Oznaczenie kalprotektyny w kale – bezbolesna diagnostyka przyczyny przewlekłych dolegliwości jelitowych

Występowanie białka kalprotektyny 

Kalprotektyna (FC, Faecal Calprotectin) jest białkiem ostrej fazy. Ma zdolność wiązania jonów wapnia oraz cynku, przez co posiada właściwości bakteriostatyczne oraz grzybobójcze. Może również odgrywać funkcję czynnika chemotaktycznego w reakcji zapalnej oraz stymulować produkcję przeciwciał.  Produkowana jest w odpowiedzi na bodziec i gromadzona w cytoplazmie oraz w ziarnistościach białych krwinek, przede wszystkim neutrofili oraz w mniejszych ilościach monocytów i makrofagów. Pomimo tego, że kalprotektyna syntetyzowana jest głównie przez neutrofile występuje ona również we wszystkich komórkach organizmu, i dlatego może służyć jako marker stanów zapalnych toczących się w organizmie. Obecnie w praktyce klinicznej ocena stężenia kalprotektyny jest przydatna we wstępnym etapie diagnostyki bólów brzucha, biegunki i innych dolegliwości żołądkowo-jelitowych. 

Wytwarzanie kalprotektyny 

W reakcji na bodziec aktywowane neutrofile, monocyty i makrofagi produkują znaczne ilości kalprotektyny, powodując tym samym wzrost jej stężenia w płynach ciała (surowicy, płynie mózgowo-rdzeniowym, moczu) oraz w kale. Kalprotektyna jest białkiem regulującym stan zapalny toczący się w obrębie jelit. W stanach zapalnych jelit na skutek rozszczelnienia bariery śluzówkowej jelita obserwuje się wzmożoną migrację neutrofil i monocytów z krążenia ogólnego do światła jelita. Migrujące w przebiegu stanu zapalnego do światła jelit aktywowane leukocyty (neutrofile i monocyty) oraz przekształcone po przejściu przez śródbłonek naczyń krwionośnych do tkanek makrofagi wydzielają znaczne ilości kalprotektyny do przestrzeni pozakomórkowej, co w konsekwencji prowadzi do zwiększenie jej stężenia w kale.

Znaczenie pomiaru stężenia kalprotektyny w kale 

Pomiar stężenia kalprotektyny w kale umożliwia nieinwazyjną ocenę toczącego się w obrębie jelit stanu zapalnego, a jej stężenie odzwierciedla jego intensywność.

Badanie kalprotektyny w kale w praktyce klinicznej jest badaniem przydatnym w diagnostyce różnicowej zespołu jelita drażliwego (IBS) i nieswoistych chorobach zapalnych jelit (NZJ, IBD) w tym wrzodziejącego zapalenia jelit oraz w chorobie  Leśniowskiego-Crohna, zarówno u dorosłych jak i u dzieci. 

Należy jednak pamiętać,  że kalprotektyna kałowa nie jest jednak biomarkerem swoistym tylko
dla nieswoistych chorób zapalnych jelit.  Jej wzmożone wydzielanie przez neutrofile,
monocyty i makrofagi do światła jelita, a tym samym podwyższone stężenie w kale występować może
również w:
– nowotworach jelita grubego,
– ostrym zapaleniu trzustki,
– aktywnych schorzeniach reumatologicznych,
– marskości wątroby,
– podczas przyjmowania niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ),
– po znacznym wysiłku.

Badanie kalprotektyny może być testem pierwszego rzutu, gdy pacjent zgłasza przewlekłe dolegliwości ze strony jelit. Pozwala odróżnić zespół jelita drażliwego (IBS), czyli choroby jelit o charakterze czynnościowym w którym nie obserwuje się wzrostu stężenie tego białka ostrej fazy, od chorób o charakterze zapalnym przewodu pokarmowego wymagających leczenia. Dzięki temu badaniu wielu pacjentów może uniknąć badania kolonoskopii.

Zespół jelita drażliwego IBS (ang. Irritable Bowel Syndrome) i nieswoiste choroby zapalne jelit IBD (ang. Inflammatory Bowel Disease)

Bóle brzucha, nadmierne wzdęcia, gazy, ciągle zaparcia lub biegunki, zmiana konsystencji stolca, zmiana częstości wypróżnień to objawy wspólne dla zespołu jelita drażliwego (IBS) i początkowej fazy nieswoistej choroby zapalnej jelit (IBD). 

Zespół jelita drażliwego (IBS) to choroba przewlekła, o charakterze czynnościowym, w przebiegu której występują zaburzenia funkcjonalne jelita grubego. Polega na występowaniu nawracających zaburzeniach pracy jelit i ich nadreaktywności, które nie są związane ze zmianami organicznymi lub biochemicznymi w organizmie.  

IBS występuje u około 10-20% dorosłych, w szczególności u kobiet. Ze względu na występujące objawy żołądkowo-jelitowe IBS jest chorobą uciążliwą z którą trudno funkcjonować lecz stosunkowo niegroźną. Nie wiąże się ona z powikłaniami zagrażającymi zdrowiu i życiu pacjenta. 

Choroby zapalne jelita grubego (IBD) to schorzenia mające charakter zapalny. Do nieswoistych chorób zapalnych jelit (IBD) należą dwie powszechnie występujące jednostki chorobowe: 

• Wrzodziejące zapalenie jelit (UC; ulcerative colitis)
• Choroba Leśniowskiego-Crohna  (CD; Crohn’s disease)  

Oba schorzenia charakteryzują się nawracającym stanem zapalnym w obrębie jelit o nieznanej przyczynie. 

• Choroba Leśniowskiego – Crohna dotyczy ściany przewodu pokarmowego i może obejmować różne jego obszary – od jamy ustnej do odbytu. Najczęściej toczy się w końcowym odcinku jelita krętego.  
• Wrzodziejące zapalenie jelit dotyczy błony śluzowej odbytnicy lub odbytnicy i okrężnicy, w cięższych przypadkach prowadzi do powstania owrzodzeń. W większości przypadków wrzodziejące zapalenie jelita grubego ma przebieg przewlekły, a długie okresy remisji (ustania objawów) są przerywane ostrymi nawrotami.

Objawy IBD u dzieci i u dorosłych są podobne, lecz postać wczesnodziecięca charakteryzuje się cięższym przebiegiem i trudniejszym uzyskaniem remisji choroby. Zbyt późno rozpoznane lub nieleczone IBD mogą doprowadzić do groźnych powikłań, dlatego istotne jest możliwie jak najszybsze przeprowadzenie odpowiedniej diagnostyki i wdrożenie odpowiedniego leczenia.

Średni wiek zachorowania na choroby zapalne jelit wynosi 20-40 lat. W ostatnich latach wiek ten się  jednak obniża.  W dalszym ciągu przyczyny ich powstawania do końca nie są poznane. Nieleczona bądź zbyt późno rozpoznana choroba może powodować groźne dla życia pacjenta chorego powikłania, w tym również rak jelita grubego. 

Monitorowanie skuteczności leczenia chorób zapalnych jelit

Stężenie kalprotektyny w kale ściśle koreluje ze stopniem zaawansowania nieswoistych chorób zapalnych jelit, w trakcie których obserwuje się znaczny jej wzrost stężenie w kale. Nawrót choroby zapalnej jelit jest poprzedzony wzrostem  stężenia kalprotektyny w kale, natomiast w okresie remisji choroby podczas której występuje gojenie się śluzówki jelit obserwowana jest normalizacja jej stężenia. Dzięki temu pomiar stężenia kalprotektyny w kale służy do oceny aktywności choroby zapalnej jelit, prawdopodobieństwa jej nawrotu oraz przebiegu i pozwala ocenić skuteczności stosowanej terapii.

Metoda badania kalprotektyny w kale

Kalprotektyna dzięki właściwości wiązania jonów wapnia jest odporna na działanie enzymów proteolitycznych i nie traci swoich właściwości przez 7 dni przechowywania kału w temperaturze
2-8 st. C. Obecnie do oznaczenia kalprotektyny w kale stosuje się testy immunoenzymatyczne typu ELISA, w których stosuje się przeciwciała skierowane przeciwko kalprotektynie. 

Podsumowanie 

Metoda oznaczania stężenia kalprotektyny w kale jest metodą prostą, całkowicie bezbolesną, nieinwazyjną i nie wymaga specjalnego przygotowania przez pacjenta.  Zastosowanie oznaczenia stężenia kalprotektyny w kale jako testu przesiewowego do odróżnienia chorób zapalnych jelit (IBD) od chorób o charakterze czynnościowym (IBS) pozwala ograniczyć liczbę inwazyjnych badań endoskopowych (kolonoskopii) tym samym oszczędzając pacjentowi dodatkowego cierpienia. Dodatkowo pomiar stężenia kalprotektyny u osób cierpiących na choroby zapalne jelit umożliwią ocenę skuteczności leczenia pacjenta bez narażenie go dodatkowy ból i stres na skutek przeprowadzenia inwazyjnych badań endoskopowe służących do oceny stopnia zaawansowania lub remisji choroby. 

Należy jednak pamiętać jednak, że badanie kalprotektyny w kale szczególnie u pacjentów wysokiego ryzyka nie może całkowicie zastąpić badań inwazyjnych (kolonoskopii i gastroskopii). 

Autor: Magdalena Spryńca, diagnosta laboratoryjny

Bibliografia: 

1.  „Kalprotektyna w kale jako marker zapalny w nieswoistych zapaleniach jelit”; Kamil Olender, Katarzyna Bergman; Journal of Laboratory Diagnostics; 2013
2. „Patofizjologia kliniczna”; M. Olszanecka-Glinianowicz, E. Małecka – Tendera, J. Chudek-Edra, wyd.  Urban & Partner; 2023 
3. „Przydatność biomarkerów w ocenie aktywności nieswoistych chorób zapalnych jelit — wskazówki praktyczne”; Piotr Eder, wyd. Via Medica, 2018.