FUNDAMENTO: A contagem total de leucócitos é um marcador de risco independente para eventos cardiovasculares. A relação entre a contagem de neutrófilos e linfócitos (N/L) tem sido explorada como novo preditor de risco cardiovascular, mas seu papel diagnóstico na avaliação de pacientes com suspeita de síndrome coronariana aguda (SCA) é desconhecido. OBJETIVO: Avaliar o valor diagnóstico da relação N/L em pacientes admitidos com suspeita de SCA em uma Unidade de Dor Torácica (UDT). MÉTODOS: Foram avaliados 178 pacientes admitidos com dor torácica, seguindo fluxograma diagnóstico conforme aspectos clínicos, eletrocardiográficos e laboratoriais. Os diagnósticos estabelecidos foram: infarto agudo do miocárdio com (IAMEST) e sem elevação de segmento ST (IAMSEST), angina instável (AI) e dor não-cardíaca (NC). Contagens total e diferencial de leucócitos foram realizadas em amostra de sangue periférico coletada na admissão. RESULTADOS: Pacientes com dor diagnosticada como não-cardíaca apresentaram a menor relação N/L (n = 45; 3,0 ± 1,6), seguidos por AI (n = 65; 3,6 + 2,9), IAMSEST (n = 33; 4,8 ± 3,7) e IAMEST (n = 35; 6,9 ± 5,7) (p < 0,0001). A relação N/L acima de 5,7 (quartil mais elevado) teve especificidade de 91,1%, com odds ratio de 4,51 (intervalo de confiança de 95% [IC 95%], 1,51 a 13,45) para um diagnóstico final de SCA, em comparação com os grupos em quartis menores. CONCLUSÃO: A relação N/L apresenta correlação com o diagnóstico final de pacientes admitidos com suspeita de SCA. Por ser um exame de baixo custo e com boa reprodutibilidade, novos estudos deverão elucidar se a relação poderá ter importância nos fluxogramas diagnósticos atualmente empregados.
Avaliação da relação neutrófilos/linfócitos em pacientes com suspeita de síndrome coronariana aguda
Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Hospital da Irmandade da Santa Casa de Misericórdia de Curitiba - Curitiba, PR - Brasil
A aterosclerose é uma doença multifatorial, que envolve dislipidemia, hiperglicemia, tabagismo, hipertensão e outras causas de lesão endotelial em sua patogênese1,2. A aterogênese representa um processo inflamatório ativo desencadeado por essa injúria endotelial e não uma infiltração passiva de lípides na parede arterial, como descrito inicialmente3,4.
Por tratar-se de uma doença inflamatória, alguns marcadores inflamatórios têm sido propostos para avaliação de risco cardiovascular. Destes, a proteína C-reativa (PCR) tem sido a mais estudada e com maior aplicabilidade na prática clínica5. Entretanto, seu valor preditivo foi recentemente questionado e a necessidade de novos marcadores complementares é evidente6. A contagem total de leucócitos também proporciona a avaliação do estado inflamatório, mas seu resultado, apesar do baixo custo e da ampla disponibilidade, ainda não foi explorado ao seu máximo valor preditivo. Dados recentes sugerem que alguns subtipos específicos de leucócitos têm maior valor preditivo na avaliação do risco cardiovascular, sendo esse valor ainda maior quando se emprega a razão entre o número total de neutrófilos e linfócitos (N/L)7. Em pacientes submetidos a angioplastia, a relação N/L é preditora independente de mortalidade a longo prazo8.
Apesar de dados iniciais demonstrarem a relação N/L como preditora de risco cardiovascular a longo prazo, o papel desse índice no diagnóstico das síndromes coronarianas agudas (SCA) ainda não foi avaliado. O objetivo deste estudo foi avaliar o valor diagnóstico da relação N/L em pacientes com dor torácica e suspeita de SCA.
Realizou-se estudo prospectivo com pacientes de ambos os sexos, com mais de 18 anos de idade, admitidos com queixa de dor torácica na Unidade de Dor Torácica (UDT) de um Hospital Terciário de Curitiba, no período de setembro de 2005 a dezembro de 2006. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética da Instituição. O recrutamento ocorreu de maneira consecutiva, após esclarecimento quanto à pesquisa e assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE). A avaliação do sintoma de dor seguiu fluxograma diagnóstico conforme aspectos clínicos, eletrocardiográficos e de marcadores de necrose miocárdica9. Os diagnósticos estabelecidos foram: infarto agudo do miocárdio (IAM) com elevação do segmento ST (IAMEST), IAM sem elevação do segmento ST (IAMSEST), angina instável (AI) e dor não-cardíaca (NC). Quando necessário, a critério do médico assistente, foi realizado, pré-alta, teste funcional na UDT.
Pela ausência de estudos prévios semelhantes, foi realizado estudo piloto para o cálculo amostral, em que se detectou diferença do nível de N/L de 0,86 entre os grupos com SCA e com NC (desvio padrão, 1,47). A amostra foi então calculada para detectar essa diferença com a = 0,05 e 1-b = 0,80, e resultou em 47 pacientes em cada grupo (NC e SCA). Os pacientes foram consecutivamente recrutados até que se atingisse o número em ambos os grupos (conseqüentemente, mais pacientes com SCA foram incluídos até que se atingisse o número adequado do grupo com NC).
Pacientes com história de trauma, cirurgia, neoplasia ou doenças infecciosas nos 30 dias anteriores à admissão, uso corrente de medicação imunossupressora (inclusive corticóide) e indivíduos não-comunicativos ou incapazes de compreender o TCLE foram excluídos do estudo.
Avaliou-se a presença de fatores de risco, história médica pregressa e uso de medicações concomitantes. Dados clínicos pesquisados incluíram hipertensão arterial sistêmica (HAS), diabetes melito (DM), dislipidemia, tabagismo, depressão, história de doença arterial coronariana prévia com passado de angioplastia transluminal coronariana (ATC) ou revascularização miocárdica (RVM) e história familiar precoce de doença arterial coronariana. Hipertensão, diabetes, dislipidemia e depressão foram definidas pela história prévia das co-morbidades ou pelo relato de uso de medicações específicas. História familiar foi definida como relato de familiar de primeiro grau com antecedente de morte por causa cardiovascular, IAM ou RVM antes dos 55 anos de idade para homens e 65 anos para mulheres. Tabagismo foi definido como história de uso de tabaco na admissão ou nos seis meses prévios à consulta.
A coleta para avaliação laboratorial foi realizada em amostra de sangue periférico na admissão dos pacientes, com retirada de aproximadamente 3 ml de sangue armazenado em tubo
Para avaliação do valor diagnóstico da relação N/L nas SCA, considerou-se teste positivo quando o valor se enquadrava no quarto quartil (considerando os valores de todos os pacientes incluídos no estudo) e negativo quando nos três quartis inferiores. Foram considerados portadores de SCA os pacientes com diagnóstico de AI, IAMSEST e IAMEST. A partir dessas determinações (teste positivo, teste negativo, doença presente e doença ausente), foram calculados a sensibilidade, a especificidade, o valor preditivo positivo (VPP) e o valor preditivo negativo (VPN) da relação N/L no diagnóstico de SCA, tendo também sido determinada a área sob a curva ROC (
Para comparação das médias entre os dois grupos, foi utilizado o teste
Foram recrutados 178 pacientes, com média de idade de 60 ± 13 anos, sendo 59% do sexo masculino. O fator de risco mais prevalente foi HAS, seguido por dislipidemia, DM e antecedente de doença arterial coronariana familiar. História prévia de ATC foi relatada por 25% dos pacientes. As características clínicas dos pacientes estão demonstradas na
O diagnóstico observado mais freqüentemente foi o de AI, ocorrendo em 65 pacientes (36% dos casos), seguido pelos diagnósticos de IAMSEST, em 33 pacientes (19%), e de IAMEST, em 35 pacientes (20%), e 45 indivíduos (25%) receberam o diagnóstico de NC. As características clínicas dos pacientes nos diferentes grupos diagnósticos estão apresentadas na
Na análise da contagem total de leucócitos, evidenciou-se aumento gradativo dos leucócitos, sendo menor nos pacientes com NC (8.825 ± 2.443) e maior nos pacientes com diagnóstico de IAMEST (10.804 ± 3.777) (p < 0,005). De maneira semelhante à contagem total, o número de neutrófilos foi menor nos pacientes com NC (5.921 ± 2.304), intermediário nos pacientes com AI (6.096 ± 2.448) e IAMSEST (6.889 ± 3.187), e maior nos pacientes com IAMEST (9.391 ± 2.960). Entretanto, em relação aos níveis de linfócitos, foram observados valores menores no grupo IAMEST (1.684 ± 592), seguido de IAMSEST (1.794 ± 647), e maiores níveis no grupo NC (2.156 ± 782) (Graf. 1).
A relação N/L esteve diretamente relacionada com o diagnóstico final. Nos pacientes com IAMEST, essa relação foi a mais alta: 6,9 ± 5,7. Nos pacientes com IAMSEST, a relação foi de 4,8 ± 3,7 e naqueles com AI, foi de 3,6 ± 2,9. Nos pacientes nos quais foi descartada causa cardiológica (NC), a relação foi a mais baixa: 3,0 ± 1,6.
A relação N/L acima de 5,7 (quartil mais elevado) apresentou sensibilidade de 31% (intervalo de confiança de 95% [IC 95%]: 23-38%), com especificidade e VPP de 91,1% (IC 95%: 83-99%) para o diagnóstico de SCA. A acurácia do teste foi de 53%. Uma curva ROC foi construída para avaliar a capacidade da relação N/L em predizer a presença de SCA. A área sob a curva ROC obtida foi de 63%.
O valor diagnóstico da contagem total de leucócitos, neutrófilos, linfócitos e da relação N/L foi também estabelecido calculando-se o
Considerando que o diagnóstico de IAMEST é basicamente eletrocardiográfico, foram excluídos os 35 pacientes com esse diagnóstico, tendo sido também realizado o cálculo de especificidade e sensibilidade para o diagnóstico de SCA sem elevação de ST (AI e IAMSEST). A sensibilidade manteve-se baixa: 23% (IC 95%: 15-32%). Entretanto, a relação N/L apresentou também alta especificidade (91%; IC 95%: 83-99%) e alto valor preditivo positivo (85%; IC 95%: 72-99%) para o diagnóstico de SCA sem elevação de ST.
Com o intuito de avaliar se estava diretamente associado com a necrose miocárdica, o índice N/L foi correlacionado com a CKMB mais alta obtida na UDT. Houve fraca correlação (Pearson r = 0,48), porém significativa (p < 0,0001), entre as duas variáveis. Entretanto, nos 68 pacientes que apresentavam CKMB acima do limite superior da normalidade, as duas variáveis apresentaram fraca correlação (Pearson r = 0,40; p = ns).
Os achados deste estudo demonstram que um índice derivado de um exame simples, de baixo custo e universal contém informações importantes quanto ao risco de os pacientes admitidos com dor torácica estarem apresentando SCA. Em um país em que a falta de recursos impede o acesso de muitos indivíduos aos melhores métodos diagnósticos, a relação N/L pode se tornar um parâmetro adicional na abordagem inicial dos pacientes com suspeita de SCA.
Estima-se que 5% a 10% de todos os atendimentos emergenciais nas salas de emergência nos Estados Unidos, anualmente, sejam decorrentes de dor no peito ou outros sintomas sugestivos de isquemia miocárdica aguda10. No Brasil, não há estimativas estatísticas a esse respeito. Apesar de existirem inúmeras causas de dor torácica, as de origem do sistema cardiocirculatório são as que trazem maiores preocupações aos pacientes e ao profissional de saúde. Na tentativa de melhorar a acurácia diagnóstica e otimizar gastos, as UDTs surgiram como uma nova forma de atendimento emergencial. Métodos diagnósticos de baixo custo e alto valor preditivo no diagnóstico das SCA vão ao encontro dos objetivos das UDTs.
A dosagem elevada de leucócitos mostrou-se preditor independente de SCA na avaliação na sala de emergência de indivíduos com dor torácica sugestiva de doença coronariana, mostrando haver evidências de que os leucócitos atuariam como marcadores do estado inflamatório exacerbado11. Entretanto, poucos estudos têm avaliado o papel dos subtipos de leucócitos na determinação de risco cardiovascular, e os resultados são algo conflitantes. Em um estudo foi demonstrado que os monócitos são as células com maior poder preditor de risco12, enquanto em outros estudos os neutrófilos são apresentados como os maiores preditores de eventos13,14.
Os processos reparativos cicatriciais após IAM sugerem a característica adaptativa dos neutrófilos. Mais recentemente, propôs-se que em resposta aos quadros de isquemia haja aumento da vasculogênese, justificando um processo de adaptação crônica com maior número de neutrófilos circulantes. Por outro lado, no contexto das SCA, a neutrofilia pode estar associada ao processo de formação de agregados entre plaquetas e leucócitos no lúmen intravascular, determinando até mesmo aumento das áreas de extensão de infarto15. Recentemente, em estudos com modelos animais, a invasão neutrofílica da placa aterosclerótica foi visualizada diretamente. Os neutrófilos podem facilitar a ruptura de placa pela liberação de enzimas proteolíticas, derivados do ácido araquidônico e radicais superóxido16. Assim, a elevação dos neutrófilos observada pode não só refletir o estado inflamatório exacerbado encontrado nos pacientes com aterosclerose, mas também estar relacionada ao papel direto dessas células na instabilização da placa aterosclerótica.
Considerando que a placa aterosclerótica é constituída por infiltrados de macrófagos e linfócitos na camada subendotelial, poder-se-ia postular que, para a estabilidade entre os diversos constituintes da placa, aumentos da quantidade de células polimorfonucleares estivessem acompanhados por aumento de células mononucleares. Entretanto, observou-se que os pacientes com IAMEST apresentaram concentração de linfócitos menor que os pacientes com IAMSEST, seguidos dos pacientes com AI e dos com pacientes com NC. Resultados de outros estudos prospectivos demonstram que as concentrações absoluta e relativa dos linfócitos são significativamente menores nos pacientes com eventos cardíacos e que esses pacientes apresentam maior risco de eventos cardíacos no futuro17-19. Essa redução parece estar relacionada ao estresse fisiológico presente nessas condições, determinando aumento da produção de cortisol, o que resulta no decréscimo de linfócitos no sangue periférico20.
Foi demonstrado que a contagem total de leucócitos elevada pós-angioplastia transluminal coronariana (ATC) está associada a aumento de mortalidade7. Mais recentemente, investigou-se a utilidade da relação N/L no seguimento de três anos nos pacientes encaminhados para realização de ATC8. Neste estudo, houve associação forte e independente da relação N/L com a mortalidade dos pacientes submetidos a intervenção percutânea, de maneira independente da indicação, demonstrando que a relação N/L (mas não a contagem total de leucócitos) aumentou a mortalidade a longo prazo. Esses achados apóiam a evidência de que os neutrófilos estejam relacionados a processos isquêmicos, particularmente os de fase aguda.
Neste estudo, não foram avaliados os mecanismos de elevação do índice N/L. Entretanto, a elevação do índice N/L não está relacionada à necrose miocárdica de per si, pois, nos pacientes que apresentaram elevação de CKMB, a correlação desta com o índice N/L foi fraca e sem significância estatística. Estudos em pacientes com doença crônica poderão demonstrar se existe correlação entre esse índice e a extensão da doença coronariana já estabelecida. Afiune e cols.21 demonstraram, em nosso meio, que, dentre todos os subtipos de leucócitos, são os monócitos que se associam a maior presença de doença coronariana. Uma possibilidade é que o índice N/L se apresente como melhor marcador de SCA que os subtipos isolados de leucócitos por refletir dois mecanismos distintos: a neutrofilia refletiria o estado inflamatório sistêmico e, conseqüentemente, o maior risco cardiovascular, e a linfopenia seria o reflexo do estresse agudo presente nas SCA.
A baixa sensibilidade do teste (31%) deixa claro que a relação N/L não terá papel diagnóstico se usada isoladamente. Por outro lado, a alta especificidade e o alto valor preditivo positivo poderão ser de extrema valia em centros onde a avaliação de necrose miocárdica por exames laboratoriais continua sendo unicamente realizada com a dosagem de CKMB. Os dados deste estudo sugerem que indivíduos admitidos com dor torácica aguda e que apresentem elevação significativa da relação N/L talvez necessitem de investigacão mais aprofundada, evitando assim a liberação inadvertida do paciente e, conseqüentemente, complicações posteriores. Estudos de custo-efetividade deverão comprovar essa hipótese.
Este estudo apresenta algumas limitações. Os pacientes com IAMEST foram incluídos na análise, apesar de se saber que o diagnóstico e a decisão terapêutica dos mesmos dependem fundamentalmente apenas da eletrocardiografia. Entretanto, era importante que se conhecesse o comportamento da relação N/L em todos os espectros da SCA. Outra limitação foi o fato de a dosagem de troponina não ter sido realizada nesses pacientes, e, portanto, o diagnóstico foi estabelecido sem esse marcador de alta especificidade e sensibilidade. A dosagem de troponina permitiria ainda melhor avaliação dos grupos AI e IAMSEST. Como o estudo teve o tamanho de sua amostra calculado para detectar a diferença entre pacientes com SCA e aqueles com NC, o papel do índice N/L na diferenciação desses pacientes também foi limitado pelo tamanho da amostra. A detecção de diferenças menores, como a que ocorre entre esses dois grupos, necessita, obviamente, de amostras maiores.
A não realização da dosagem de troponina é uma limitação que comumente ocorre em serviços terciários que prestam atendimento unicamente pelo Sistema Único de Saúde (SUS). É justamente dessa impossibilidade que vem a relevância do estudo: propor um novo marcador de SCA, de baixo custo, ampla acessibilidade e independente de novas tecnologias. Este estudo, portanto, deve ser visto apenas como um gerador de novas hipóteses. Futuros estudos de mecanismo poderão elucidar qual a correta fisiopatologia da elevação dos neutrófilos e, principalmente, da redução de linfócitos nesses pacientes. Da mesma maneira, novos estudos deverão elucidar se a relação N/L poderá ter algum papel nos fluxogramas diagnósticos empregados atualmente nas UDT.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo foi parcialmente financiado por Fundação Araucária.
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
José Rocha Faria Neto Rua Desembargador Otávio do Amaral, 741/802 - Bigorrilho 80730-400 - Curitiba, PR - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 19/03/07; revisado recebido em 04/07/07; aceito em 23/07/07.
BACKGROUND: Leukocytes total count is an independent risk marker for cardiovascular events. The ratio between neutrophils and lymphocytes (N/L) count has been investigated as a new predictor for cardiovascular risk, although its diagnostic role when assessing patients suspected of an acute coronary syndrome (ACS) condition is not yet known. OBJECTIVE: To evaluate the diagnostic power of N/L ratio in patients who have been admitted at a Chest Pain Unit (CPU) with the suspicion of ACS. METHODS: Evaluation was conducted in 178 patients admitted with chest pain. Diagnostic flowchart including clinical, electrocardiographic, and laboratory data. Diagnosis obtained was: acute myocardial infarction (AMI) with (AMI-STE) and with no segment T elevation (AMI-NSTE), unstable angina (UA ) and non-cardiac pain (NC). Total and differential leukocyte count was conducted in peripheral blood sample collected at admission. RESULTS: Patients diagnosed with non-cardiac pain reported the lowest N/L ratio (n=45; 3.0 ± 1.6), followed by UA (n=65; 3.6 ± 2.9), AMI-NSTE (n=33; 4.8 ± 3.7) and AMI-STE (n=35; 6.9 ± 5.7); p < 0.0001. N/L ratio above 5.7 (highest quartile) reported 91.1% specificity, 4.51 odds ratio (CI 95% 1.51 to 13.45) for the final diagnosis of ACS when compared to the groups at lower quartiles. CONCLUSION: The N/L ratio presents correlation with final diagnosis of patients with suspicion of ACS at admission. Considering this is a low cost, good reproductibility test, new studies should ellucidate whether the ratio may be of relevance for diagnosis flowcharts currently in use.
An assessment of neutrophils/lymphocytes ratio in patients suspected of acute coronary syndrome
Catholic University of Paraná, Santa Casa de Misericórdia Hospital, Curitiba, PR - Brazil
Atherosclerosis is a multifactor condition involving dyslipedemia, hyperglycemia, smoking habits, hypertension and other endothelial lesion causes in its pathogenesis1,2. Atherogenesis is an active inflammatory process triggered by this endothelian injury, rather than a passive infiltration of lipids in the arterial wall as described earlier3,4.
Since it is an inflammatory disease, some inflammatory markers have been proposed for the evaluation of the cardiovascular risk. From those, C-reactive protein (CRP) has deserved most studies and has been the most applicable in clinical practice5. However, its predictive value was recently questioned, and the need for new, complementary markers is obvious6. Total leukocyte count also promotes an assessment of inflammatory status, although its result - despite low cost and wide availability - has not been investigated to its optimal predictive value. Recent data have suggested that some specific subtypes of leukocytes have higher predictive value in assessing cardiovascular risk. Such value is even higher when N/L ratio is used - the total count of neutrophils and lymphocytes7. In patients submitted to angioplasty, N/L ratio is an independent predictor for long-term mortality8.
Although preliminary data have shown that N/L ratio is a predictor for long-term cardiovascular risk, its role for the diagnosis of acute coronary syndrome (ACS) has not been evaluated. The purpose of the present study was to evaluate the diagnostic power of N/L ratio in patients who have been admitted reporting chest pain and under the suspicion of ACS.
A prospective study was conducted with male and female patients over 18 years old who had been admitted with chest pain complaints at the Chest Pain Unit (CPU) of a Tertiary Hospital in Curitiba, Paraná State, in the period between September, 2005 and December, 2006. The project was approved by the Institutional Ethics Committee. Consecutive recruiting was carried out after the research was duly explained and Informed Consent duly signed. Pain symptoms assessment followed diagnostic flowchart including clinical and electrocardiographic data, as well as myocardial necrosis markers9. Diagnosis included: acute myocardial infarction (AMI) with segment T elevation (AMI-STE), AMI with no segment T elevation (AMI-NSTE), unstable angina (UA), and non-cardiac pain (NC). Whenever necessary, following assistant clinician's judgement, a functional test was conducted before patient's discharge at the Chest Pain Unit.
Based on the absence of previous similar studies a pilot study was conducted for sample calculation. A 0.86 difference was detected in N/L level between the ACS groups and the non-cardiac pain group (standard deviation: 1.47). The sample was then calculated so as to detect the difference being a=0.05 and 1-b=0.80. The result was 7 patients in each group (1- non-cardiologic, and 2- ACS). Patients were recruited consecutively until the right number was reached in both groups (consequently, more ACS patients were included until the right number was reached in the non-cardiac pain group).
Patients with a history of trauma, surgery, neoplasia, or infectious diseases in the 30 days prior to admission, as well as current use of immunosupressors (corticoid included) and non-communicative individuals, or those unable to fully understand the Informed Consent were excluded from the study.
Evaluation included the presence of risk factors, prior medical history, and the use of concurrent medications. Clinical data under research included systemic hypertension (HTN), diabetes mellitus (DM), dyslipidemia (Dyslp), smoking, depression, previous history of coronary artery disease (CAD) involving coronary angioplasty or myocardial revascularization (MRV), and early family history of coronary artery disease. Hypertension, diabetes, dyslipidemia and depression were defined by previous history of comorbidities or by the report on specific medications. Family history was defined as the report of death of first degree relative from cardiovascular causes, myocardial infarction or revascularization before the age of 55 for men and 65 for women. Smoking habits was defined as the history of tobacco use at admission or in the 6 months prior to visit.
Laboratory analyses collection was conducted in peripheral blood sample at patients' admission, with 3 ml of blood withdrawn and stored in
For the purpose of assessing diagnostic value of N/L ratio in acute coronary syndrome a test was considered positive when its value was in the fourth quartile (considering values for all patients enrolled in the study); and negative when in the lower three quartiles. Acute coronary syndrome patients were those diagnosed with UA , AMI-NSTE and AMI-STE. Based on those data (positive test, negative test, presence or absence of the disease) sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV) and negative predictive value (NPV) of the N/L ratio were calculated for the diagnosis of ACS, in addition to determining the area under the ROC (receiver operating characteristic) curve.
Student t test was used for the purpose of comparing means from the 2 groups. ANOVA was used for the comparison of more than 2 groups. Whenever the variable did not follow Gaussian distribution, non-parametric tests were used. Chi-square test was used to compare ratios. The correlation between continuous variables was determined by Pearson's correlation test (or Spearman test whenever distribution was not normal). Considering values reported had normal distribution, total and differential count were logged in in quartiles for primary analysis. p<0.05 was considered statistically significant.
Recruitment enrolled 178 patients. Average age was 60 ± 13 years; 59% males. Most prevalent risk factor was hypertension (HTN), followed by dyslipidemia (Dyslp.), Diabetes Mellitus (DM) and family history of coronary heart disease (CHD). Previous history of coronary angioplasty was reported by 25% of patients. Patients' clinical data can be found in
Most frequently observed diagnosis was unstable angina (UA): 65 patients (36% of cases). AMI-NSTE was reported in 33 (19%) and AMI-STE in 35 (20%) patients. Forty-five individuals (25%) were diagnosed with non-cardiac pain (NC). Patients' clinical data from the different diagnosis groups can be found in
Total leukocyte count showed gradual incerase of leukocytes, lower in the NC (8,825 ± 2,443) and higher among patients diagnosed with AMI-STE (10,804 ± 3,777); p<0.005. Similarly to total count, the number of neutrophils was lower among NC (5,921 ± 2,304), intermediate in UA patients (6,096 ± 2,448) and AMI-NSTE (6,889 ± 3,187) and higher among AMI-STE patients (9,391 ± 2,960). However, lower levels of lymphocytes could be observed in the AMI-STE group (1,684± 592), followed by AMI-NSTE (1,794 ± 647). Highest levels could be observed in the NC group (2,156 ± 782) (
N/L ratio was directly associated to final diagnosis. That ratio was the highest among AMI-STE patients: 6.9 ± 5.7. Among AMI-NSTE patients the ratio was 4.8 ± 3.7, among those with UA it was 3.6 ± 2.9. The lowest ratio was found whenever a cardiologic cause was ruled out (NC) - 3.0 ± 1.6.
Above 5.7 (highest quartile), the N/L ratio reported a 31% sensitivity (CI 95%: 23-38%) with specificity and 91.1% PPV (CI 95%: 83-99%) for the diagnosis of ACS. Test accuracy was 53%. ROC curve was constructed to assess the ability of N/L ratio to predict the presence of ACS. The under ROC curve area obtained was 63%.
Total count of leukocytes, neutrophils, lymphocytes, as well as N/L ratio were also calculated through Odds Ratio (OR) for ACS diagnosis by comparing patients in the highest quartile to all the others. OR for total leukocyte count for ACS and NC patients was 1.23 (CI 95% 0.55-2.75). Neutrophils and lymphocytes count: 2.14 (CI 95% 0.88-5.23) and 0.47 (CI 95% 0.22-1.003) respectively. As for N/L ratio, OR was 4.51 (CI 95% 1.51-13.45) (
Considering that AMI-STE diagnosis is essentially electrocardiographic, 35 patients who were diagnosed were excluded. Specificity and sensitivity were also calculated for the diagnosis of ACS with no ST elevation (UA and AMI-NSTE). Sensitivity was kept low: 23% (CI 95% 15 – 32%). The N/L ratio, however, also reported high specificity - 91% (CI 95% 83 - 99%)- and high positive predictive value – 85% (CI 95% 72 – 99%) for the diagnosis of ACS with no ST elevation.
With the purpose to assess whether the N/L ratio was directly associated to myocardial necrosis, the study correlated N/L and the highest CKMB obtained at the Chest Pain Unit. The correlation was not strong (Pearson r=0.48) but significant (p<0.0001) between the two variables. However, for the 68 patients who presented CKMB above the upper limit of normal levels the two variables presented poor correlation (Pearson r=0.40; p=ns).
The findings of the present study demonstrate that the ratio obtained from a universally known, simple, low-cost test provides relevant information regarding the risk of patients who are admitted with chest pain to also be presenting ACS. In a country where the lack of resources keeps the access of so many to the best diagnostic methods, the N/L ratio may be turned into an additional parameter for the preliminary approach of patients with suspicion of ACS.
It has been estimated that from 5% to 10% of all emergency room assistance in the United States results from chest pain or other symptoms suggesting acute myocardial ischemia every year10. In Brazil no statistical estimate is available. Although chest pain may have a wide range of causes, those resulting from cardiocirculatory system are of highest concern to patients and health professionals. In an attempt to both improve diagnosis accuracy and optimize expenses, the Chest Pain Units have come to the scene as a new approach for emergency assistance. Low-cost and highly predictive diagnostic methods for ACS are the very objective of CPUs.
High leukocyte count showed to be an independent predictor for ACS at the emergency room setting for individuals presenting chest pain suggestive of coronary heart disease, thus showing evidence that leukocytes would act as markers for exacerbated inflammatory conditions11. However, few studies have evaluated the role played by leukocytes subtypes in determining cardiovascular risk, and results are somewhat conflicting. One study demonstrated that monocytes are the highest predictive cells12, whereas others have demonstrated that neutrophils are the highest preditors13,14.
Post-AMI healing processes suggest the adaptive characteristic of neutrophils. More recently, it was proposed that increased vasculogenesis may be the response to ischemia conditions, therefore explaining a chronic adaptation process with higher number of circulating neutrophils. On the other hand, in the ACS scenario, neutrophils may be associated to the formation of aggregates between platelets and leukocytes in the intravascular lumen, thus even determining the increase of infarction extension areas15. Recent studies with animal models have shown that neutrophilic invasion of the atherosclerotic plaque had direct visualization. Neutrophils may make plaque rupture easier through the release of protheolytic enzymes, arachidonic acid derivatives, and superoxide radicals16. Therefore, the higher count of neutrophils may not only mirror the exacerbated inflammatory condition found in atherosclerotic patients but also be associated to the role played by those cells in atherosclerotic plaque instability.
Considering that the atherosclerotic plaque contains macrophage infiltrates and lymphocytes in its subendothelial layer, it could be postulated that the increase of polymorphonuclear cells is associated to the increase of mononuclear cells for the stability of the different plaque components. However, it has been observed that AMI-STE patients presented lower lymphocyte concentration as compared to AMI-NSTE patients, followed by those presenting UA and NC. Results from other prospective studies have demonstrated that absolute and relative lymphocyte concentrations are significantly lower in patients with cardiac events. They have also shown those patients to be exposed to higher risk of future cardiac events17-19. Such reduction seems to be related to the physiological stress of such conditions, thus determining cortisol production increase, which in its turn results in lymphocyte count decrease in peripheral blood20.
It has been demonstrated that increased total leukocyte count after coronary angioplasty is associated to higher mortality rate7. More recently, the relevance of N/L ratio has been investigated in the 3-year follow-up of coronary angioplasty patients8. The present study showed an independent, strong association between N/L ratio and mortality rate of patients submitted to percutaneous intervention (PI), irrespective of indication, thus showing that N/L ratio (but not total leukocyte count) increased mortality rate in the long run. Those findings support the evidence that neutrophils are associated to ischemic processes, particularly in acute phases.
The present study has not evaluated N/L ratio increase mechanisms. However, the N/L ratio does not seem to be associated to myocardial necrosis
Low test sensitivity (31%) makes clear that the N/L ratio will not play a diagnostic role if used isolatedly. On the other hand, high specificity and high positive predictive value may be most invaluable at centers where myocardial necrosis evaluation through laboratory exams is still carried out exclusively through CKMB dosing. Our data are suggestive that individuals admitted with acute chest pain presenting significant N/L increase may need more detailed investigation to avoid inadverted patient discharge and consequent future complications. Cost-effectiveness studies are to confirm such hypothesis.
The present study does pose some limitations. Although it was a known fact that their diagnosis and therapeutic decision essentially depended on ECG, AMI-STE patients were included in the analysis. However, it was important for the authors to be aware of N/L ratio in all ACS spectrums. Another limitation was the fact that troponin dosing was not calculated in those patients. Therefore, diagnosis was obtained without that high specificity and sensitivity marker. Troponin dosing would also allow a more accurate evaluation of UA and AMI-NSTE groups. As study sample was calculated to detect the difference between ACS patients and those with non-cardiac pain, the role played by N/L in the differentiation of those patients was also limited by sample size. The detection of smaller differences – such as the one between those groups – obviously requires larger samples.
Non-dosing of troponin is a common limitation at tertiary services providing assistance to the National Health System (SUS) only. And that impossibility is exactly what shows the relevance of the present study: the proposal of a new ACS marker that is low cost, widely available and not new technology dependent. Therefore, the present study should be seen as a generator for new hypotheses only. Future mechanism studies may ellucidate the correct pathophysiology of neutrophil increase, and particularly lymphocytes reduction in these patients. Likewise, new studies should elucidate whether N/L ratio may play a role in diagnostic flowcharts currently in use at Chest Pain Units.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
This study was partially funded by
This study is not associated with any graduation program.
José Rocha Faria Neto Rua Desembargador Otávio do Amaral, 741/802 - Bigorrilho 80730-400, Curitiba, PR - Brazil E-mail:
Manuscript received March 19, 2007; revised manuscript received July 04, 2007; accepted July 23, 2007.