Współczesne metody monitorowania stanu zapalnego – znaczenie diagnostyczne Prokalcytoniny

Budowa i synteza prokalcytoniny

Prokalcytonina to polipeptyd zbudowany z 116 aminokwasów. Kodowana jest przez gen CALC-1, znajdujący się na krótkim ramieniu chromosomu 11. Produktem procesu translacji genu CALC-1 jest preprokalcytonina składająca się ze 141 aminokwasów. W wyniku działania endopeptydaz następuje odszczepienie sekwencji sygnałowej składającej się
z 25 aminokwasów i powstaje cząsteczka PCT. W wyniku dalszej proteolizy powstają: kalcytonina (32 aminokwasy), NProCT (57 aminokwasów) i katakalcyna (21 aminokwasów) (1). W warunkach fizjologicznych prokalcytonina wytwarzana jest głównie przez komórki
C tarczycy. Zostaje tam prawie w całości enzymatycznie przekształcana do kalcytoniny, dlatego u osób zdrowych stężenie prokalcytoniny jest bardzo niskie. W surowicy oprócz kompletnej cząsteczki PCT może występować również jej skrócona forma, zbudowana z 114 aminokwasów tzw. Prokalcytonina zapalna. Powstaje ona w wyniku hydrolizy N-terminalnego końca PCT przez enzym dipeptylopeptydazę IV. Podczas trwania procesu zapalnego miejscem produkowania PCT zapalanej stają się komórki neuroendokrynne wielu narządów: wątroby, jelit, płuc czy nerek. Wydzielana jest również w adipocytach oraz komórkach krwi obwodowej: monocytach, limfocytach oraz granulocytach (2,4,5,6).

U zdrowych, dorosłych osób stężenie PCT jest stosunkowo niskie i wynosi < 0,05 ng/ml. Stężenie PCT ≤ 0,2 ng/ml pozwala z dużym prawdopodobieństwem wykluczyć zapalenie ogólno­ustrojowe i posocznicę. Za próg rozpoznania sepsy przyjęto wartość ≥ 0,5 ng/ml (500 pg/ml). Proces przygotowania próbki do oznaczenia nie różni się od innych badań biochemicznych. Oznaczenie PCT może być wykonane bardzo szybko. Średni czas trwania badania PCT wynosi ok. 20 minut W zależno­ści od metody, materiałem do badań może być surowica lub osocze (najczęściej heparynizowane), a ilość mate­riału waha się 20-200 μl (1,2,6).

Przyjęto, że wystarczy oznaczenie raz dziennie do oceny skuteczności antybiotykoterapii czy kontroli rozwoju infekcji. Poziom stężenia prokalcytoniny u pacjenta obserwowany przez 1-2 dni będzie wskazywać czy wstępna diagnoza i leczenie są skuteczne. Utrzymywanie się jej podwyższonego stężenia lub co gorsze wzrost stężenia PCT wskazuje na trwający nadal proces zapalny. Spadek stężenia prokalcytoniny o 30–50% dzien­nie stanowi dobry prognostyk co do skuteczności zastosowanego leczenia. Międzyna­rodowa organizacja FDA (Food and Drug Administration) w roku 2012 oficjalnie zatwierdziła prokalcytoninę jako marker diagnostyczny w monitorowaniu przebiegu sepsy i oceny skuteczności jej leczenia (1,7).

Możliwości zastosowania prokalcytoniny w praktyce klinicznej:

• wczesne wykrywanie zakażeń o etiologii bakteryjnej,
• potwierdzenie toczącego się uogólnionego zakażenia bakteryjnego (ważne u pacjentów skąpoobjawowych tj. noworodki, osoby z immunosupresją),
• różnicowanie zakażeń bakteryjnych z zakażeniami wirusowymi,
• monitorowanie skuteczności leczenia antybiotykami (5,8).

Prokalcytonina odgrywa również ważną rolę w ocenie stanu zdrowia noworodków. Fizjologicznie w ciągu dwóch pierwszych dni życia wartości PCT są podwyższone. Jest to wynik adaptacji małego organizmu do życia pozamacicznego (2). Niedojrzały system odpornościowy noworodków powoduje, że przebieg infekcji może być bardzo szybki. Czas od momentu wystąpienia infekcji miejscowej do uogólnionej sepsy jest bardzo krótki. Noworodki przedwcześnie urodzone, jak również te z małą masą urodzeniową wymagają szczególnie szybkiej diagnostyki, gdyż każda infekcja może być u nich stanem zagrożenia życia. CRP, oznaczane u noworodków posiada również wysoką wartość diagnostyczną w rozpoznawaniu infekcji, jednak nie odzwierciedla ciężkości choroby i stopnia jej zaawansowania tak precyzyjnie jak PCT. Dlatego też jej znaczenie w diagnostyce i leczeniu noworodków jest tak istotne (1).

Porównanie PCT i CRP

W porównaniu z klasycz­nym białkiem ostrej fazy – CRP, rutynowo oznaczanym w stanach zapalnych, PCT ma o wiele więcej zalet. Charakteryzuje się przede wszystkim szybkim czasem reakcji, co dla oceny stanu klinicznego ma kluczowe znaczenie (1). Wysoka śmiertelność w ciężkich zakażeniach jest najczęściej związana z późnym podjęciem interwencji terapeutycznej. Ma to związek z licznymi trudnościami we wczesnym rozpoznaniu zakażenia i ocenie zaawansowania procesu chorobowego (3). Biorąc pod uwagę fakt po jakim czasie jesteśmy w stanie wykryć oba białka, zdecydowanie korzystniej wypada PCT. Wzrost stężenia CRP następuje bowiem po ok. 6 godzinach, natomiast poziom PCT jest już podwyższony po 2 godz. od zadziałania czynnika uszkadzającego. Ponadto stężenie PCT obniża się szybciej niż CRP. Na jej przewagę wpływa również fakt, że białko CRP jest dość czułym, ale niestety mało swoistym wskaźnikiem diagnostycznym (1). PCT natomiast wykazuje zarówno wysoką czułość jak i swoistość. Bardzo dobrze odzwierciedla stopień zaawansowania infekcji bakteryjnej i jej uogólniony przebieg. W badaniach dotyczących chorych z posocznicą czułość PCT oceniono na 97%, a swoistość na 78% (5). CRP jest również przydatne w różnicowaniu etiologii zakażenia bakteryjnego i wirusowego.

Należy również podkreślić fakt, że wzrost stężenia białka C-reaktywnego jest niespecyficznie indukowany przez urazy, operacje chirurgiczne, oparzenia i inne choroby układowe. Jeżeli chodzi o PCT, to choroby wirusowe, autoimmunologiczne, czy zabiegi operacyjne nie powodują wzrostu jej stężenia lub tylko w nieznaczym stopniu. Lekka infekcja bakteryjna czy miejscowe zakażenia bakteryjne (np. zapalenie migdałków, zapalenie pęcherzyka żółciowego, zapalenie wyrostka robaczkowego) przebiegają najczęściej z niewielkim podwyższonym stężeniem PCT w surowicy krwi (B). Choroba nowotworowa w większości przypadków nie powoduje wzrostu stężenia PCT w surowicy. Jedynym znanym obecnie wyjątkiem jest rak wywodzący się z komórek C tarczycy oraz rak drobnokomórkowy. Nowotwory te mogą bowiem samoistnie wytwarzać zarówno kalcytoninę, jak i prokalcytoninę. Podniesione wartości PCT zaobserwowano natomiast w przełomie nadnerczowym i w przebiegu choroby Addisona (2). Jak widać PCT nie jest więc idealnym markerem i posiada pewne ograniczenia utrudniające interpretacje, niemniej korzyści wynikające z jej oznaczania są bezdyskusyjne (4,9,10).

Prokalcytonina oprócz tego, że jest często porównywana z białkiem C – reaktywnym (CRP), porównywana jest również z neopteryną, IL – 6 i TNF – α (5). Neopteryna to również marker stanu zapalnego, mający jednak zastosowanie głównie przy infekcjach wirusowych. W przeciwieństwie do PCT, która rośnie przy infekcjach bakteryjnych, stężenie neopteryny zazwyczaj jest wtedy w normie. Dlatego też to oznaczenie PCT ma kluczowe znaczenie w procesie leczenia i stosowania antybiotyków.

Czytaj też: Kontrola jakości – prosty rys historyczny wraz z niezbędnymi definicjami