Proteine della fase acuta e VES

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Proteine della fase acuta e VES
Argomenti di Patologia Clinica

• Proteine plasmatiche
• Patologia clinica delle malattie allergiche,
  infiammatorie ed autoimmunitarie

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LE PROTEINE DELLA FASE ACUTA
Tutti gli esseri viventi hanno sviluppato
numerosi meccanismi di controllo per preservare
la loro individualità dagli stimoli provenienti
dallambiente in cui vivono. Questi vari
meccanismi omeostatici possono essere alterati da
diverse cause.
Allaggressione esterna, lorganismo risponde con
una reazione normale immediata e transitoria,
localizzata nella zona dellintervento lesivo,
caratterizzata da tutte le fasi del processo
infiammatorio, con attivazione di leucociti,
fibroblasti, cellule endoteliali e liberazione di
numerosi mediatori chimici (citochine).
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FASE ACUTA vasta e complessa serie di risposte
fisiologiche aspecifiche, che iniziano
immediatamente dopo che lorganismo è stato
colpito da un trauma, uninfezione o qualunque
causa che produca danno.
Anche se la risposta inizia ed è più evidente a
livello locale, la risposta acuta deve essere
considerata un processo dinamico che altera
lomeostasi e coinvolge quasi tutti gli organi,
mediante meccanismi di automantenimento e di
amplificazione la risposta infiammatoria si può
accentuare, producendo uno stato patologico
generalizzato.
I mediatori, prodotti da cellule, agiscono su
specifici recettori posti su cellule distanti dal
luogo di secrezione reazione
sistemica caratterizzata da

• febbre
• anoressia e cachessia
• leucocitosi
• aumento della velocità di sedimentazione degli
  eritrociti (VES)
• attivazione della cascata del complemento e
  della coagulazione
• proliferazione dei linfociti
• aumento dellincrezione di ormoni (ACTH e
  glicocorticoidi)
• cospicua variazione della concentrazione di
  alcune proteine plasmatiche

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RISPOSTA ACUTA SISTEMICA
ORGANI E TESSUTI COINVOLTI
EFFETTI
IPOTALAMO febbre, fattori liberanti ormoni
ipofisari
IPOFISI liberazione di tropine (ACTH, GH,
ADH)
ALTRE GHIANDOLE ENDOCRINE
insulina, glucagone, T3, T4, aldosterone,ca
tecolamine
MIDOLLO OSSEO leucocitosi
SISTEMA IMMUNITARIO proliferazione linfocitaria

SANGUE aumento delle immunoglobuline e della
VES
FEGATO proteine della fase acuta
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Alle proteine plasmatiche che aumentano la loro
concentrazione allinstaurarsi del processo
infiammatorio viene dato il nome di PROTEINE
DELLA FASE ACUTA
Il fegato umano in condizioni fisiologiche
sintetizza oltre 20 gr di proteine al giorno,
riversate nel plasma e utilizzate come fattori di
crescita, proteine di trasporto, proteine che
intervengono nei processi di difesa
dellorganismo. Durante linfiammazione acuta
si verifica un cambiamento del profilo
biosintetico del fegato, che risponde con
unaumentata sintesi delle proteine della fase
acuta e contemporaneamente riduce la sintesi e la
concentrazione nel plasma di altre proteine,
dette perciò PROTEINE NEGATIVE DELLA FASE
ACUTA

• proteggere, neutralizzando direttamente gli
  agenti infiammatori
• ridurre lestensione del danno
• promuovere la riparazione e la rigenerazione dei
  tessuti
• ristabilire lomeostasi

Molte proteine della fase acuta provvedono a
funzioni essenziali dellorganismo. Durante
infiammazione
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Opsonine e fattori chemiotattici per neutrofili e
macrofagi distruzione
microrganismi patogeni riparazione del danno e
guarigione
Previene o blocca lemorragia , intrappola i
microrganismi nel focolaio infiammatorio, inizia
a promuovere la guarigione delle ferite
fattori della coagulazione
In genere la risposta della fase acuta dura solo
pochi giorni, ma se la causa e linfiammazione
persistono, si ha il mantenimento e la
progressione del danno tissutale
Malattie cardiovascolari e deposito di proteine
(amiloide)
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PRINCIPALI PROTEINE DELLA FASE ACUTA () nelluomo
PRINCIPALI PROTEINE DELLA FASE ACUTA () nelluomo

• proteina C reattiva (PCR)
• proteina siero amiloide A (SAA)
• fibrinogeno (Fib)
• aptoglobina (Ap)
• ?1-Glicoproteina Acida (?1-GPA)
• ?1-antitripsina (?1-AT)
• ?1-antichimotripsina (?1 Achy)
• ceruloplasmina (Cp)

• albumina (Alb)
• prealbumina (Prealb)
• transferrina (Tf)
• proteina legante il retinolo (RBP)
• proteina legante i corticosteroidi (CBP)
• apolipoproteina A1 (Apo A1)

Vengono considerate proteine della fase acuta
quelle il cui innalzamento della concentrazione
plasmatica ? 25.
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LE PROTEINE MAGGIORI DELLA FASE ACUTA La
Proteina C Reattiva (PCR) Il componente sierico
P dellamiloide (SAP) La proteina Sierica
dellamiloide A (SAA)
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PCR e SAP appartengono alla famiglia delle
PENTRAXINE
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Con 51 di identità nei loro amminoacidi
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E stato identificata recentemente una nuova
pentraxina, PTX3/TSG14, che ha una limitata
omologia con la PCR e che è indotta negli
epatociti, nei fibroblasti e nelle cellule
endoteliali da IL-1ß o dal TNF-?
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PCR SAP
Lega C1q ed attiva il complemento Lega C1q ed attiva il complemento
Lega cromatina, istoni, piccole particelle ribonucleoproteiche nucleari Lega , cromatina, istoni, DNA
Modula lattivazione delle piastrine Inibisce lattivazione delle piastrine
Aumenta la chemiotassi e la fagocitosi di neutrofili e macrofagi Lega fibronectina e proteoglicani
Aumenta lattività NK Modula la coagulazione del sangue
Aumenta lattività tumoricida dei macrofagi (AP) Si deposita come Amiloide P nei tessuti.
Favorisce lopsonizzazione.
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PCR Trovata nel siero di pazienti affetti da
polmonite pneumococcica, possedeva la capacità di
legarsi (reagire) con il polisaccaride C dello
Streptococcus pneumonie (pneumococco).
E una molecola di riconoscimento che possiede la
proprietà di formare legami specifici
calcio-dipendenti con molti substrati agisce
come opsonina per batteri, parassiti e complessi
immuni Attiva la via classica del complemento,
si lega alla cromatina, agli istoni ed a
piccole particelle riboproteiche.
In pratica, il suo legame a cellule o a detriti
nucleari, contribuisce ad eliminare materiale che
potrebbe far persistere linfiammazione e
produrre reazioni specifiche autoimmunitarie
contro antigeni nucleari
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SAP è la forma circolante del componente P
dellamiloide (AP) che si ritrova in tutti i tipi
daccumulo di sastanza amiloide.
E un elemento normale delle membrane basali
glomerulari e si ritrova nelle aree
microfibrillari del tessuto elastico che circonda
i vasi sanguigni. Ha in comune con la PCR la
capacità di legame calcio-dipendente e diverse
attività biologiche
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Nel topo la sintesi di queste due proteine è
stimolata da
Effetto sinergico sulla PCR
Effetto additivo sulla SAP
Metalli Pesanti (Cd, Pb, Cu, Zn ecc.) inducono la
sintesi di PCR
Per PCR stata dimostrato anche un controllo
post-traduzionale. Aumento di secrezione da parte
degli epatociti di coniglio nella fase acuta,
dovuta dalla regolazione negativa di uno
specifico sito di legame che trattiene la PCR
nel RE in condizioni normali . Inoltre le
proteasi rilasciate dai neutrofili inducono la
degradazione della PCR facendone diminuire la
quantità.
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In assenza di infiammazione, la concentrazione di
PCR nel plasma è inferiore a 1µg/ml e non sembra
diminuire o aumentare con letà. Laumento
durante linfiammazione avviene a livello
trascrizionale, prevalentemente nelle cellule
epatiche, ma la sintesi si osserva anche nei
linfociti T ad attività NK. Il TGF-ß fa cessare
completamente la sintesi di PCR stimolata dalle
citochine. Laumento della PCR si osserva dopo
9 ore (ed aumenta di 100-1000 volte) dallinoculo
di lipopolisaccaride (LPS) o durante i processi
infiammatori per poi diminuire entro 18 ore dalla
fine spontanea o dal controllo terapeutico
della reazione acuta.
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La SAP non è una proteina semplice come la PCR ma
contiene unità carboidratiche (12) È un
reagente positivo della fase acuta nel topo con
un picco a 24-36 ore, ma non aumenta o aumenta di
poco nelluomo durante una malattia
infiammatoria, il che significa che il gene umano
ha perduto la capacità di rispondere a segnali
infiammatori. La concentrazione alla nascita
nel sangue di cordone ombelicale è di 4µg/ml ed
aumenta nel plasma dopo una settimana di vita. Le
concentrazioni normali in età adulta sono di
20-50µg/ml con valori più bassi nella donna di
10µg/ml. La sua emivita è di 8-9 ore il che
dimostra la sua rapida e continua sintesi da
parte del fegato.
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• La SAP è usata per diagnosticare, localizzare e
  valutare lestensione dei depositi damiloide
  reattiva (secondaria) mediante scintigrafia dopo
  iniezione di SAP marcata con I123 nei pazienti
  con amiloidosi sistemica.
• In tale amiloidosi, infatti, la SAP si lega
  (legame calcio-dipendente) alle fibrille
  originatesi da unaltra proteina plasmatica
  chiamata AMILOIDE SIERICA A (SAA)

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SAA è un nome collettivo dato ad una famiglia di
proteine polimorfiche che sono codificate da geni
multipli in diverse specie animali. I geni SAA
hanno unorganizzazione in parte comune ai geni
di altre apolipoproteine. I geni SAA umani sono
tutti aggregati sul braccio corto del cromosoma
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• Funzioni della SAA considerate benefiche durante
  la fase acuta sono
• Linduzione della produzione di collagenasi da
  parte di fibroblasti sinoviali di coniglio e
  quindi azione favorente la riparazione del danno
• Il legame dei lipopolisaccaidi dei batteri e
  loro eliminazione
• Inibizione della produzione di sostanze (
  IL1-bea, TNF alfa ) che inducono febbre,
  linibizione dellattivazione piastrinica
• La SAA ha anche un ruolo immunologico durante
  linfiammazione in quanto inibisce la funzione
  dei linfociti Th e linterazione cellule T-
  macrofagi.

La concentrazione di SAA aumenta di 500-2000
volte durante la fase acuta con un picco a 9 ore
e la sua sintesi è indotta, oltre che nel fegato,
anche nel rene, ileo, polmone, milza, cuore,
testicoli e macrofagi.
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Gli induttori sono iL-1 che induce di circa 10
volte il TNF che induce di circa 5 volte
Contemporaneamente allinduzione della SAA si
osserva una diminuzione della sintesi
dellalbumina (reattivo negativo della fase
acuta).
Studi su popolazione normale hanno mostrato che i
livelli di SAA aumentano leggermente ma
costantemente nel siero con lavanzare delletà,
fino a 70 anni.
La persistente produzione di SAA e SAP nelle
infiammazioni croniche porta, ma non sempre, ad
amiloidosi secondaria ( o reattiva) che complica
moltissime malattie infiammatorie croniche o
ricorrenti.
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Depositi di fibrille di amiloide correlati alla
proteina SAA, si hanno anche nella febbre
mediterranea familiare (FMF), malattia genetica
prevalente in alcuni gruppi etnici.
Vi sono prove che le mutazioni genetiche e le
infiammazioni croniche favoriscono la sintesi di
proteine SAA, che più facilmente si trasforma in
fibrille damiloide. La ricerca di mediatori
che riducono la sintesi di queste proteine, potrà
far raggiungere lobiettivo di diminuire la
progressione dellaccumulo di sostanze amiloide.
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SIGNIFICATO ED UTILITA DELLE PROTEINE DELLA FASE
ACUTA NELLA CLINICA
Le PFA mettono in evidenza un qualsiasi danno
tissutale altrimenti non rilevabile
inducono il clinico a cercarne le cause, il
tempo di insorgenza di questo stato di malattia,
la sua durata e la sua estensione.
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PRIMA DIFFICOLTA Selezione delle PFA in quanto
il tempo dinsorgenza dallo stimolo lesivo, la
velocità di aumento della concentrazione
plasmatica ed il picco raggiunto dalle diverse
proteine, differiscono notevolmente. SECONDA
DIFFICOLTA Differente risposta della fase acuta
nelle diverse malattie, sia in termini
qualitativi che quantitativi. TERZA DIFFICOLTA
metodo di misurazioni che non per tutte le
determinazioni proteiche sono ,veloci, semplici,
accurati e poco costosi.
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La PAF più utilizzata nella pratica clinica è la
Proteina C reattiva perché è normalmente presente
in minime quantità, la sua risposta è pronta e
sensibile, non va in contro a processi di
sequestro e degradazione locali, quindi la sua
rapida cinetica ed i suoi limiti ematici
corrispondono alla reale risposta biosintetica e
rilevano quindi un processo patologico in
atto. Pochi sono i processi patologici che non
producono incrementi plasmatici di questa
proteina (sia ad elevati o anche a modici
innalzamenti)
Altre proteine della fase acuta come il
fibrinogeno sono più lente a comparire e
possiedono una cinetica completamente diversa e
quindi non sono adatte a cogliere precocemente
linizio di una minima alterazione.
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La PCR aumenta nei traumi (fratture, interventi
chiururgici, ustioni) Laumento si riscontra già
nella 6a-8a ora, raggiungono il picco a 24-48 ore
per poi discendere velocemente ai livelli basali
entro 96 ore o al massimo, una settimana.. Il
dosaggio quindi può essere utile per stabilire
una prognosi a brevissimo termine. Se insorgono
complicazioni infettive, i valori di PCR o si
mantengono costantemente elevati o, se già
normalizzati, riprendono a salire.
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CAUSE DI AUMENTO DELLA PCR
Infezioni batteriche
Infiammatorie non infettive
Processi necrotici
Infettive virali
Parassitarie
Neoplasie
Setticemie Meningiti Polmoniti Pielonefriti Faringo-tonsilliti Scarlattina Osteomieliti Processi suppurativi Tubercolosi lebbra Epatiti Varicella Parotite Malaria Toxoplasmosi Pneumocistitis carinii Artrite reumatoide Morbo di chron Fratture Traumi Interventi chirurgici Ustioni Angina instabile Infarto del miocardio Pancreatite acuta Linfoma di Hodgkin Carcinoma del rene Carcinoma della prostata Carcinoma della vescica.
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VELOCITA DI ERITROSEDIMENTAZIONE (VES)
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Se il sangue periferico prelevato è reso
incoagulante e lasciato in una provetta, i suoi
globuli rossi tendono a sedimentare
spontaneamente. Già gli antichi greci
osservarono che gli eritrociti del sangue
periferico di persone gravemente ammalate
sedimentavano al fondo del contenitore più
rapidamente degli eritrociti del sangue di
persone normali con formazione di un deposito
scuro chiamato bile nera
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Linfluenza del campo gravitazionale terrestre è
osservabile solo con particelle sufficientemente
pesanti e se queste sono sospese in un mezzo
fluido, la velocità finale di caduta è
determinata da bilancio tra la forza
gravitazionale e la resistenza di attrito del
mezzo fluido al movimento della particella. La
velocità gravitazionale delle emazie nel campo
gravitazionale terrestre dipende dal peso
specifico delle emazie che è superiore di poco a
quello del mezzo in cui sono sospese, il plasma.
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La velocità di sedimentazione secondo la legge
di Stokes per particelle ideali sferiche è il
doppio del quadrato del raggio, questa legge può
essere ritenuta valida anche nel caso di
particelle non sferiche e molto concentrate come
i globuli rossi e che tendono ad aggregarsi o
come si dice ad impilarsi, cioè a formare degli
ammassi simili a pile di monete ( detti in
francese rouleaux) allineati lungo un singolo
asse perpendicolare al piano della
cellula. Tanto più le emazie si organizzano in
questo modo, tanto più aumenta la loro velocità
di sedimentazione
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Pertanto la VES non indica soltanto una
variazione delle proteine del plasma, ma riflette
anche le variazioni dellematocrito e dipende
dalla deformità ed aggregabilità delle
emazie. Infatti la sedimentazione dipende anche
da Concentrazione delle particele Dalla
temperatura (in genere sopra 20C la legge di
Stokes non funziona) Dalle variazioni di densità
delle particele.
La tendenza delle emazie ad aggregarsi dipende in
parte dalla loro forma e dimensione le normali
emazie biconcave tendono ad aggregarsi più
facilmente delle emazie caratteristiche di alcune
anemie, (con sferocitosi, acantocitosi, falcemia)
in cui si dovrebbe avere un ritardo di VES.
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Anche la concentrazione delle emazie, che
condiziona la viscosità del sangue, tende ad
influenzare la VES la policitemia fa
aumentare la viscosità e quindi la tendenza delle
emazie a rimanere in sospensione ritardando la
VES, al contrario le anemie gravi accelerano la
VES ( in assenza di altri fattori se
lematocrito è inferiore al 20)
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La poca predisposizione delle emazie normali ad
aggregarsi dipende principalmente dal fatto che
La forza di Van der Waals che favorisce la
coesione tra le emazie, è bilanciata o in parte
superata dalle cariche negative della membrana
cellulare (potenziale zeta) che tendono a
respingere le emazie. Nei g.r. il potenziale
zeta (strato di cariche che possono essere dello
stesso segno o di segno opposto) va da 20 a 25
MV, le proteine dissolte o adsorbite sulla
superficie del g.r. abbassano il potenziale zeta
ad un potenziale di 15 MV si ha aggregazione
eritrocitaria
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Le proteine fibrose asimmetriche (fibrinogeno a e
?-globuline) determinando una ragnatela tra le
particelle, fanno aumentare la viscosità e quindi
si dovrebbero opporre alla sedimentazione, ma
poiché formano grossi aggregati (con le loro
cariche positive diminuiscono il potenziale
zeta), esse favoriscono la sedimentazione.
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La determinazione della VES , è stata introdotta
come test clinico negli anni 20 ed è da
considerare un test diagnostico aspecifico ed
indiretto di presenza di risposta della fase
acuta. Durante la fase acuta aumenta nel plasma
la quantità di proteine ad alto peso molecolare,
soprattutto fibrinogeno, molecola lunga ed
asimmetrica ed in parte anche molecole poco
simmetriche come le globine, che fanno aumentare
la velocità di sedimentazione delle emazie.
Poiché il tempo di risposta del fibrinogeno è di
24-48 ore dallinizio dellinfiammazione,
laumento della VES non coincide con
linsorgenza del processo patologico ma solo dopo
questo tempo di latenza e tenderà a
normalizzarsi alcuni giorni dopo leffettiva
regressione della fase acuta.
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I valori normali della VES variano in rapporto
alletà ed al sesso 1-3 mm in 1 ora per luomo
4-7 mm in 1 ora per la donna con un incremento
durante le mestruazioni. I bambini tendono ad
avere valori più alti del normale, anche
superiori a 20.
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I fattori analitici che possono far variare o
falsare la VES. Leccessiva quantità
danticoagulante (citrato di sodio) rallenta la
sedimentazione. Come già accennato (Legge di
Stokes), la temperatura ambiente deve essere di
18-20C temperature superiori aumentano, le
inferiori rallentano e quindi se il sangue è
stato conservato in frigorifero deve essere
riportato a temperatura ambiente prima di
eseguire la prova. Comunque il sangue deve essere
utilizzato entro le due ore dal prelievo e non
deve essere emolizzato e deve essere
accuratamente risospeso prima di montarlo in
provette per evitare fenomeni di aggregazione. La
pipetta deve essere asciutta e messa in posizione
perfettamente verticale perché lumidità e
linclinazione fanno aumentare la VES.
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Attualmente la misurazione avviene dopo un ora di
sedimentazione ed è stata abbandonata la lettura
alla 2a ora e lespressione dei risultati
secondo lindice di Katz poiché non fornisce
migliori indicazioni rispetto alla sola lettura
alla prima ora, anzi nei casi di aumento della
VES si osserva un valore erroneamente basso alla
2a ora.
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• Infatti laggregazione eritrocitaria si svolge
  in tre fasi
• Iniziale formazione di piccoli aggregati
• Sedimentazione degli aggregati a velocità costate
• Impaccamento degli aggregati al fondo della
  pipetta,
• Nei forti aumenti della VES limpaccamento
  avviene molto più velocemente e si sa che
  limpaccamento, e il conseguente aumento della
  viscosità, riduce la sedimentazione.

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(No Transcript)
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RIASSUMENDO
Da un punto di vista fisico i globuli rossi
vengono spinti a sedimentare dalla forza di
gravità, proporzionale alla massa e al volume
cellulare, contrastata dalla forza di
galleggiamento la massa perciò aumenta quando le
cellule si aggregano. L'aggregazione è di norma
ostacolata dalla carica negativa della
superficie, che fa sì che gli eritrociti si
respingano tra loro è possibile però che tale
negatività si neutralizzi quando sono presenti
nel plasma proteine a carica positiva che
favoriscono perciò l'impilamento delle emazie.Si
spiega in tal modo l'aumento della VES nelle
situazioni fisiologiche o patologiche che
implicano un aumento di fibrinogeno e globuline
plasmatiche
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Quindi la determinazione della VES è una prova
di valutazione delle proteine della fase acuta
poco costosa e semplice da eseguire.
E però difficile la sua standardizzazione in
quanto I campioni non sono stabili I risultati
non sono disponibili prima di un ora Espone gli
operatori ad un possibile rischio
biologico Inoltre la VES non riflette solo la
variazione delle proteine plasmatiche giacché
dipende in parte anche dalla componente
eritrocitaria.
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Per questi motivi si pensa di sostituire la VES
con la determinazione della viscosità plasmatica
che mostra gli stessi effetti della VES dopo 24
ore dallinizio della risposta di fase acuta. A
differenza della VES la viscosità plasmatica non
risente della concentrazione, della deformità e
dellaggregazione eritrocitaria Inoltre i
campioni sono stabili a temperatura ambiente per
4 giorni e la risposta del laboratorio può essere
fornita nel giro di pochi minuti
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La VES e un indice aspecifico di malattia e non
costituisce nemmeno un indice specifico di fase
acuta. INFATTI LAUMENTO DELLA VES SI HA PER
Processi infiammatori non infettivi
Altri processi patologici
Patolgie infettive
Processi necrotici
Neoplasie
batteriche virali micotiche sistemiche Artrite reumatoide fratture Traumi Intervento chirurgico Ustioni Porpora anafilattoide Artrite acuta temporale Polimialgia reumatica Infarto del miocardio Pancreatite acuta Linfomi Leucemie Neuroblastomi Tumori mestastatizzati Anemie gravi Sindromi uremico-emolitiche Emoraggie gastrointestinali Ipotiroidismo gravidanza
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NORMALE O LIEVE AUMENTO
TUBERCOLOSI POLMONARE ATTIVA TIFO BRUCELLOSI EPATI
TE VIRALE ALTRE MALATTIE VIRALI NON COMPLICATE
ALLERGIE APPENDICE ACUTA TOXOPLASMOSI ACQUISITA
DIMINUZIONE
ANEMIE IPERCROMICHE TALASSEMIA MINOR POLICITEMIA I
POFIBRINOGENEMIA AFIBRINOGENEMIA LINFOGRANULOMA
BENIGNO
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INDICAZIONI DIAGNOSTICHE La VES va richiesta se
si sospetta una malattia proliferativa,
necrotizzante o infettiva in tutti questi casi è
buona norma associare anche l'analisi della
Proteina C Reattiva
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Argomenti di Patologia Clinica
Queste diapositive sono state realizzate per i
Corsi di Medicina di Laboratorio e di Patologia
Clinica dellaFacoltà di Medicina dellUniversità
di Torino Nel caso riscontraste errori o
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allindirizzo patclin_unito_at_yahoo.itNel caso
voleste utilizzare queste diapositive per i
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