Useful For
Detecting the macro forms of creatine kinase (CK)
Identifying the source of a CK elevation
Testing Algorithm
Testing begins with total creatine kinase analysis (CK). If the total CK activity is below 100 U/L, testing is complete.
If total CK activity is 100 U/L or greater, then isoenzyme electrophoresis (CKE) will be performed at an additional charge.
Clinical Information
Creatine kinase (CK) activity is found in the cytoplasm of several human tissues; major sources of CK include skeletal muscle, myocardium, and the brain. Cytoplasmic CK isoenzymes are dimers of the subunits M and B (MM, MB, or BB). Brain tissue contains predominantly CK-BB (CK1). Skeletal muscle contains almost exclusively CK-MM (CK3). The myocardium contains approximately 30% of CK-MB (CK2), which has been called the “heart-specific” isoenzyme. CK-MB is increased in acute myocardial infarction (AMI); however, CK-MB has been replaced by troponin as the preferred biomarker for the diagnosis of AMI.
Mitochondrial CK, located at the outer surface of the inner mitochondrial membrane, has been suggested to catalyze the rate-limiting step of energy transfer from mitochondrial adenosine triphosphate (ATP) with the formation of creatine phosphatase (CP). The CP molecule, which is smaller in size than ATP, diffuses to target organelles in the cytoplasm where its energy is transferred to ATP by cytoplasmic CK. CK activity results in nonaerobic production of ATP in muscle tissues during work.
Macro CK refers to at least 2 forms of CK. Macro CK type I is an antibody-bound form of cytoplasmic CK. It migrates between CK-MM and CK-MB. Macro CK type II (mitochondrial CK) migrates slightly cathodic of CK-MM. Detection of macro forms of CK is the primary reason for electrophoresis of CK activity.
Reference Values
CREATINE KINASE, TOTAL
Males
< or =3 months: not established
>3 months: 39-308 U/L
Females
< or =3 months: not established
>3 months: 26-192 U/L
Reference values have not been established for patients that are less than 3 months of age.
Note: Strenuous exercise or intramuscular injections may cause transient elevation of creatine kinase (CK).
CREATINE KINASE ISOENZYMES
MM: 100%
MB: 0%
BB: 0%
Interpretation
Creatine kinase (CK)-MB appears in serum 4 to 6 hours after the onset of pain in a myocardial infarction, peaks at 18 to 24 hours, and may persist for 72 hours.
CK-MB may also be elevated in cases of carbon monoxide poisoning, pulmonary embolism, hypothyroidism, crush injuries, and muscular dystrophy.
Extreme elevations of CK-MB can be associated with skeletal muscle cell turnover as in polymyositis, and to a lesser degree in rhabdomyolysis, as seen in strenuous exercise, particularly in the conditioned athlete.
CK-BB can be elevated in patients with head injury, in neonates, and in some cancers such as prostate cancer and small cell carcinoma of the lung. It can also be elevated in other malignancies; however, the clinical usefulness of CK-BB as a tumor marker needs further investigation.
The presence of macro CK can explain an elevation of total CK. It does not rise and fall as rapidly as CK-MM and CK-MB in muscle injury.
Macro CK type II (mitochondrial CK) is rarely observed. It is only seen in acutely ill patients with malignancies and other severe illnesses with a high-associated mortality, such as liver disease and hypoxic injury.
Cautions
In some patients, the presence of creatine kinase (CK)-MB is method dependent.
CK-MB values that exceed 50% of the total CK probably reflect unusual B subunit synthesis since heart muscle rarely exceeds 30% MB.
TEST DI VALUTAZIONE DELLA PRESENZA DELL’ISOENZIMA CREATINCHINASI CK
Utile per
Rilevamento delle macro forme di creatina chinasi (CK)
Identificare la fonte di un aumento di CK
Algoritmo diagnostico
Il test inizia con l’analisi della creatinchinasi totale (CK). Se l’attività totale di CK è inferiore a 100 U/L, il test è completo.
Se l’attività totale del CK è pari o superiore a 100 U/L, l’elettroforesi isoenzimatica (CKE) viene eseguita con una carica supplementare.
Informazioni cliniche
L’attività della creatinchinasi (CK) si riscontra nel citoplasma di diversi tessuti umani; le principali fonti di CK includono la muscolatura scheletrica, il miocardio e il cervello. Gli isoenzimi citoplasmatici di CK sono dimeri delle subunità M e B (MM, MB, o BB). Il tessuto cerebrale contiene prevalentemente CK-BB (CK1). Il tessuto muscolare scheletrico contiene quasi esclusivamente CK-MM (CK3). Il miocardio contiene circa il 30% di CK-MB (CK2), che è stato chiamato isoenzima “cuore-specifico”. CK-MB è aumentato nella condizione di infarto miocardico acuto (AMI); tuttavia, CK-MB è stato sostituito dalla troponina come biomarcatore indicato per la diagnosi di AMI.
Si suppone che la CK mitocondriale, che si trova alla superficie esterna della membrana mitocondriale interna, catalizzi la reazione che limita il tasso di trasferimento di energia da adenosina trifosfato mitocondriale (ATP) con la formazione di creatina fosfatasi (CP). La molecola CP, che è più piccola di dimensioni rispetto all’ATP, si diffonde per indirizzare gli organuli nel citoplasma dove la sua energia viene trasferita all’ATP dalla CK citoplasmatica. L’attività della CK si traduce in una produzione non aerobica di ATP nei tessuti muscolari durante la contrazione.
Il termine macro CK si riferisce ad almeno 2 forme di CK. Macro CK di tipo I è una forma anticorpale di CK citoplasmatica. Migra tra CK-MM e CK-MB. La macro CK di tipo II (CK mitocondriale) migra in maniera leggermente catodica rispetto a CK-MM. Il rilevamento di macro forme di CK è la ragione principale per l’elettroforesi dell’attività CK.
Valori di riferimento
CREATINCHINASI TOTALE
Maschi
< o =3 mesi: non stabilito
>3 mesi: 39-308 U/L
Femmine
< o =3 mesi: non stabilito
>3 mesi: 26-192 U/L
Non sono stati stabiliti valori di riferimento per i pazienti di età inferiore ai 3 mesi.
Nota: l’esercizio fisico intenso o le iniezioni intramuscolari possono causare un aumento transitorio della creatinchinasi (CK).
ISO ENZIMI DELLA CREATINCHINASI
MM: 100%
MB: 0%.
BB: 0%.
Interpretazione
La creatinchinasi (CK)-MB appare nel siero da 4 a 6 ore dopo l’insorgenza del dolore in un infarto del miocardio, raggiunge i picchi a 18-24 ore e può persistere per 72 ore.
CK-MB può anche essere elevata in casi di avvelenamento da monossido di carbonio, embolia polmonare, ipotiroidismo, lesioni da schiacciamento e distrofia muscolare.
Aumenti estremi di CK-MB possono essere associati con il ricambio delle cellule muscolari scheletriche come nella polimiosite, e in misura minore in rabdomiolisi, come si è osservato in esercizio fisico faticoso, in particolare negli atleti condizionati.
CK-BB può essere elevato nei pazienti con lesioni alla testa, nei neonati e in alcuni tumori come il cancro alla prostata e il carcinoma a piccole cellule del polmone. Può anche essere elevata in altri tumori maligni; tuttavia, l’utilità clinica di CK-BB come marcatore tumorale necessita di ulteriori indagini.
La presenza di macro CK può spiegare un innalzamento del livello della CK totale. Non presenta alterazioni così rapidamente come CK-MM e CK-MB nelle lesioni muscolari.
I livelli di macro CK di tipo II (CK mitocondriale) sono raramente osservati. Si osservano solo in pazienti gravemente malati con tumori maligni e altre gravi malattie con un alto tasso di mortalità associata, come le malattie del fegato e le lesioni ipossiche.
Avvertenze
In alcuni pazienti, la presenza di creatinchinasi (CK)-MB è dipendente dal metodo.
I valori di CK-MB che superano il 50% del totale CK riflettono probabilmente una sintesi insolita di subunità B, poiché il muscolo cardiaco raramente supera il 30% MB.
