С-реактивен протеин: „Златен маркер“ за възпаление и тъканно увреждане

Брой 5/2003

Д-р Симеон Лазаров, д-р Румен Николов
Проф. д-р Емил Янев, Проф. д-р Иван Крушков

ВЪВЕДЕНИЕ
С-реактивният протеин (CRP) е представитед на фидогенетично старата и високо консервативна пептраксинова протеинова фамилия, към която спада и серумният амилоид Р (SAP). При човека CRP е злавният „остро-фазов протеин” маркер за системен възпалителен отговор. Той предизвиква многобройни и разнообразни физиологични ефекти в организма. Серумните му кон­центрации нарастват многократно при възпалителни процеси (инфекции, алергии, автоимунни реакции и др.) и увреждане на тъканите. От няколко десетилетия, в много клиники по света CRP е единственият лабораторен показател, който се използва за диагностициране на възпалителни процеси.

У нас, CRP доскоро се прилагаше предимно в диагнозата на ревматологични болести с автоимунна генеза (ревматоиден артрит, ревматизъм, системен лупус еритематодес и др.). За диагнос­тициране на огромния брой други (неревматологични) възпалителни процеси се използваше по-неточния, но много по-евтин лабораторен показа­тел СУЕ.

Днес съществуват безспорни доказателства, че CRP е 100 % специфичен маркер за остро и хронично възпаление и тъканно увреждане. Най-важното от тях е, че неговия синтез се стимулира единствено от провъзпалителните цитокини интерлевкин б и интерлевкин 11 (IL-6 и IL-11). Те се синтезират от активирани клетки (моноцити, макрофаги, гранулоцити, фибробласти, лимфоцити и др.), само при възпалителни процеси или тъ­канно увреждане. Има данни, че CRP може да се използва и като маркер за наличието на туморни процеси. Даказано е, че CRP може да бъде и прогностичен маркер при усложнена атеросклероза и остри съдови инциденти (остър коронарен синд­ром, мозъчен инсулт, периферна съдова непроходимост). Поради тези причини, CRP е наречен „златен маркер“ за възпаление и тъканно увреж­дане.

СТРУКТУРА
CRP е хомопентамер с диаметър 102 А, изграден от пет идентични нековалентно свързани мономери (протомери), разположени симетрично около централна пора с диаметър 30 А. всеки про­томер е изграден от 206 аминокиселинни остатъка и има диаметър 36 А. Третичната структура на всеки протомер включва два антипаралелно разположени (3-листа, дълга а-спирала (аминокисе­линни остатъци 168-176) и множество свързващи участъци. С-терминалният участък на а-спиралата на всеки протомер е разположен от вътрешната страна на пентамера и така огражда цент­рална пора. Молекулата на всеки протомер притежава участък за свързране с C1q фактора на комплемента, участък за свързране с FcR, участък за свързване на фосфохолин (PCh), два участъка за свързване с калциеви йони (Са2+) и три региона за интерпротомерно взаимодей­ствие.

СИНТЕЗ И РЕГУЛАЦИЯ НА ЕКСПРЕСИЯТА
CRP се синтезира от хепатоцитите на черния дроб и се секретира в кръвообращението. Има данни обаче, че той се произвежда и от клетките на други тъкани (екстрахепатална експресия). Гените за CRP са локализирани в хромозома 1, локуси 1q21 и 1q23. всеки един от тях съдържа 2263 нуклеотидни двойки, разделени от една некодираща последователност (интрон). Експресията на тези гени се повишава при активиране на хепато­цитите и на други клетки, посредством провъз­палителните цитокини интевлевкините 6 и 11 (IL-6 и IL-11).Те се свързват със специфични рецептори (IL-6R и IL11R) и чрез сложна система от сигнал-предаващи протеинкинази, активират редица транскрипционни фактори (С/ЕвР, STAT-3, HNF-1). Последните се свързват със специфични пуклеотидни последователности (промотори) в гените за CRP. Така се повишава тяхната транс­крипция (синтеза на CRP-mPHK) и синтезата на зрели CRP-протомери. CRP-протомерите се секретират в кръвта под формата на функционално активни пентамери. Така, в рамките на 24-48 ч., плазмените концентрации на CRP нарастват до 1000 пъти.

ФИЗИОЛОГИЧНИ функции
CRP е многофункционален протеин с противоположни провъзпалителни и антивъзпалителни ефекти. Той свързва и неутрализира попадналите в кръвта патогенни микроорганизми чрез основния си лиганд PCh. Последният се среща в техноловата киселина, капсулните полизахариди и липополизахаридите на бактериите и други па­тогенни микроорганизми (Staphilococcus pneumoni­ae, Pseudomonas aeruginosa, Haemophilus influen­zae, Neisseria meningitides, Neisseria gonorrhoeae, Aspergillus fumigatus и gp.).
Доказано e, че рецептори за CRP могат да бъдат FcgRI и FcgRII на фагоцитите (моноцити, макрофаги, сегментоядрени гранулоцити и др.).

Свързвайки се с плях, CRP подпомага фазоцитозата на „неутрализирани“ от незо микроорзанизми, на некротични и/иди апоптозни клетки. По този начин, той израе ролята на неимунен ендозенен опсонин.

CRP антивира мононунлеарните фагоцити (моноцити и макрофаги), като стимулира трансмиграцията, фагоцитозата, туморицидната и микробицидната им актибност, синтеза на токсични метаболити на кислорода и азота, синтеза и секрецията на цитокини, лизозомни ензими и др.

CRP инхибира активността на полиморфоядрените неутрофили и по-специално процеса на хи­миотаксис, медииран от различии химиоатрактанти /включително интерлебкин 8 (IL-8), формилирани бактериални олигопептиди (fMLP), фактори на комплемента (С5а), ендотоксини (LPS) и др/. Този процес е свързан с понижаване активността на пептид-индуцираната р38 киназна активност. Освен това, CRP участва в хидролизата на L-селектина на повърхността на неутрофилите и така инхибира взаимодействието им със съдовите ендотелни клетки. CRP инхибира синтеза на токсични метаболити на кислорода и азота и участва в неутрализирането на мембранно-свързания IL-6R.

CRP свързва фактора C1q и по този начин активира системата на комплемента (по „класическия път“) и стимулира образуването на сЗ конвертаза. Така CRP стимулира образуването на хемотаксичните фактори (СЗЬ, СЗ, СЗа и С5а). Последните „привличат“ моноцити и Т-лимфоцити в зоните на възпаление. Освен това, CRP свързва фактора Н и по този механизъм инхибира „алтернативния път“ на комплемента.

CRP притежава и протромвотичен ефент. Той усилва хидролизата и секрецията на тъканен фактор (фактор III) от съдовия ендотел. По този начин, CRP стимулира хемостазата, като активира хемокоагулационната каскада по „екзогенния път“ и побишаба образуването на фибрин.

CRP взаимодейства с компоненти на плазмените мембрани на некротичните и апоптозните клетки,* но не и с тези на интактните клетки. в плазмените мембрани на интактните клетки съществува т. нар. фосфолипидна асиметрия. Тя се характеризира със специфично разположение на мембранните фосфолипиди. По вътреиината страна на клетъчните мембрани преобладават положително заредените (катионни) фосфолипи­ди (фосфатидилхолин и сфингомиелин), а по външната отрицателно заредените (анионни) фосфолипиди (фосфатидилсерин, фосфатидилинозитол монофосфат, фасфатидилинозитол ди­фосфат, фосфатидна киселина). При некротично увреждане на клетките и клетъчна смърт, настъпба активиране на мембранно-асоциирания ензим фосфолипаза А2 (PL-A2). Тя хидролизира фосфатидилхолина до лизофосфатидилхолин.Това е свързано с транслокацията на анионните фос­фолипиди по външната част на клетъчните мемб­рани. По време на прозрамираната клетъчна смърт (апоптоза), настъпба активиране на ензима флопаза (скрамблаза) и инхибиране на ензима транслоказа. Това води до транслокация на анион­ни фосфолипиди от вътрешната повърхност към външната повърхност на плазмените мембрани. CRP взаимодейства с лизофосфатидилхолина и анионните фосфолипиди на увредените клетки и т. нар. „апоптозни телца“.Така CRP прикрепва към повърхността им C1q и/или стимулира тяхната фагоцитоза.

МЕДИЦИНСКО ПРИЛОжЕНИЕ
CRP е 100 % специфичен маркер за възпаление и тъканно увреждане. Той е несравнимо по-информативен от останалите лаборатории маркери, включително СУЕ, фибриноген и други „остро-фазови” протеини. CRP е много чувствителен мар­кер за остро, хронично активно и хронично персистиращо възпаление, без значение на етиологията. След отзвучаване на възпалителния про­цес, плазмените концентрации на CRP бързо се нормализират (за около 28 дни). Това пряко корелира със спадането на плазмените концентрации на IL-6 и IL-11. Плазмените концентрации на CRP винаги корелират с други чувствителни провъзпалителни маркери, включително цитокини (TNFa, IL-6, IL-11), серумно-разтборими клетъчни адхезионни молекули (sICAM, sVCAM), серумен амилоид А и Р (SAA и SAP), CD40L и др. всички те обаче, не могат да се използват в рутинната лабораторна и клинична практика. Поради тази причина, CRP остава единственият най-точен „златен“ мар­кер за остро и хронично възпаление. Той може да замени напълно морално остарелия и некачествен маркер на възпалението СУЕ.

Повишените плазмени концентрации на CRP мо­же да бъдат свързани и с различии форми на тъ­канно увреждане, клетъчна смърт и/или клетъчна деструкция (миокарден инфаркт, белодробен инфаркт, мозъчен инсулт и др.).
Според ноби данни, повишените плазмените кон­центрации на CRP може да бъдат ассоциирани и с „агресивно” растящи злокачествени тумори. Няма данни обаче, дали концентрациите на CRP ко­релират с размерите на некротичната зона на увредените тъкани или с размерите на тумора и степента на злокачестбена клетъчна пролифера­ция.

Множество проучвания през последните години (Multiple Risk Factor Intervention Trial, Physician’Health Study, Women’s Health Study) доказаха, че високите плазмени концентрации на CRP са сбързани с два-три пъти по-висок риск от съдови инциденти (остър коронарен синдром, мозъчен тромбоемболичен инсулт, исхемичен мозъчен инсулт и остри периферии съдови инциденти) при пациентите с атеросклероза.

Често пъти CRP е свързан и с друзи „рискови” фактори за развитието на коронарна болест на сърцето, мозъчно-съдова болест и периферна съдова болест (тютюнопушене, артериална хипертония, хиперхолестеролемия, наднормено телесно тегло, захарен диабет, хиперхомоцистеинемия, Lp(a), фибриноген, понижен tPA и др.). Доказа­но е, че високите плазмени концентрации на CRP корелират с побишения брой „нестабилни” или „усложнени“ атеросклеротични плаки. Понижаване на плазмените концентрации на CRP може да се постигне чрез фармакологични и нефармакологични методи, включително след понижабане на телесното тегло, нормализиране на хеперлипопротеинемията, спиране на тютюнопушенето, прием на антиагреганти (Aspirin, Ticlid, Clopidogrel, Ibustrin, GP llb/llla рецепторни антагонисти), статини и антибактериални лекарствени средства (тетрациклини или макролиди).