UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE FARMACEUTICKÁ FAKULTA V HRADCI KRÁLOVÉ Katedra biochemických věd PROKALCITONIN - LABORATORNÍ UKAZATEL SEPTICKÝCH STAVŮ B a k a l á ř s k á p r á c e Vedoucí bakalářské práce: Doc. Ing. Barbora Szotáková, Ph.D. Hradec Králové 2015 Petra Chmelová
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že tato práce je mým původním autorských dílem. Veškerá literatura a další zdroje, z nichž jsem při zpracování čerpala, jsou uvedeny v seznamu použité literatury a v práci jsou řádně citovány. Práce nebyla použita k získání jiného nebo stejného titulu. V Hradci Králové Podpis:
PODĚKOVÁNÍ Na tomto místě bych chtěla poděkovat vedoucí své práce Doc. Ing. Barboře Szotákové, Ph.D. za cenné rady, připomínky, metodické vedení práce, vstřícnost a trpělivost. Další poděkování patří mé rodině a přátelům za podporu a pomoc během studia.
OBSAH ÚVOD... 5 1. ZÁNĚT A SEPSE... 7 1.1 Historie studia zánětu a sepse... 7 2. MARKERY ZÁNĚTU... 11 2.1 Využití markerů v laboratorní praxi... 11 2.2 Nezbytné vlastnosti a významnost markerů... 11 2.3 Stručný přehled používaných markerů zánětu... 12 2.3.1 C-reaktivní protein... 12 2.3.2 Interleukiny... 13 3. PROKALCITONIN... 15 3.1 Fyziologie prokalcitoninu... 15 3.2 Biochemická charakteristika prokalcitoninu... 16 3.2.1 Laboratorní stanovení prokalcitoninu... 19 3.3 Genetická charakteristika prokalcitoninu... 20 3.4 Zdroje prokalcitoninu během zánětu... 21 3.5 Regulace zánětového prokalcitoninu... 23 4. PROKALCITONIN - POROVNÁNÍ SE ZÁNĚTOVÝMI MARKERY... 25 4.1 Prokalcitonin ve srovnání s C-reaktivním proteinem... 27 ZÁVĚR... 29 SEZNAM ZKRATEK... 30 POUŽITÁ LITERATURA... 31 OSTATNÍ ZDROJE... 37
ÚVOD Záněty a sepse představují závažný medicínský a společenský problém pro všechny země světa včetně České republiky. Do dnešní doby je i přes značný pokrok v diagnostice, stratifikaci pacientů a moderní léčebné terapii úmrtnost na septické stavy značně vysoká. Zánět je komplexní stav, který je těžké definovat, diagnostikovat a léčit. Je současně nejvýznamnější obranou, ale i sebepoškozující reakcí organismu. Ve většině případů jde jen stěží odlišit, kdy je zánětlivá reakce mobilizací k obraně a kdy je organismus zbytečně poškozován. Stav se může rozvinout do těžké sepse spojené s poruchou funkce nebo selháním jednoho či více orgánů, což nakonec může vést ke smrti postiženého. Zánětlivá reakce probíhá v pojivové tkáni a účastní se jí krevní plazma, všechny cirkulující krevní buňky, krevní cévy a buněčné a mezibuněčné složky pojivové tkáně. Zánětlivá odpověď se vyvíjí nejprve lokálně aktivací koagulačního, kininového, komplementového a fibrinolytického systému a poté následuje systémová odpověď - horečka, leukocytoza, tachykardie, zvýšená produkce proteinů akutní fáze či vyplavení glukokortikoidů. Cílem těchto procesů je ohraničit poškozené ložisko, eliminovat šíření patogenního agens, stimulovat přirozenou a specifickou imunitní odpověď, navodit ztracenou homeostázu a reparovat poškozenou tkáň. Sepse je systémová zánětlivá odpověď organismu na přítomnost infekce. Každý rok postihne na světě asi tři lidi z tisíce (cca 18 milionů postižených ve světě za rok) a její komplikace bývají jednou z nejčastějších příčin nemocničních úmrtí. Výskyt sepse v poslední době narůstá asi o 1,5 procenta ročně a náklady na její léčbu se každoročně počítají v desítkách miliard dolarů. Největší úmrtnost je pozorována u osob se sníženou funkcí imunitního systému. Sepse je jednou z nejčastějších komplikací nejen infekčních, ale i nádorových a kardiovaskulárních onemocnění. Postihuje všechny věkové kategorie bez ohledu na pohlaví. Pojem sepse pochází z řeckého slova sepo - hnít, zkazit se a většinou se překládá jako otrava krve, to ale nevystihuje její pravou patofyziologickou podstatu. Včasná 5
diagnostika septického stavu je velmi obtížná, protože řada symptomů je totožná se symptomy jiných onemocnění. Častější invazivní zákroky a všeobecný pokrok v medicíně zvyšují riziko vzniku septických stavů. Nejefektivnější způsob, jak zabránit rozvoji septických komplikací, je tedy rychlá a přesná diagnostika, která se opírá nejen o co nejpřesnější anamnestické údaje a prediktivní systémy, ale také o celou řadu biochemických, imunologických a hematologických parametrů. Kombinací těchto údajů je možné předpovědět prognózu a vývin onemocnění a co nejrychleji nasadit účinnou terapii. Snaha o co nejrychlejší diagnostiku se v současné době opírá o hledání spolehlivých markerů, které by byly dostatečně senzitivní a specifické a korelovaly by s průběhem onemocnění. Za poslední desetiletí se podařilo najít hned několik parametrů, mnohé z nich však nedovedly spolehlivě dokázat a předpovědět progresi onemocnění. Jejich dynamika a rozdílné interakce s vyvolavatelem byly tak opožděné, že ke zvýšení jejich koncentrace docházelo někdy až při vážných terminálních komplikacích a multiorgánovém selhání. Při posuzování septických komplikací jsou důležitými ukazateli kromě klasických fyzikálně-anamnestických údajů také laboratorní testy. Doposud neexistuje spolehlivý biochemický marker, který by byl dostatečně objektivní a specifický. Obtížnou diagnózu pomáhají řešit velmi důležité markery zánětu, z nichž některé jsou používány pravidelně, jiné jsou novější, ale také náročnější na čas i finance. Klinická biochemie nabízí řadu vyšetření a testování, která se snaží zachytit časné fáze zánětu a objektivně odráží zánětlivé procesy, které v těle probíhají (např. proteiny akutní fáze, cytokiny, prokalcitonin). Výhodná je však kombinace více biochemických parametrů. Tato práce se zaměřuje právě na jeden z biochemických markerů sepse, kterým je prokalcitonin. Prokalcitonin patří k novějším parametrům používaným k diagnostice systémového bakteriálního zánětu. Slouží k monitorování pacientů v kritickém stavu. Klinický význam tohoto vyšetření narůstá a stanovení hladiny prokalcitoninu v séru nemocných patří k laboratorní rutině. 6
1. ZÁNĚT A SEPSE Zánět je souhrn reakcí odpovídajících na porušení integrity organismu, jenž vede k lokalizaci poškození, eliminaci eventuální infekce a zhojení. Zánět může být vyvolán infekčním podnětem, kterým jsou zejména mikroorganismy, neinfekčním podnětem, kterým je poranění způsobené fyzikálními a chemickými vlivy nebo ischemií tkáně. V závislosti na rozsahu a délce trvání poškození může být reakce organismu místní nebo celková. Akutní zánět lze považovat za fyziologický proces, protože odezní bez následků a poškozená tkáň je zhojena. Chronický zánět je obvykle patologický a dochází k destrukci tkáně, nahrazování vazivem a trvalému poškození (Hořejší a Bartůňková 2009). Sepse je nebezpečný stav, při kterém dochází k zaplavení organismu bakteriemi nebo jejich toxiny. Dostanou se dále do krevního řečiště a společně s krví se mohou rozšířit po celém těle. Organismus na krizovou událost reaguje docela rozsáhlou imunitní obrannou reakcí, která v kombinaci se škodlivým působením bakterií může v některém případě i usmrtit (Štefánek 2010). 1.1 Historie studia zánětu a sepse Historie a tradice bývá často těsně svázána s různými legendami o vyléčení zánětů zásluhou léčivých vod a pramenů. Místa, na nichž se nacházely, se postupně stala léčebnými lázněmi. Věhlas získala především minerální voda Solan de Cabras. Jako první popsal léčebné účinky této vody dr. Forner v roce 1787 ve své knize Zprávy o minerální vodě Solan de Cabras. Pokud tehdejší španělští lékaři prohlásili nemocného člověka za nevyléčitelného, jeho víra ho často přivedla právě k užívání vody Solan de Cabras jako k poslední možnosti na uzdravení. Místní lázně získaly takovou proslulost, že je král Carlos IV. prohlásil 27. března 1790 za lázně královské. Niccolo Machiavelli (1469-1527), filozof z Florencie, popsal potíže s diagnózou i léčbou sepse následovně: Při horečnatém stavu se stává, že na začátku choroby je snadné ji léčit, ale těžší odhalit, kdežto s postupem času, pokud nebyly zjištěné nebo léčené problémy od počátku, se snadno odhalí, ale obtížně léčí. 7
V roce 1546 italský lékař Girolamo Fracastoro formuloval koncepci nákazy tak, že epidemické choroby se mohou přenášet přímým i nepřímým kontaktem z větší vzdálenosti a mohou být přenášeny i vzduchem. Kauzativní činitelé jsou neviditelná semena či bakterie. Ovšem některé bakterie bylo možné pozorovat mikroskopem a Anthony van Leeuwenhoek byl první, kdo publikoval ilustrace bakterií seškrábaných z lidských zubů. V roce 1847 si maďarský lékař Ignaz Semmelweis všiml zvýšeného výskytu zvýšené puerperální (poporodní) horečky u rodiček ošetřovaných porodníky, kteří se účastnili pitev, stanovil proto antiseptické směrnice před vyšetřením pacientů. Mytí rukou v roztoku s vápnem snížilo úmrtnost na puerperální horečku z 18 % na 3 %. Toto pravděpodobně reprezentuje první klinickou zkoušku provedenou u infekčních chorob. Ve druhé polovině 19. století byla bakteriální teorie potvrzena Robertem Kochem (1843-1910) a Louisem Pasteurem (1822-1895), který v roce 1879 oznámil Francouzské akademii, že Streptococcus způsobuje puerperální sepsi. Rovněž navrhl prevenci před vniknutím mikroorganismů do lidského těla. Toto vedlo Josepha Listera k vyvinutí desinfekčních metod v chirurgii. Richard Pfeiffer (1858-1945) a Robert Koch (1843-1910) racionálně i experimentálně pojali koncept endotoxinu jako tepelně stabilního bakteriálního jedu odpovědného za patofyziologické následky určitých infekčních chorob. L. Jacob v roce 1909 publikoval prvních dvanáct případů pacientů s gram-negativní sepsí způsobené Escherichia coli. Padesát procent pacientů zemřelo. V roce 1914 Hugo Schottmüller poskytl první vědeckou definici sepse:,,sepse je stav způsobený mikrobiální invazí z lokálního infekčního zdroje do krevního řečiště, což vede k příznakům systémového onemocnění ve vzdálených orgánech. V souladu s touto definicí byla bakteriémie jakéhokoliv druhu přiřazena k diagnóze sepse. Tento pojem se v průběhu let nijak význačně nezměnil. Sepse a otrava krve byly považovány za odkaz mnoha špatně definovaných klinických podmínek přidaných do bakteriémie, navíc v praxi se termíny občas užívaly 8
zaměnitelně. Přesto méně než polovina pacientů s příznaky sepse má pozitivní krevní kulturu nebo jiné mikrobiologické důkazy infekčních ložisek. William Osler (1849-1919) byl první, kdo rozpoznal důležitou úlohu odpovědi hostitele v sepsi, kdy pacient umírá kvůli reakci těla na infekci spíše než v důsledku nákazy. Tento pohled je důležitým mezníkem v moderním chápání role reakce hostitele na infekci (Reinhart et al. 2012). O sepsi, tak jak ji chápeme dnes, se v literatuře začalo psát od 80. let 19. století. Schottmüller definoval v roce 1914 sepsi takto: O sepsi jde tehdy, je-li v organismu přítomné ložisko, z něhož se periodicky nebo trvale vyplavují do krve mikrobi a působí-li tato bakteriální invaze subjektivní a objektivní příznaky nemoci. Tato definice je platná dodnes. Pravidelným tématem v lékařské odborné literatuře (databáze MEDLINE) je problematika sepse a septického šoku. Důvodem je rostoucí počet nových poznatků a alarmující úmrtnost provázející septické stavy. K obrovskému zlepšení prognózy sepse došlo v 50. letech 20. století, od 1. poloviny 80. let je ale tento ukazatel stagnující a mortalita se pohybuje okolo 25 % u všech pacientů s diagnostikovanou sepsí a až kolem 50 % u nemocných, kteří jsou postiženi septickým šokem. Nejedná se o stagnaci v medicíně, jde o důsledek úspěšné resuscitační terapie, která umožňuje stále větší přežití nemocných v kritických stavech. Minulost poznala celou škálu definic sepse, což mělo za důsledek terminologickou nejednotnost, která zhoršovala diagnostiku jednotlivých stádií sepse. V roce 1992 dospěla konsenzuální konference v USA k definici SIRS (syndrom systémové zánětlivé odpovědi) a vymezení stádií sepse. Sepse i SIRS vzniká jako odpověď organismu na vnitřní nebo zevní škodliviny (Zima 2004). Aby byla sepse definována jako specifický typ SIRS, musí být splněna dvě z níže uvedených kritérií: teplota více než 38 C nebo méně než 36 C tepová frekvence nad 90/min dechová frekvence nad 20/min nebo pco 2 pod 32 mmhg 9
množství leukocytů nad 12 000/μl nebo pod 4 000/μl nebo více jak 10 % nezralých forem V takovém případě je možné dokázat invazi patogenních nebo potenciálně patogenních mikroorganismů v normálně sterilní tkáni, tekutině nebo tělesné dutině hostitele. Pacient projevující známky infekce, pokud nesplňuje kritéria SIRS, neprodělává sepsi (Svoboda 2004). Jsou známy dva způsoby dělení sepse do stadií. Starší způsob dělení stádií sepse vznikl v roce 1979. Siegel a Cerra definovali čtyři stádia sepse na základě současného sledování hemodynamických a biochemických změn. Pro zařazení vývoje sepse do jednotlivých stádií jsou posuzovány především klinické a laboratorní parametry a sledovány dysfunkce orgánů (Zima 2002, Zima 2004). Hlavním cílem této bakalářské práce je porovnat běžně stanovované klinicko-biochemické parametry, kterými jsou C-reaktivní protein a prokalcitonin. 10
2. MARKERY ZÁNĚTU Zánětlivé markery se jeví na první pohled jako oblast s jednoduchou problematikou. Jejich časté používání může vést k názoru, že jsou snadno srozumitelné, ale v praxi tomu tak není. Markery zánětu mají svá specifika, dynamiku, záludnosti, o kterých je nutné vědět a na něž je třeba dávat pozor a využívat je správně. Nároky na využití zánětlivých markerů jsou následující: vysoká specificita a senzitivita, dostupnost stanovení statim, relevantní interpretace výsledků a cenová přijatelnost. V součastnosti mezi markery zánětu řadíme proteiny akutní fáze, cytokiny a prokalcitonin (Malina 2012). 2.1 Využití markerů v laboratorní praxi Nedostatky v diferenciální diagnostice sepse úzce souvisí se selháním některých nových terapeutických metod. Opakovaně se prokázalo, že pouze včasná diagnóza umožňuje okamžité uplatnění účinných opatření a významně tím ovlivňuje letalitu. Stále však uplyne mnoho hodin, než je stanovena správná diagnóza a zahájena příslušná léčba na jednotce intenzivní péče. Ke snížení letality a vysoké morbidity přispívá využití citlivých a specifických biochemických a imunologických metod pro včasnou diagnózu sepse. Tyto metody jsou pečlivě ověřené a používají se v nemocniční praxi. Naproti tomu genomové, mikrobiální a biochemické testy jsou ve stádiu výzkumu (Brunkhorst 2009). 2.2 Nezbytné vlastnosti a významnost markerů Klinická biochemie má významný úkol při monitorování hrozící infekční komplikace, jejího nástupu, dynamiky a léčby (Moučková a Bunešová 2011). Mezi nejdůležitější vlastnosti markerů patří senzitivita. Je ukazatelem spolehlivosti odhalit nemoc. Obecně platí, čím vyšší senzitivita, tím spolehlivější test. Další důležitou vlastností markerů je jejich specificita. 11
2.3 Stručný přehled používaných markerů zánětu 2.3.1 C-reaktivní protein V diagnostice zánětu se nejdelší dobu používá C-reaktivní protein (CRP, obr. 1), který byl objeven v roce 1930. CRP byl charakterizován v roce 1941 jako reaktant akutní fáze, který je syntetizován v játrech a je uvolňován z hepatocytů do oběhu (Moučková a Bunešová 2011, Zima 2002). Obr. 1 Struktura C-reaktivního proteinu (https://pgblazer.co Obr. 1 Struktura C-reaktivního proteinu (https://pgblazer.com/c-reactive-protein-microbiology-mcq/) Reakce akutní fáze je fyziologický děj, který se rozvíjí při lokálním nebo systémovém zánětu, při traumatickém poškození tkání (včetně stavů po chirurgických výkonech) nebo při nádorovém bujení. Molekulová hmotnost CRP je 110 000-140 000 daltonů a je součástí imunologického obranného systému. CRP je schopen klasicky aktivovat jako opsonin-systém komplementu a vázat C-polysacharid z pneumokoků (díky tomu získal své jméno). CRP je parametr citlivý a nespecifický. Malá zánětlivá reakce stačí ke stimulaci sekrece CRP. Je indukován zvláště bakteriální infekcí. Je vhodný pro rozlišení bakteriálního a virového původu zánětu, kdy koncentrace CRP 12
zůstává v normálním rozmezí. Při lokalizované infekci jako je absces a pneumonie, ale i při sepsi, rejekci štěpu či po operaci se hodnota CRP zvyšuje (Zima 2002). Stanovení plazmatické koncentrace CRP proto napomáhá v rozhodnutí, zda zahájit léčbu antibiotiky. Úspěšná antibiotická terapie se pak projeví rychlým poklesem CRP, naopak při neúspěšné léčbě přetrvává zvýšení (Racek 2006). Plazmatická koncentrace CRP se zvyšuje již za 2-4 hodiny po navození reakce akutní fáze, maxima dosahuje za 24-48 hodin a do normalizace se dostává během 3-7 dnů (Moučková a Bunešová 2011, Malina 2012). CRP má pomalou kinetiku s opožděným vzestupem a dlouhodobým přetrváváním zvýšených hladin (Moučková a Bunešová 2011). Pokles CRP se za klinikou opožďuje o 24-48 hodin, což je jeho výraznou nevýhodou (Malina 2012). Jeho biologický poločas je přibližně 24 hodin. Stonásobné či vyšší zvýšení z bazálních hodnot odpovídá přímé kvantifikaci reakce akutní fáze. Dostupnost stanovení je možná v séru i v plazmě. Fyziologické rozmezí se nemění s věkem, CRP není ovlivněn polyglobulií, anemií, proteinémií (Malina 2012). Výjimečně dosahuje hodnot 400-450 mg/l, a to především u těžké akutní cholecystitidy a těžké pneumonie. Z toho plyne, že se jedná o marker včasné diagnostiky a léčby, pomocí něhož máme možnost sledovat průběh bakteriální infekce a reakce organizmu na léčbu (Zima 2002). CRP je široce používán jako vhodný, rychlý a cenově nenáročný laboratorní marker intenzity zánětu (Mihál 2001). Určitou nevýhodou je však jeho nízká specificita. Na rozdíl od PCT neinformuje o tíži orgánového postižení, nýbrž pouze o přítomnosti infekce. Vzájemně se tyto dva markery nenahrazují, ale doplňují. 2.3.2 Interleukiny Interleukiny jsou skupinou cytokinů, které se podílejí na regulaci imunitních dějů. Z biochemického hlediska se jedná o několik skupin proteinů. Interleukiny byly pojmenovány podle zjištění, že se jedná o látky produkované leukocyty (bílými krvinkami), které regulují jejich vzájemné interakce. Další výzkumy odhalily, že interleukiny nejsou produkované pouze bílými krvinkami, ale celou řadou dalších 13
buněk (např. epiteliální buňky). Jednotlivé interleukiny působí různě na mnoho typů buněk a vzájemně se jejich akce doplňují a překrývají (Hořejší a Bartůňková 2009). Interleukiny jsou zánětlivé mediátory s prozánětlivým i protizánětlivým účinkem. K interleukinům řadíme hlavní prozánětlivé cytokiny, kterými jsou interleukin-1 (IL-1) a interleukin-6 (IL-6) společně s tumor nekrotizujícím faktorem alfa (TNF-α). IL-6 je nejčastěji používaný cytokin v diagnostice a umožňuje velmi časný záchyt infekce u rizikových pacientů před vývojem klinických příznaků. Je prognostickým ukazatelem, který umožňuje monitorování průběhu a závažnosti SIRS a sepse. Používá se v diferenciální diagnostice sepse vůči neinfekčním příčinám SIRS. IL-6 se zvyšuje 30-60 min. po nástupu SIRS/sepse a maxima dosahuje za 6-12 hodin. Je hlavním induktorem syntézy proteinů akutní fáze a o 4-6 hodin předchází vzestup CRP. Diagnostické využití dovoluje jeho delší poločas a přítomnost v cirkulaci. IL-6 je lepším prognostickým ukazatelem vývoje SIRS než TNF-α a IL-1, což vedlo k jeho prosazení v diagnostice. Velmi účinným nástrojem je IL-6 především v diagnostice novorozenecké sepse (Malina 2012). 14
3. PROKALCITONIN V posledních letech se ve výzkumu i v klinické praxi začíná jako reaktant akutní fáze využívat prokalcitonin (PCT). Tuto bílkovinu tvoří C buňky štítné žlázy jako prekurzor hormonu kalcitoninu. Zejména při generalizovaných bakteriálních infekcích jej však začnou produkovat i další buňky, hlavně monocyty, makrofágy a neurokrinní buňky, a koncentrace prokalcitoninu tak v plazmě prudce stoupá. 3.1 Fyziologie prokalcitoninu V roce 1962 byl popsán v tělesných tekutinách hormon modulující hladinu kalcia, který byl nazván kalcitonin. Kalcitonin je hypokalcemizující hormon produkovaný v C buňkách štítné žlázy, který tlumí aktivitu osteoklastů (Skálová 2007). V roce 1975 byly objeveny intracelulární prekurzozy kalcitoninu - preprokalcitonin a PCT (Moya et al. 1975). Od roku 1981 je známa struktura PCT jako glykoproteinu (Jakobs et al. 1981). PCT pronikl do diagnostiky v roce 1983, když byl detekován v séru potkanů s medulárním karcinomem štítné žlázy. Stejné výsledky byly získány i u pacientů s touto chorobou v roce 1986 (Gkonos et al. 1986). Paraneoplastická produkce PCT buňkami malobuněčného karcinomu plic byla prokázána později. U pacientů s ARDS (syndrom akutní respirační tísně) nebo s inhalačními intoxikacemi byla též nalezena zvýšená hladina PCT (Nylen et al. 1992). Assicot a společníci v roce 1993 objevili u septických pacientů extrémně vysoké hodnoty plazmatického PCT. Bakteriální lipopolysacharid (LPS, endotoxin) byl označen během zánětu za hlavní stimulátor produkce PCT o rok později. V diagnostice akutních stavů se začal uplatňovat plazmatický PCT jako vysoce selektivní a senzitivní ukazatel systémové bakteriální infekce (Karzai et al. 1997). Objasnit zdroje zánětového PCT, který byl do té doby jen spekulovaný, se podařilo až v roce 2000 (Braithwaite 2000). PCT není tvořen preformovanou endokrinní žlázou na rozdíl od klasických hormonů. Na jeho produkci se podílí v průběhu reakce akutní fáze v různém rozsahu celá řada buněčných typů. Maximální syntéza PCT byla zaregistrována v jaterních buňkách (Maruna 2003). 15
V roce 2001 Weglohnen a společníci ve své recentní práci dokazují, že takzvaný cirkulující zánětový PCT není bílkovina o 116 aminokyselinách, jak se doposud domnívalo, ale je utvořena pouze 114 aminokyselinami a na aminovém N-konci neobsahuje dvojici alanin-prolin. Tento poznatek může být důležitý pro další úvahy o nejasnosti fyziologické funkce PCT. 3.2 Biochemická charakteristika prokalcitoninu Prekurzor kalcitoninu, který je znám jako PCT, je bílkovina o 116 aminokyselinách s molekulovou hmotností 13 000 daltonů (Maruna 2003). Molekula PCT je neenzymaticky štěpena na tři části: kalcitonin (32 aminokyselin), katakalcin (21 aminokyselin) a N-terminální fragment prokalcitoninu (57 aminokyselin). Sekvence kalcitoninu je zahrnuta na 60. až 90. pozici peptidového řetězce PCT (obr. 2). Obr. 2 Prokalcitonin-molekulová data (Kocna 2002) PCT je za normálního stavu produkován C buňkami štítné žlázy, kde vzniká intracelulární proteolýzou příslušného prohormonu (Holub 2008). Štítná žláza obsahuje dva základní typy buněk: folikulární buňky, které vytváří folikuly typické pro tuto žlázu, a dále parafolikulární buňky neboli C buňky, které produkují hormon kalcitonin 16
(Morgenthaler et al. 2003). Kalcitonin působí u lidí proti osteoporóze tím, že snižuje koncentraci vápníku v krvi a přesouvá ho do kostí (Landenberg a Shoenfeld 2001). Během těžké systémové infekce je PCT pravděpodobně produkován extratyroidními tkáněmi (obr. 3). Obr. 3 Syntéza prokalcitoninu (Kazda a Brodská 2009) Celá řada somatických buněk, jako neuroendokrinní buňky plic a střev nebo monocyty a další, produkuje PCT v sepsi a při dalších kritických stavech (Holub 2008). PCT se podle současných znalostí neváže na buněčné receptory a ani na jiné proteiny (Brunkhorst 2009). Za patologických situací není zcela zřejmé, ve kterém orgánu v těle se tvoří PCT. Velké množství PCT můžou produkovat lidské hepatocyty po stimulaci IL-6 nebo TNF-α (Hegazy et al. 2014). Expresi PCT v periferní krvi na mononukleárních buňkách stimulují endotoxin a prozánětové cytokiny (Meisner 2002). Endotoxin je nejsilnější stimul pro uvolnění PCT, zatímco protizánětlivý cytokin interleukin-10 (IL-10) uvolnění PCT neovlivňuje. Uvolňování PCT do systémového oběhu vyvolává bakteriální lipopolysacharid (Carrol et al. 2002). 17
V plazmě neexistují enzymy se schopností rychle degradovat PCT, a jeho biologický poločas tedy dosahuje 25 až 30 hodin v porovnání s 5 minutovým poločasem kalcitoninu (Maruna et al. 2000). PCT je pravděpodobně degradován intracelulárně proteolytickým štěpením jako převážná většina plazmatických proteinů (Maruna 2003). U zdravých jedinců činí plazmatická koncentrace prokalcitoninu < 0,1 ng/ml, zatímco při těžké sepsi se tato koncentrace může zvýšit po 6-14 hodinách 5 000 až 10 000krát a může trvat 8-24 hodin, přičemž koncentrace kalcitoninu zůstává v mezích normy (Zima 2007). Detekovatelný vzestup PCT je do 2-3 hodin (Streitová a Zoubková 2011). Biologický poločas je naprosto vhodný pro denní monitorování nemoci (Schneider et al. 2007). Hladiny PCT okamžitě klesají po odeznění stimulace, a proto poskytují jasný obraz závažnosti stavu pacienta i průběhu zánětlivé reakce. Hladina PCT se vrací k normě za 2-3 dny (Shehabi a Seppelt 2008). Od jiných reaktantů akutní fáze se PCT významně odlišuje svými specifickými vlastnostmi (Bohdálková a Kvěchová 2007). PCT je nejen markerem, ale také mediátorem sepse (Skálová 2007). PCT se zvyšuje v sepsi a u nemocných po thyroidektomii (Zima 2002). Při sepsi může být PCT secernován téměř ve všech tkáních, nejen ve štítné žláze (Brunkhorst 2009). Neuroendokrinní buňky plic a tenkého střeva jsou považovány v těchto stavech za jeho možný zdroj. Bylo prokázáno, že játra jsou významným zdrojem produkce PCT (Hegazy et al. 2014). Po stimulaci endotoxinem také mononukleární leukocyty a cytokiny produkují mrna prokalcitoninu, ale mohou ji tvořit i různé jiné buňky (Zima 2002). Skutečné biologické vlastnosti PCT nejsou dosud zcela objasněny, také není úplně jasná úloha tohoto prohormonu v sepsi, ani to, jak je v sepsi produkován. Linscheid se spolupracovníky (2004) dokázali, že makrofágy spolu s parenchymovými buňkami infikované tkáně se podílejí na výrazném vzestupu PCT. Je dobře známo, že velmi zvýšená koncentrace PCT při sepsi koreluje s tíží onemocnění (Brunkhorst 2009). Endotoxiny gram-negativních bakterií mají nejsilnější stimulační účinek na uvolňování PCT. Gram-pozitivní mikroorganismy a mykotické infekce vyvolávají srovnatelný vzestup PCT, ale virové infekce nikoli. U bakteriálních infekcí PCT stoupá v krvi již za dvě hodiny, tedy rychleji než CRP a pomaleji než cytokiny. 18
3.2.1 Laboratorní stanovení prokalcitoninu Velkou výhodou PCT z laboratorního hlediska je velká biostabilita i stabilita v těle člověka, která dovoluje jeho přesné imunochemické stanovení. Při laboratorní teplotě obsahuje vzorek séra více než 90 % testované látky (Brunkhorst 2009). Vzorky séra oddělené od koagula lze skladovat při teplotě 2-8 C v uzavřených zkumavkách po dobu 48 hodin. Pokud je třeba delší skladování, je nutné sérum nebo plazmu zmrazit na -25 ± 6 C. Šestiměsíční skladování zmrazených vzorků neovlivní kvalitu testování. Potvrzeny byly tři cykly zmražení/rozmražení. Kinetika PCT sledovaná v odstupu 24 hodin je důležitým ukazatelem, který koreluje s prognózou a efektem terapie. Imunoluminometrická analýza (LUMItest PCT ILMA BRAHMS Diagnostica) je používána pro stanovení PCT (Christ 2005 Maruna 2003, Meisner 2002, van Rossum 2004). Metoda je založená na využití antigenní specificity PCT s využitím dvou monoklonálních protilátek, které jsou vázané na jeho dvou vazebných místech. Obě protilátky jsou obsaženy v nadbytku. Antigenní segmenty odpovídají kalcitoninu a katakalcinu. Do zkoumaného roztoku volně vstupuje tracer, což je luminiscenčně označená protilátka proti kalcitoninu. Analýza probíhá ve zkumavce, na jejíž vnitřní stěnu je zafixovaná druhá protilátka proti katakalcinu. V průběhu inkubace tyto protilátky reagují s molekulou PCT současně se vznikem sendvičových komplexů, které naváží luminiscenčně označenou reagencii na zkumavku. Sendvičový princip dvou protilátek proti rozdílným antigenním strukturám molekuly PCT slouží k eliminaci rizika falešné pozitivity při měření, která by mohla být způsobená přítomností jiných štěpných produktů. Výsledná hodnota koncentrace PCT se určí na konci reakce po odstranění zbytku traceru měřením intenzity luminiscence. Množství PCT ve zkoumaném vzorku je přímo úměrné intenzitě signálu. Nastavení kalibrační křivky přístroje umožní přesné zjištění hladiny markeru. Signál je přepočten na odpovídající plazmatickou koncentraci. Standardy o známé koncentraci PCT, které jsou kalibrovány proti rekombinantnímu lidskému PCT, vytváří kalibrační křivku. Detekční limit je 0.1 ng/ml ( Carrol 2002, Karzai 1997, Reinhart 19
2000). Tato metoda stanoví plazmatické hladiny PCT přibližně za 1 hodinu a požívají se při ní standardní sety. Tento postup není jediný. Detekce PCT byla experimentálně provedena nepřímou radioimunoanalýzou a semikvantitativně za pomoci imunochromatografie na pevné bázi (PCT-Q BRAHMS). Imunoluminometricky měřené hodnoty korelují přibližně v rozmezí 70-80 % se semikvantitativním měřením, které může sloužit k rychlé orientaci bez laboratorního zázemí. Hemolýza nepříznivě ovlivňuje semikvantitativní analýzu. Naopak lipidy a bilirubin nemají na toto měření vliv. Imunoluminometricky i semikvantitativně získané hodnoty se v klinické interpretaci významně neliší. Klinická interpretace začíná vyhodnocením zjištěných výsledků podle orientační osnovy. Poté následuje zvážení individuální situace pacienta sledováním vývoje jeho plazmatické koncentrace PCT (Maruna 2003). Orientační hodnoty koncentrace PCT v séru nebo v plazmě: normální hodnoty < 0,5 ng/ml chronické zánětlivé procesy 0,5 1 ng/ml bakteriální infekce komplikovaná systémovou reakcí 2 10 ng/ml SIRS 5 20 ng/ml těžké bakteriální infekce sepse 10 1000 ng/ml 3.3 Genetická charakteristika prokalcitoninu Gen pro prekurzor kalcitoninu, CALC-I, je lokalizován na krátkém raménku 11. chromozómu a obsahuje 6 exonů. Trojice dalších příbuzných kalcitoninových genů se nachází v jeho blízkosti. Nesou označení CALC-II, CALC-III a CALC-IV. Prekurzor preprokalcitonin o 141 aminokyselinách je produktem genu CALC-I (Naffaa et al. 2014), který odpovídá za produkci PCT nejenom v C buňkách štítné žlázy, ale i za tvorbu PCT během zánětu. Hydrofobní charakter na N-konci signální sekvence umožňuje vazbu do endoplazmatického retikula a následně je odstraněna endopeptidázou za vzniku PCT. PCT je intracelulárně štěpen v C buňkách a je odstraněn N-terminální úsek, dále pak je odstraněn C-terminální fragment s názvem katakalcin za vzniku hormonu kalcitoninu. Do oběhu je kalcitonin uvolněn až po vytvoření sekundární a terciální struktury. V endoplazmatickém retikulu C buněk 20
štítné žlázy je téměř veškerý PCT přeměněn na kalcitonin, a tím nedochází k uvolňování PCT ze štítné žlázy do oběhu (Maruna 2003). 3.4 Zdroje prokalcitoninu během zánětu Mechanismy regulace PCT byly neurčité a o místě vzniku PCT se spekulovalo řadu let od jeho průkazu jako zánětového parametru. C buňky štítné žlázy netvoří PCT, který je detekovaný v plazmě během zánětu. U jedinců po tyreoidektomii je dynamika změn při zánětu charakterově stejná. Podle všeho je PCT kódován stejným genem CALC-I jako prekurzor kalcitoninu v C buňkách, ale není vyloučeno, že se rodina CALC genů ještě rozroste o další. V tomto případě nedochází k intracelulárnímu proteolytickému rozštěpení PCT a ke vzniku kalcitoninu. Toto neplatí pro C buňky. Proteiny příbuzné kalcitoninu (CGRP-I, CGRP-II a amylin), které jsou odvozené od společné rodiny genů CALC-I až CALC-IV, jsou exprimovány buňkami neuroektodermálního původu, který se předpokládal i u zánětového PCT. Neuroendokrinní buňky v plicích a ve střevě, tedy elementy evolučně blízké C buňkám štítné žlázy, byly v posledních letech považovány za pravděpodobné místo vzniku PCT během zánětu (Maruna 2003). I v monocytech stimulovaných endotoxinem nebo prozánětovými cytokiny byla exprese mrna pro PCT prokazována in vitro (Oberhoffer et al. 1999). Existuje jiná studie, která zpochybňuje tvorbu PCT v cirkulujících krevních elementech. V izolované plné krvi po podání endotoxinu sice došlo k elevaci prozánětových cytokinů, avšak produkce PCT nebyla zaznamenána žádná (Monneret et al. 1999). Tyto výsledky ukázaly, že monocyty i další typy leukocytů jsou pouze minoritním zdrojem zánětového PCT. Zdroj PCT do hepatosplanchnické oblasti byl lokalizován u pacientů po kardiochirurgickém výkonu s mimotělním oběhem a při provádění etážových odběrů z žilního řečiště. Hladina PCT v ostatních vzorcích byla signifikantně nižší než hladina PCT ve vzorcích z jaterních žil. Studie nedokázala zodpovědět, jakým mechanizmem je tvorba PCT indukována. V úvahu přichází jak vliv hypoxie, které byla játra během 21
zákroku vystavena, tak možnost bakteriální translokace při výkonu. Eventualita hypoxie je pravděpodobnější (Maruna 2003). PCT a jeho tvorba byla skutečně potvrzena v neuroendokrinních střevních a plicních buňkách. V malé míře i v monocytech a makrofázích či v řadě dalších buněčných typů, u kterých se to nepředpokládalo. Například hypofýza je jedním ze zdrojů PCT v průběhu sepse. Za hlavní zdroj zánětového PCT byla označena játra. Mimo jater byly nejvyšší hodnoty nalezeny ve varlatech, plicích, prostatě, ledvinách a tenkém střevě (obr. 4). Obr. 4 Syntéza PCT-mRNA v různých tkáních po experimentální stimulaci endotoxinem (Kazda a Brodská 2009) 22
3.5 Regulace zánětového prokalcitoninu Regulace tyreoidálního a zánětového PCT se za fyziologických podmínek zásadně liší, přestože jejich struktura je totožná. I když se v modulaci tvorby uplatňuje řada dalších faktorů, C buňky štítné žlázy reagují na vzestup hladiny kalcia. Jako stimulátory tvorby kalcitoninu působí glukokortikoidy, peptid odvozený od genu kalcitoninu CGRP I a CGRP II, glukagon, gastrin, β-adrenergní podněty a jiné. Naopak tvorbu kalcitoninu inhibují somatostatin a vitamin D. Na PCT, který je uvolňován do cirkulace při zánětu, nemá vliv hyperkalcémie, ani žádný z dalších uvedených faktorů (Rieger et al. 2014). Během zánětu je tvorba PCT úzce svázána s bakteriálním endotoxinem a s prozánětovými cytokiny. Rychlost vzestupu PCT po jednorázové nebo opakované injekci bakteriálního LPS nebo po podání TNF-α na to poukazuje (Zazula et al. 2007). Nejsilnějším stimulátorem syntézy a uvolnění PCT do oběhu je bakteriální endotoxin, který pravděpodobně zprostředkovaně přes skupinu cytokinů aktivuje syntézu PCT a jeho uvolnění do oběhu (Brunkhorst et al. 1998). Indukci PCT a dalších reaktantů akutní fáze na liniích jaterních buněk testoval v roce 2001 Nijsten se spolupracovníky a potvrdil, že hepatocyty reagují na podání rekombinantního humánního TNF-α indukcí syntézy PCT. Při srovnání s CRP a sérovým amyloidem A dosáhl PCT po tomto stimulu úrovně 50 % maximální koncentrace již v čase 8 hodin, zatímco oba proteiny akutní fáze až v čase 20 hodin. V roce 2001 hodnotila studie Redla a kolektivu úlohu TNF-α v indukci zánětového PCT in vivo. Standardně podáním endotoxinu Escherichia coli v dávce 1 mg/kg autoři navodili u pokusných zvířat septickou reakci. Projevilo se, že zvířata, u kterých byl účinek TNF-α blokován předchozím podáním anti-tnf protilátek (CDP571), měla intenzitu a načasování odpovědi PCT shodné s kontrolní skupinou zvířat s intaktní funkcí TNF-α. Ze studií tedy vyplývá, že TNF-α, který je in vitro, ale také in vivo silným stimulátorem syntézy PCT (při experimentech na dobrovolnících i na šimpanzech), není in vivo pro indukci PCT nezbytný a jeho nepřítomnost nemá vliv na reakci PCT (Zazula 2007). 23
Současné znalosti nám dovolují navodit vzestup hladiny PCT kromě endotoxinu a TNF-α i přímým podáním dalších cytokinů jako jsou IL-1β, IL-2 a IL-6 (Redl 2006). Tento vzestup hladiny PCT po podání endotoxinu nastává již s určitým časovým odstupem po vzestupu TNF-α a IL-6 (Janota et al. 2000). Po experimentálním podání endotoxinu dosahují TNF-α a IL-6 maximálních koncentrací za 90, respektive 180 minut. Naproti tomu PCT reaguje teprve po 3-6 hodinách a tvorba vrcholí v rozmezí 6-8 hodin. Kulminace hladiny PCT nastává díky dlouhému poločasu ale až mezi 12. až 48. hodinou. Obdobný časový sled byl potvrzen u pacientů a je dokumentován i v dalších klinických studiích u pacientů s akutní bakteriální infekcí. Z těchto studií vyplývá, že PCT stoupá několik hodin po elevaci hladin TNF-α a IL-6, ale před vzestupem hladiny CRP (Maruna 2003). Není znám mechanizmus, kterým se cytokiny uplatňují v tvorbě a sekreci PCT. Předpokládalo se, že cytokiny blokují proteolytické štěpení PCT na kalcitonin v endoplazmatickém retikulu a to na základě znalosti procesů, ke kterým dochází v C buňkách při tvorbě kalcitoninu. Odlišné je ale místo vzniku plazmatického PCT od kalcitoninu a také možností regulace je mnohem více. Na rozdíl od prozánětových cytokinů, např. TNF-α a IL-6, jejichž elevace je v zánětových situacích nespecifická vůči typu zánětu, PCT s vysokou selektivitou u bakteriálních zánětů stoupá, takže se uplatňují i další, zatím nejasné mechanizmy modulace syntézy a uvolňování PCT (Sponholz et al. 2006). 24
4. PROKALCITONIN - POROVNÁNÍ SE ZÁNĚTOVÝMI MARKERY Při monitorování zánětlivých stavů a v laboratorní diagnostice je nyní používána celá řada cytokinů i proteinů akutní fáze. Zejména se jedná o CRP a o IL-6. PCT (obr. 5) se významně odlišuje svými specifickými vlastnostmi od obou jmenovaných markerů (Bohdálková a Kvěchová 2007). IL-1, TNF-α či interleukin-8 jsou další markery zánětu, nejsou ale dostatečně senzitivní ani specifické (Carrol et al. 2002). PCT je srovnatelný s troponinem T, který se vyznačuje výbornou negativní predikční hodnotou pro myokardiální ischemii, může být zvýšen i v sepsi a při renálním selhání, avšak jeho hodnoty musí být interpretovány individuálně (Shehabi et al. 2008). Obr. 5 Časová závislost koncentrace IL-6, PCT a CRP (http://www.memoireonline.com/02/11/4252/les-infections-neonatales-bacteriennesdans-lunite-de-neonatalogie-de-lhpital-gyneco-obste.html) Tvorba CRP jako proteinu akutní fáze je indukována celou řadou bakteriálních zánětů včetně lokálních, ale také neinfekčními záněty a virózami, různými systémovými onemocněními a akutní rejekcí transplantovaného orgánu (Póvoa 2002). Pomalá kinetika je nevýhodou CRP bránící jeho významnějšímu přínosu. Maximálních hladin 25
totiž dosahuje za 24-48 hodin od vyvolání zánětu. Problémem je i opožděný vzestup a dlouhodobé přetrvávání zvýšených hladin i po odeznění zánětu (Mitaka 2005). CRP navíc vykazuje výraznou individuální variabilitu. Vysoká stabilita in vitro umožňující rutinní laboratorní stanovení v séru vykazuje naopak nespornou výhodu tohoto ukazatele. CRP je používán k odlišení virové a bakteriální infekce, dále při apendicitidě a k detekci pooperační sepse u dětí. PCT nad 1,8 ng/ml přesněji identifikuje infekční nekrózu než CRP, a to u pacientů s pankreatitidou (Reinhart et al. 2000). Nicméně pro bakteriální infekci CRP není vysoce specifický, ani senzitivní. U bakteriální infekce může CRP vykazovat nízkou hladinu, avšak vysokou hladinu u virové infekce (Brunkhorst et al. 2000). CRP má nižší sensitivitu, specificitu, pozitivní predikční hodnotu i negativní predikční hodnotu než prokalcitonin (Mitaka 2005). Spolehlivost cytokinu IL-6 dobře vypovídá při systémových zánětech o závažnosti sepse i klinickém stavu pacienta. Elevací své koncentrace v séru reaguje jak na bakteriální, tak i virový původ chorobného procesu a dále také na neinfekční záněty typu systémových onemocnění nebo postoperačních traumat. Krátký biologický poločas způsobující kolísání koncentrace IL-6, vazba na některé další cytokiny, zejména IL-6 R, a omezená přítomnost v plazmě při vysokém lokálním obsahu v oblasti zánětu významně znehodnocují spolehlivost IL-6, která vypovídá o zánětlivé reakci lidského organizmu. Regulace snižující plazmatickou hladinu při přetrvávání zánětu, přímé ovlivnění imunosupresivní terapií i nízká stabilita v séru in vitro představují další nevýhody. I proto má své rutinní využití IL-6 v laboratorní praxi výrazné limity. Lze tedy tvrdit, že IL-6 se pro své některé vlastnosti nehodí pro rutinní laboratorní využití, ale zůstává citlivým a specifickým ukazatelem systémového infekčního zánětu (Bohdálková a Kvěchová 2007) a v určitých případech též zánětu neinfekčního původu. Jako první jsou rozpoznávány leukocyty právě IL-6 a IL-8, a proto jsou zajímavými ukazateli zánětu. IL-6 a IL-8 mají nízkou molekulovou hmotnost, a to 20 a 11 kda. Jsou hlavně produkovány hlavně monocyty, ale také dalšími buňkami, 26
zvláště za určitých podmínek, například při hypoxii. IL-6 a IL-8 jsou zvláště vhodným ukazatelem sepse u novorozenců, ale stanovení CRP u nich nemá příliš velký význam (Pfafflin a Schleicher 2009). Hladina PCT byla nižší u pacientů, kteří přežili, než u pacientů, kteří zemřeli, a to v průběhu 14 dnů. Zatímco hladina CRP, IL-6 a TNF-α se v této závislosti vůbec nepohybovala. Může to být dáno jejich každodenní vysokou variabilitou (Reinhart et al. 2000). Pouze u malé části pacientů mělo význam stanovení lipopolysacharidu vázajícího proteinu (LBP), hlavního histokompatibilního komplexu (HLA-D) a dalších (Pfafflin a Schleicher 2009). 4.1 Prokalcitonin ve srovnání s C-reaktivním proteinem PCT je podstatně citlivějším ukazatelem septického stavu než CRP. K vzestupu koncentrace PCT dochází dříve než k nárůstu hodnot CRP (tabulka 1). Tab. 1 Srovnání CRP a PCT I (upraveno, Bohdálková a Květochová 2007) Zánětlivý ukazatel Biologický poločas Čas maximálního vzestupu hladin CRP 48 hodin 24-48 hodin PCT 25-30 hodin 6-14 hodin Farmakokinetické vlastnosti Přetrvává i po odeznění zánětu Po odeznění stimulace klesá o 30-50 % za den Stabilita in vitro Dobrá Dobrá Naopak PCT má podstatně delší poločas než zánětlivé cytokiny (TNF-α, IL-6). U nich dochází v průběhu sepse pouze k jejich přechodnému zvýšení. Významnou úlohu v prognóze pacientů se septickými stavy hraje PCT, jehož vysoké hodnoty představují výrazný rizikový faktor (tabulka 2). 27
Tab. 2 Srovnání CRP a PCT II (upraveno, Bohdálková a Květochová 2007) Zánětlivý ukazatel Lokální bakter. inf. Virová infekce SIRS SEPSE Akutní rejekce Operační trauma CRP ++ ++ ++ +++ ++ ++ PCT - - + +++ - + Vysvětlivky: SIRS-bakteriální infekce s přidruženou systémovou zánětlivou komplikací, - normální koncentrace, + mírně zvýšená hladina, ++ středně zvýšená hladina, +++ velmi vysoká hladina PCT je důležitým mediátorem v průběhu septické reakce, který může negativně ovlivnit celkový vývoj onemocnění (Skálová 2007). 28
ZÁVĚR Ve své bakalářské práci se zabývám významem a důležitostí biochemických markerů, především prokalcitoninu jako markeru septických stavů. Septické stavy jsou významnou komplikací u velké řady onemocnění. Prokalcitonin patří v diagnostice systémového bakteriálního zánětu k novějším parametrům. Přesto již bylo prokázáno, že prokalcitonin je laboratorním ukazatelem sepse. Pomocí různých výzkumů a studií se prokázalo, že prokalcitonin reaguje na septický stav citlivěji a jeho hodnoty se s rozvojem sepse zvyšují. Je specifičtějším a citlivějším ukazatelem bakteriální sepse s rychlejší kinetikou nástupu i poklesu na rozdíl od CRP, který je zvýšený u infekcí jak bakteriálních, tak nebakteriálních a má podstatně pomalejší pokles. Prokalcitonin je ukazatelem s nejvyšší senzitivitou a specificitou pro diferenciální diagnostiku infekční a neinfekční etiologie SIRS. Prokalcitonin považujeme za velice užitečný ukazatel, který rozlišuje klinicko-biochemické monitorování u pacientů v intenzivní péči. 29
SEZNAM ZKRATEK ARDS - syndrom akutní respirační tísně (acute respiratory distress syndrome) CRP - C-reaktivní protein HLA-DR - hlavní histokompatibilní komplex u lidí IL-6 - interleukin 6 IL-8 - interleukin 8 IL-10 - interleukin 10 IL R - interleukinový receptor LBP - lipopolysacharid vázající protein LPS - lipopolysacharid, endotoxin MODS - syndrom multiorgánové dysfunkce (multiorgan dysfunction syndrome) PCT - prokalcitonin SIRS - syndrom systémové zánětlivé odpovědi (systemic inflammatory response syndrome) TNF-α - faktor nekrotizující tumory (tumor necrosis factor) CGRP - peptid odvozený od genu kalcitoninu (kalcitonin gene related peptide) 30
POUŽITÁ LITERATURA ASSICOT, M., GENDREL, D., CARSIN, H., RAYMOND, J., GUILBAUD, J., BOHUON, C. High serum procalcitonin concentrations in patients with sepsis and infection. Lancet, 1993, roč. 341, s. 515-518. BOHDÁLKOVÁ, J. a KVĚCHOVÁ, M.: Vyšetření prokalcitoninu a jeho srovnání s CRP. Sestra, 2007, roč. 17, č. 11, s. 29-30. ISSN: 1210-0404. Převzato z Vojáčková, 2007. BRAITHWAITE, S.: Procalcitonin: new insights on regulation and origin. Critical Care Medicine, 2000, roč. 28, s. 586-588. BRUNKHORST, F. M., HEINZ, U., FORYCKI, Z., F., RASCHER, D., BARTON, A., K., GEERLOF, A., KREMMER, E., SCHMID, M., HARTMANN, A. a GEHLEN, H.: Kinetics of procalcitonin in iatrogenic sepsis. Intensive Care Medicine, 1998, roč. 24, č. 8, s. 888-889. BRUNKHORST, F. M., WEGSCHEIDER, K., FORYCKI, Z. F., BRUNKHORST, R.: Procalcitonin for early diagnosis and differentiation of SIRS, sepsis, severe sepsis, and septic shock. Intensive Care Medicine, 2000, roč. 26, s. 148-152. CARROL, E. D., THOMSON, A. P. J., HART, C. A.: Procalcitonin as a Marker of Sepsis. International Journal of Antimicrobial Agents, 2002, roč. 20, s. 1-9. DELEVAUX, I., ANDRE, M., COLOMBIER, M., ALBUISSON, E., MEYLHEUC, F., BEGUE, R., PIETTE, J., AUMAITRE, O.: Can procalcitonin measurement help in differentiating between bacterial infection and other kinds of inflammatory processes?, Annals of the Rheumatic Diseases, 2003, roč. 62, s. 337-340. 31
GKONOS, P. J., BORN, W., JONES B. N., PETERMANN J. B., KEUTMANN H. T., BIRNBAUM, R. S., FISHER, J. A., ROOS, B. A.: Biosynthesis of kalcitonin generelated peptide and kalcitonin by a human medullary thyroid carcinoma cell line. The Journal of Biological Chemistry, 1986, roč. 261, s. 14386-14391. HEGAZY, MA., OMAR, A. S., SAMIR, N., MOHARRAM, A., WEBER, S., RADWAN, WA.: Amalgamation of procalcitonin, C-reactive protein, and sequential organ failure scoring system in predicting sepsis survival. Anesthesia: Essays and Researches, 2014, roč. 8, s. 296-301. HOLUB, M., ROZSYPAL, H., CHALUPA, P.: Prokalcitonin: spolehlivý ukazatel pro diagnostiku a monitorování průběhu bakteriální infekce. Klinická mikrobiologie a infekční lékařství, 2008, roč. 14, s. 201-208. ISSN: 1211-264X. HOŘEJŠÍ, V. a BARTŮŇKOVÁ, J.: Základy imunologie. 4. vyd. Praha: Triton, 2009, s. 60. ISBN 978-807-3872-809. CHRIST-CRAIN, M., MÜLLER, B.: Procalcitonin in Bacterial Infections - Hype, Hope, More or Less?. Swiss Medical Weekly, 2005, roč. 135, s. 451-460. JAKOBS, J. W., LUND, P. K., POTTS, J. T. Jr, BELL, N. H., HABENER, J. F.: Procalcitonin is a glykoprotein., The Journal of Biological Chemistry, 1981, roč. 256, s. 2803-2807. JANOTA, J., STRAŇÁK, Z, BĚLOHLÁVKOVÁ, S.: Interleukin-6, prokalcitonin, C-reaktivní protein a počet neutrofilův diagnostice sepse u novorozenců s nízkou porodní váhou. Česká Gynekologie, 2000, roč. 65, s. 29-33. KARZAI, W., OBERHOFFER, M., MEIER-HELLMANN, A., REINHART, K.: Procalcitonin-A new indicator of the systemic response to severe infections. Infektion, 1997, roč. 25, s. 329-334. 32
von LANDENBERG, P. a SHOENFELD, Y.: New Approaches in the Diagnosis of Sepsis. The Israel Medical Association Journal, 2001, roč 3, s. 439-442. LODES, U., BOHMEIER, B., LIPPERT, H., KÖNIG, B. a MEYER, F.: PCR-based rapid sepsis diagnosis effectively guides clinical treatment in patients with new onset of SIRS. Langenbeck's Archives of Surgery, 2012, roč. 397, s. 447-455. MAČÁK, J.: Obecná patologie. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2002, s. 189. ISBN 80-244-0436-2. MALINA, P.: Staré a nové markery zánětu. FONS, 2012, roč. 22, č. 2, s. 21-24. ISSN: 1211-7137. MARUNA, P.: Prokalcitonin. 1. vyd. Praha: Triton, 2003, s. 16-25, 107-116. ISBN: 80-725-4410-1. MARUNA, P., NEDĚLNÍKOVÁ, K., GURLICH, R.: Physiology and genetics of procalcitonin. Physiological Research, 2000, roč. 49, s. 57-61. MEISNER, M.: Pathobiochemistry and clinical use of procalcitonin. Clinica Chimica Acta, 2002, roč. 323, s. 17-29. MORGENTHALER, N. G., STRUCK, J., CHANCERELLE, Y., WEGLÖHNER, W., AGAY, D., BOHUON, C., SUAREZ-DOMENECH, V., BERGMANN, A., MÜLLER, B.: Production of Procalcitonin (PCT) in Non-Thyroidal Tissue after LPS Injection. Hormone and Metabolic Research, 2003, roč. 35, s. 290-295. MONNERET, G., LAROCHE, B., BIENVENU, J.: Procalcitonin is not produced by circulating blood cells. Infection, 1999, roč. 27, s 34-35. MOUČKOVÁ, Š. a BUNEŠOVÁ, M.: Markery zánětu a sepse v rutinním provozu velké klinické laboratoře. FONS, 2011, roč. 21, č. 2, s. 38-39. ISSN: 1211-7137. 33
MOYA, F., NIETO, A., R-CANDELA, J. L.: Calcitonin biosynthesis: evidence for a precursor. European Journal of Biochemistry, 1975, roč. 55, s. 407-413. MIHÁL, V.: Přehledné články: Pediatrie pro praxi. Význam proteinů akutní fáze a neutrofilních granulocytů při diagnostice bakteriálního zánětu, 2001, č. 5, s. 213-216. MITAKA, C.: Clinical Laboratory Differentiation of Infectious versus Non-infectious Systemic Inflammatory Response Syndrome. Clinica Chimica Acta, 2005, roč. 351, s. 17-29. NAFFAA, M., MAKHOUL, B. F., TOBIA, A., KAPLAN, M., ARONSON, D., AZZAM, Z. S., SALIBA, W.: Procalcitonin and interleukin 6 for predicting blood culture positivity in sepsis. The American Journal of Emergency Medicine, 2014, roč. 32, s. 448-451. NIJSTEN, M. W. N., OLINGA, P., THE, T. H., VRIES de E. G. E., SCHRAFFORDT KOOPS, H., GROOTHUIS, G. M. M., LIMBURG, P. C., DUIS ten H. J., MOSHAGE, H., HOEKSTRA, H. J., BIJZET, J., ZWAVELING, J. H.: Procalcitonin behaves as a fast responding acute phase protein in vivo and in vitro. Critical Care Medicine, 2000, roč. 28, s. 458-461. NYLEN, E. S., O'NEILL, W., JORDAN, M. H., SNIDER, R. H., MOORE, C. F., LEWIS, M., SILVA, O. L., BECKER, K. L.: Serum procalcitonin as an index of inhalation injury in burns. Hormone and Metabolic Research, 1992, roč. 24, s. 439-443. OBERHOFFER, M., VOGALSANG, H., JÄGER, L., REINHART, K. : Katacalcin and calcitonin immunoreactivity in different types of leukocytes indicate intracellular procalcitonin content. Journal of Critical Care., 1999, roč. 14, s. 29-33. PFÄFFLIN, A. a SCHLEICHER, E.: Inflammnation Markers in Point-of-Care Testing (POCT). Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2009, roč. 393, s. 1473-1480. 34
PÓVOA, P.: C-Reactive Protein: a Valuable Marker of Sepsis. Intensive Care Medicine, 2002, roč. 28, s. 235-243. RACEK, J.: Klinická biochemie. 2., přeprac. vyd. Praha: Galén, 2006, s. 71. ISBN 80-726-2324-9. REDL, H., SCHLAG, G., TÖGEL, E., ASSICOT, M., BOHUON, C.: Procalcitonin release patterns in a baboon model of trauma and sepsis: relationship to cytokines and neopterin. Critical Care Medicine, 2000, roč. 28, s. 3659-3663. REINHART, K., BAUER, M., RIEDEMANN, N. C., HARTOG. C. H.: New Approaches to Sepsis: Molecular Diagnostics and Biomarkers. Clinical Microbiology Reviews, 2012, roč. 25, s. 609-634. REINHART, K., KARZAI, W. a MEISNER, M.: Procalcitonin as a Marker of the Systemic Inflammatory Response to Ifection. Intensive Care Medicine, 2000, roč. 26, s. 1193-2000. RIEGER, M., KOCHLEUS, CH., TESCHNER, D., RASCHER, D., BARTON, A. K., GEERLOF, A., KREMMER, E., SCHMID, M., HARTMANN, A. a GEHLEN, H.: A new ELISA for the quantification of equine procalcitonin in plasma as potential inflammation biomarker in horses. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2014, roč. 22, s. 5507-5512. SCHNEIDER, H. G., LAM, Q. T.: Procalcitonin for the Clinical Laboratory: review. Pathology, 2007, roč. 39, s. 383-390. SCOTT, A., KHAN, K., COOK, J., DURONIO, V.: What is "inflammation"? Are we ready to move beyond Celsus?. British Journal of Sports Medicine, 2004, roč. 38, s. 248-249. 35