Cystatin C je jedním z biomarkerů, které
mají vztah ke kardiovaskulárnímu
riziku.
|
Název |
Cystatin C |
|
Alternativní
názvy, synonyma |
gamma-trace protein, cystatin 3 |
|
Popis
molekuly |
Cystatin C je neglykosylovaný protein
skládající se z jednoduchého polypeptidového řetězce, který obsahuje 120
aminokyselinových zbytků; molekulová hmotnost je 13 kDa. |
|
Tvorba,
syntéza |
Je syntetizován všemi tkáněmi v
konstantním toku, jeho produkce není významně ovlivněna zánětem, katabolismem
ani dietou, nechová se jako reaktant akutní fáze. Vyskytuje se v řadě
biologických tekutin, například v seminální plazmě, likvoru, synoviální
tekutině, plazmě, mateřském mléku, amniové tekutině a moči (Jabor, 2002a,b). |
|
Poločas
eliminace |
Za fyziologických okolností je
koncentrace cystatinu C stabilní. |
|
Biologická
variabilita |
Intraindividuální variabilita (CVi)
cystatinu C v séru je 4,6 %, CVg je
13,0 %, index individuality 0,35 (www.westgard.com). |
|
Eliminace,
odbourávání |
Vzhledem k pozitivnímu náboji při
fyziologickém pH a relativně nízké molekulové hmotnosti (13 kDa) je volně
filtrován glomeruly, dále je pak resorbován a kompletně degradován v
proximálních tubulech. |
|
Dynamika změn |
Dynamika změn u renálních onemocnění
je větší než u kreatininu, ve dnech. |
Vztah
k patofyziologii
Cystatin C patří do rodiny proteázových inhibitorů (Kotyza, 2002),
specificky katepsinů (elastolytické proteázy). Jak cystatin C, tak katepsiny
jsou produkovány všemi jadernými buňkami. Dynamická rovnováha mezi katepsiny a
cystatinem C ovlivňuje katabolismus proteinů a tím zasahuje do různých
patofyziologických drah (chemotaxe neutrofilů, tkáňová remodelace). Porušení
této rovnováhy může vést k různým patologickým situacím, jako jsou
například nádory a kardiovaskulární choroby. Relativní nedostatek cystatinu C
vede k převládnutí účinku katepsinů, jejímž důsledkem je degradace ECM a
prozánětlivé prostředí (Ferraro, 2011). Nerovnováha je způsobena dysfunkcí endotelu
a zánětem v cévní stěně s uvolněním cytokinů, chemoatraktantů a
růstových faktorů s převažujícím efektem na zvýšení produkce katepsinů
(Lutgens, 2007). Částečně dochází také ke zvýšení syntézy cystatinu C
(působením TGFbeta1), ale tato produkce je vzhledem k vystupňované syntéze
katepsinů nedostatečná. Je také popisována snížená exprese cystatinu C
v ateromatózním plátu (Aoki, 2008, Liu, 2004). Výsledným efektem této
dysbalance je nestabilní plát se všemi klinickými důsledky (Ferraro, 2011,
Taglieri, 2009).
Jako hlavní cytokiny a angiogenní faktory se uplatňují (Liu, 2004).
·
látky zvyšující expresi a sekreci katepsinů
v hladkých svalových buňkách, buňkách endotelu (interferon gama, IL-1beta,
tumour-necrosis factor TNFalfa, vaskulární endotelový růstový faktor VEGF,
fibroblastový růstový faktor bFGF)
·
látky zvyšující expresi a sekreci cystatinu C
v hladkých svalových buňkách (transformující růstový faktor beta TGFbeta)
·
látky snižující expresi a sekreci cystatinu C
v buňkách endotelu (TNFalfa, bFGF)
V literatuře jsou údaje o vztahu mezi cystatinem C a
kardiovaskulárním rizikem kontroverzní. Zatímco ve vztahu k ateroskleróze
se popisuje vzestup cystatinu C v cirkulaci (při snížené expresi
v plátu), u aneusmat aorty nebo cerebrálních tepen jsou snížené koncentrace
cystatinu C možným etiologickým faktorem (Shi, 1999, Aoki, 2008).
Možnosti
stanovení
Preanalytická fáze: Minimální doba
stability cystatinu C v séru/plasmě je při pokojové teplotě a při
Vlastní stanovení: První komerční
diagnostickou soupravu uvedla na trh firma Dako (princip PETIA, Particle
Enhanced Turbidimetric Immunoassay). V roce 1997 následovala souprava firmy
Dade Behring (nyní Siemens) založená na principu PENIA (Particle Enhanced
Nephelometric Immunoassay). Tyto metody jsou jednoduchostí provedení dostupné
pro běžnou klinickou laboratoř. Mimo to jsou dostatečně citlivé (mez detekce
PETIA a PENIA je nižší, než 0,2 mg/l) a přesnost stanovení hluboko pod 10 %.
Princip PETIA umožňuje provést stanovení pomocí diagnostických kitů Dako na
běžných typech automatických analyzátorů měřením přírůstku zákalu v reagenční směsi
při 340 nm. Princip PENIA je realizován pomocí reagencií Dade Behring. Musí být
však použito některého z nefelometrů typu BN II, BN 100, ProSpec, protože k
měření je používáno infračerveného primárního záření o vlnové délce 840 nm,
generovaného světloemitující diodou (LED). V současné době je stanovení
cystatinu C v portfoliu všech hlavních producentů diagnostických souprav.
Další údaje shrnuje například Grubb (Grubb, 2000) a Newman (Newman, 2002).
Referenční
hodnoty, cut-off hodnoty
Hodnoty referenčních intervalů je nutné rozdělit do následujících
skupin: a) podle použité metody (hodnoty PENIA a PETIA), kdy metoda PETIA
poskytuje výsledky o 20 - 30 % vyšší (33), b) malé děti a dospělí, c) dospělí
nad 50, respektive nad 60 let věku. U dětí se hodnoty cystatinu C v prvních
dnech života prudce snižují a po jednom roce života se již prakticky neliší od
hodnot dospělých, u dospělých v intervalu 18 - 50 (60) let jsou koncentrace
stabilní, ale ve stáří mírně rostou. Zcela zásadní je však závislost
referenčních intervalů na použité metodě stanovení. Data získaná z literatury
(Uhlmann, 2001, Bokenkamp, 1998, Grubb, 2000, Galteau, 2001, Finney, 2000a, b)
ukazují, že lze obecně použít referenční meze do 1,0 mg/l pro metodu PENIA a do
1,2 mg/l pro metodu PETIA (Friedecký, 2002). Zásadní změnou pro sjednocení
referenčních intervalů nezávislých na výrobci je uvedení mezinárodního
kalibrátoru pro stanovení cystatinu C (ERM
CRM DA 471/IFCC), ke kterému postupně výrobci diagnostických souprav od roku
2010 přecházejí. Práce v literatuře minimálně do roku 2010 lze
interpretovat pouze s přihlédnutím k použité metodologii stanovení.
Význam
stanovení a interpretace
Hlavní roli hraje cystatin C řadu let v renální diagnostice (Balík,
2002, Balík, 2004, Galteau, 2001, Grubb, 1992, Grubb, 2000, Newman, 2002, Reed,
2009, Risch, 1999), ale sledován byl také v dalších oblastech, kde by se mohl
uplatňovat jako inhibitor proteáz. V běžné klinické praxi se cystatin C
jako marker kardiovaskulárního rizika zatím nestanovuje. V recentních sděleních
se objevuje jako marker s možnou přidanou hodnotou v multimarkerové
strategii i u kardiovaskulárních chorob. Uvádí se vztah ke kardiovaskulárnímu
riziku, nestabilitě plátu a rozvoji akutního koronárního syndromu (Ferraro,
2011, Taglieri, 2009, Januzzi – Symposium proCardio, Paris, 2011). Tento vztah
logicky vyplývá z patofyziologie ateromatózního plátu (Lutgens, 2007).
Výsledky
klinických studií
Shlipak ukázal, že ve skupině starších pacientů, jejichž koncentrace kreatininu
byly v prvním (nejnižším) a druhém kvintilu, se vyskytovali pacienti s různě
elevovanou koncentrací cystatinu C. Ti, kteří měli zvýšené koncentrace
cystatinu C, měli též nejvyšší kardiovaskulární riziko i mortalitu na
kardiovaskulární onemocnění (Shlipak, 2005a,b, Sarnak, 2005, Shlipak, 2006).
Souvislost mezi funkcí glomerulů, cystatinem C, kreatininem a NT-proBNP
analyzoval Linzbach a kolektiv. Ukázal, že známý potenciál cystatinu C v odhadu
kardiovaskulárního rizika může souviset s tím, že cystatin C koreluje na rozdíl
od kreatininu s NT-proBNP; navíc lze uvažovat o možnosti, že kreatinin
podhodnocuje hodnotu glomerulární filtrace u pacientů, kteří nemají srdeční
selhání a mají nízké koncentrace NT-proBNP (Linzbach, 2009). U akutního
koronárního syndromu je cystatin C řazen společně s odhadem GFR a hodnotou
mikroalbuminurie k biomarkerům cévního poškození (deFilippi, 2009, Jabor,
2010). Jednou ze zajímavých vlastností cystatinu C je jeho vztah k
homocysteinu, kdy existuje pozitivní závislost mezi plazmatickou koncentrací
obou látek. Se stoupající koncentrací cystatinu C v séru se zvyšuje
hyperhomocysteinémie, které se přisuzuje zvýšené kardiovaskulární riziko. Tento
efekt byl pozorován nejen u osob se stabilními formami koronárních onemocnění
(Bostom, 1999), ale také u osob po transplantaci ledvin (Bostom, 1999, Aras,
2001). Po transplantaci ledvin je současně zvýšené riziko kardiovaskulárních
komplikací a stanovení cystatinu se považuje za spolehlivější prediktor
hyperhomocysteinémie než kreatinin. Důvod je nejasný, bylo však zjištěno, že
kreatinin koncentraci homocysteinu nepredikuje spolehlivě a naopak cystatin C
predikuje hyperhomocysteinémii, která by jinak byla zjištěna až zátěžovým
testem s methioninem. Důvodem se zdá být lepší citlivost cystatinu C na změny
glomerulární filtrace (Aras, 2001). Přehlednou analýzu 15 observačních studií
zabývajících se rolí cystatinu C u akutního koronárního syndromu publikovala
Ferrarová v roce 2011. Uvádí, že vztah mezi cystatinem C a ACS existuje,
ale váha důkazů není dostačující a měla by inciciovat další sledování.
Perspektivní skupinou jsou pacienti s akutním infarktem myokardu, kde lze
pomocí cystatinu C predikovat stavy, které nelze odhalit běžnými markery rizika
(Ferraro, 2011).
Cystatin
C je marker glomerulární filtrace v klinické praxi běžně dostupný a je
v této indikaci běžně využíván. Práce Shlipaka, Ferrarové a dalších
poukazují na vztah cystatinu C a kardiovaskulárního rizika. V současné
době není cystatin C součástí doporučených postupů v kardiovaskulární
diagnostice.
Literatura
Franeková, J.: Příspěvek k hodnocení
stability ateromatózního plátu ve vztahu k rozvoji kardiovaskulárního rizika.
Disertační práce, Masarykova Univerzita, Brno, 2012.
Další informace
Klinická biochemie kardiovaskulárního
systému
Janka Franeková,
2012-01-10