Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
>T. Arndt

Calprotectin

Calprotectin
Synonym(e)
L1-Protein; Protein L1; Humanes Leukozytenprotein; Calgranulin (A und B); CFA; S-100a und b
Englischer Begriff
L1 protein; protein L1; calprotectin; human leukocyte protein; calgranulin; MRP-8/14; cystic fibrosis antigen; CFA; S-100a and b (calcium-binding proteins)
Definition
Calcium- und Zink-bindendes Protein mit einer Molmasse von ca. 36,5 kDa, mit 2 Schwerketten von ca. 14 kDa und einer Leichtkette von ca. 8 kDa, das zur S-100-Proteingruppe gehört und vorwiegend von Monozyten und neutrophilen Granulozyten freigesetzt wird.
Beschreibung
In Gegenwart von EDTA (Calciumentzug) ist Calprotectin anionisch und Bestandteil der α2-Globulinfraktion der Serumeiweißelektrophorese, unter Beladung mit Calcium ist das Molekül basisch und erscheint in der γ-Globulinfraktion. Calciumbindung macht das Protein hitze- und proteolysestabil. Calprotectin hat eine Protein-S-100-ähnliche Struktur. Genlokus ist das Chromosom 1, q12-q21.
Calprotectin kommt in allen Zellen, Geweben und Flüssigkeiten des menschlichen Organismus vor. In Neutrophilen liegt es im extralysosomalen Zytosol in einer Konzentration von 5–15 mg/L vor und macht ca. 60 % der löslichen Bestandteile bzw. 5 % des Gesamtproteins von neutrophilen Granulozyten aus. Calprotectin und seine Untereinheiten haben intra- und extrazelluläre regulatorische Funktionen im Entzündungsgeschehen sowie antimikrobielle und antiproliferative Eigenschaften.
Die klinische Relevanz der Calprotectinbestimmung im Plasma wird für die Diagnose entzündlicher, einiger mikrobieller und neoplastischer Erkrankungen gesehen. Höchste Anstiege werden bei zystischer Fibrose, rheumatoider Arthritis, M.Crohn, Colitis ulcerosa und bakteriellen Infektionen berichtet. Die Plasmakonzentration von Calprotectin korreliert nicht mit jener von CRP (C-reaktives Protein), Leukozytenzahl und Blutsenkungsgeschwindigkeit (Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit nach Westergren; Wintrobe-Methode der Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit). Da Calprotectin gespeichert in den Neutrophilen vorliegt, können bei akuter Infektion schnell große Mengen ausgeschüttet werden. Die Plasmakonzentration von Calprotectin zeigt deshalb schneller eine Infektion an, als z. B. CRP, das erst von der Leber synthetisiert werden muss. Dieser Anstieg ist bei bakteriellen Infektionen stärker ausgeprägt als bei viralen. Calprotectin könnte deshalb Bedeutung für die (notfall)medizinische Differenzialdiagnose dieser beiden Infektionsformen bekommen (s. z. B. Simm et al. 2016).
Die klinische Relevanz der Calprotectinbestimmung im Stuhl liegt insbesondere in der Differenzialdiagnose von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen und dem Reizdarmsyndrom. Bei chemotaktischem Stimulus im Rahmen einer entzündlichen intestinalen Erkrankung, transmigrieren Granulozyten in das Darmlumen und entleeren dabei das antibakteriell wirkende Calprotectin. Dessen Konzentration im Stuhl ist ein Maß für die Anzahl der Granulozyten im Darmlumen und damit für das Ausmaß der entzündlichen Darmerkrankung. Calprotectin ist im Stuhl mehrere Tage bei Raumtemperatur stabil. Die Bestimmung erfolgt aus einer Spontanstuhlprobe (wenige mg) mit einem Enzymimmunoassay (ELISA). Die obere Referenzbereichsgrenze liegt bei 50 μg/g Stuhl. Calprotectin soll eine außerordentliche Sensitivität (Sensitivität, diagnostische) (100 %) und Spezifität (Spezifität, diagnostische) (97 %) zur Differenzialdiagnose chronischer Darmentzündungen und des Reizdarmsyndroms haben (Abb. 1). Eine diagnostische Bedeutung wird auch der Prognose von Schüben chronischer Darmerkrankungen und als Vorsorgeparameter bei Risikopatienten für das kolorektale Karzinom gesehen.
Literatur
Carroccio et al (2003) Diagnostic accuracy of fecal calprotectin assay in distinguishing organic causes of chronic diarrhea from irritable bowel syndrome: a prospective study in adults and children. Clin Chem 49:861–867CrossRefPubMed
Johne B et al (1997) Functional and clinical aspects of the myelomonocyte protein calprotectin. J Clin Pathol Mol Pathol 50:113–123CrossRef
Simm M et al (2016) Performance of plasma calprotectin as a biomarker of early sepsis: a pilot study. Biomark Med 10(8):811–818CrossRefPubMed
Walsham NE, Sherwood RA (2016) Fecal calprotectin in inflammatory bowel disease. Clin Exp Gastroenterol 9:21–29PubMedPubMedCentral