Badanie CRP, OB i innych markerów stanu zapalnego w organizmie – czyli diagnostyka tego, co dzieje się w ciele podczas infekcji
Obecność stanu zapalnego w organizmie kojarzy się przede wszystkim z gorączką i osłabieniem. Mimo że świadczą one o infekcji, nic jednak nie mówią o jej przyczynie, umiejscowieniu i przebiegu. Pomagają to ustalić diagnostyczne określenie stężenia substancji, które produkuje organizm w ramach odpowiedzi na atak patogenów. Są tzw. markery stanu zapalnego, do których należy powszechnie znane badanie CRP i OB (odczyn Biernackiego). Z poniższego artykułu dowiesz się, jak dokładnie wygląda reakcja na infekcję w organizmie i jaką rolę odgrywają w tym markery stanu zapalnego oraz które badania wykonuje się najczęściej.
Reakcja organizmu na zapalenie
Kiedy organizm styka się z czynnikiem wywołującym uszkodzenie lub zagrożenie (np. patogenem wirusowym bądź bakteryjnym, toksyną, urazem mechanicznym itd.), uruchamia wieloetapowy proces zapalny. Można go porównać do zorganizowanego „systemu alarmowego”, w którym różne mechanizmy współpracują, by jak najszybciej zneutralizować zagrożenie i przywrócić równowagę.
Ze względu na okres trwania i intensywność wyróżnia się ostre i przewlekłe stany zapalne, podczas których w wyniku działania układu immunologicznego zostaje uszkodzona także tkanka w miejscu zakażenia. W obydwu przypadkach proces opiera się na czterech typach odpowiedzi organizmu: komórkowej, humoralnej, hemostatycznej oraz immunologicznej (swoistej i nieswoistej). Każdej towarzyszy podwyższony poziom specyficznych białek i innych bioaktywnych substancji, który określony w laboratorium stanowi wskaźnik stanu zapalnego.
Odpowiedź komórkowa – CD64 i sCD14-ST
W wyniku urazu lub infekcji lokalne komórki zaczynają wydzielać chemokiny (np. IL-8) i cytokiny prozapalne (IL-1β, TNF-α), które „wołają na pomoc” komórki odpornościowe (neutrofile i monocyty). Pod wpływem tych sygnałów aktywowane zostają także śródbłonkowe cząsteczki adhezyjne, co umożliwia „ekipie ratunkowej” przejście przez ścianę naczynia do miejsca zapalenia (diapedeza). Wydzielają one wówczas reaktywne formy tlenu, które pomagają w eliminacji drobnoustrojów.
Makrofagi i neutrofile uwalniają także do osocza dodatkowe cytokiny (np. IL-1 i IL-6) oraz kalprotektynę, która odpowiada za wiązanie wapnia i cynku w leukocytach. Mają one właściwości bakteriostatyczne i grzybobójcze, ale przede wszystkim uruchamiają inne czynniki obronne układu odpornościowego. Markerem aktywności neutrofilów jest także ekspresja CD64 na ich powierzchni, która wzrasta w ciągu kilku godzin od rozpoczęcia zapalenia oraz presepsyna (sCD14-ST), której nagły wzrost stężenia można zauważyć przed zwiększeniem poziomu IL-6 i PCT.
Odpowiedź humoralna – białka ostrej fazy, czyli CRP, fibrynogen i prokalcytonina (PCT)
Równolegle zachodzi odpowiedź typu humoralnego. Wówczas w odpowiedzi na cytokiny prozapalne, interleukiny 2 i 6 (IL-2 i IL-6), wydzielane przez makrofagi, wątroba zaczyna produkować i uwalniać do krwi i limfy białka ostrej fazy, do których zalicza się:
- CRP (białko C-reaktywne). Głównym działaniem białka C-reaktywnego jest aktywacja białek układu dopełniacza oraz przyłączanie się do powierzchni patogenów (np. bakterii, grzybów) lub uszkodzonych i martwych komórek organizmu. W ten sposób CRP ułatwia fagocytozę, czyli usuwanie ich przez makrofagi. Ponadto hamuje toksyczność bakterii oraz działanie cytokin prozapalnych, które mogłyby uszkodzić zdrowe tkanki. Jest więc częścią wrodzonej reakcji immunologicznej organizmu.
- Haptoglobina wiąże wolną hemoglobinę uwolnioną z erytrocytów, zapobiegając jej toksycznemu działaniu i utracie żelaza, które stanowi pożywienie dla bakterii.
- Ceruloplazmina transportuje miedź (ważna m.in. w reakcjach oksydoredukcyjnych). Wzrost ceruloplazminy można obserwować w zapaleniach i niektórych chorobach autoimmunologicznych.
- Fibrynogen sprzyja tworzeniu się skrzepów i jednocześnie wpływa na wzrost OB (odczyn Biernackiego).
Ważną rolę odgrywają także mediatory lipidowe, takie jak prostaglandyny (np. PGE2), które wywołują objawy zapalenia (np. gorączkę, ból) i regulują rozszerzenie/zwężenie naczyń krwionośnych. Z kolei SAA (surowiczy amyloid A) i haptoglobina pomagają neutralizować toksyny bakteryjne i wspierać fagocytozę. Płytki krwi wydzielają również tromboksan A2 (TXA2), który zwiększa ich zdolność do skupiania się, co przydaje się w odpowiedzi hemostatycznej.
Powyższe markery określa się mianem „pozytywnych” białek ostrej fazy, ponieważ nierzadko już w ciągu kilkunastu godzin ich stężenie gwałtownie rośni we krwi – co czyni je użytecznym wskaźnikiem laboratoryjnym do oceny intensywności procesu zapalnego. Istnieją także „negatywne” białka ostrej fazy, np. albumina czy transferyna, których poziom w trakcie infekcji często spada, bo organizm „przekierowuje” zasoby na cele obronne.
Odpowiedź hemostatyczna
Odpowiedź hemostatyczna związana jest z utrzymywaniem równowagi między krzepnięciem krwi a rozpuszczaniem zakrzepów (fibrynolizą). Fibrynogen przekształca się w fibrynę i zaczyna tworzyć włóknistą siatkę, w której gromadzą się płytki krwi. Tak powstaje skrzep pozwalający zregenerować uszkodzoną tkankę. Gdy proces gojenia postępuje, organizm może uruchamiać fibrynolizę, dzięki której skrzep zostaje rozpuszczony, aby nie doprowadzić do zatorów. W tej fazie obserwuje się również wzrost poziomu markerów takich jak plazminogen i trombina, co świadczy o aktywnej regulacji procesów hemostatycznych.
Odpowiedź immunologiczna – wrodzona i adaptacyjna
Pierwszą linię obrony stanowią mechanizmy układu dopełniacza, który składa się z białek krążących we krwi (C3, C4) i który można zaliczyć do białek ostrej fazy. Z jednej strony biorą one udział w przyciąganiu leukocytów do miejsca infekcji, a z drugiej gdy spotka obce cząstki, potrafi je oznaczać i niszczyć, tworząc tzw. kompleks atakujący błonę (MAC). Innym elementem odpowiedzi nieswoistej są komórki NK (natural killer). Rozpoznają i bezpośrednio uśmiercają komórki zainfekowane wirusami albo nowotworowe.
Jest to wrodzony, dość szybki, ale mało precyzyjny proces. Dlatego po kilku dniach rozwija się odpowiedź adaptacyjna, w której limfocyty B uczą się rozpoznawać szkodnika i zaczynają wytwarzać przeciwciała dopasowane do konkretnych antygenów (tzw. pamięć immunologiczna). Jeśli ponownie zaatakuje – limfocyty T zareagują szybko i skutecznie. Dzięki temu przy kolejnym zakażeniu można nawet nie odczuć choroby. Ważnym markerem jest tutaj aktywność immunoglobulin, takich jak IgM (pierwsze przeciwciała) oraz IgG (przeciwciała „pamięci”).
Prawidłowe stężenie CRP w organizmie i innych wskaźników a diagnostyka laboratoryjna chorób
Istnienie w organizmie stanu zapalnego można wykryć, zanim pojawią się objawy kliniczne dzięki badaniu poziomu wydzielanych białek w każdej fazie reakcji zapalnej organizmu. Jest to niezbędne do ustalenia odpowiedniej terapii oraz pomocne w ocenie skuteczności leczenia.
W zasadzie każde z tych białek i cytokin można oznaczyć laboratoryjnie. Jednak ich pomiar wymaga bardziej specjalistycznych testów, dostępnych w wyspecjalizowanych laboratoriach. Z reguły też wykonuje się je w zaawansowanej diagnostyce. Np.
- Presepsyna (sCD14-ST) jest bardzo pomocnym wskaźnikiem prognostycznym w ocenie przebiegu sepsy. Jej stężenie szybko rośnie (nawet w ciągu 2 h) od wystąpienia czynnika zapalnego,
- Ocena liczby receptorów CD64 na neutrofilach również jest czułym i szybkim wskaźnikiem sepsy u dorosłych i dzieci, ponieważ ich liczba gwałtownie rośnie (5–10 razy) zaledwie w ciągu 4h [1],
- Podwyższony poziom kalprotektyny krążącej umożliwia wykrycie i ocenę przebiegu zapalenia błony maziowej oraz w reumatoidalnym zapaleniu stawów (RZS) i młodzieńczym idiopatycznym zapaleniu stawów (MIZS) w chwili, gdy inne markery są jeszcze nieaktywne. Jej podwyższone stężenie występuje także w toczniu rumieniowatym, łuszczycowym zapaleniu stawów (ŁZS), chorobie Stilla u dorosłych i nieswoistym zapaleniu jelit (NZJ),
- Określenie stężenia amyloidu A (SAA) w surowicy przydaje się szczególnie w diagnostyce amyloidozy reaktywnej.
- Znaczny spadek albuminy w osoczu można zauważyć nie tylko w ogólnych stanach zapalnych, ale przede wszystkim w ciężkich stanach chorobowych wątroby i nerek oraz zapaleniu układu pokarmowego.
Najczęściej, rutynowo badane parametry to:
- Oznaczenie liczby białych krwinek (WBC) polegające na ocenie całkowitej liczby WBC i odsetka poszczególnych populacji leukocytów,
- IL-6 – interleukina 6. Oprócz tego, że należy do cytokin ostrej fazy, indukuje rekcję przeciwzapalną bez aktywności pozostałych markerów i bez zakażenia toczącego się w organizmie. Jej zwiększoną ilość może wskazywać na ryzyko rozwoju osteoporozy i niedokrwistości towarzyszącej chorobom przewlekłym oraz chorobie Alzheimera. Ponadto obserwuje się jej zwiększoną obecność w chorobie nowotworowej (jajników, szpiczak mnogi, chłoniak ziarniczy), układu krążenia, miażdżycy, a także w organizmie pacjentów z sarkopenią i zespołem słabości.
- Białko CRP we krwi dość szybko pozwala odróżnić zakażenie wirusowe od bakteryjnego, ponieważ jego stężenie potrafi wzrosnąć już w ciągu 6-8 godzin od pojawienia się stanu zapalnego, osiągając maksimum po 24-48 godzinach. Wartości mieszczące się w zakresie 10-100 mg/l są charakterystyczne dla lokalnych, łagodnych stanów zapalnych, np. o podłożu wirusowym. Natomiast stężenie powyżej 100-1000 mg/l wskazuje na ostry stan zapalny ogólnoustrojowy, np. bakteryjny, grzybiczny lub martwicowy. Podwyższony poziom CRP we krwi występuje także po zabiegach operacyjnych, w chorobach nowotworowych, urazach i oparzeniach, co utrudnia monitorowanie pojawiających się wtedy stanów zapalnych organizmu z innego źródła,
- Fibrynogen. Wysokie stężenia tego białka obserwuje się w przebiegu rozsianych nowotworów złośliwych, w ostrym zespole wieńcowym, w zespole nerczycowym oraz w udarze mózgu. Dodatkowo ma ono związek z szybkością opadania czerwonych krwinek w próbce, które określa badanie OB. Białko to łączy się z z błonami krwinek czerwonych, czym zwiększa tempo ich opadania. Natomiast małe stężenie fibrynogenu cechuje ciężkie uszkodzeniach wątroby, hipofibrynogenemia, afibrynogenemia, wykrzepianie wewnątrznaczyniowym i hemodylucję,
- Prokalcytonina (PCT) to bardzo czuły marker wykorzystywany w diagnozie infekcji o podłożu bakteryjnym, grzybicznym lub pasożytniczym. U zdrowych osób transkrypcja tego genu zachodzi głównie w tarczycy, a jego poziom jest praktycznie nie wykrywalny. Jednak w infekcjach mediatory prozapalne i toksyny bakteryjne pobudzają jego produkcję w różnych narządach (np. w płucach, jelitach, komórkach krwi obwodowej), w wyniku czego jego poziom wzrasta nawet 1000-krotnie już po 3-4 godzinach. Co ciekawe, w w przypadku zakażeń wirusowych ekspresja genu PCT maleje. Ponadto jego stężenie rośnie w chorobach autozapalnych, u pacjentów po zabiegach chirurgicznych, urazach i oparzeniach oraz z nowotworami neuroendokrynnymi. W ciężkich zakażeniach bakteryjnych i sepsie zwiększać się nawet kilka tysięcy razy.
Na czym polega badanie CRP, OB (odczyn Biernackiego) i innych markerów stanu zapalnego?
Każde z tych badań wymaga pobrania krwi żylnej (w przypadku kalprotektyny próbki kału), a wyniki są interpretowane w kontekście objawów klinicznych pacjenta. Zaleca się, aby przygotować się do niego jak do standardowego badania krwi i wykonać je do godziny 10 rano. Wynika to z tego, że referencyjne normy ustalono na podstawie testów wykonanych w tych godzinach.
Warto dodać, że wynik badania, tzn. wartość OB, fibrynogenu i innych markerów, może znacząco się różnić w zależności od płci, wieku, rasy, a nawet trybu życia. Np. prawidłowe stężenie CRP w surowicy jest inne u osób palących, otyłych i stosujących terapie hormonalne.
Obecność stanu zapalnego w organizmie – podsumowanie
Omówione w tym artykule markery to zaledwie ułamek wszystkich wskaźników – tak naprawdę każda choroba ma swoje swoiste białka, które pozwalają na jej zdiagnozowanie. Tak czy inaczej stan zapalny jest jednocześnie formą obrony i naprawy – przynosi dyskomfort w postaci bólu, obrzęku czy zaczerwienienia, ale w ostatecznym rozrachunku pozwala ludziom przetrwać wiele zagrożeń i powrócić do zdrowia. Jeśli jednak zmagasz się z przewlekłym stanem zapalnym, warto się tym zająć. Nasz zespół może Ci pomóc podejść do leczenia holistycznie.
DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ O TYM, CO ROBIMY
Chętnie odpowiemy nawet na najtrudniejsze pytania!
Źródła:
- https://www.mp.pl/pediatria/praktyka-kliniczna/badania-laboratoryjne/218108,wskazniki-stanu-zapalnego. [dostęp: 31.12.2024].
- https://www.poradnikzdrowie.pl/zdrowie/badania/markery-stanu-zapalnego-w-diagnostyce-chorob-aa-pq4v-maFf-T3Fb.html. [dostęp: 31.12.2024].
- https://diagnostykalaboratoryjna.eu/seo/article/535970/pl . [dostęp: 31.12.2024].
- https://reu.termedia.pl/pdf-160691-87164?filename=Artykul%20oryginalnyBialka.pdf. [dostęp: 31.12.2024].
- https://diagnostykalaboratoryjna.eu/article/01.3001.0013.7712/pl. [dostęp: 31.12.2024].