Clinical challenges of cardiac troponin testing – From marathon runners to atrial fibrillation

Abstract

Cardiac troponin (cTn) testing is the cornerstone of diagnosis of myocardial infarction. Contemporary assays detect circulating levels of cTn even in healthy populations. Increasing sensitivity has led to an upsurge in the number of patients with myocardial injury not related to acute coronary syndrome. The aim of this dissertation is to evaluate the prevalence of cTn elevation in healthy marathon runners and its association with coronary artery calcification, vulnerable plaques, and exercise-related muscle injury. Furthermore, the aim is to describe the prevalence, etiology, and predictors of minor cTn elevation in patients with atrial fibrillation (AF) presenting to the emergency department (ED), and finally to evaluate the prognostic significance of elevated cTn in these patients. Methods: The population of study I consisted of 43 male recreational runners participating in the 2018 Paavo Nurmi marathon. Studies II and III describe the results of the TROPOAF study, an observational, retrospective cohort study analyzing patients with AF (n = 2911) at ED. Results: In study I, elevated cTn levels were found in 95% of the marathon runners after the race. Considerable increases in markers of skeletal muscle injury were seen but without association to markers of myocardial injury. Coronary artery calcium or markers of plaque vulnerability did not correlate with cTn levels. In studies II and III, over 70% of the patients had cTn elevation, but only 4.5% were considered to have acute coronary syndrome. The strongest predictors of cTn elevation were age over 75 years, renal insufficiency, and infections. Even minor cTn elevation in these patients was associated with poor prognosis. Conclusions: Contemporary high-sensitivity (hs) assays regularly detect elevated cTn levels after strenuous exercise and in patients with AF during ED visits. cTn elevations after physical exercise are usually benign in subjects without apparent cardiovascular disease. In patients with AF, cTn elevations are typically associated with comorbidities or acute illness and reflect poor short- and long-term prognosis.

<b>Sydänperäisen troponiinin käytön kliinisiä haasteita – maratonjuoksijoista eteisvärinäpotilaisiin</b>

Sydänperäisen troponiinin (cTn) määritys on sydäninfarktin diagnostiikan kulmakivi. Nykyaikaiset testit pystyvät määrittämään myös terveiden ihmisten cTntasoja. Testien herkkyyden lisääntymisen myötä sydäninfarktiin liittymättömiä sydänlihasvaurioita tavataan aiempaa useammin. Väitöskirjan tarkoituksena oli selvittää cTn-nousun yleisyyttä terveillä maratonjuoksijoilla ja sen yhteyttä sepelvaltimoiden kalkkeutumiseen, hauraisiin valtimoplakkeihin ja luurankolihasten kuormitukseen. Lisäksi pyrittiin kuvaamaan cTn-nousun esiintyvyyttä, etiologiaa ja taustatekijöitä eteisvärinäpotilailla ja cTn-nousun ennustevaikutusta tässä potilasryhmässä. Metodit: Osatyössä I tutkittiin 43 vapaaehtoista vuoden 2018 Paavo Nurmi maratonille osallistuvaa juoksijaa. Osatöissä II ja III kuvataan havainnoivan, taannehtivan kohorttitutkimuksen (TROPO-AF) tuloksia ensiapuun joutuneilla eteisvärinäpotilailla (n = 2911). Tulokset: Osatyössä I cTn-nousuja tavattiin 95 %:lla juoksijoista. Lihaskuormituksen merkkiaineet nousivat huomattavasti, mutta yhteyttä sydänlihasvaurion merkkeihin ei havaittu. Sepelvaltimoiden kalkilla tai valtimoplakkien repeämisherkkyydellä ei ollut havaittavaa yhteyttä cTn-arvoihin. Osatöissä II ja III yli 70 %:lla cTn oli kohonnut, mutta vain 4,5 %:lla kyseessä oli akuutti sepelvaltimotapahtuma. Voimakkaimmat ennustetekijät cTn-nousulle olivat yli 75 vuoden ikä, munuaisten vajaatoiminta sekä infektiot. Vähäisetkin cTn-nousut heikensivät eteisvärinäpotilaan ennustetta. Päätelmät: Nykyaikaisilla herkillä testeillä havaitaan usein cTn-nousuja voimakkaan fyysisen kuormituksen jälkeen kuten myös eteisvärinäpotilailla. Fyysisen kuormituksen aiheuttama nousu vaikuttaa hyvänlaatuiselta muutoin terveillä tutkittavilla. Eteisvärinäpotilailla cTn-nousu liittyy usein perussairauksiin tai äkilliseen sairastumiseen, ja siihen liittyy merkittävästi heikentynyt ennuste.