Natriuretické peptidy vznikají především ve svalovině srdečních komor a síní jako reakce na objemové přetížení srdce; podporou diurézy a natriurézy antagonizují účinek systému renin-angiotenzin-aldosteron. Většina z nás ví o natruretických peptidech následující: K nejdůležitějším patří atriální natriuretický peptid (ANP) a mozkový (brain) natriuretický peptid (BNP). Vznikají v endoplazmatickém retikulu buněk jako prepronatriuretické peptidy, které se po odštěpení signálního peptidu mění na propeptidy (proANP či proBNP). Ty před sekrecí do krevního oběhu podléhají dalšímu štěpení endoproteázami za vzniku neaktivního N-terminálního štěpu a vlastního aktivního hormonu. Tak působením endoproteázy korinu vzniká ANP, vlivem furinu pak aktivní BNP. Natriuretické peptidy jsou poměrně malé molekuly, obsahující typickou kruhovou strukturu, tvořenou 17 aminokyselinami a udržovanou disulfidickým můstkem mezi dvěma cysteiny. Z organismu jsou odstraňovány vazbou na signální, ale zejména clearancové receptory, dále ztrátou do moči a následnou metabolizací v ledvinách.
Vzhledem k tomu, že biologický poločas ANP je kratší než 5 minut, nehodí se tato molekula pro diagnostické využití. V praxi se jako ukazatel objemového přetížení srdce a srdečního selhání využívá jak stanovení aktivního BNP (poločas 21 min) i neaktivního N-terminálního štěpu, NT-proBNP (poločas 70 min). I když jsou oba secernovány v ekvimolárním množství, koncentrace NT-proBNP v plazmě je vyšší vzhledem k jeho větší molekulové hmotnosti a pomalejšímu vylučování.
V poslední době bylo zjištěno, že se v plazmě dá prokázat i prekurzorová molekula – proBNP, a to dokonce ve vyšší koncentraci než její štěpy. Následovaly další studie, které podstatně změnily názor na metabolismus BNP. Nové poznatky se dají shrnout takto:
Obr. 1
Jak je patrné na obr. 1, molekula proBNP obsahuje poměrně hodně zbytků hydroxy-aminokyselin serinu a threoninu; ty podléhají v různé míře posttranslační modifikaci, O-glykosylaci. Rozhodující je, zda je glykosylována molekula threoninu v poloze 71, tedy v poblíž místa budoucího štěpení molekuly proBNP. Není-li glykosylována, je vazba mezi 76. a 77. aminokyselinou přístupná pro enzym, štěpící tuto vazbu a dávající tak vzniknout molekule NT-proBNP a BNP. Oba tyto štěpy mohou působením dipeptidylpeptidázy IV (DPP IV) ztrácet prvé dvě aminokyseliny ze své N-terminální části; molekula BNP 3-32 je nadále biologicky aktivní. Molekula NT-proBNP může být „zkracována“ z C-terminální části. Hlavní místo katabolismu BNP jsou ledviny – molekula je zkrácena za katalýzy metaloproteinázou meprin A o další čtyři aminokyseliny a následně působením neutrální endopeptidázy může dojít i k rozštěpení cyklické struktury hormonu.
Obr. 2
Jiný je osud proBNP v případě, že dojde ke glykosylaci threoninu v poloze 71 (obr. 2). Ze sterických příčin nemůže dojít k rozštěpení a v plazmě se pak objeví intaktní proBNP.
Bohužel zatím není známo, co řídí glykosylaci threoninu 71 a rozhoduje tak o tom, kolik molekul proBNP bude rozštěpeno. Není ani jasné, zda se poměr proBNP k jeho štěpům liší v různých klinických situacích. Je však jisté následující:
- Většina souprav pro stanovení BNP resp. proBNP stanovuje i intaktní molekulu proBNP.
- Soupravy pro stanovení NT-proBNP, obsahující protilátky proti epitopům ve střední části molekuly, která může být do různého stupně glykosylována, mohou koncentraci NT-proBNP (resp. proBNP) podhodnotit – glykosylace ovlivňuje vazbu protilátky na antigen.
- Protilátky zaměřené na antigenní determinanty v koncových částech molekuly BNP i NT-proBNP jsou pro stanovení nevhodné, neboť v krevním oběhu jsou koncové aminokyseliny odštěpeny.
- Uvedená fakta jsou i podstatou mnohdy rozdílných výsledků, získaných soupravami různých výrobců, neboť jsou založeny na protilátkách proti odlišným epitopům.
Závěrem bych snad přece jen zdůraznil, že uvedené skutečnosti nesnižují význam stanovení BNP či NT-proBNP pro diagnostiku srdečního selhání, kontrolu jeho léčby i pro určení prognózy nemocných s kardiovaskulárním onemocněním. Další výzkum na tomto poli však může indikace vyšetření upřesnit a přinést i nové, dosud neznámé možnosti.
Doporučená literatura:
- Tamm N.N., Seferian K.R., Katrukha, A.G.: NT-proBNP, BNP and proBNP: biochemical characteristics and in vitro measurement. Clinical Laboratory International, 32(7), 2008: 12-15
- Pudil R., Tichý M.: Natriuretické peptidy a srdeční selhání – současný pohled. Klin. Biochem. Metab., 18(4), 2010: 190-195