Uitleg van de relatie met fecaal calprotectine en darmgerelateerde ontsteking

Uitleg van de relatie tussen calprotectine en darmgerelateerde ontsteking

Fecaal calprotectine wordt tijdens het ontstekingsproces in overmaat uitgescheiden in het darmlumen en kan daarom fungeren als marker voor ontstekingsziekten van het onderste deel van het maagdarmkanaal. Tests die fecale calprotectine meten kunnen helpen om onderscheid te maken tussen inflammatoire darmziekten en niet-inflammatoire darmziekten (1).

• Calprotectine is een 36-kDa calcium- en zinkbindend eiwit dat ongeveer 60% uitmaakt van de totale eiwitten in de cytosolfractie in neutrofiele granulocyten.
  • calprotectine heeft een antimicrobiële activiteit
    
    
  • calprotectine is waarschijnlijk betrokken bij de regulatie van ontstekingsreacties
    
    
  • calprotectine is zowel in vitro als in vivo resistent tegen enzymatische afbraak - de hoeveelheid calprotectine kan gemakkelijk worden gemeten in de ontlasting
    
    
  • calprotectine maakt 60% uit van het cytosolische eiwit in neutrofielen en, in mindere mate, in monocyten en macrofagen die in het hele menselijk lichaam kunnen worden gevonden, voornamelijk in plasma, urine, hersenvocht, feces, speeksel of gewrichtsvloeistof
    
    
  • betrokken bij vele fysiologische functies, waaronder celdifferentiatie, immuunregulatie, tumorigenese, apoptose en ontsteking
    
    
  • maakt ongeveer 60% uit van de totale oplosbare eiwitten in de cytosolfractie van neutrofielen
    • neutrofielen zijn de gemeenschappelijke effectorcellen die acute ontsteking definiëren als reactie op een aantal factoren
      • zodra de neutrofiel migreert naar een plaats van chemoattractie, zet het contact een cascade van gebeurtenissen in gang die leiden tot een ademhalingsuitbarsting, het genereren van zuurstofradicalen en desintegratie van de neutrofiel met het vrijkomen van zijn cytosolische granules (en calprotectine), die een verscheidenheid aan hydrolytische en proteolytische enzymen bevatten.
      • De neutrofiel rekent dus af met de chemoattractant, maar veroorzaakt tegelijkertijd willekeurige schade aan zijn omgeving.
        
        
  • de hoeveelheid calprotectine weerspiegelt het aantal deelnemende neutrofielen aan deze ontsteking
• calprotectine is zeer resistent tegen degradatie door intestinale pancreasafscheidingen, intestinale proteasen en bacteriële degradatie en het is minstens een week stabiel in de ontlasting bij kamertemperatuur.. Kortom, de hoeveelheid calprotectine in de ontlasting is een niet-invasieve kwantitatieve maat voor de neutrofielenstroom naar de darm.

Gevoeligheid en specificiteit bij inflammatoire darmziekten (IBD)

• Analyse van fecaal calprotectine bestaat uit een extractiestap gevolgd door kwantificering met een immunoassay.
• door zijn specificiteit voor ontsteking van het maagdarmkanaal is fecaal calprotectine superieur aan serum calprotectine (3)
• een abnormaal testresultaat duidt simpelweg op darmontsteking van welke oorzaak dan ook
  • tal van darmziekten en geneesmiddelen (bijv. NSAID's, alcohol) geassocieerd met laaggradige darmontsteking met gemiddelde calprotectinespiegels tussen 50 en 300 mug/mg
  • alleen onbehandelde IBD en bepaalde voedselinfecties worden echter in verband gebracht met zeer hoge niveaus (2)
    • gezien de mate van klinische ziekteactiviteit bij bijvoorbeeld colitis Crohn en de ziekte van Crohn met dunne darm, is het opmerkelijk dat calprotectine bij de laatste wat lager is
      • omdat de bacteriële belasting van de dunne darm (de belangrijkste chemoaantrekker voor neutrofielen) veel minder is dan in het colon en dus tot uiting komt in een minder intense ontstekingsreactie. Dit blijkt ook uit de histologie
  • bijna 99% van de patiënten met actieve IBD heeft verhoogde fecale calprotectinespiegels
    • 15% tot 20% van de patiënten met IBS heeft licht verhoogde calprotectinespiegels. (Het is belangrijk op te merken dat patiënten met postinfectieuze of postdiverticulitis IBS-achtige symptomen geïncludeerd kunnen zijn in deze studies, en deze ziekten verschillen van conventionele IBS).
    • een normaal calprotectine niveau is veel waarschijnlijker voor IBS (2)
  • bijkomend nut van fecale calprotectine is dat veranderingen in de waarden een goede indicator zijn van mucosale genezing of terugkeer van ontsteking (3)
    • fecale calprotectine kan worden gebruikt voor het monitoren van patiënten met IBD en om patiënten met een risico op herval te identificeren.
  • FC heeft een vals-positief percentage tot 9% op basis van negatieve bovenste en onderste gastro-intestinale endoscopische bevindingen bij patiënten met een verhoogde FC zonder rekening te houden met de mogelijkheid van significante pathologie van de dunne darm (4)

Fecaal calprotectine is een slechte marker voor het onderscheiden van colorectaal carcinoom van adenoom (3)

• niet aanbevolen als een screeningmarker voor colorectaal carcinoom bij asymptomatische patiënten

Fecaal calprotectine en diagnose van colorectale kanker

• bleek uit een onderzoek (5):
  • verhoogde pre-diagnostische fecale calprotectinespiegels kwamen vaak voor bij patiënten met colorectale kanker (CRC) in de nabijheid van de diagnose
  • rechtszijdige lokalisatie en tumorstadium waren significant geassocieerd met een stijging van de fecale calprotectinespiegel

Een review noteert (6):

• Testen op fecale calprotectine
  • wordt aanbevolen bij patiënten <60 jaar met lagere gastro-intestinale symptomen en een normaal eerste onderzoek om oorzaken van colonontsteking uit te sluiten
  • een normale fecale calprotectine-uitslag heeft een hoge negatieve voorspellende waarde voor inflammatoire darmziekten en voorkomt onnodig onderzoek wanneer de meest waarschijnlijke diagnose prikkelbare darmsyndroom is
  • mag niet worden gebruikt bij patiënten ouder dan 60 jaar of als darmkanker wordt vermoed
  • is een gevoelige marker van darmontsteking en kan verhoogd zijn bij andere aandoeningen dan inflammatoire darmziekten, zoals diverticulitis en infectieuze gastro-enteritis, of wanneer patiënten medicijnen gebruiken zoals niet-steroïde ontstekingsremmers (NSAID's) en aspirine.

Referentie:

• NICE (oktober 2013). Diagnostische tests op fecale calprotectine voor ontstekingsziekten van de darm
• Bjarnason I.The Use of Fecal Calprotectin in Inflammatory Bowel Disease.Gastroenterol Hepatol (N Y). 2017 Jan; 13(1): 53-56.
• Pathirana WG et al. Fecaal Calprotectine.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. Pre-diagnostic faecal calprotectin levels in patients with colorectal cancer: a retrospective study. 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