Prokalcytonina – wskaźnik uogólnionej reakcji zapalnej organizmu

Zapalenie (Inflammatio) jest to złożona, nieswoista reakcja obrona organizmu na czynnik, który zagraża lub powoduje zaburzenie jego homeostazy.  Może mieć pochodzenie wewnętrzne jak i zewnętrzne, a także biologiczne (bakterie, wirusy, grzyby, pasożyty), chemiczne (kwasy, zasady, toksyny) i fizyczne (mechaniczne, cieplne) [1, 2]. Zapalenie klasyfikowane jest jako ostre lub przewlekłe na podstawie czasu trwania działania czynnika uszkadzającego [1]. W początkowej fazie zapalenie ostre jest procesem prawidłowym oraz korzystnym dla organizmu. Ma na celu szybkie usunięcie czynnika szkodliwego oraz rozpoczęcie procesów naprawczych uszkodzonej tkanki. Dochodzi do tego poprzez szereg reakcji prowadzących do zgromadzenia komórek zdolnych do inaktywacji czynnika zapalnego. Trwa zazwyczaj do kilku dni. Ostra odpowiedź immunologiczna może przerodzić się w proces patologiczny – uogólnionej odpowiedzi zapalnej (SIRS). W czasie trwania procesu zapalnego organizm jest bardzo podatny na wystąpienie zakażenia bakteryjnego, mogącego skutkować wystąpieniem sepsy [2]. 

 Sepsa (posocznica) definiowana jest jako zagrażająca życiu niewydolność narządowa spowodowana zaburzoną regulacją odpowiedzi organizmu na zakażenie drobnoustrojami i ich endotoksynami [1, 2, 3]. 

Parametrem o największej użyteczności klinicznej w rozpoznawaniu oraz monitorowaniu przebiegu zakażeń uogólnionych oraz w różnicowaniu SIRS od sepsy jest prokalcytonina, której czułość i swoistość diagnostyczna wynosi 80-95% [2]. W 1993 r Assiccott i wsp. potwierdzili podwyższony poziom prokalcytoniny w przebiegu sepsy [4].

Prokalcytonina (PCT) po raz pierwszy została opisana w 1992 roku przez Bohoun’a [5]. Jest glikoproteiną zbudowaną z 116 aminokwasów o masie cząsteczkowej 13 kDa. Syntetyzowana przez komórki C (okołopęcherzykowe) tarczycy. Gen kodujący prokalcytoninę znajduje się na ramieniu krótkim chromosomu 11. W wyniku działania enzymów prokalcytonina ulega przekształceniu do kalcytoniny oraz katakalcyny, które wydzielane są do krwi. Prokalcytonina jest magazynowana wewnątrzkomórkowo, dlatego jej stężenie w surowicy krwi jest bardzo niskie, a często nawet nieoznaczalne, natomiast w stanach zapalnych wzrasta nawet 1000-krotnie [5, 6]. Prokalcytonina została zakwalifikowana do białek ostrej fazy [4].

W przebiegu reakcji zapalnej dochodzi do aktywacji pozatarczycowej syntezy prokalcytoniny [4]. Zachodzi ona w komórkach neuroendokrynnych: płuc, jelit, trzustki, wątroby, nerek, mięśni, w adipocytach, a także w komórkach krwi (limfocyty, monocyty, granulocyty) [1, 4, 6]. Wątroba uważana jest za główny narząd odpowiadający za produkcję prokalcytoniny w przebiegu sepsy [4]. Czynnikami indukującymi syntezę są: endotoksyny bakteryjne oraz cytokiny prozapalne np.: IL-2, IL-6, TNF-α [1, 4, 6]. Uwolniona w stanie zapalnym prokalcytonina nie ulega przekształceniu do kalcytoniny. Do krwioobiegu zostaje uwolniona w postaci prohormonu, dlatego w stanach zapalnych nie występuje zwiększone stężenie kalcytoniny w surowicy krwi. Okres półtrwania prokalcytoniny jest stosunkowo długi wynosi około 19-25 godzin, a wynika on z tworzenia przez nią kompleksów z białkami osocza.  Dodatkowo prokalcytonina nie wykazuje aktywności hormonalnej kalcytoniny [6]. Jej znaczenie w organizmie człowieka nie jest jeszcze do końca poznane. Najprawdopodobniej wpływa na chemotaksję monocytów, uczestniczy w produkcji wewnątrzkomórkowego cAMP oraz reguluje procesy między integrynami [7].

Prokalcytonina w reakcji zapalnej bierze udział w szlaku przemian kwasu arachidonowego, hamując działanie cyklooksygenazy. Skutkuje to zablokowaniem syntezy prostaglandyny E₂ i tromboksanu B₂. Jest to mechanizm podobny do działania niesteroidowych leków przeciwzapalnych. PCT jest lepszym wskaźnikiem ostrej fazy od CRP ze względu na kinetykę zmian jej stężenia w surowicy pacjentów. Charakteryzuje się ona szybszym wzrostem oraz szybszym spadkiem po zastosowaniu terapii niż CRP [6]. 

Prokalcytonina posiada cechy idealnego wskaźnika zapalnego takie jak:

• Wysoka czułość – małe ryzyko przeoczenia infekcji
• Wysoka swoistość – pozwala na różnicowanie różnych stanów chorobowych
• Wczesny wzrost – szybkie wykrycie zakażenia 
• Charakter ilościowy – pozwala na monitorowanie dynamiki zakażenia i leczenia
• Dostępność, atrakcyjna cena, prosta metoda oznaczania [1].

Oznaczenie stężenia PCT ma szerokie zastosowanie w diagnostyce klinicznej zwłaszcza      w diagnostyce różnicowej chorób przebiegających z uogólnionym procesem zapalnym oraz chorób o etiologii bakteryjnej.  Należą do nich:

• Różnicowanie SIRS od posocznicy
• Różnicowanie przyczyn ARDS (zespół ostrej niewydolności oddechowej u dorosłych)
• Różnicowanie ostrego septycznego zapalenia trzustki od jego innych postaci
• Diagnostyka różnicowa bakteryjnego zapalenia opon mózgowo – rdzeniowych
• Diagnostyka gorączki nieznanego pochodzenia np.: u biorców przeszczepów
• Rozpoznawanie układowych zakażeń bakteryjnych i wirusowych
• Nadzór nad stanem chorych po zabiegach chirurgicznych
• Monitorowanie zakażeń u pacjentów z urazem wielonarządowym
• Ocena rokowania i kontrola leczenia posocznicy i zespołu uszkodzenia wielonarządowego (MODS) [2]. 

Znamiennego wzrostu stężenia PCT w surowicy pacjentów nie obserwuje się w chorobach wirusowych, autoimmunologicznych, alergicznych, przewlekłych procesach zapalnych oraz w kolonizacji bakteryjnej [5, 8]. 

Tabela 1. Diagnoza różnicowa na podstawie stężenia PCT [7]

Każdy wynik oznaczenia stężenia PCT należy interpretować uwzględniając stan i objawy pacjenta [7]. Wartości stężeń, które mieszczą się w tzw.: ,, szarej strefie”, czyli powyżej górnego zakresu wartości referencyjnej, a poniżej punktu odcięcia świadczą o podwyższonym ryzyku wystąpienia u pacjenta posocznicy lub jej wczesnej fazy, dlatego zaleca się u nich wykonywanie ponownych oznaczeń PCT co 6-12 godzin. Równocześnie         z monitorowaniem kolejnych stężeń prokalcytoniny należy pobrać kilkakrotnie posiewy krwi. Posiew dodatni krwi oraz objawy SIRS potwierdzają w 100% wystąpienie u pacjenta sepsy. Ujemny wynik wyklucza ją w tylko 30-50% [2]. Stężenie prokalcytoniny dodatnio koreluje ze stopniem zaawansowania infekcji oraz jej uogólnionego przebiegu [7]. Jest ono wyższe u chorych z zdiagnozowaną sepsą niż u chorych, u których rozpoznano zespół uogólnionej reakcji zapalnej (SIRS). Najwyższe występuje u pacjentów ze wstrząsem septycznym. U chorych z poprawą kliniczną występowanie wzrostu stężenia prokalcytoniny było dwukrotnie niższe niż u osób, które zmarły [8].

Prokalcytonina jest wartościowym parametrem laboratoryjnym, który ma zastosowanie w różnicowaniu etiologii stanów zapalnych. Metoda oznaczania jest prosta, powtarzalna oraz dokładna. Pozwala na ilościowe oznaczenie prokalcytoniny w krótkim czasie. Pobranie oraz opracowanie materiału do badania jest mniej wymagające niż w przypadku cytokin prozapalnych [6, 8]. 

Autor: Mgr Ewelina Pieczyrak

Bibliografia

1. Kolasińska W., Jankowska-Kulawy A.: Prokalcytonina jako marker diagnostyczny infekcji i stanów zapalnych; Diagn. Lab. 2018; 54(3): 179-184; ISSN 0867-4043.
2. Paradowski M. T.: Prokalcytonina w rozpoznawaniu i monitorowaniu uogólnionego zakażenia i posocznicy; LabForum; sierpień 2009: 3-6.
3. Zielińska-Borkowska U.: Monitorowanie antybiotykoterapii w zakażeniach, sepsie       i we wstrząsie septycznym – rola prokalcytoniny; Anestezjologia i Ratownictwo 2018; 12: 450-455.
4. Wójtowicz Rafał: Analiza wybranych markerów biochemicznych w diagnostyce wstrząsu septycznego; Polska Platforma Medyczna; 2020: 36-40.
5. Kuśnierz-Cabala B., Galicka-Latała D.: Wartość diagnostyczna oznaczeń prokalcytoniny (PCT); Przegląd Lekarski 2004; 61/9: 978-980.
6.  Maciejewska-Stelmach J., Śliwińska-Stańczyk P., Łącki J. K.: Znaczenie prokalcytoniny w zapalnych chorobach tkanki łącznej; Reumatologia 2007; 45, 1: 40-45.  
7. Osińska I., Domagała-Kulawik J.: Prokalcytonina w infekcyjnych zaostrzeniach chorób układu oddechowego; Postępy Biologii Komórki, 2012; 39,3: 415-428.
8. Hryckiewicz K., Juszczyk J., Samet Alfred., Arłukowicz E., Śledzińska A., Bolewska B.: Prokalcytonina jako marker diagnostyczny zespołu uogólnionej reakcji zapalnej (SIRS) i posocznicy; Przegl Epidemiol 2006; 60:7-15.