancement in CMR. These data suggest a higher troponin cutoff point for the diagnosis of MI related to the procedure

<p>The cardiac troponins are the biochemical markers of choice for the diagnosis of acute myocardial infarction (AMI) and risk prediction in patients with acute coronary syndrome (ACS). In this thesis, the role of early serial cardiac troponin I (cTnI) testing was assessed in fairly unselected patient populations admitted because of chest pain and participating in the FAST II-study (n=197) and the FASTER I-study (n=380). Additionally, the importance of cTnI testing in stable post-ACS patients from the FRISC II-study (n=1092) was studied.</p><p>The analyses in chest pain patients demonstrate that cTnI is very useful for early diagnostic and prognostic assessment. cTnI allowed already 2 hours after admission the reliable exclusion of AMI and the identification of low-risk patients when ECG findings and a renal marker such as cystatin C were added as conjuncts. Other biomarkers such as CK-MB, myoglobin, NT-pro BNP or CRP did not provide superior clinical information. However, myoglobin may be valuable in combination with cTnI results for the early prediction of an impending major AMI when used as input variable for an artificial neural network. Such an approach applying cTnI results only may also furthermore improve the early diagnosis of AMI.</p><p>Persistent cTnI elevation > 0.01 μg/L was detectable using a high-sensitive assay in 26% of the stable post-ACS patients from the FRISC II-study. NT-pro BNP levels at 6 months were the most important variable independently associated to persistent cTnI elevation besides male gender, indicating a relationship between adverse left ventricular remodeling processes and cTnI leakage. Patients with persistent cTnI elevation had a considerable risk for both mortality and AMI during 5 year follow-up. </p><p>These analyses thus, confirm the value of cTnI for early assessment of chest pain patients and provide new and unique evidence regarding the role of cTnI for risk prediction in post-ACS populations.</p>

The cardiac troponins are the biochemical markers of choice for the diagnosis of acute myocardial infarction (AMI) and risk prediction in patients with acute coronary syndrome (ACS). In this thesis, the role of early serial cardiac troponin I (cTnI) testing was assessed in fairly unselected patient populations admitted because of chest pain and participating in the FAST II-study (n=197) and the FASTER I-study (n=380). Additionally, the importance of cTnI testing in stable post-ACS patients from the FRISC II-study (n=1092) was studied. The analyses in chest pain patients demonstrate that cTnI is very useful for early diagnostic and prognostic assessment. cTnI allowed already 2 hours after admission the reliable exclusion of AMI and the identification of low-risk patients when ECG findings and a renal marker such as cystatin C were added as conjuncts. Other biomarkers such as CK-MB, myoglobin, NT-pro BNP or CRP did not provide superior clinical information. However, myoglobin may be valuable in combination with cTnI results for the early prediction of an impending major AMI when used as input variable for an artificial neural network. Such an approach applying cTnI results only may also furthermore improve the early diagnosis of AMI. Persistent cTnI elevation &gt; 0.01 μg/L was detectable using a high-sensitive assay in 26% of the stable post-ACS patients from the FRISC II-study. NT-pro BNP levels at 6 months were the most important variable independently associated to persistent cTnI elevation besides male gender, indicating a relationship between adverse left ventricular remodeling processes and cTnI leakage. Patients with persistent cTnI elevation had a considerable risk for both mortality and AMI during 5 year follow-up. These analyses thus, confirm the value of cTnI for early assessment of chest pain patients and provide new and unique evidence regarding the role of cTnI for risk prediction in post-ACS populations.