Le proteine della fase acuta (APP) sono un gruppo di proteine, prodotte principalmente dal fegato, in risposta a stimoli flogistici di varia natura. Si tratta di alterazioni dei componenti del sangue associate a situazioni di stress indotto da agenti infiammatori e distruzione dei tessuti.
Le alterazioni ematiche comprendono sia cambiamenti delle proteine del sangue sia di oligoelementi. L’ipoferremia, per esempio, è una delle caratteristiche della risposta di fase acuta, il cui significato biologico è di contenere la crescita batterica a livello ematico.
Durante la risposta di fase acuta viene riprogrammata la produzione di diverse proteine, principalmente a livello epatico. Così, per esempio, viene diminuita la sintesi di albumina mentre vengono indotte proteine che sono coinvolte nei meccanismi di difesa e di riparo dei tessuti.
La maggior parte delle APP aumenta in corso di flogosi (APP positive), mentre, ad esempio, l'albumina e la transferrina diminuiscono (APP negative). L'albumina si riduce in quanto viene utilizzata come fonte aminoacidica per la sintesi di altre proteine durante la malattia.
Le APP sono sintetizzate in quantità differenti nelle varie specie e per questo vengono classificate in APP maggiori e minori in base a quanto aumentano in corso di patologia. È molto importante conoscere queste differenze al fine di utilizzarle correttamente.
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In generale le APP sono biomarker molto sensibili di malattia, purché questa conduca ad alterazioni infiammatorie. Come tali sono molto utili sia nella diagnosi che nel monitoraggio dei processi infiammatori settici e non. Tuttavia la loro specificità è bassa, in quanto non permettono di individuare l'eziologia.
Siccome queste proteine non vengono immagazzinate nel fegato e la loro emivita è relativamente breve, una guarigione condurrà ad un rapido declino nella loro concentrazione. Invece una persistenza della patologia infiammatoria o una sua recidiva, si assoceranno a livelli patologici.
Classificazione e Funzioni delle Proteine della Fase Acuta
Per alcune di queste molecole l'effetto fisiologico è ben conosciuto, per altre è ancora ignoto. Ad esempio la SAA (Amiloide Sierica A) ha il ruolo di proteggere i tessuti dai danni ossidativi indotti dalla flogosi, mentre la ferritina aumenta allo scopo di sequestrare il ferro nel midollo, togliendo questo oligoelemento fondamentale a eventuali microrganismi patogeni. Il fibrinogeno aumenta probabilmente in risposta ad un suo potenziale aumentato consumo, allorché venga utilizzato per circoscrivere perdite ematiche e danni vascolari.
Fra le proteine coinvolte nei meccanismi di difesa vi sono le pentrassine, in particolare la proteina C reattiva che costituisce uno dei diagnostici più utilizzati dell’infiammazione. Altre proteine di fase acuta sono il fibrinogeno, anch’esso utilizzato come marcatore diagnostico, l’alfa1 antitripsina, la mannose binding lectin e così via.
Come già anticipato, la siero amiloide A (SAA) è la principale proteina della fase acuta rilasciata in circolo in risposta a qualunque reazione infiammatoria o in seguito a danno tissutale, infezione, o trauma di ogni genere. Nell’arco delle prime 24-36 ore, i livelli ematici di SAA possono aumentare anche di 1000 volte rispetto ai valori fisiologici.
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Le concentrazioni di SAA sono di solito concordanti con quelle della proteina C reattiva (PCR) anche se diversi studi indicano la prima come un marker più sensibile di stato infiammatorio. Dopo un trauma chirurgico, in seguito ad operazione soprattutto addominale, i livelli di SAA aumentano progressivamente, raggiungendo un picco il secondo giorno dopo l’intervento chirurgico e normalizzandosi dopo 6 giorni, se non subentrano complicanze infettive o infiammatorie: in questo caso, la SAA si comporta come un efficace marcatore della fase acuta.
Questo comportamento postoperatorio della SAA, si differenzia da quello di un altro protagonista della fase acuta, la PCR, che non sempre aumenta nel decorso postoperatorio. Subito dopo uno stimolo infiammatorio, i primi marcatori di infezione ad aumentare sono le citochine, di solito entro 2 ore; i successivi indicatori ad elevarsi sono SAA e PCR, nell’arco di 3-6 ore, raggiungendo i rispettivi picchi ematici in 2-3 giorni e ritornando a livelli basali dopo circa una settimana. SAA e PCR sono denominati reagenti della fase acuta di prima classe, perché sono gli indici plasmatici più sensibili di infiammazione acuta.
La proteina C- reattiva (PCR) è prodotta dal fegato e la si trova nel sangue periferico. La sua immissione nel circolo sanguigno avviene in risposta a processi infiammatori e dunque i suoi livelli nel sangue aumentano in maniera significativa se è in corso un’infiammazione. I livelli della proteina C-reattiva consentono di confermare o escludere la presenza di un’infiammazione, ma non possono indicare dove questa sia collocata.
Il TNF α è una citochina (un tipo di proteina di fase acuta) che entra in gioco durante i processi infiammatori del nostro organismo. E’ prodotto principalmente dai macrofagi sebbene possa essere prodotto da cellule linfoidi, cellule endoteliali, fibroblasti, mastociti. Il TNF interviene nella regolazione delle cellule del sistema immunitario. Induce, febbre, cachessia, infiammazione. I livelli aumentati possono essere riscontrati in tutte le situazioni di infiammazione, malattie infettive, sepsi, malattie autoimmuni, nel rigetto da trapianto d’organo. L’espressione controllata del TNF è essenziale per promuovere l’omeostasi dei tessuti e combattere le infezioni, in caso contrario, l’espressione del TNF può indurre patologie con conseguente infiammazione cronica e danni ai tessuti.
L’interleuchina-6 (IL-6) è una proteina prodotta dal sistema immunitario, implicata nella regolazione della risposta immunitaria; l’IL-6 è pertanto potenzialmente utile come marcatore di attivazione del sistema immunitario. L’IL-6 fa parte dell’ampio gruppo di molecole chiamate citochine. L’IL-6 viene prodotta dai leucociti attivati e agisce su un grande numero di cellule e tessuti.
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La procalcitonina aumenta nei casi di sepsi, shock settico, reazioni infiammatorie sistemiche gravi e sindrome da disfunzione multipla d’organo. Ha una emivita biologica di circa 24 ore e in vitro è molto stabile. E’ utile per differenziare le infezioni batteriche da quelle virali. Modesti aumenti si riscontrano invece in infezioni batteriche limitate, localizzate a un solo organo, ascessi capsulati.
Esempi di APP e loro Utilizzo Diagnostico in Diverse Specie
Ad esempio, nel cane la CRP (Proteina C-Reattiva) è una APP molto utile in quanto aumenta decine di volte dai valori basali a quelli patologici in corso di flogosi. Nel gatto invece non è utilizzabile, in quanto i suoi aumenti sono irrisori. La principale APP del gatto è la SAA, che aumenta anche di centinaia di volte rispetto ai valori basali in corso di serie infiammazioni.
Sebbene questi biomarker abbiano una bassa specificità se presi singolarmente, nell'uomo esistono utilizzi alternativi che possono accrescere la specificità nell'individuare una specifica patologia, combinando i risultati di più APP in pannelli di screening dedicati. Inoltre è possibile che nuove APP, finora poco studiate e considerate, rivestiranno una utilità clinica: ad esempio nell'uomo la procalcitonina, un precursore della calcitonina sintetizzato da epatociti e monociti in risposta ad una infezione, aumenta rapidamente (poche ore) con lo sviluppo di una sepsi ed è un biomarker molto specifico e frequentemente utilizzato nella routine ospedaliera.
Il cibo di cui ci nutriamo, le emozioni che viviamo, il riposo e l’attività fisica che ci concediamo, ma anche le malattie fanno parte di questa varietà di situazioni.
| Proteina della Fase Acuta (APP) | Variazione durante l'infiammazione | Funzione primaria | Esempio di Utilizzo Diagnostico |
|---|---|---|---|
| Siero Amiloide A (SAA) | Aumento significativo (fino a 1000 volte) | Protegge i tessuti dai danni ossidativi | Monitoraggio post-operatorio, marker sensibile di infiammazione |
| Proteina C-Reattiva (PCR) | Aumento significativo | Attivazione del complemento e opsonizzazione | Conferma o esclusione di infiammazione sistemica |
| Ferritina | Aumento | Sequestra il ferro | Valutazione della risposta infiammatoria |
| Fibrinogeno | Aumento | Coagulazione del sangue | Marcatore diagnostico di infiammazione |
| Albumina | Diminuzione | Trasporto di molecole, mantenimento della pressione oncotica | Valutazione dello stato nutrizionale e della gravità della malattia |
| Procalcitonina | Aumento (soprattutto in infezioni batteriche) | Precursore della calcitonina | Differenziazione tra infezioni batteriche e virali |