Miyoglobin, kas dokusunda oksijeni depolayan küçük bir hem proteinidir.1 Kalp ya da iskelet kası hasar gördüğünde kana geçer. Miyokard infarktüsünde ölçülebilen en erken biyokimyasal belirteçlerdendir, ama kalbe özgü değildir. Böbrek yetmezliğinde, ağır egzersizde ve kas içi enjeksiyondan sonra da yükselebilir.2 Güncel Avrupa kılavuzunda akut koroner sendrom tanısı kardiyak troponine dayanır.3 Rabdomiyolizde miyoglobin belirgin olarak yükselir.4
Bu yazı, miyoglobin immünoassayi geliştiren ya da doğrulayan ekipler içindir. Proteinin yapısını, özgüllük sorununun kaynağını, doğal ve rekombinant antijen arasındaki seçimi, antikor çiftini ve kalibratörün standardizasyonunu ele alır.
Yapı ve dokulardaki dağılımı
İnsan miyoglobini tek bir polipeptit zincirinden oluşur ve tek başına, monomer olarak çalışır. Gen 154 aminoasitlik bir zinciri kodlar. Başlatıcı metiyonin çıkarıldıktan sonra olgun zincir 153 aminoasittir ve yaklaşık 17,2 kDa ağırlığındadır. Zincir, proksimal bir histidine bağlı tek bir hem grubu taşır.1
Miyoglobin hücre içinde, kas hücresinin sitoplazmasında bulunur.1 Hem kalp hem iskelet kasında yer aldığı için iki kas tipinden birindeki hasar miyoglobinin kana geçmesine yol açar.2 Dolaşımdan böbrek yoluyla temizlenir: Proksimal tübülde megalin ve kübilin reseptörleriyle hücre içine alınır.5
Neden tek başına özgül değil
Saatlik örneklemeyle izlenen infarktüs hastalarında miyoglobin, kreatin kinaz (CK) ve CK-MB aktivitesinden anlamlı olarak daha erken yükselmiştir.6 Ancak aynı protein iskelet kasında da bulunduğu için yükselmesi tek başına kalp hasarını göstermez.2 Böbrek yetmezliği, iskelet kası hastalığı ve kalp dışı göğüs ağrısı olan hastaların da yer aldığı bir çalışmada miyoglobin, başvuruda en duyarlı ama en az özgül belirteç olmuştur.7
Bu yüzden miyoglobinin kalbe özgü bir belirteçle birlikte kullanılması önerilmiştir.2 Bugün kardiyak troponinler, CK-MB ve miyoglobinden daha duyarlı ve daha özgül kabul edilir.8 2023 Avrupa kılavuzu, troponin ölçülemediği durumlar dışında, akut koroner sendrom tanısında troponin dışındaki belirteçlerin kullanılmasını önermez.3
- Özgüllük çalışmasında böbrek yetmezliği ve iskelet kası hasarı olan hastaların numuneleri ayrı bir grup olarak ele alınır. Bu numunelerdeki yüksek sonuç testin hatası değil, belirtecin doğasıdır.
- Hemoglobin, numunede bol bulunan bir başka hem proteinidir. Hemoglobinle çapraz tepkime, hemoglobin eklenmiş numunelerle sınanır.9
Doğal ve rekombinant antijen
Doğal miyoglobin insan kas dokusundan saflaştırılır. Standardizasyon çalışmalarında seçilen aday referans malzemesi de insan serumuna eklenmiş insan kalp miyoglobininden hazırlanmıştır.10
İnsan miyoglobini E. coli'de de üretilebilir. Bu alandaki ilk çalışmalardan birinde füzyon proteini olarak üretilen miyoglobin, hemle yeniden yapılandırılıp saflaştırılmış ve doğal insan miyoglobininden ayırt edilemez bulunmuştur. Yöntem gram ölçeğinde üretime de olanak vermiştir.11
Rekombinant antijende sorulacak asıl soru, proteinin hem içeriğidir. Hem taşımayan apomiyoglobin ile hem taşıyan miyoglobin aynı testte farklı sinyal verebilir. Bir çalışmada apomiyoglobin ölçümleri miyoglobin ölçümlerinden biraz daha duyarlı çıkmış, denatüre edici maddeler de sinyali artırmıştır.12 Bu bulgu çalışılan antikorlara özgüdür. Yine de antijenin hem içeriğinin belgelenmesi gerektiğini gösterir.
AriVerity'nin miyoglobin antijeni E. coli'de üretilir. Saflık ve immünoreaktivite değerleri her parti için analiz sertifikasında verilir.
- Antijenin hem içeriği UV-görünür spektrumla belgelenir.
- Antikor çiftinin yanıtı, kalibratörde kullanılacak antijende ve hasta numunesindeki miyoglobinde karşılaştırılır.
Antikor çifti seçimi
Miyoglobin sandviç testleri, aynı molekül üzerinde iki ayrı epitopu tanıyan monoklonal antikorlarla kurulur.13 Yüzey plazmon rezonansıyla on monoklonal antikorun karşılaştırıldığı bir çalışmada dört farklı epitop grubu ayırt edilmiş, sandviç test için bu gruplardan antikorlar seçilmiştir.14 Sekiz antikorun kombinasyonlarının denendiği başka bir çalışmada seçilen çift, hemoglobinle çapraz tepkime göstermemiştir.9
Kütle spektrometrisiyle yapılan epitop haritalaması, yaygın kullanılan bir monoklonal antikorun bağlanma bölgesini molekülün C-ucundaki sekiz aminoasitlik bir diziye yerleştirmiştir.15 Böyle bir haritalama, iki antikorun aynı bölge için yarışıp yarışmadığını baştan gösterir.
- Çiftteki iki antikor farklı epitop gruplarından seçilir. Aynı bölgeyi tanıyan iki antikor sandviç kuramaz.14
- Aday çiftler, hem içeriği farklı antijen partileriyle de sınanır. Böylece sinyalin hem içeriğine duyarlılığı önceden görülür.12
Kalibratör ve standardizasyon
Miyoglobin testleri arasında belirgin fark vardır. Çok merkezli bir standardizasyon çalışmasında beş aday ikincil referans malzemesi 12 otomatik platformda değerlendirilmiştir. İnsan serumunda insan kalp miyoglobini içeren liyofilize malzeme ortak kalibratör olarak kullanıldığında, testler arası sapma %32'den %13'e inmiştir.10
Ortak kalibratörün işe yaraması için komütabl olması, yani testte hasta numunesi gibi davranması gerekir. Ticari kontrol malzemeleriyle yapılan bir çalışmada miyoglobin için malzemelerin bir kısmı komütabl bulunmamış. Yazarlar komütabilitenin her test için ayrıca sınanmasını önermiştir.16
- Değer atama: Kalibratör değerinin hangi referans malzemeye ve ölçüm prosedürüne dayandığı belgelenir.17
- Matriks: Kalibratör matriksi, hasta serumuna yakın davranacak biçimde seçilir. Seçilen matriksin komütabilitesi testin kendisinde gösterilir.16
- Seviyeler: Seviyeler, erken yükselmeyi yakalayan düşük uçtan rabdomiyolizdeki yüksek değerlere kadar ölçüm aralığını kapsar.
Rekombinant Miyoglobin antijeni
Teknik özellikleri, belgeleri ve uygulama alanlarını ürün sayfasında bulabilirsiniz. Kendi testinizde denemek için numune isteyin.
Kaynaklar
- UniProt Consortium. Myoglobin (MYG_HUMAN), Homo sapiens. UniProtKB P02144. https://www.uniprot.org/uniprotkb/P02144
- Plebani M, Zaninotto M. Diagnostic strategies using myoglobin measurement in myocardial infarction. Clin Chim Acta. 1998;272(1):69–77. doi:10.1016/S0009-8981(97)00253-2
- Byrne RA, Rossello X, Coughlan JJ, et al. 2023 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes. Eur Heart J. 2023;44(38):3720–3826. doi:10.1093/eurheartj/ehad191
- Nance JR, Mammen AL. Diagnostic evaluation of rhabdomyolysis. Muscle Nerve. 2015;51(6):793–810. doi:10.1002/mus.24606
- Gburek J, Birn H, Verroust PJ, et al. Renal uptake of myoglobin is mediated by the endocytic receptors megalin and cubilin. Am J Physiol Renal Physiol. 2003;285(3):F451–F458. doi:10.1152/ajprenal.00062.2003
- Mair J, Morandell D, Genser N, et al. Equivalent early sensitivities of myoglobin, creatine kinase MB mass, creatine kinase isoform ratios, and cardiac troponins I and T for acute myocardial infarction. Clin Chem. 1995;41(9):1266–1272.
- Zaninotto M, Altinier S, Lachin M, et al. Strategies for the early diagnosis of acute myocardial infarction using biochemical markers. Am J Clin Pathol. 1999;111(3):399–405. doi:10.1093/ajcp/111.3.399
- Collet JP, Thiele H, Barbato E, et al. 2020 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation. Eur Heart J. 2021;42(14):1289–1367. doi:10.1093/eurheartj/ehaa575
- Silva DP Jr, Landt Y, Porter SE, Ladenson JH. Development and application of monoclonal antibodies to human cardiac myoglobin in a rapid fluorescence immunoassay. Clin Chem. 1991;37(8):1356–1364.
- Panteghini M, Linsinger T, Wu AHB, et al. Standardization of immunoassays for measurement of myoglobin in serum. Phase I: evaluation of candidate secondary reference materials. Clin Chim Acta. 2004;341(1–2):65–72. doi:10.1016/j.cccn.2003.10.030
- Varadarajan R, Szabo A, Boxer SG. Cloning, expression in Escherichia coli, and reconstitution of human myoglobin. Proc Natl Acad Sci U S A. 1985;82(17):5681–5684. doi:10.1073/pnas.82.17.5681
- Kochanowska IE, Kuropatwa M, Szewczuk A. Influence of some factors on immunoassays of human myoglobin. Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 1998;46(2):85–91.
- Hurrell JG, Katus HA, Khaw BA, et al. Monoclonal antibodies directed against human myoglobin: characterization and application in a bideterminant radioimmunoassay. J Immunol Methods. 1981;45(3):249–254. doi:10.1016/0022-1759(81)90303-3
- Johne B, Gadnell M, Hansen K. Epitope mapping and binding kinetics of monoclonal antibodies studied by real time biospecific interaction analysis using surface plasmon resonance. J Immunol Methods. 1993;160(2):191–198. doi:10.1016/0022-1759(93)90177-9
- Mihoc D, Lupu LM, Wiegand P, et al. Antibody epitope and affinity determination of the myocardial infarction marker myoglobin by SPR-biosensor mass spectrometry. J Am Soc Mass Spectrom. 2021;32(1):106–113. doi:10.1021/jasms.0c00234
- Cattozzo G, Franzini C, Melzi d'Eril GV. Myoglobin and creatine kinase isoenzyme MB mass assays: intermethod behaviour of patient sera and commercially available control materials. Clin Chim Acta. 2001;303(1–2):55–60. doi:10.1016/S0009-8981(00)00370-3
- ISO 17511:2020. In vitro diagnostic medical devices: Requirements for establishing metrological traceability of values assigned to calibrators, trueness control materials and human samples. 2nd ed. Geneva: ISO; 2020.
