diagnostyka laboratoryjna Journal of Laboratory Diagnostics 2010 • Volume 46 • Number 1 • 89-92 Przegląd piśmiennictwa • Journals Club Lipoproteiny o wysokiej gęstości (HDL) w odpowiedzi ostrej fazy Niskie stężenie cholesterolu-HDL, niezależnie od stężenia cholesterolu związanego z lipoproteinami o niskiej gęstości (LDL-C), jest istotnym niezależnym czynnikiem ryzyka wystąpienia zdarzeń sercowo-naczyniowych. Białkowa składowa HDL składa się z różnorodnej grupy cząsteczek: apolipoprotein, enzymów, kofaktorów enzymów i innych białek. HDL odgrywa główną rolę w metabolizmie lipidów. Ciągła przebudowa, której podlega cząsteczka HDL jest szczególnie nasilona podczas stanu zapalnego, gdy amyloid A występujący w surowicy (SAA) i fosfolipazy ostrej fazy działają na cząsteczkę HDL. Główną funkcją HDL jest zwrotny transport cholesterolu z tkanek obwodowych do wątroby. Wolny cholesterol łączy się z apolipoproteiną A1 i w postaci cząstek HDL transportowany jest do wątroby. W procesie tym pośredniczy białko ABCA1 (transporter A1 kompleksu błonowego ATP) umożliwiające usuwanie nadmiaru cholesterolu i fosfolipidów z komórek takich jak makrofagi. Stan zapalny i towarzysząca odpowiedź ostrej fazy powodują istotne zmiany w profilu lipoprotein, zwłaszcza frakcji lipoprotein HDL. Odpowiedź ostrej fazy na infekcje, zapalenie czy uraz doprowadza do zmian w budowie białek osocza. Stężenie HDL istotnie się obniża, a budowa cząsteczki ulega zmianie. Stwierdzono, że SAA zawierający zmienioną przez stan ostrej fazy cząsteczkę HDL jest szybciej usuwany i dlatego może uczestniczyć w obniżeniu stężenia HDL, choć z drugiej strony, mając też zdolność do usuwania cholesterolu, może wpływać na utrzymanie określonego stężenia HDL . Najnowsze badania in vitro, wykorzystujące różne modele doświadczalne, wykazały, że podczas przebudowy HDL w stanie ostrej fazy powstają pre-β migrujące cząsteczki, z których cholesterol może być uwalniany niezależnie od działania lipazy. Z kolei in vivo wywołanie odpowiedzi ostrej fazy u ludzi np. przez podanie niewielkiej dawki endotoksyny (2 ng/kg), prowadzi do indukcji prozapalnych cytokin i SAA bez obniżenia poziomu HDL czy apoA-I, choć zmniejsza się stężenie fosfolipidów w HDL. Zastosowanie wyższej dawki endotoksyny (3 ng/kg) powoduje niewielkie obniżenie stężenia HDL i apoA-I natomiast znaczne obniżenie poziomu fosfolipidów HDL, jednak zdolność HDL do transportu cholesterolu jest zaburzona. HDL wykazuje właściwości przeciwzapalne, szczególnie na śródbłonek. Wpływ zapalenia na przebudowę cząsteczki HDL jest złożony, włączając liczne konsekwencje czynnościowe. W większości przypadków występuje obniżenie poziomu HDL i apoA-I i towarzysząca temu utrata właściwo- ści przeciwzapalnych. Najnowsze badania wiążą wzajemne oddziaływanie HDL, zwłaszcza apoA-I z transporterami ABCA1 ABCG1 jako składowe szlaku, który ma działanie antyzapalne. Badania na modelu zwierzęcym polegające na podaniu zmutowanej cząsteczki apoA-I Milano wykazały, że ma ona działanie antyoksydacyjne i zwiększając ekspresję w wątrobie i w ścianie naczyń transporterów ABCA1 ABCG1 bierze udział w nasileniu zwrotnego transportu cholesterolu. Te badania dostarczają argumentów przemawiających nie tylko za udziałem transporterów jako elementów pośredniczących w transporcie zwrotnym cholesterolu, ale również w antyzapalnym działaniu HDL. Wpływ stanu zapalnego na HDL jest bardzo złożony. U większości gatunków dochodzi do obniżenia stężenia HDL i apoA-I oraz utraty właściwości antyzapalnych. Nasilona przebudowa cząsteczek prowadzi do powstawania kompleksów apoA-I ubogich w lipidy co może powodować zwiększenie transportu zwrotnego cholesterolu czyli okazuje się ateroprotekcyjna, jednocześnie ubogie w lipidy apoA-I są szybciej katabolizowane. Równowaga pomiędzy tymi dwoma procesami określa ostateczne właściwości HDL. Według: Jahangiri A.: High-density lipoprotein and the acute phase response, Current Opinion in Endocrinology, Diabetes and Obesity, 2010, 17(2), 156-160 (opracowała: Agnieszka Pater) Związek wskaźników ostrej fazy z zespołem metabolicznym u osób otyłych oraz z nadwagą U osób z zespołem metabolicznym obserwuje się zwiększone ryzyko zdarzeń sercowo-naczyniowych. Proces zapalny odgrywa istotną rolę w patogenezie miażdżycy i zaburzeniu czynności śródbłonka. Białko C-reaktywne (CRP), jeden ze wskaźników ostrej fazy, należy do ważnych biomarkerów procesu miażdżycy i dysfunkcji śródbłonka. Poza tym, że CRP jest markerem wrodzonej odporności, oddziałuje także bezpośrednio na ścianę naczyń krwionośnych. Za wyjątkiem CRP, rola innych czynników ostrej fazy w zespole metabolicznym nie została jeszcze dostatecznie poznana u osób z nadwagą i otyłością. W badaniu przeprowadzonym przez Vallianou i wsp. u pacjentów z nadwagą lub otyłych określono stężenie CRP, ferrytyny, fibrynogenu, haptoglobiny oraz wartość OB. Zespół 89 Przegląd piśmiennictwa metaboliczny stwierdzano na podstawie kryteriów Międzynarodowej Federacji Cukrzycy (IDF), jeżeli otyłość centralna (obwód w talii ≥94 cm dla mężczyzn i ≥80 cm dla kobiet) była powiązana przynajmniej z dwoma z następujących czynników: stężenie triglicerydów ≥150 mg/dl lub stosowanie leków hipolipemizujących, cholesterolu HDL < 40 mg/dl u mężczyzn i < 50 mg/dl u kobiet, skurczowe/rozkurczowe ciśnienie krwi ≥130/85 mmHg lub leczenie wcześniej zdiagnozowanego nadciśnienia, stężenie glukozy w osoczu na czczo ≥100 mg/ dl lub wcześniej zdiagnozowano cukrzycę typu 2. Spośród 117 badanych 82 osoby spełniały kryteria IDF. Średni wiek pacjentów z zespołem metabolicznym wyniósł 67±11 lat, bez zespołu metabolicznego 65±13 lat. Osoby z zespołem metabolicznym charakteryzowały się wyższymi wartościami ciśnienia krwi, BMI (31,5±5 wobec 28,4±5 kg/m2), obwodu w talii, stężenia cholesterolu HDL, triglicerydów (159±84 wobec 111±76 mg/dl) i glukozy (105±30 wobec 87±12 mg/dl), w porównaniu do tych bez zespołu metabolicznego. Obydwie grupy nie różniły się istotnie pod względem wieku, płci, palenia papierosów i aktywności fizycznej. Stwierdzono statystycznie wyższe stężenie białka hsCRP, haptoglobiny i wartości OB u osób otyłych/z nadwagą, u których występował zespół metaboliczny w porównaniu do pacjentów bez zespołu metabolicznego (4,29±6,7 wobec 2,03±2,5 mg/L; 171±79 wobec 135±59mg/dl; 22± 15 wobec 17±8 mm/godz). Stężenie CRP, haptoglobiny i wartości OB wzrastały także istotnie wraz ze zwiększaniem się liczby czynników składających się na zespół metaboliczny, natomiast stężenie ferrytyny i fibrynogenu, choć także wzrastały, nie wykazywały statystycznie istotnej zależności. Określenie stężenia hsCRP, haptoglobiny i wartości OB jako wykładników stanu zapalnego dostępnych w rutynowej praktyce laboratoryjnej może pomóc trafnie i w porę rozróżnić pacjentów z zespołem metabolicznym, określonym na podstawie kryteriów IDF, u których występuje zwiększone ryzyko wystąpienia zdarzeń sercowo-naczyniowych w przyszłości. Według: Vallianou NG, Evangelopoulos AA, Panagiotakos DB, Georgiou AT, Zacharias GA, Vogiatzakis ED, Avgerinos PC.: Associations of acute-phase reactants with metabolic syndrome in middle-aged overweight or obese people, Med Sci Monit. 2010 Feb;16(2):CR56-60 (opracowała: Agnieszka Pater) CRP identyfikuje homeostatyczne wahania immunologiczne u pacjentów z nowotworem: potencjalnym narzędziem leczenia celowanego? Od dawna trwają poszukiwania biomarkerów, które mogłyby być dobrymi wskaźnikami odpowiedzi układu odpornościowego na leczenie u chorych na nowotwory złośliwe. Białko 90 C-reaktywne (CRP) wydaje się być jednym z potencjalnych kandydatów, którego wyniki oznaczeń mogą być wykorzystany jako marker aktywacji układu immunologicznego. Krótki półokres trwania w osoczu oraz silna odpowiedź na czynnik zapalny czynią CRP idealnym kandydatem na marker stanu zapalnego. Wysoce czuła metoda oznaczania CRP (highsensitivity hs-CRP) pozwala na wiarygodne oznaczanie bardzo niskich poziomów tego białka (poniżej 1 mg/l). Najczęściej w praktyce klinicznej stosuje się jednorazowe pobieranie materiału do badań, a uzyskane wyniki uważa się że mogą pozwalać na przewidywanie - ze stosunkowo wysokim prawdopodobieństwem - obecność lub nawrotu choroby. W trzech laboratoriach klinicznych z dwóch krajów wykonano w krótkich odstępach czasu (1 – 2 dniowych) seryjne oznaczenia stężenia hs-CRP w surowicy u chorych w zaawansowanych stadiach nowotworów złośliwych o różnej lokalizacji narządowej. Wyniki wskazywały na wyraźną tendencję do cyklicznej zmienności stężeń CRP u badanych chorych. Stwierdzono, że długość cyklu jest stała (ok. 7 dni) i odtwarzalna u wszystkich chorych niezależnie od amplitudy wahań stężenia CRP, która z dużym prawdopodobieństwem odzwierciedla aktywność choroby a także nasilenie reakcji zapalnej. Z klinicznego punktu widzenia, te powtarzające się zmiany stężenia hs-CRP, wydają się pozostawać w związku ze zmianami immunologicznej reaktywności chorych. W opinii autorów wzrost stężenia CRP miałby odpowiadać inicjacji, a spadek wygaszaniu reakcji immunologicznej, co mogłoby wskazywać na istnienie u chorych na nowotwory złośliwe przeciwnowotworowej odpowiedzi układu odpornościowego, podobnie jak ma to miejsce w przypadku stanów zapalnych spowodowanych infekcją. Sugeruje się, że te oscylacje stężenia hs-CRP mogą być elementem homeostatycznej odpowiedzi immunologicznej ustroju na nowotwór złośliwy i mogą mieć istotne znaczenie dla efektywności terapii. Podjęto próbę wyboru na tej podstawie optymalnego czasu wdrożenia terapii dla zapewnienia jej relatywnie wysokiej efektywności. Prawdopodobnych wyjaśnień obserwowanych oscylacji stężeń CRP, mierzonych metodą o wysokiej czułości, można się doszukiwać w analogii do zmian stanu równowagi między efektorową reaktywnością a tolerancją immunologiczną, czy do wielu endokrynnych „on/off” mechanizmów kontrolnych. CRP może potencjalnie zachowywać się jak zastępczy biomarker w stosunku do swoistej dla nowotworu klonalnej ekspansji limfocytów T efektorowych i limfocytów T regulatorowych. Badania na modelach zwierzęcych wydają się potwierdzać koncepcję, że usunięcie swoistych dla do nowotworu limfocytów T regulatorowych, które odgrywają istotną rolę w osłabianiu odpowiedzi limfocytów T efektorowych może się prowadzić do rozpadu guza nowotworowego. Seryjne pomiary hs-CRP wykonywano w dniach sąsiadujących z terminem podania każdej dawki leku (szczepionki i chemioterapeutyku). Na podstawie uzyskanych wyników określono przebieg krzywej oscylacji hs-CRP, a następnie ustalono, w którym momencie cyklu hs-CRP (w najniższym Przegląd piśmiennictwa lub najwyższym punkcie cyklu bądź pomiędzy nimi) podano kolejną dawkę leku i jaka była reakcja chorych. Zaobserwowano wyraźną zależność pomiędzy wyborem właściwego czasu podania czynnika terapeutycznego uzyskany i wynikiem leczenia. Przykładowo, stwierdzono dobrą reakcję na chemioterapię u chorego z czerniakiem u którego terminy dawek skupiały się wokół najwyższego punktu cyklu hsCRP. Przewiduje się, że w przyszłości może to stwarzać możliwości bardziej precyzyjnego wyboru właściwego czasu podania szczepionek i innych czynników biologicznych dla zmaksymalizowania fazy efektorowej odpowiedzi immunologicznej w celu osiągnięcia lepszego wyniku klinicznego. Inne możliwości stwarzałoby, zsynchronizowane z cyklem immunologicznym ustalanym na podstawie oznaczeń hsCRP, hamowaniu limfocytów T regulatorowych pod wpływem chemioterapii, radioterapii lub innych metod leczenia. W oparciu o wstępne wyniki wysunięto hipotezę, że obecnie powszechnie stosowane przypadkowe względem cyklu immunologicznego podawanie chemioterapii lub immunoterapeutyków - cytotoksycznych (w przypadkowych punktach cyklu immunologicznego) - może przyczyniać się do niekorzystnych wyników klinicznych u większości chorych w zaawansowanych stadiach nowotworów. Znajduje to potwierdzenie w szeregu opisywanych sytuacji klinicznych. Należy oczekiwać, że bardziej precyzyjny wybór odpowiedniego czasu podawania czynników wzmagających proliferację limfocytów T efektorowych lub eliminację limfocytów T regulatorowych mógłby poprawić odpowiedź immunologiczną i przyczynić się do wydłużenia przeżycia chorych z nowotworami. Jest jednak zbyt wcześnie by rekomendować wdrożenie do praktyki klinicznej tych obserwacji, ale celowym wydaje się być prowadzenie dalszych badań. Mimo podejmowanych prób stymulacji systemu immunologicznego dla uzyskania korzyści terapeutycznych u chorych na nowotwory, wyniki cechują się dużą zmiennością zmienne i często są niezadowalające. Można sądzić, że zrozumienie mechanizmów tych cykli immunologicznych mogłoby być przydatne dla klinicystów dla określenia sprzyjających warunków do selektywnego wzmagania proliferacji limfocytów T efektorowych i/lub usuwania bądź hamowania limfocytów T regulatorowych. Według: CRP identifies homeostatic immune oscillations in cancer patients: a potential treatment targeting tool? BJ Coventry, ML Ashdown, MA Quinn, SN Markovic, SL Yatomi-Clarke, AP Robinson Journal of Translational Medicine 2009, 7:102, www.translational-medicine.com/content/7/ 1 /102 (opracowala: Jadwiga Tarapacz) Stężenie białka C-reaktywnego a popromienny stan zapalny błony śluzowej u chorych na nowotwory głowy i szyi. Stan zapalny błony śluzowej górnego odcinka przewodu pokarmowego, jedno z najczęstszych powikłań radioterapii u chorych na nowotwory głowy i szyi, znacznie pogarsza jakość życia chorego, a niejednokrotnie uniemożliwia realizację schematu leczenia onkologicznego. Czynnikami sprzyjającymi wystąpieniu stanu zapalnego błony śluzowej jamy ustnej są m.in. wiek chorego, wskaźnik masy ciała, spożywanie alkoholu, palenie tytoniu, nieodpowiednia higiena jamy ustnej, stadium zaawansowania choroby, ilość wydzielanej śliny oraz brak fizjologicznej flory bakteryjnej jamy ustnej. Rozwój i nasilenie stanu zapalnego błony śluzowej w trakcie radioterapii zależy od schematu frakcjonowania, dawki napromieniania we frakcji, dawki całkowitej oraz całkowitego czasu trwania leczenia. Jednakże analiza tych czynników pozwala tylko w niewielkim stopniu przewidzieć przebieg oraz nasilenie popromiennego odczynu zapalnego. Uznanymi wykładnikami obecności stanu zapalnego są tzw. reaktanty ostrej fazy, do których zalicza się m.in. białko Creaktywne (CRP) oraz odczyn Biernackiego OB. Autorzy pracy podjęli próbę oceny relacji pomiędzy zmianami poziomu CRP w surowicy krwi oraz OB a nasileniem popromiennego stanu zapalnego błony śluzowej jamy ustnej u chorych napromienianych z powodu raka krtani i gardła. Włączenie parametrów laboratoryjnych do skali ocen może w znacznym stopniu poprawić możliwości obiektywnej oceny nasilenia stanu zapalnego. Badaniami objęto 40 chorych (32 mężczyzn, 8 kobiet) w wieku od 47-69 lat ze zdiagnozowanym rakiem gardła i krtani zakwalifikowanych do radykalnego leczenia napromienianiem. Czas trwania radioterapii wynosił od 45-62 dni. U wszystkich uczestników badania oznaczono stężenie białka C-reaktywnego w surowicy oraz wartość OB. Nasilenie zmian popromiennych błony śluzowej jamy ustnej oceniano wizualnie i endoskopowo. Zgodnie z kryteriami National Cancer Institute Common Toxicity Criteria (NCI CTC, version 2,0) skala zmian po napromienianiu zawierała cztery stopnie nasilenia objawów zapalenia błony śluzowej jamy ustnej: stopień 0 – brak cech stanu zapalnego; stopień I – zaczerwienienie śluzówki; stopień II – pojedyncze owrzodzenia (śr. < 1,5 cm); stopień III - zlewające się owrzodzenia i błony rzekome; stopień IV - rozległa martwica tkanek, krwawienia samoistne. Zarówno badania laboratoryjne jak i ocenę stanu błony śluzowej jamy ustnej przeprowadzano przed rozpoczęciem leczenia, co tydzień w trakcie trwania radioterapii oraz dwukrotnie po jej zakończeniu w odstępie dwóch tygodni. W trakcie leczenia objawy stanu zapalnego błony śluzowej jamy ustnej stwierdzono u wszystkich badanych, przy czym zmiany w stopniu I wystąpiły u 10 % chorych, II u 60 % chorych, III u 30 % chorych. U żadnego chorego nie stwierdzono zmian ocenianych jako stopień IV. Zmiany OB nie korelowa91 Przegląd piśmiennictwa ły ze stopniem nasilenia popromiennego stanu zapalnego błony śluzowej jamy ustnej. Zmiany stężenia CRP natomiast wykazywały istotną korelację z progresją stanu zapalnego śluzówki jamy ustnej. Po zakończeniu radioterapii stwierdzano istotny spadek poziomu CRP. Wyniki przeprowadzonych badań sugerują, że oznaczania CRP mogą dostarczyć informacji pomocniczych w ocenie nasilenia popromiennego stanu zapalnego błony śluzowej jamy ustnej u chorych na nowotwory głowy i szyi. Według: Ki Y, Kim W, Nam J, Kim D, Park D, Kim D: C-reactive protein levels and radiation-induced mucositis in patients with head-and-neck cancer. Int J Radiation Oncology Biol Phys 2009; 75(2): 393-398. (opracowała: Zofia Stasik) Wyjściowy poziom białka C-reaktywnego a choroba nowotworowa i przeżycie całkowite chorych na nowotwory Wzrost stężenia białka CRP jako reaktanta ostrej fazy obserwuje się m.in. w infekcjach bakteryjnych, stanach zapalnych, urazach, zawałach serca, zabiegach chirurgicznych a także nowotworach złośliwych. Wytwarzane jest ono głównie w wątrobie w odpowiedzi na wzrost poziomu cytokin, w odpowiedzi na czynnik zapalnym. Przedmiotem licznych dyskusji i rozważań jest zagadnienie zależność pomiędzy wzrostem stężenia CRP a chorobą nowotworową. Zakłada się że wzrost poziomu CRP jest odpowiedzią na obecność nowotworu lub stanu przednowotworowego, ale też sugeruje się udział w karcinogenezie przewlekłego stanu zapalnego, którego jednym z wykładników jest umiarkowany wzrost stężenia CRP. Wysuwane są różne hipotezy próbujące wyjaśnić relacje pomiędzy podwyższonym stężeniem CRP i obecnością utajonego nowotworu. Jedna z nich zakłada, że rozwój stanu zapalnego jest odpowiedzią tkanek otaczających guz, co pociąga za sobą wzrost CRP. Inna z kolei zakłada możliwość uwalniania przez komórki guza różnych cytokin i chemokin, które na zasadzie chemotaksji przyciągają leukocyty i inne komórki, wytwarzające m.in. IL-6 i IL-8, które biorą udział w stymulacji wytwarzania CRP w heaptocytach. Na tej podstawie sugeruje się możliwość wykorzystania oznaczeń 92 CRP w ocenie odpowiedzi immunologicznej gospodarza na nowotwór. K. Allin i wsp. podjęli próbę weryfikacji hipotezy, czy wyjściowy poziom CRP w populacji może wiązać się ze zwiększonym ryzykiem występowania trzech najczęściej spotykanych nowotworów złośliwych tj. raka płuca, jelita grubego i raka piersi a także analizowali zależność pomiędzy podwyższonym poziomem CRP a prawdopodobieństwem krótszego czasu przeżycia chorych. Badanie przeprowadzono w grupie 10 520 osób w wieku od lat 20 w latach 1976-1978, gdzie badano wyjściowy poziom CRP, następne powtarzano w tych samych grupach w latach 1981-1983, 1991-1994 i 2001-2003. Z analizy wyłączono przypadki z marskością wątroby - przed lub w trakcie obserwacji – a także osoby dla których brak było pełnych informacji o stanie zdrowia (n=233). Autorzy stwierdzili istotną zależność pomiędzy wzrostem poziomu CRP a wzrostem ryzyka raka płuc oraz raka jelita grubego w zaawansowanych stadiach, z obecnością przerzutów. Nie stwierdzono natomiast takiej zależności w grupie chorych ze zlokalizowaną postacią raka jelita grubego a także u chorych na raka piersi niezależnie od zaawansowania procesu chorobowego. Nie obserwowano także wzrostu ryzyka choroby nowotworowej jelita grubego w grupie chorych z przewlekłymi chorobami jelit i wzrostem poziomu CRP. Autorzy nie stwierdzili także istotnych zależności pomiędzy wzrostem poziomu CRP w trakcie obserwacji a czasem przeżycia całkowitego w całej grupie w porównaniu ze stopniem złośliwości guza czy stosunku czasu od pobrania próbki krwi do momentu zdiagnozowania choroby nowotworowej, jednak na podstawie osiągniętych wyników sugerują, że podwyższony poziom CRP może być, oprócz typu nowotworu, zaawansowania klinicznego i stopnia złośliwości, czynnikiem prognostycznym głównie u chorych ze zlokalizowanym nowotworem bez stwierdzonych przerzutów Na obecnym etapie badań nie jest możliwe rozróżnienie na podstawie badań CRP stanu zapalnego rozwijającego się w następstwie utajonej choroby nowotworowej od aktywnej choroby nowotworowej. Według: Allin KH, Bojesen SE, Nordestgaard BG. Baseline C-reactive protein is associated with incident cancer and survival in patients with cancer. J Clin Oncol 2009; 27(13): 2217-2224. (opracowała: Urszula Rychlik)