Białko C-reaktywne (CRP)

Białko C-reaktywne (ang. C-reactive protein, CRP) jest markerem stanu zapalnego. Należy do rodziny białek ostrej fazy wchodzących w skład układu dopełniacza i będących podstawowym elementem wrodzonej odporności humoralnej. Bierze udział w wielu procesach patofizjologicznych, zmierzających do przywrócenia homeostazy organizmu.

1. Historia odkrycia białek CRP

Białko C-reaktywne zostało odkryte w 1930 roku przez Williama Tilletta i Thomasa Francisa z Laboratorium Bakteriologicznego Instytutu Rockefellera w Nowym Jorku. Wyizolowali oni frakcję polisacharydów z otoczki bakterii Streptococcus pneumoniae, powszechnie znanych jako pneumokoki. Wyodrębniony związek nazwali frakcją C. Następnie odkryli, że frakcja C występuje w surowicy chorych z ostrym pneumokokowym zapaleniem płuc, a jej poziom zmniejsza się po podaniu leków i całkowicie zanika po powrocie pacjenta do zdrowia. Autorzy usiłowali wyjaśnić ten proces mechanizmami immunologicznymi. [8]

W 1933 r. lekarka Rachel Ash ze szpitala dziecięcego w Filadelfii zauważyła wysoki poziom frakcji C w surowicy dzieci chorych z powodu ostrych infekcji o różnej etiologii. W wyniku swoich obserwacji doszła do wniosku, że wyjaśnieniem mogą być pewne niespecyficzne, fizykochemiczne reakcje wywołane w organizmie obecnością ostrej infekcji. W 1941 r. zespół badawczy pod kierunkiem Oswalda Avery’ego z Laboratorium Bakteriologicznego Instytutu Rockefellera w Nowym Jorku ostatecznie opisał właściwości fizyko-chemiczne frakcji C. Naukowcy przyporządkowali ten związek do grupy białkowych czynników osoczowych i nadali mu nazwę “białko C-reaktywne”. [8]

3. Synteza białek CRP

Powstawanie białek CRP zachodzi w komórkach wątroby – hepatocytach i w komórkach Browicza-Kupffera. [6] Ekspresję ich genów obserwuje się także w komórkach krwi obwodowej, w nerkach, w grasicy, w mózgu i w płucach. [11] Syntezę białek CRP inicjują cytokiny prozapalne, takie jak interleukina-6 (IL-6) i interleukina-8-beta (IL-1β) oraz czynnik martwicy nowotworów alfa (ang. tumor necrosis factor alpha, TNF-α). [1] Wpływają one na aktywację genów odpowiedzialnych za syntezę CRP poprzez fosforylację czynnika transkrypcyjnego. [6]

Okres półtrwania białek CRP wynosi około 19 godzin. Oznacza to, że wzrost ich stężenia pojawia się zwykle w pierwszej dobie od momentu zapalenia. [1] Poziom białek CRP rośnie znacznie szybciej niż odczyn Biernackiego (OB), prędzej też wraca do wartości prawidłowych. [6] Ponadto w przebiegu niektórych chorób zauważa się systematyczne zwiększanie się stężęnia białek CRP w surowicy krwi pomimo zastosowanego leczenia. [1]

4. Receptory dla białek CRP

Receptorami wiążącymi białka C-reaktywne są:

• receptory FcγRI (CD64)
• receptory FcγRIIa (CD32)
• receptory FcγRIIb (CD32B) [26]

Receptory FcγRI wykazują wysokie powinowactwo dla immunoglobuliny G (IgG). [26] Należą do receptorów stymulujących. Nasilają fagocytozę i uwalnianie cytokin prozapalnych. [27] Biorą udział w wiązaniu CRP z komórkami żernymi. [26]

Receptory FcγRIIa są głównymi receptorami dla CRP na komórkach monocytarnych. [26] Podobnie jak receptory FcγRI, mają działanie stymulujące. [27] Receptory FcγRIIa są odpowiedzialne za wiązanie IgG z antygenami w kompleksach immunologicznych i ich usuwanie z krwiobiegu. Receptory te wpływają na aktywność komórek układu odpornościowego i regulują odpowiedź immunologiczną organizmu. Biorą one udział w prezentacji antygenów, w procesach fagocytozy, w reakcjach cytotoksycznych z udziałem przeciwciał, w regulacji ekspresji cytokin i w mechanizmach wytwarzania reaktywnych form tlenu. [28] Receptory FcγRIIa charakteryzują się wyjątkowo mocną ekspresją na płytkach krwi. Biorą udział w ich aktywacji i nasilają ich agregację. [29]

Receptory FcγRIIb pełnią natomiast funkcję receptorów hamujących. Ograniczają aktywność komórek i blokują funkcje białka CRP. [27] Zapobiegają nadmiernemu pobudzeniu limfocytów. Zaburzona liczba lub funkcjonowanie tych receptorów może prowadzić do rozwoju chorób o podłożu autoimmunologicznym. [28]

5. Wybrane funkcje białek CRP

5.1. Białko CRP jako marker stanu zapalnego

Biomarkery to związki o właściwościach diagnostycznych. Biomarkery wykorzystywane są w ocenie występowania i poziomu nasilenia wielu chorób. Jednym z najczęściej stosowanych biomarkerów w diagnostyce medycznej jest białko C-reaktywne. W warunkach zdrowia jego poziom w surowicy jest niewielki (zwykle < 1 mg/l). Pod wpływem reakcji zapalnej wartości te wzrastają kilkudziesięcio- lub nawet kilkusetkrotnie w stosunku do normy. Poziom białka CRP rośnie w przebiegu chorób autoimmunologicznych, w nieswoistych chorobach zapalnych jelit (NChZJ), podczas infekcji, po urazach, w przebiegu nowotworów i w chorobach układu sercowo-naczyniowego. Ze względu na jego właściwości oznaczanie poziomu CRP stosowane jest rutynowo w codziennej praktyce klinicznej. [1]

Pomiary CRP wykonywane są także w celu diagnostyki różnicowej. Poziom tego białka nie wzrasta bowiem w przypadku infekcji wirusowych. Oznaczanie ilości białka C-reaktywnego pozwala także kontrolować stan chorych po zabiegach chirurgicznych. Nagły wzrost jego stężenia w surowicy krwi może świadczyć o zakażeniu bakteryjnym i może wymagać niezwłocznego włączenia antybiotykoterapii. Jednak oznaczanie CRP ma także wiele ograniczeń. Problem pojawia się, gdy infekcja bakteryjna nałoży się na chorobę podstawową, np. nowotwór czy chorobę autoimmunologiczną. W takiej sytuacji dokonuje się wielu pomiarów w ciągu doby, aby zweryfikować, czy poziom białka C-reaktywnego rośnie czy nie. [9]

5.2. Udział białek CRP w chorobach sercowo-naczyniowych

Choroby sercowo-naczyniowe są najczęstszą przyczyną zgonów na świecie. Charakteryzują się m.in. uszkodzeniem śródbłonka naczyń krwionośnych, zapaleniem naczyń wieńcowych, powstawaniem zakrzepów czy nieprawidłowym działaniem serca. Dotychczas sądzono, że zmiany w naczyniach spowod