Elevated serum YKL-40 level predicts myocardial reperfusion and in-hospital MACE in patients with STEMI

Macrophages in atherosclerotic plaques secrete YKL-40, a new biomarker of acute and chronic inflammation in patients with stable CAD. We hypothesized that YKL-40 may be a specific marker reflecting the burden of localized inflammation in myocardium and a predictor in patients with STEMI. In this study, we investigated the relationship of YKL-40 to in-hospital major adverse cardiac events (MACE), reperfusion parameters and its predictors in patients with STEMI. In total, 80 patients with STEMI and no history of prior coronary artery disease (CAD), who underwent primary percutaneous coronary intervention (p-PCI), were enrolled consecutively. In addition, 30 patients with normal coronary arteries (NCA) were enrolled as a control group. Cardiac biomarker levels including creatinine kinase-MB fraction (CK-MB), troponin-I, admission glucose and inflammatory markers including leukocytes and YKL-40 levels were measured as admission values. In our study, YKL-40 levels correlated to high-sensitivity CRP levels (r = 0.333, p = 0.003), TIMI risk score (r = 0.445, p < 0.001), age (r = 0.477, p < 0.001), pain to balloon time (r = 0.432, p < 0.001), leukocyte and neutrophil count (r = 0.386, p < 0.001 and r = 0.430, p < 0.001, respectively), hemoglobin (r = − 0.345, p = 0.002), admission and fasting blood glucose (r = 0.388, p < 0.001 and r = 0.427, p < 0.001), creatinine levels (r = 0.395, p < 0.001) and myocardial blush grade (r = − 0.334, p = 0.004). When the patients were divided into two groups determined by presence or absence of MACE, the patients with MACE had significantly higher levels of YKL-40 in comparison to the patients without MACE and the control group (194 ± 104, 114 ± 61 and 110 ± 53 μg/L, p < 0.001, respectively). In multivariate logistic regression analysis in STEMI patients, only YKL-40 level (OR: 1.011, 95%CI: 1.002–1.019, p = 0.011) and leukocyte count (OR: 1.264, 95%CI: 1.037–1.540, p = 0.020) were the independent predictors for MACE. Sensitivity and specificity of YKL-40 to predict MACE, when 125 μg/l was accepted as a cut-off value, were 84% and 70%, respectively. We found that serum YKL-40 is related to older age, increased admission glucose levels, leukocyte counts and decreased hemoglobin levels; YKL-40 level and leukocyte count independently predicted MACE. Makrophagen in atherosklerotischen Plaques sezernieren YKL-40, einen neuen Biomarker akuter und chronischer Entzündung bei Patienten mit stabiler koronarer Herzkrankheit (KHK). Unsere Hypothese lautete, dass YKL-40 ein spezifischer Marker der Krankheitslast lokalisierter Entzündung im Myokard und ein Prädiktor bei Patienten mit ST-Strecken-Hebungs-Infarkt („ST-segment elevation myocardial infarction”, STEMI) sein könnte. In der vorliegenden Studie wurde der Zusammenhang zwischen YKL-40 und während des stationären Aufenthalts auftretenden schweren kardialen Ereignissen („major adverse cardiac events“, MACE), Reperfusionsparametern und deren Prädiktoren bei Patienten mit STEMI untersucht. In die Studie aufgenommen wurden 80 aufeinander folgende Patienten mit STEMI und ohne KHK in der Anamnese, bei denen eine primäre perkutane koronare Intervention (p-PCI) durchgeführt wurde. Die Kontrollgruppe bildeten 30 Patienten mit normalen Koronararterien (NCA). Kardiale Biomarker einschließlich der MB-Fraktion der Kreatinkinase (CK-MB), Troponin-I, Glukose sowie Entzündungsmarker mit Leukozyten und AKL-40 wurden bei Aufnahme bestimmt. In dieser Studie korrelierten die YKL-40-Werte mit dem hochsensitiven CRP (r = 0,333, p = 0,003), TIMI-Risikoscore („thrombolysis in myocardial infarction“; r = 0,445, p < 0,001), Alter (r = 0,477, p < 0,001), Zeit zwischen Schmerz und Ballondilatation (r = 0,432, p < 0,001), Leukozyten- und Neutrophilenzahl (r = 0,386, p < 0,001 bzw. r = 0,430, p < 0,001), Hämoglobin (r = − 0,345, p = 0,002), Blutzucker bei Aufnahme und nüchtern (r = 0,388, p < 0,001 und r = 0,427, p < 0,001), Kreatininspiegel (r = 0,395, p < 0,001) und myokardialem Durchblutungsgrad (r = − 0,334, p = 0,004). Bei Aufteilung der Patienten in 2 Gruppen, je nach Vorliegen von MACE oder nicht, wiesen die Patienten mit MACE signifikant höhere YKL-40-Werte auf als die Patienten ohne MACE und die Kontrollgruppe (194 ± 104, 114 ± 61 bzw. 110 ± 53 μg/l; p < 0,001). In der multivariaten logistischen Regressionsanalyse waren bei den STEMI-Patienten nur YKL-40 (Odds Ratio, OR: 1,011; 95%-Konfidenzintervall, 95%-KI: 1,002–1,019; p = 0,011) und Leukozytenzahl (OR: 1,264; 95%-KI: 1,037–1,540; p = 0,020) unabhängige Prädiktoren für MACE. Wenn 125 μg/l als Grenzwert akzeptierte wurde betrugen die Sensitivität und Spezifität von YKL-40 für die Vorhersage von MACE 85% bzw. 70%. Die vorliegende Studie ergab, dass Serum-YKL-40 mit höherem Alter, erhöhtem Blutzuckerwert und erhöhter Leukozytenzahl sowie erniedrigtem Hämoglobinwert bei Aufnahme in Zusammenhang stand; YKL-40 und Leukozytenzahl waren unabhängige Prädiktoren für MACE.