Erläuterung der Beziehung zu fäkalem Calprotectin und darmbedingten Entzündungen

Erläuterung des Zusammenhangs zwischen Calprotectin und darmbedingten Entzündungen

Fäkales Calprotectin wird bei entzündlichen Prozessen im Übermaß in das Darmlumen ausgeschieden und kann daher als Marker für entzündliche Erkrankungen des unteren Gastrointestinaltrakts dienen. Tests, bei denen fäkales Calprotectin gemessen wird, können helfen, zwischen entzündlichen Darmerkrankungen und nicht-entzündlichen Darmerkrankungen zu unterscheiden (1).

• Calprotectin ist ein 36-kDa-Kalzium- und Zink-bindendes Protein, das etwa 60 % der Gesamtproteine in der Zytosolfraktion der neutrophilen Granulozyten ausmacht.
  • Calprotectin hat eine antimikrobielle Aktivität
    
    
  • Calprotectin ist wahrscheinlich an der Regulierung von Entzündungsreaktionen beteiligt.
    
    
  • Calprotectin ist sowohl in vitro als auch in vivo resistent gegenüber enzymatischem Abbau - die Calprotectin-Konzentration kann leicht im Stuhl gemessen werden
    
    
  • Calprotectin macht 60 % des zytosolischen Proteins in neutrophilen Granulozyten und, in geringerem Maße, in Monozyten und Makrophagen aus, die im menschlichen Körper vor allem in Plasma, Urin, Liquor, Fäkalien, Speichel und Synovialflüssigkeit zu finden sind.
    
    
  • an vielen physiologischen Funktionen beteiligt, darunter Zelldifferenzierung, Immunregulation, Tumorentstehung, Apoptose und Entzündung
    
    
  • macht etwa 60 % der gesamten löslichen Proteine in der Zytosolfraktion der Neutrophilen aus
    • Neutrophile sind die üblichen Effektorzellen, die eine akute Entzündung als Reaktion auf eine Reihe von Faktoren definieren
      • Sobald der Neutrophile zu einem Ort der Chemoattraktion wandert, setzt der Kontakt eine Kaskade von Ereignissen in Gang, die zu einem Atmungsstoß, der Bildung von Sauerstoffradikalen und dem Zerfall des Neutrophilen mit der Freisetzung seiner zytosolischen Granula (und Calprotectin) führen, die eine Vielzahl von hydrolytischen und proteolytischen Enzymen enthalten.
      • Auf diese Weise wird der Neutrophile mit dem Chemoattraktor fertig, verursacht aber gleichzeitig wahllose Schäden in seiner Umgebung.
        
        
  • die Menge des Calprotectins spiegelt die Anzahl der an der Entzündung beteiligten Neutrophilen wider
• Calprotectin ist sehr widerstandsfähig gegen den Abbau durch intestinale Pankreassekrete, intestinale Proteasen und bakteriellen Abbau und ist in den Fäkalien bei Raumtemperatur mindestens eine Woche lang stabil. Kurz gesagt, die Menge an Calprotectin im Stuhl ist ein nichtinvasives quantitatives Maß für den Neutrophilenfluss in den Darm.

Sensitivität und Spezifität bei entzündlichen Darmerkrankungen (IBD)

• Die Analyse von fäkalem Calprotectin besteht aus einem Extraktionsschritt, gefolgt von einer Quantifizierung durch einen Immunoassay
• aufgrund seiner Spezifität für Entzündungen des Magen-Darm-Trakts ist fäkales Calprotectin dem Serum-Calprotectin überlegen (3)
• ein abnormales Testergebnis weist einfach auf eine Darmentzündung jeglicher Ursache hin
  • zahlreiche Darmerkrankungen und Medikamente (z. B. NSAIDs, Alkohol) werden mit einer geringgradigen Darmentzündung in Verbindung gebracht, wobei die durchschnittlichen Calprotectinwerte zwischen 50 und 300 mug/mg liegen
  • nur unbehandelte CED und bestimmte Lebensmittelinfektionen werden jedoch mit sehr hohen Werten in Verbindung gebracht (2)
    • Angesichts des Grades der klinischen Krankheitsaktivität, z. B. bei Morbus Crohn und Morbus Crohn im Dünndarm, ist es bemerkenswert, dass Calprotectin bei letzterem etwas niedriger ist.
      • Dies ist darauf zurückzuführen, dass die bakterielle Belastung des Dünndarms (der wichtigste Neutrophilen-Chemoattraktor) viel geringer ist als im Dickdarm und sich daher in einer weniger intensiven Entzündungsreaktion niederschlägt. Dies spiegelt sich auch in der Histologie wider
  • Fast 99 % der Patienten mit aktiver CED haben erhöhte Calprotectinwerte im Stuhl
    • 15 bis 20 % der Patienten mit Reizdarmsyndrom haben leicht erhöhte Calprotectin-Werte. (Es ist zu beachten, dass in diese Studien auch Patienten mit postinfektiösen oder postdivertikulitischen IBS-ähnlichen Symptomen eingeschlossen sein können, die sich vom herkömmlichen IBS unterscheiden).
    • ein normaler Calprotectinspiegel ist sehr viel wahrscheinlicher, dass es sich um IBS handelt (2)
  • ein zusätzlicher Nutzen von fäkalem Calprotectin besteht darin, dass Veränderungen seiner Werte ein guter Indikator für die Heilung oder das Wiederauftreten von Entzündungen der Schleimhaut sind (3)
    • Fäkales Calprotectin kann zur Überwachung von Patienten mit CED und zur Identifizierung von Patienten mit Rückfallrisiko verwendet werden.
  • FC hat eine Falsch-Positiv-Rate von bis zu 9 % auf der Grundlage negativer oberer und unterer gastrointestinaler endoskopischer Befunde bei Patienten mit erhöhtem FC, ohne dass die Möglichkeit einer signifikanten Dünndarmpathologie berücksichtigt wird (4)

Fäkales Calprotectin ist ein schlechter Marker für die Unterscheidung zwischen kolorektalem Karzinom und Adenom (3)

• nicht als Screening-Marker für kolorektales Karzinom bei asymptomatischen Patienten empfohlen

Fäkales Calprotectin und Diagnose von kolorektalem Krebs

• eine Studie zeigte (5):
  • Erhöhte fäkale Calprotectin-Werte vor der Diagnose waren bei Patienten mit kolorektalem Karzinom (CRC) in unmittelbarer Nähe zur Diagnose häufig
  • Die rechtsseitige Lokalisation und das Tumorstadium waren signifikant mit einem Anstieg der Calprotectinwerte im Stuhl verbunden.

Eine Übersichtsarbeit stellt fest (6):

• Fäkale Calprotectin-Tests
  • wird bei Patienten <60 Jahren mit unteren gastrointestinalen Symptomen und normaler Erstuntersuchung empfohlen, um Ursachen für eine Dickdarmentzündung auszuschließen
  • ein normales fäkales Calprotectin-Ergebnis hat einen hohen negativen Vorhersagewert für eine entzündliche Darmerkrankung und verhindert unnötige Untersuchungen, wenn die wahrscheinlichste Diagnose das Reizdarmsyndrom ist
  • sollte nicht bei Patienten über 60 Jahren oder bei Verdacht auf kolorektalen Krebs eingesetzt werden
  • ist ein empfindlicher Marker für Darmentzündungen und kann bei anderen Erkrankungen als entzündlichen Darmerkrankungen erhöht sein, z. B. bei Divertikulitis und infektiöser Gastroenteritis oder wenn Patienten Medikamente wie nichtsteroidale Antirheumatika (NSAIDs) und Aspirin einnehmen

Referenz:

• NICE (Oktober 2013). Fäkale Calprotectin-Diagnosetests für entzündliche Erkrankungen des Darms
• Bjarnason IThe Use of Fecal Calprotectin in Inflammatory Bowel Disease.Gastroenterol Hepatol (N Y). 2017 Jan; 13(1): 53-56.
• Pathirana WG et al. Fäkales Calprotectin.Clin Biochem Rev. 2018 Aug;39(3):77-90
• Van Rheenen PF, Van de Vijver E, Fidler V. Faecal Calprotectin for screening of patients with suspected inflammatory bowel disease: diagnostic meta-analysis. BMJ. 2010;341:c3369.
• Blad N, Palmqvist R, Karling P. Prä-diagnostische fäkale Calprotectin-Werte bei Patienten mit kolorektalem Krebs: eine retrospektive Studie. BMC Cancer. 2022 Mar 24;22(1):315.
• Deputy M, Devanaboina R, Al Bakir I, Burns E, Faiz O. The role of faecal calprotectin in the diagnosis of inflammatory bowel disease BMJ 2023; 380 :e068947 doi:10.1136/bmj-2021-068947