บี-ไทป์ เนตริยูเรติก เปปไทด์ (BNP) และ NT-proBNP

บี-ไทป์ เนตริยูเรติก เปปไทด์ เป็นฮอร์โมนที่หลั่งจากเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ (cardiomyocytes) เพื่อตอบสนองต่อความเครียดของผนังหัวใจห้องล่าง และร่วมกับ NT-proBNP ซึ่งเป็นส่วนปลาย N-terminal ที่หลั่งออกมาพร้อมกัน ถือเป็นเครื่องหมายทางชีวเคมีหลักของความตึงเครียดของหัวใจ เปปไทด์เหล่านี้บ่งชี้ถึงภาระทางโลหิตพลศาสตร์ (haemodynamic load) มากกว่าการตายของเซลล์ ซึ่งแตกต่างจากเครื่องหมายของการตายของเนื้อเยื่อ (necrosis markers)

Definition

บี-ไทป์ เนตริยูเรติก เปปไทด์ (BNP) เป็นฮอร์โมนหัวใจที่หลั่งออกมาเมื่อโปรฮอร์โมน proBNP ถูกแยกออกเป็น BNP ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ และ NT-proBNP ซึ่งเป็นส่วนปลาย N-terminal ที่ไม่ทำงาน ทั้งสองชนิดจะหลั่งออกมาเพื่อตอบสนองต่อการยืดตัวของหัวใจห้องล่าง และถูกตรวจวัดด้วยวิธีอิมมูโนแอสเซย์ (immunoassay) เพื่อเป็นเครื่องหมายของความเครียดของผนังหัวใจ

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการสังเคราะห์และการประมวลผลของ proBNP ไปเป็น BNP ที่ออกฤทธิ์ และ NT-proBNP ซึ่งเป็นส่วนปลาย N-terminal ที่ไม่ทำงาน การทำงานทางสรีรวิทยาของระบบเนตริยูเรติก เปปไทด์ และปัจจัยทางชีวเคมีและการวิเคราะห์ที่มีอิทธิพลต่อการตรวจวัดเปปไทด์เหล่านี้ หัวข้อนี้จะพิจารณาเนตริยูเรติก เปปไทด์ในฐานะสารวิเคราะห์ทางชีวเคมีคลินิก โดยมีการอ้างอิงเกณฑ์การตัดสินใจทางคลินิกเพื่อเป็นหลักฐาน ไม่ใช่คำแนะนำ โหนดต่อมไร้ท่อแยกต่างหากจะครอบคลุมกลุ่มฮอร์โมนเนตริยูเรติก เปปไทด์ในวงกว้างขึ้น

Core questions

• สิ่งกระตุ้นทางสรีรวิทยาใดที่กระตุ้นการหลั่ง BNP และ NT-proBNP?
• BNP และ NT-proBNP แตกต่างกันอย่างไรในฐานะสารวิเคราะห์ในด้านความเสถียรและการกำจัด?
• การทำงานทางสรีรวิทยาของระบบเนตริยูเรติก เปปไทด์คืออะไร?
• อายุ เพศ การทำงานของไต และมวลกายมีผลต่อความเข้มข้นของเปปไทด์อย่างไร?
• เหตุใดเครื่องหมายความเครียดของผนังหัวใจจึงเสริมการทำงานของเครื่องหมายการตายของเนื้อเยื่อ เช่น โทรโปนิน?

Key concepts

• การประมวลผล proBNP ไปเป็น BNP และ NT-proBNP
• ความเครียดของผนังหัวใจห้องล่างในฐานะสิ่งกระตุ้นการหลั่ง
• ระบบเนตริยูเรติก เปปไทด์ (การขับโซเดียมออกทางปัสสาวะ, การขยายหลอดเลือด, การต่อต้าน RAAS)
• การกำจัดและครึ่งชีวิตที่แตกต่างกันของ BNP เทียบกับ NT-proBNP
• อิทธิพลของการทำงานของไตและมวลกายต่อความเข้มข้น
• เครื่องหมายความเครียดของผนังหัวใจเทียบกับเครื่องหมายการตายของเนื้อเยื่อ
• เนปริไลซินและการย่อยสลายเปปไทด์

Mechanisms

เมื่อเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ (cardiomyocytes) ได้รับความเครียดของผนังที่เพิ่มขึ้นจากแรงดันเกิน (pressure overload) หรือปริมาตรเกิน (volume overload) เซลล์จะสังเคราะห์โปรฮอร์โมน proBNP ซึ่งจะถูกแยกออกเป็น BNP ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ และ NT-proBNP ซึ่งเป็นส่วนปลาย N-terminal ที่ไม่ทำงาน ทั้งสองชนิดจะถูกปล่อยเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน BNP ที่ออกฤทธิ์จะทำงานผ่านตัวรับเนตริยูเรติก เปปไทด์ (natriuretic peptide receptors) เพื่อส่งเสริมการขับโซเดียมออกทางปัสสาวะ (natriuresis) และการขยายหลอดเลือด (vasodilation) และเพื่อต่อต้านระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน-อัลโดสเตอโรน (renin-angiotensin-aldosterone system) ซึ่งเป็นการปรับสมดุลของของเหลวและแรงดันที่มากเกินไป BNP จะถูกกำจัดค่อนข้างเร็วผ่านตัวรับเนตริยูเรติก เปปไทด์ C (natriuretic peptide receptor C) และเอนไซม์เนปริไลซิน (neprilysin) ในขณะที่ NT-proBNP จะถูกกำจัดช้ากว่าและส่วนใหญ่ผ่านไต ทำให้สารวิเคราะห์ทั้งสองชนิดมีครึ่งชีวิตและช่วงอ้างอิงที่แตกต่างกัน เนื่องจากสิ่งกระตุ้นคือความเครียดเชิงกล (mechanical strain) ไม่ใช่การบาดเจ็บของเซลล์ เปปไทด์เหล่านี้จึงบ่งชี้ถึงภาระทางโลหิตพลศาสตร์และเสริมการทำงานของเครื่องหมายของการตายของเนื้อเยื่อ

Clinical relevance

BNP และ NT-proBNP เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่เชื่อมโยงกับความเครียดของผนังหัวใจมากที่สุด และการทำความเข้าใจว่าอะไรที่ทำให้ระดับของมันสูงขึ้นและต่ำลงเป็นส่วนหนึ่งของการตีความชีวเคมีของหัวใจอย่างมีวิจารณญาณ ข้อมูลนี้อธิบายสรีรวิทยาและการวิเคราะห์ของเปปไทด์เหล่านี้ในฐานะหลักฐาน ไม่ได้ให้ค่าตัดสำหรับการวินิจฉัยหรือคำแนะนำในการรักษาสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย และระบุเพียงว่าการตีความต้องคำนึงถึงอายุ การทำงานของไต และมวลกาย

Epidemiology

เนตริยูเรติก เปปไทด์เป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของหัวใจที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดรองจากโทรโปนิน และความเข้มข้นของพวกมันจะแตกต่างกันอย่างเป็นระบบตามอายุ เพศ การทำงานของไต และดัชนีมวลกาย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมลักษณะประชากรจึงมีความสำคัญต่อการตีความค่าเหล่านี้

Evidence & guidelines

หลักฐานจากกลุ่มผู้ป่วย (cohort evidence) เกี่ยวกับการตรวจวัดเนตริยูเรติก เปปไทด์ในภาวะเฉียบพลัน (Maisel et al., 2002), บทวิจารณ์เกี่ยวกับสรีรวิทยาของเนตริยูเรติก เปปไทด์ (Levin, Gardner & Samson, 1998) และตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในภาวะหัวใจล้มเหลว (Braunwald, 2008) รวมถึงแนวทางปฏิบัติภาวะหัวใจล้มเหลวของสมาคมโรคหัวใจแห่งยุโรป (European Society of Cardiology) (McDonagh et al., 2021) ได้อธิบายถึงตำแหน่งของเปปไทด์เหล่านี้ในกลุ่มตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของหัวใจ

History

บี-ไทป์ เนตริยูเรติก เปปไทด์ถูกแยกได้ครั้งแรกจากสมองหมู ซึ่งทำให้ได้ชื่อในอดีตว่า 'brain natriuretic peptide' แม้ว่าส่วนใหญ่จะผลิตโดยกล้ามเนื้อหัวใจห้องล่าง การระบุเปปไทด์นี้ได้ขยายกลุ่มเนตริยูเรติก เปปไทด์ที่ถูกกำหนดครั้งแรกโดยเอเทรียล เนตริยูเรติก เปปไทด์ (atrial natriuretic peptide) และการพัฒนาอิมมูโนแอสเซย์สำหรับ BNP และต่อมา NT-proBNP ได้ทำให้เปปไทด์เหล่านี้กลายเป็นสารวิเคราะห์ทางหัวใจที่ใช้เป็นประจำในช่วงปลายทศวรรษ 1990 และ 2000

Debates

BNP หรือ NT-proBNP — ควรตรวจวัดสารวิเคราะห์ชนิดใด?

เปปไทด์ทั้งสองชนิดมีความแตกต่างกันในด้านความเสถียร ครึ่งชีวิต และการพึ่งพาการกำจัดทางไต และการรักษาด้วยยาต้านเนปริไลซิน (neprilysin-inhibitor therapy) จะเพิ่มระดับ BNP ที่ตรวจวัดได้ในขณะที่ NT-proBNP ไม่ได้รับผลกระทบ ดังนั้นการเลือกระหว่างสองชนิดนี้จึงเป็นการตัดสินใจเชิงวิเคราะห์และการตีความมากกว่าความเท่าเทียมกันที่ตกลงกันแล้ว

Key figures

• Alan S. Maisel
• Eugene Braunwald
• David G. Gardner

Seminal works

• maisel-2002
• epstein-1998
• braunwald-2008

Frequently asked questions

BNP และ NT-proBNP แตกต่างกันอย่างไร?

ทั้งสองมาจากสารตั้งต้นเดียวกันคือ proBNP: BNP เป็นฮอร์โมนที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ และ NT-proBNP เป็นส่วนปลาย N-terminal ที่ไม่ทำงานซึ่งหลั่งออกมาพร้อมกัน ทั้งสองถูกตรวจวัดด้วยวิธีวิเคราะห์ที่แตกต่างกัน มีครึ่งชีวิตและเส้นทางการกำจัดที่แตกต่างกัน และดังนั้นจึงมีช่วงอ้างอิงที่แตกต่างกัน แม้ว่าทั้งสองจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีความเครียดของผนังหัวใจ

เหตุใด BNP จึงสะท้อนความเครียดมากกว่าความเสียหายของกล้ามเนื้อหัวใจ?

BNP ถูกสังเคราะห์และหลั่งออกมาอย่างแข็งขันโดยเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจเมื่อหัวใจห้องล่างถูกยืดออกเนื่องจากแรงดันเกินหรือปริมาตรเกิน ดังนั้นจึงบ่งชี้ถึงภาระเชิงกลบนหัวใจ ซึ่งแตกต่างจากโทรโปนินที่รั่วไหลออกมาเมื่อเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจได้รับบาดเจ็บเท่านั้น