Es wurden Studien zur biochemischen Evaluierung des akuten Koronarsyndroms unter drei Aspekten unternommen: (1) Die klinische Anwendung der biochemischen Marker zur Diagnosesicherung und Risikostratifizierung bei Patienten mit akutem Koronarsyndrom, (2) die Bedeutung kardialer Troponine unter besonderen physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen und (3) die tierexperimentelle Evaluierung passagerer Ischämie mit der Fragestellung, ob eine Erhöhung kardialer Troponine im Plasma bei reversibler Myokardschädigung auftreten kann. Die klinische Anwendung der kardialen Marker kann zuverlässig nach aktuellen Richtlinien erfolgen und sollte immer auch die Messung eines kardialen Troponins beinhalten. Troponin-Testsysteme sollten in klinischen Studien hinsichtlich des diagnostischen und prognostischen Nutzens evaluiert worden sein. Die in dieser Arbeit untersuchten Systeme wiesen nachweisbare Unterschiede auf, die jedoch für den klinischen Einsatz nicht bedeutsam sind. Geringe Troponin T-Erhöhungen bei Patienten mit akutem Koronarsyndrom und eher geringer oder atypischer Symptomatik haben eine eindeutige prognostische Aussagekraft und ergänzen damit signifikant die klinische Einschätzung und das EKG. Kardiale Troponine können bei herzgesunden Probanden unter extremer körperlicher Leistung gering erhöht sein. Die prognostische Bedeutung dieser Befunde ist unklar. Kardiales Troponin kann bei kardial asymptomatischen Patienten mit Niereninsuffizienz ohne sichere prognostische Bedeutung erhöht sein. Tierexperimentell ergeben sich Hinweise darauf, daß es bei reversibler Ischämie im Sinne eines "continuous release" zur Freisetzung von kardialem Troponin bzw. zumindest von Degradationsprodukten desselben kommen kann. Die zukünftige Entwicklung von Richtlinien zum Einsatz biochemischer Marker wird entscheidend davon abhängen, ob auf den erhobenen Befunden therapeutische Strategien mit nachgewiesenem Nutzen im Sinne einer "evidence based medicine" aufbauen. / Three studies with respect to the biochemical evaluation of acute coronary syndromes were undertaken : (1) The clinical application of biochemical markers for diagnosis and risk stratification in patients with acute coronary syndroms. (2) The value of cardiac troponins under different physiological and pathophysiological conditions. (3) Experimental transient myocardial ischemia in an animal model with respect to the question, whether elevation of cardiac troponins in plasma perhaps occur after reversible myocardial damage. The clinical appilication of cardiac markers is sufficiently possible following actual guidelines and should include cardiac troponin measurement. The troponin test-system has to be evaluated in clinical studies with respect to its diagnostic and prognostic properties. In this study significant differences between two cardiac troponin I test-systems could be shown. The differences were below clinical relevance. Mild to moderate elevations of cardiac troponin T in patients with acute coronary syndromes and low grade Braunwald class angina are of prognostic value and add on information obtained by history and ECG. Cardiac troponins may be found elevated in apparently healthy athletes after exhaustive exercise. The prognostic significance of these findings remains unclear. Cardiac troponins are frequently elevated in renal insufficiency patients without cardiac symptoms. These elevations had no prognostic value in our study. The experimental data suggest that troponins are released in reversible myocardial damage during transient ischemia. This adds evidence on the continuous release hypothesis of cardiac troponins and degradation products. The future development of guidelines for the use of cardiac markers in daily routine will strictly depend on therapeutic consequences which base on the analytical results in the sense of evidence based medicine.

Submitted by JULIANA APARECIDA CERQUEIRA null (julianacerqueira.vet@gmail.com) on 2017-08-16T14:34:40Z No. of bitstreams: 1 Dissertação PDF.pdf: 1523644 bytes, checksum: 34b73cfc23737b94845062cc56505e49 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-08-22T20:39:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cerqueira_ja_me_jabo.pdf: 1523644 bytes, checksum: 34b73cfc23737b94845062cc56505e49 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T20:39:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cerqueira_ja_me_jabo.pdf: 1523644 bytes, checksum: 34b73cfc23737b94845062cc56505e49 (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As principais alterações fisiológicas ou patológicas induzidas pelo exercício que ocorrem na musculatura esquelética ou cardíaca podem ser identificadas por meio de biomarcadores séricos. Consolidados em atletas da espécie humana e equina, são praticamente inexistentes em cães estudos sobre a dinâmica destes biomarcadores relacionados com a prática de exercício máximo e treinamento. Objetivou-se determinar a cinética dos biomarcadores séricos musculares creatina quinase (CK), aspartato aminotransferase (AST), mioglobina; e cardíacos, troponina cardíaca I (cTnI) e creatina quinase isoenzima MB (CK-MB) de cães submetidos a esforço intenso e condicionamento aeróbio. A ação da venopunção sobre os biomarcadores também foi avaliada. Foram utilizados 18 cães hígidos da raça Beagle distribuídos em três grupos: sedentário (S), não treinado (NT) e treinado (T). Os cães foram submetidos a dois testes de esforço incremental (TEI-1 e TEI-2) para obtenção da curva lactato-velocidade (CLV). Verificou-se se a CLV teve modelo exponencial. O programa de treinamento foi realizado em esteira por 8 semanas na velocidade relacionada a 70-80 % do limiar de lactato (VLL). Determinou-se a velocidade correspondente a frequência cardíaca no momento da fadiga (VFCFadiga). Os biomarcadores séricos foram quantificados nos momentos basal, antes e 1, 6, 12, 24, 48 e 72 h após os TEIs. Aplicou-se análise de variância de dois fatores para amostras repetidas no tempo seguida por teste de Tukey e correlação de Pearson (P≤0,05). Elevação (P≤0,05) das velocidades correspondentes a VLL e VFCFadiga evidenciou melhora da aptidão aeróbia do grupo T. Observou-se aumento (P≤0,05) na atividade sérica de CK e AST, com valores máximos após 6 h em ambos os TEIs, com retorno aos valores basais após 12-24 h. Em conjunto, a avaliação do comportamento dos biomarcadores musculares revelou recuperação do tecido muscular após os TEIs. A cTnI e a mioglobina não se alteraram. A CK-MB apresentou pico de elevação (P≤0,05) após 1 h e retorno aos valores basais após 12 h em ambos os TEIs, apontando ausência de lesões musculares cardíacas. Observou-se forte correlação entre CK-AST (P=0,849) e correlação moderada entre CK-CK-MB (0,493) e AST-CK-MB (0,501). Parece que as atividades séricas da CK e AST podem sofrer interferência da venopunção jugular. Conclui-se que o exercício intenso provocou aumento fisiológico das atividades séricas das enzimas musculares e cardíacas com rápida recuperação, sem indicativo de lesões. O protocolo de condicionamento físico melhorou o rendimento dos cães, mas não influenciou a atividade sérica das enzimas musculares e cardíacas. Para o monitoramento desportivo em cães a CK-MB foi o biomarcador mais confiável. / The main physiological or pathological alterations induced by exercise on skeletal or cardiac musculature can be identified using serum biomarkers. While studies on the dynamics of such biomarkers are consolidated in humans and horses, they are virtually inexistent on maximum exercise and training among dogs. This study aimed to determine the kinetics of the muscle serum biomarkers creatine kinase (CK), aspartate aminotransferase (AST), and myoglobin and of cardiac biomarkers cardiac troponin I (cTnI) and creatine kinase isoenzyme MB (CK-MB) of dogs subjected to intense effort and aerobic conditioning. The effect of venipuncture on the biomarkers was also assessed. Eighteen healthy Beagle dogs were assigned to three groups: sedentary (S), untrained (U), and trained (T). The dogs were subjected to two incremental effort tests (IET-1 and IET-2) so that their lactate vs. velocity curve (LVC) could be obtained. It was verified whether LVC followed an exponential model. The eight-week training program was carried out on a treadmill with speed set to 70-80% of the velocity at lactate threshold (VLT). The velocity corresponding to the heart rate at the moment of fatigue (VHRFatigue) was determined. Serum biomarkers were quantified at the baseline, before, and 1, 6, 12, 24, 48, and 72 h after the IETs. Two-factor analysis of variance was applied for samples repeated over time followed by Tukey’s test and Pearson correlation (P≤0.05). The increase (P≤0.05) in the velocyties corresponding to VLT and VHRFatigue indicated an improvement in aerobic fitness of group T. Serum activity of CK and AST increased (P≤0.05), reached maximum values after 6 h in both IETs, and returned to baseline levels after 12-24 h. As a whole, the assessment of the behavior of muscle biomarkers showed recovery of muscle tissues after the IETs. Levels of cTnI and myoglobin were unaltered. Peak CK-MB (P≤0.05) was observed 1 h into the IETs and returned to baseline levels 12 h after they finished, indicating no cardiac muscle lesions. A strong correlation between CK and AST (P=0.849) and moderate correlations between CK and CK-MB (0.493) and AST and CK-MB were observed. Apparently, serum activities of CK and AST may be impacted by jugular venipuncture. It is concluded that intense exercise led to a physiological increase in serum activities of muscle and cardiac enzymes with rapid recovery and no apparent lesions. The physical conditioning protocol improved the performance of the dogs, but did not impact the serum activity of muscle and cardiac enzymes. CK-MB was the most reliable sports monitoring biomarker in dogs. / CNPq: 132811/2016-2

[ES] El cuidado de la salud es un campo en el que la detección precoz de enfermedades está cobrando cada vez más importancia. Hoy en día, profesionales y ciudadanos demandan que las técnicas de diagnóstico sean de alta calidad, tanto para el sistema de sanidad privado como para el público. Cuando se utilizan técnicas de diagnóstico de manera inadecuada, eso puede acarrear bastantes consecuencias, tales como un serio peligro sobre la salud y la sobrecarga técnica y económica de los servicios de salud. Eso es debido a que las técnicas de diagnóstico disponibles hoy en día son demasiado costosas, centralizadas en laboratorios y necesitan profesionales altamente cualificados para poder llevar a cabo dichas tareas, lo que conllevaría una demora en el tiempo, siendo este muchas veces vital para los enfermos. Es muy necesario, por lo tanto, reflexionar sobre la necesidad y emergencia de tales prácticas preventivas, especialmente para enfermedades de alto riesgo como el cáncer, el Alzheimer o la primera causa de muerte en el mundo, las enfermedades cardiovasculares. En este contexto, el objetivo principal del trabajo realizado durante esta Tesis Doctoral es ayudar a superar estos problemas mediante la exploración de la posibilidad de utilizar tecnología fotónica para el desarrollo de sistemas de análisis que puedan ser utilizados para el diagnóstico y pronóstico de las enfermedades cardiovasculares. Este objetivo se ha abordado mediante la combinación de la tecnología nanofotónica, consistiendo en la nanofabricación de las estructuras PBG de sensado que ofrece varios beneficios, como una alta sensibilidad, una extrema reducción de tamaño y un proceso de fabricación compatible con el de la industria microelectrónica, con un método de biofuncionalización obteniendo una capa de bioreconocimiento estable y selectiva mediante el uso de la reacción TEC asistida por luz capaz de proporcionar unas capas de bio-reconocimiento extremadamente finas con una inmovilización espacialmente selectiva. / [CAT] L'atenció a la salut és un camp en què la detecció precoç de malalties està cobrant cada vegada més importància. Hui en dia, professionals i ciutadans demanen que les tècniques de diagnòstic siguin d'alta qualitat, tant per al sistema de sanitat privat com per al públic. Quan s'utilitzen tècniques de diagnòstic de manera inadequada, això pot comportar bastants conseqüències, com ara, un seriós perill sobre la salut i la sobrecàrrega tècnica i econòmica dels serveis de salut. Això és degut al fet que les tècniques de diagnòstic disponibles hui en dia són molt costoses, centralitzades en laboratoris i necessiten professionals altament qualificats per poder realitzar aquestes tasques, lo que comportaria a una demora en el temps que moltes vegades es vital pels malalts. És molt necessari, per tant, reflexionar sobre la necessitat i emergència de tals practiques preventives, especialment per a malalties d'alt risc com el càncer, l'Alzheimer o la primera causa de mort al món, les malalties cardiovasculars. En aquest context, l'objectiu principal del treball realitzat durant aquesta Tesi Doctoral és ajudar a superar aquests problemes mitjançant l'exploració de la possibilitat d'utilitzar tecnologia fotònica per al desenvolupament de sistemes d'anàlisis que puguin ser utilitzats per al diagnòstic i pronòstic de les malalties cardiovasculars. Aquest objectiu s'ha abordat mitjançant la combinació de la tecnologia nanofotònica, consistint en la nanofabricació de les estructures de detecció de PBG fotòniques que ofereix diversos beneficis, com una alta sensibilitat, una extrema reducció de mida i un procés de fabricació compatible amb el de la indústria microelectrònica, amb un mètode de biofuncionalització obtenint una capa de bio-reconeixement estable i selectiva mitjançant l'ús de la reacció TEC assistida per llum capaç de proporcionar unes capes de bioreconeixement extremadament fines amb una immobilització espacialment selectiva. preventives, especialment per a malalties d'alt risc com el càncer, l'Alzheimer o la primera causa de mort al món, les malalties cardiovasculars. En aquest context, l'objectiu principal del treball realitzat durant aquesta Tesi Doctoral és ajudar a superar aquests problemes mitjançant l'exploració de la possibilitat d'utilitzar tecnologia fotònica per al desenvolupament de sistemes d'anàlisis que puguin ser utilitzats per al diagnòstic i pronòstic de les malalties cardiovasculars. Aquest objectiu s'ha abordat mitjançant la combinació de la tecnologia nanofotònica, consistint en la nanofabricació de les estructures de detecció de PBG fotòniques que ofereix diversos beneficis, com una alta sensibilitat, una extrema reducció de mida i un procés de fabricació compatible amb el de la indústria microelectrònica, amb un mètode de biofuncionalització obtenint una capa de bio-reconeixement estable i selectiva mitjançant l'ús de la reacció TEC assistida per llum capaç de proporcionar unes capes de bioreconeixement extremadament fines amb una immobilització espacialment selectiva. / [EN] Healthcare is a field where the early detection of diseases is becoming more and more important. Nowadays, professionals and citizens demand high quality diagnosis techniques offered by both private and public health systems. When the application of diagnostic tests is not adequate, different consequences can be observed such as health hazard and technical and economic overload of health services. This is due to the fact that the diagnostic techniques available are expensive, centralized in laboratories and with the need for highly qualified professionals to carry out these tasks, what can fundamentally lead to delays in time, being critical for the patient's health. It is very necessary, therefore, to reflect on the need and emergency of such preventive practices, especially for high-risk diseases such as cancer, Alzheimer or the first cause of death in the world, the cardiovascular diseases. Within this context, the main objective of the work done during this PhD Thesis is to help on overcoming these problems by exploring the possibility of using photonic technology for the development of analysis devices which might be used for the early diagnosis and prognosis of cardiovascular diseases. This objective has been addressed by combining nanophotonic technology, by the nanofabrication of the photonic PBG sensing structures, which provides several benefits such as a high sensitivity, an extreme size reduction and a fabrication process being compatible with that from the microelectronics industry, with a light-assisted biofunctionalization method forming a stable and selective biorecognition layer using TEC reaction able to provide extremely thin biorecognition layers with a spatially-selective immobilization. / Sabek, J. (2019). Combination of nanophotonic biosensors and light-assisted immobilization procedures for the detection of cardiac biomarkers [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/124821 / TESIS