Анализы

Кальпротектин

Идентификация и биохимия

Полное название: кальпротектин (лат. calprotectin) — белковый комплекс, состоящий из двух субъединиц: S100A8 (кальгерицин А8, MRP8) и S100A9 (кальгерицин А9, MRP14). Полное обозначение — S100A8/A9.

Синонимы: лейкоцитарный кальпротектин, MRP8/14, фагоцитарный кальпротектин, кальгерицин, L1-антиген, S100 calcium-binding protein A8/A9.

Гены: S100A8 (локализован на хромосоме 1q21.3), S100A9 (хромосома 1q21.3). Оба гена принадлежат к семейству S100-белков, кодирующих кальций-связывающие белки.

Молекулярная масса: гетеродимер S100A8/A9 имеет молекулярную массу около 24–25 кДа. В физиологических условиях может образовывать тетрамер (около 48–50 кДа).

Форма в биоматериале: в кале и плазме кальпротектин присутствует в виде устойчивого гетеродимера S100A8/A9, резистентного к протеолизу и температурным колебаниям, что позволяет использовать его в качестве стабильного маркера воспаления.

LOINC-код: LOINC-код может отличаться в зависимости от лаборатории и биоматериала. Например, для кала часто используется код 45811-3 (“Calprotectin [Mass/mass] in Stool”), но возможны варианты. Для сыворотки — 45812-1 (“Calprotectin [Mass/volume] in Serum or Plasma”). Уточнение кода требуется в каждой конкретной лабораторной системе.

SNOMED CT-код: 386752001 — “Calprotectin measurement” (общий код). Возможны дополнительные специфические коды в зависимости от контекста.

Физиологическая роль

Кальпротектин синтезируется преимущественно в цитоплазме нейтрофилов (гранулоцитов), а также в меньшей степени — в моноцитах и макрофагах. Основная его функция связана с врождённым иммунитетом и регуляцией воспалительных процессов.

При активации иммунной системы или повреждении тканей нейтрофилы мигрируют в очаг воспаления и высвобождают кальпротектин во внеклеточное пространство, включая просвет кишечника (при кишечном воспалении).

Ключевые функции:

  1. Антимикробная активность: кальпротектин хелатирует ионы цинка и марганца, что ограничивает их доступность для патогенных микроорганизмов (например, Salmonella, Candida), подавляя их рост — механизм, известный как «незаметное удержание металлов» (nutritional immunity).
  2. Противовоспалительная и провоспалительная регуляция: может активировать Toll-подобные рецепторы (TLR-4) и рецепторы для RAGE (receptor for advanced glycation end-products), запуская сигнальные каскады (NF-κB, MAPK), способствующие продукции цитокинов (IL-6, IL-8, TNF-α).
  3. Модуляция апоптоза и миграции клеток: влияет на подвижность лейкоцитов и их выживаемость.

Таким образом, кальпротектин действует как алиарм-дин (алармин) — эндогенный сигнал опасности, запускающий иммунный ответ.

Патофизиология

Повышение уровня кальпротектина отражает активную миграцию нейтрофилов в ткани, что происходит при воспалении. Основное клиническое применение — оценка воспаления в желудочно-кишечном тракте, особенно при заболеваниях кишечника.

Повышение уровня наблюдается при:

  • Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК): болезнь Крона, язвенный колит. Уровень коррелирует с активностью воспаления в слизистой оболочке кишечника.
  • Инфекционный колит: бактериальные (например, Salmonella, Shigella, Campylobacter), паразитарные (например, Giardia) инфекции. Вирусные инфекции, как правило, вызывают менее выраженный подъём.
  • Некоторые формы колоректального рака: может быть повышен, но неспецифично.
  • Нелекарственные язвы кишечника: ишемический колит, радиационный проктит.
  • Системные воспалительные заболевания: ревматоидный артрит, системная красная волчанка, васкулиты — при этом уровень кальпротектина в сыворотке повышается, но каловый кальпротектин остаётся нормальным, если нет кишечного воспаления.

Снижение уровня**:

  • При эффективной терапии ВЗК (например, биологическими препаратами — анти-TNFα).
  • При ремиссии воспалительного процесса в кишечнике.

Не повышается при:

  • Функциональных расстройствах ЖКТ: синдром раздражённого кишечника (СРК), функциональная диспепсия. Это ключевое отличие от органических заболеваний.
  • Лактазной недостаточности, целиакии (в стадии ремиссии), пищевой аллергии — без активного воспаления.

Механизм повышения: при повреждении слизистой оболочки кишечника нейтрофилы трансмигрируют из сосудов в просвет кишки, где дегранулируют и высвобождают кальпротектин. Поскольку он устойчив к деградации в кишечнике, его концентрация в кале отражает интенсивность воспалительного инфильтрата.

Референсные значения

Биоматериал Референсный интервал Единицы измерения Примечания
Кал < 50 мкг/г мкг/г (микрограмм на грамм кала) Некоторые лаборатории используют порог 100–150 мкг/г для повышения специфичности. Зависит от метода и популяции.
Кал (дети до 2 лет) До 300 мкг/г мкг/г Физиологически более высокие уровни у младенцев. Референсы снижаются к 2–4 годам.
Сыворотка / плазма 500–5000 нг/мл нг/мл Нормы варьируются между лабораториями. Повышение связано с системным воспалением, не обязательно кишечным.

Важно: референсные значения зависят от метода определения (ИФА, ИХЛА), калибровки и используемых реагентов. Рекомендуется интерпретировать результаты в соответствии с референсами конкретной лаборатории.

Методы определения

Наиболее распространённые методы — иммуноферментные, основанные на специфичном связывании кальпротектина антителами.

  1. Иммуноферментный анализ (ИФА):
    • Принцип: двухстадийный сэндвич-метод с использованием моноклональных антител к S100A8/A9.
    • Платформы: ELISA-ридеры, например, с наборами от BÜHLMANN («Quantum Blue»), Immunodiagnostic Systems (IDS), Randox.
    • Чувствительность: до 0.1 мкг/г в кале (в зависимости от набора).
    • Преимущества: высокая специфичность, возможность количественного анализа.
  2. Иммунхроматографический латекс-агглютинационный анализ (ИХЛА):
    • Принцип: латексные частицы, покрытые антителами, агглютинируют в присутствии кальпротектина. Количественно или полуколичественно.
    • Платформы: например, Quantum Blue (BÜHLMANN) — экспресс-тест на 20 минут.
    • Чувствительность: аналогична ИФА, но может быть ниже при низких концентрациях.
  3. ПЦР:
    • Не используется для определения кальпротектина как белка. ПЦР может применяться для анализа экспрессии генов S100A8 и S100A9 в тканях, но не в рутинной диагностике.

Преаналитические требования:

  • Кал: образец должен быть собран в стерильный контейнер, без консервантов (если не указано иное). Допускается хранение при +4 °C до 7 дней или при –20 °C до 6 месяцев. Некоторые наборы требуют немедленного замораживания.
  • Сыворотка/плазма: кровь собирается в пробирки с ЭДТА или без добавок, центрифугируется в течение 2 часов. Хранение при –70 °C для длительного срока.
  • Контаминация кровью: видимая кровь в кале может слегка повлиять на результат, но не является критичной, так как кальпротектин — внутриклеточный белок нейтрофилов, а не эритроцитов.

Клинические показания

Показания к назначению:

  1. Дифференциальная диагностика ВЗК и СРК у пациентов с хроническими абдоминальными болями, диареей, изменением стула.
  2. Оценка активности воспаления при установленном диагнозе ВЗК (болезнь Крона, язвенный колит).
  3. Мониторинг эффективности терапии (например, при назначении биологических препаратов).
  4. Выявление рецидива до появления клинических симптомов («биохимическая ремиссия»).
  5. Оценка необходимости колоноскопии (низкий уровень кальпротектина снижает вероятность значимого воспаления).
  6. Диагностика инфекционного колита при подозрении на бактериальную инфекцию.

Когда НЕ назначают:

  • При острой диарее, связанной с вирусной инфекцией (часто не требует специфического вмешательства).
  • При подозрении только на функциональные расстройства без признаков воспаления.
  • Для скрининга колоректального рака (низкая специфичность).
  • При наличии явных показаний к немедленной колоноскопии (например, кровавый стул у пожилого пациента).

    • Интерференции и ограничения

    Лекарственные препараты:

    • НПВП: длительный приём может вызывать микроскопическое кишечное воспаление и ложное повышение кальпротектина.
    • Антибиотики: могут снижать уровень кальпротектина при инфекционном колите, что может маскировать воспаление.
    • Пробиотики: данные противоречивы, возможен умеренный снижающий эффект.

    Биологические факторы:

    • Возраст: у детей до 2 лет уровни физиологически выше.
    • Недавняя колоноскопия с биопсией: может вызывать временный подъём кальпротектина (до 2–4 недель).
    • Железодефицитная анемия: не влияет напрямую, но может сопутствовать ВЗК.

    Ограничения:

    • Не специфичен к типу заболевания: не различает болезнь Крона и язвенный колит.
    • Не заменяет колоноскопию: нормальный уровень не исключает неязвенные поражения (например, дивертикулез, полипы).
    • Может быть повышен при других воспалительных состояниях кишечника (например, аутоиммунный энтерит).

    Интерпретация и тактика

    Повышенный уровень калового кальпротектина (>150 мкг/г):

    • Свидетельствует о наличии органического воспалительного процесса в кишечнике.
    • При подозрении на ВЗК — показана колоноскопия с биопсией.
    • При инфекционном анамнезе — целесообразно микробиологическое исследование кала (посев, ПЦР на патогены).
    • При СРК-подобной симптоматике — высокий кальпротектин исключает функциональное расстройство.

    Умеренное повышение (50–150 мкг/г):

    • Требует клинической корреляции. Возможны: начальная стадия ВЗК, постинфекционное воспаление, приём НПВП.
    • Рекомендуется повторный анализ через 4–6 недель, исключение лекарственных факторов.

    Целевые значения при терапии ВЗК:

    • Цель терапии — снижение кальпротектина до <100–150 мкг/г (в зависимости от руководства).
    • Достижение «биохимической ремиссии» ассоциировано с длительной клинической ремиссией и снижением риска осложнений.

    Советы пациенту:

    • Кал для анализа можно собирать в обычный контейнер, избегая загрязнения мочой.
    • Анализ не требует специальной подготовки (голодание не нужно).
    • Если у вас диарея — можно сдать анализ без задержки.
    • Результат интерпретируется только в совокупности с симптомами и другими обследованиями — не паникуйте при умеренном повышении.

    Связь с другими маркерами

    Кальпротектин редко используется в изоляции. Интерпретируется в комплексе с другими показателями:

    1. CRP (C-реактивный белок): системный маркер воспаления. При ВЗК CRP может быть нормальным при высоком каловом кальпротектине (особенно при колитах). Комбинация повышает диагностическую точность.
    2. ESR (СОЭ): неспецифичный маркер, используется для мониторинга системного воспаления.
    3. Фекальный лактофerrин: аналогичный маркер нейтрофильной активности. Схожая чувствительность и специфичность, но менее устойчив при хранении.
    4. Гемоглобин в кале (тест на скрытую кровь): помогает отличить ВЗК от опухолей, но не отражает активность воспаления.
    5. Антитела при целиакии (tTG-IgA): назначаются при подозрении на целиакию, которая может имитировать ВЗК.
    6. Каловый pH и жир: при мальабсорбции, но не при воспалении.

    Вывод

    Каловый кальпротектин — устойчивый, специфичный маркер нейтрофильной активности в кишечнике. Является ключевым инструментом дифференциальной диагностики воспалительных заболеваний кишечника и функциональных расстройств. Повышен при инфекционном и аутоиммунном воспалении, не повышается при синдроме раздражённого кишечника. Используется для диагностики, мониторинга терапии и оценки ремиссии при ВЗК. Интерпретация требует учёта возраста, сопутствующей терапии и клинической картины. Не заменяет эндоскопию, но позволяет избежать ненужных обследований. Сочетание с CRP, анамнезом и визуализацией повышает диагностическую точность.