S100A12

S100A12

S100A12 é uma proteína que liga o cálcio, relacionada com a calprotectina ( S100A8/S100A9 ), revelando-se um biomarcador fecal muito útil para a inflamação intestinal.

S100A12, também chamada de p6 ou calgranulina A, pode ser usado como um bom marcador inflamatório. É uma proteína pró-inflamatória que liga o cálcio, predominantemente secretada pelos granulócitos. Constitui 5% da proteína citosólica nos neutrófilos em repouso.

O nome da família S100 deriva do facto que estas proteínas são 100% solúveis em sulfato de amónio a pH normal.

As proteínas S100 são encontradas em várias formas, incluindo homodímeros, heterodímeros ou tetrâmeros que têm implicações na função das proteínas. A maioria das proteínas S100 têm funções intracelulares mas, no entanto, é reconhecido que S100A12 bem como S100A8 e S100A9 têm funções extracelulares importantes.

Vários marcadores, fecais ou séricos, são utilizados no diagnóstico de DII e monitorização da actividade da DII. Isto inclui a VS, PCR, albumina e plaquetas, entre outros. Estes marcadores não são no entanto específicos da inflamação do tracto intestinal.

Proteínas S100 estão localizadas no citoplasma e/ou núcleo de uma ampla variedade de células e estão envolvidas na regulação de um número de processos celulares tais como o ciclo celular e a diferenciação.

O gene de codificação das proteínas S100 está no cromossoma 1q21. Esta proteína está envolvida na via de transdução do sinal dependente do cálcio e o seu efeito regulatório no citoesqueleto pode modular várias actividades neutrófilicas.

Embora a expressão genética do S100A12 no Homem esteja quase completamente restringida aos granulócitos neutrófilos, também os monócitos demonstram esta expressão mas em muito menor expressão do que nos neutrófilos.

S100A12 está localizada predominantemente no citosol dos granulócitos mas transloca-se para a membrana e componentes do citoesqueleto seguindo as interacções com o cálcio. Quando secretado extracelularmente, S100A12 contribui para a resposta imune inata.

A proteína alvo melhor conhecida do S100A12 é RAGE ( receptor for advanced glycation endproducts ). S100A12 também usa um receptor independente que afecta a diferenciação neuronal. A ligação de S100A12 com RAGE é seguida por activação de cascatas de sinalização como MAPK e NF-kB levando à produção de citoquinas pró-inflamatórias, incluindo α-TNF e IL-1β e expressão aumentada de moléculas de adesão como ICAM-1 ( molécula de adesão intercelular ) e VCAM-1 ( molécula de adesão das células vasculares ). O efeito destas respostas é mediar efeitos pró-inflamatórios nos linfócitos, células endoteliais, neutrófilos e fagócitos mononucleares.

sRAGE ( RAGE solúvel ) corresponde ao domínio extracelular do RAGE. sRAGE está elevado na DII. Verificou-se que um nível baixo de sRAGE se associa com um risco duplo ou triplo de desenvolvimento de cancro pancreático.

Os níveis de S100A12 devem ser determinados em soro em vez de plasma. Também a exposição ao cálcio e heparina influencia a medição dos níveis de S100A12.

A S100A12 é uma proteína que se liga ao cálcio, zinco e cobre e que joga um papel proeminente na regulação do processo inflamatório e resposta imune. Na sua acção pró-inflamatória envolve recrutamento de leucócitos, promoção de citoquinas e produção de quimocinas e regulação de adesão leucocitária e migração.

A S100A12 estimula células imunes inatas através da ligação ao RAGE. Ligação ao RAGE activa a MAP-kinase e NF-kB levando à produção de citoquinas pró-inflamatórias e hiper-regulação das moléculas de adesão celular ICAM 1 e VCAM 1.

Actua ainda como quimioatractivo dos monócitos e mastócitos, pode estimular a desgranulação e activação que gera quimiocinas, histamina e citoquinas incluindo maior recrutamento leucocitário para os locais de inflamação. Pode inibir a actividade da matriz metaloproteinase MMP-2, MMP-3 e MMP-9 por quelarem zinco nos seus locais activos.

Níveis de S100A12 estão elevados no soro e na mucosa de crianças com DII e pode esta proteína estar implicada na patogénese da doença.

Uma sensibilidade de 96% e uma especificidade de 92% foram observadas quando se usa um cut-off de 10 mg/kg de S100A12 fecal no diagnóstico de DII pediátrica.

A S100A12 apresenta-se bem distribuída por toda a amostra fecal e é estável por 7 dias à temperatura ambiente. Verifica-se que S100A12 fecal está elevada nas crianças com DII quando comparada com controlos saudáveis, com níveis que se correlacionam com a actividade da doença e outros marcadores serológicos da inflamação, particularmente da inflamação do intestino grosso.

S100A12 é um marcador não invasivo capaz de distinguir entre crianças com DII activa e crianças saudáveis, com alta sensibilidade ( 96% ) e especificidade ( 92% ).

S100A12 cai para níveis considerados normais durante a terapêutica da DII em crianças que entram em remissão.

De salientar que S100A12 em doentes com alterações inflamatórias do intestino delgado apresenta, assim como a calprotectina, moderada especificidade mas baixa sensibilidade não podendo nenhum destes biomarcadores fecais serem utilizados para screening ou exclusão de doença de Crohn do intestino delgado.

Calprotectina é um heterocomplexo de S100A8/S100A9, sendo um membro da família proteica S100, que se liga ao cálcio, e foi investigado como marcador não invasivo da inflamação intestinal. Embora a calprotectina se correlacione com a actividade da DII, ela não é específica, sendo que também se eleva em situações como cancro gástrico, cancro colorrectal, pólipos colorrectais e quando o doente está a fazer AINE's.

S100A12, outra proteína da mesma família da calprotectina, expressa-se como proteína citoplasmática em neutrófilos activados e tem propriedades pró-inflamatórias.

S100A12, um ligando do RAGE, activa o NF-kB, bem como MAPK, e induz libertação de citoquinas pró-inflamatórias, incluindo α-TNF. S100A12 está aumentada no soro e mucosa das crianças e no soro dos adultos com DII.

S100A12 pode contribuir para o processo da inflamação intestinal da DII e assim os níveis de S100A12 podem reflectir a presença e severidade da inflamação intestinal.

Verifica-se existir uma forte correlação entre os níveis fecais e séricos de S100A12.

S100A12 fecal apresenta, para um cut-off de 10 mg/Kg, nas crianças, uma sensibilidade de 96% e uma especificidade de 92%.

»» Calprotectina apresenta-se elevada em fezes de recém-nascidos e depois cai para níveis indetectáveis após 1 ano de idade, em crianças saudáveis ««

Não existem diferenças nas concentrações fecais de S100A12 entre ambos os sexos.

S100A12 revela-se um marcador fecal, não invasivo, capaz de fazer o screening das crianças suspeitas de terem DII e é bom na monitorização da actividade da doença, resultando dessa forma uma redução da necessidade de colonoscopia no follow-up da doença.

Crianças com pancolite apresentam correlação entre a S100A12 fecal e o CDAI pediátrico, VS, contagem plaquetária e S100A12 sérico mas surpreendentemente não há correlação entre S100A12 e PCR ou albumina. As crianças com a doença noutras localizações apresentam uma associação entre S100A12 e PCR, contagem plaquetária, albumina mas não com CDAI pediátrico ou VS.

Foi observada correlação positiva entre VS e actividade clínica nos doentes com envolvimento do cólon mas não existe correlação entre VS e actividade clínica nos doentes com envolvimento do intestino delgado. S100A12 é um excelente marcador da inflamação do cólon.

PCR é um muito bom marcador da detecção e follow-up da actividade da doença, especialmente na doença de Crohn.

S100A12 cai nas crianças em remissão que não apresentam indicação clínica ou bioquímica de inflamação persistente, indicando que S100A12 fecal é eficaz na monitorização da actividade da doença. Em remissão, no entanto, S100A12 fecal permanece elevado comparativamente com controlos saudáveis. Este facto pode indicar uma inflamação persistente subclínica ou talvez que estas crianças excretam constitutivamente quantidade aumentadas da S100A12.

Os neutrófilos, que estão presentes nas fases iniciais da inflamação intestinal e jogam um papel crítico na patogénese da DII, podem ser uma importante fonte da S100A12 fecal. Não é ainda conhecido com certeza se a S100A12 está relacionada com os neutrófilos da mucosa ou se deriva dos neutrófilos que migraram para o lúmen intestinal.

S100A12 é um marcador, não invasivo, capaz de distinguir crianças com DII activa de crianças saudáveis, com alta sensibilidade e especificidade.

O fragmento 1.69 kDa de 15 amino-ácidos C-terminal da proteína S100A12 tem propriedades antimicrobianas. Outras sequências revelam um domínio putativo de ligação ao zinco bem como uma conformação α-hélice.

O gene do S100A12 tem 3 exons. O gene S100A12 está presente numa única cópia e contém uma box TATAAA. O mapeamento genético revela um cluster de genes S100 no cromossoma 1q21 entre os S100A8 e S100A9

Papel e utilidade dos marcadores fecais na DII

Papel e utilidade dos marcadores fecais na DII

Marcadores fecais como a calprotectina ou lactoferrina têm emergido como ferramentas diagnósticas para o diagnóstico de DII. São testes não invasivos, rápidos, simples e baratos. Os marcadores fecais incluem um grupo biologicamente heterogéneo de substâncias que se ligam ou são libertadas activamente pela mucosa inflamada.

Calprotectina é uma pequena proteína que se liga ao cálcio, consistindo de 2 cadeias polipeptídicas pesadas e uma leve. É encontrada em abundância nos neutrófilos, nos quais forma cerca de 60% da fracção citosólica proteica, bem como nos monócitos/macrófagos.

A concentração da calprotectina é directamente proporcional à intensidade dos neutrófilos infiltrados na mucosa intestinal.

A calprotectina é uma útil ferramenta diagnóstica para discriminar os doentes com DII dos com síndrome do cólon irritável.

A sensibilidade da calprotectina é de 93% e a especificidade de 96% quando a usamos para distinguir uma DII do síndrome do cólon irritável, nos adultos. Nas crianças a calprotectina fecal apresenta uma sensibilidade semelhante mas uma especificidade inferior.

A correlação entre a calprotectina fecal e os índices de actividade clínicos ( CDAI por exemplo ) revela-se fraca. Já a correlação entre a calprotectina e os índices de actividade endoscópicos ou histológicos revela-se forte. Além disso, a calprotectina é capaz de discriminar doença inflamatória intestinal endoscopicamente inactiva da de severidade leve, moderada e grave.

A calprotectina correlaciona-se fortemente com os achados endoscópicos e histológicos.

Um screening prévio com calprotectina pode reduzir em cerca de 67% o número de adultos e 35% o número de crianças requerendo colonoscopia, mas também pode provocar um atraso do diagnóstico de DII em 6% dos doentes devido a resultados falsos negativos para o teste da calprotectina. Na prática clínica, todos os doentes com sintomatologia alarmante, como hemorragia, emagrecimento ou anemia por déficit de ferro, devem ser examinados endoscopicamente, qualquer que seja o valor da concentração fecal da calprotectina.

No actual tratamento da DII, a cura da mucosa em vez do controlo clínico da sintomatologia, é o alvo primário da terapêutica. A calprotectina fecal tem sido sugerida como o padrão de certeza para a cura da mucosa.

Marcadores fecais como a calprotectina ou a lactoferrina têm sido utilizados na monitorização do sucesso do tratamento e seu uso nessa monitorização tem vindo a aumentar. Calprotectina pode ser usado para distinguir entre uma DII clinicamente activa de uma clinicamente inactiva. Normalização da concentração fecal da calprotectina após terapêutica com infliximab ou adalimumab prevê remissão clínica sustentada na maioria dos doentes. Em colite ulcerosa grave aguda, calprotectina pode ser capaz de predizer a necessidade para colectomia.

A calprotectina fecal pode aumentar mesmo antes do início dos sintomas clínicos sugerindo que tratamento pré-sintomático na base de elevações da concentração de calprotectina pode ser vantajoso.

Monitorização não invasiva da actividade da doença requer repetidas medições da calprotectina. Medições seriadas são mais fidedignas do que um teste único para a previsão da actividade da doença e monitorização da terapêutica.

A maioria dos doentes com tratamento clinicamente bem sucedido parece terem algum grau de inflamação residual da mucosa. Inflamação persistente na ausência de sintomatologia gastro-intestinal pode levar a lesão colónica progressiva, complicações e risco de recaída. Tanto nos adultos como nas crianças, concentrações elevadas de calprotectina foram encontradas apesar da remissão clínica. Calprotectina fecal pode detectar inflamação subclínica da mucosa e assim identificar doentes em risco de crise. Durante o estado inicial da crise, os sintomas clínicos estão usualmente ausentes. Níveis de calprotectina elevados em doentes em remissão clínica são associados com um risco significativamente elevado de crise nos 12 meses seguintes. Uma concentração de calprotectina fecal acima de 300 μg/g é um factor de risco independente associado à existência de crise. Sensibilidade de 78% e especificidade de 73% são os valores encontrados para a capacidade da calprotectina fecal prever uma crise da DII.

Calprotectina fecal parece ser menos útil na previsão da crise nos doentes com doença de Crohn ileal ( 15% dos casos de doença de Crohn ) comparativamente com os doentes com colite ulcerosa ou doença de Crohn colónica ( 20% dos casos de doença de Crohn ) ou ileocólica ( 50% dos casos desta doença ).

Mais de 80% dos doentes com doença de Crohn requerem cirúrgia nos primeiros 10 anos da doença. Após resseção do ileo terminal na doença de Crohn, até 80% dos doentes têm evidência de recorrência nos 12 meses seguintes e crise nos 3-5 anos seguintes.

Calprotectina e lactoferrina podem ter um papel na previsão da recorrência após resseção ileocecal. Calprotectina tem uma sensibilidade de 63% e especificidade de 75% na previsão de recorrência endoscópica. Após a cirúrgia deve ser feita a medição da concentração fecal da calprotectina nos primeiros 2-3 meses e os doentes com calprotectina fecal aumentada devem ser submetidos a endoscopia para despiste de recorrência.

Calprotectina é superior à PCR e outros marcadores fecais ( lactoferrina, S100A12 ) e permite um global de 41% de doentes evitarem uma colonoscopia, sendo esta situação mais acentuada nos adultos ( 66% dos doentes ) que nas crianças ( 35% dos doentes ).

Calprotectina ou lactoferrina fecais têm sido mostradas serem capazes de distinguir entre situações mais ou menos severas de pouchite e mesmo de presença de inflamação ou sua ausência. Os níveis de lactoferrina fecais correlacionam-se com o índice de actividade da doença pouchitis e tem uma sensibilidade de 100% e especificidade de 85% no diagnóstico de pouchitis.

Para o diagnóstico de inflamação da mucosa intestinal a calprotectina fecal tem consistentemente mostrado ser superior aos índices clínicos e parâmetros séricos como a PCR, VS ou contagem leucocitária.

Os biomarcadores fecais apresentam algumas limitações, nomeadamente:

• os doentes podem ser reluctantes em manusear o material fecal
• os marcadores fecais não são específicos para DII
• concentração da calprotectina depende de vários factores fisiológicos como idade, co-morbilidades clínicas e pode haver variações diárias, a distribuição da calprotectina fecal é homogénea dentro da mesma amostra
• não existe um cut-off estabelecido universal que defina remissão clínica ou doença activa; para uso clínico uma concentração de calprotectina fecal inferior a 50 μg/g é negativa, 50-100 μg/g fracamente positiva e acima de 100 μg/g positiva
• há considerável sobreposição dos valores de calprotectina fecal entre doença gastrointestinal orgânica e síndrome do cólon irritável
• calprotectina e lactoferrina podem ser normais em doentes com doença de Crohn clínica e endoscopicamente activa, particularmente em doença ileal
• calprotectina não auxilia no diagnóstico entre doença de Crohn e colite ulcerosa
• calprotectina não pode ser usada para a localização da DII

Novos marcadores fecais existem. Entre eles temos a lactoferrina, S100A12, MMP, neopterina, hemoglobina, mieloperoxidases, elastase dos polimorfonucleares, M2-PK e outros.

Lactoferrina

Inespecífica como a calprotectina. Mesmo em doentes com DII inactiva as concentrações de lactoferrina podem ser significativamente superiores às de controlos saudáveis ou em doentes com síndrome do cólon irritável.

Correlaciona-se bem com as graduações da actividade clínica, endoscópica e histológica da DII. Pode ser usada na monitorização da terapêutica da DII.

Doentes com DII em crise mostram níveis mais altos de lactoferrina do que controlos saudáveis

A lactoferrina tem acuidade diagnóstica comparável à da calprotectina com sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo e valor preditivo negativo semelhantes

S100A12

Proteína específica dos neutrófilos que se apresente fortemente representada durante a DII activa. A sua libertação da mucosa intestinal correlaciona-se com a actividade da inflamação.

S100A12 fecal tem uma sensibilidade de 96% e uma especificidade de 92% na distinção entre controlos normais e DII pediátrica. S100A12 parece ser um marcador fecal da inflamação intestinal superior à calprotectina. A melhor performance diagnóstica do S100A12 é atribuída à sua expressão específica nos neutrófilos

Neopterina

Neopterina é um metabolito intermediário da biopterina e é libertada dos macrófagos activados. A neopterina apresenta-se significativamente mais elevada em doentes com DII activa endoscopicamente comparativamente com doença inactiva. A acuidade diagnóstica da neopterina e da calprotectina é comparável e ambos os marcadores fecais apresentam melhores resultados na colite ulcerosa. A libertação aumentada de neopterina é inespecífica e pode ser provocada por outras doenças como infecções virais ou outras. A libertação da neopterina como marcador de resposta imune celular pode ocorrer mais precocemente no processo inflamatório do que calprotectina.

Metaloproteinases

Metaloproteinases pertencem a uma família de endopeptidades zinco-dependentes. Na DII, metaloproteinases como MMP-9 são libertadas de neutrófilos activados. Verifica-se aumento da concentração das MMPs-1, -2, -3 e -9 em doentes com colite ulcerosa. A sensibilidade e especificidade para a MMP-9 são de 85% e 100% no diagnóstico diferencial entre colite ulcerosa e síndrome do cólon irritável. No diagnóstico da DII pediátrica, MMP-9 e calprotectina revelam similar capacidade.

Mieloperoxidases

Proteínas lisosomais libertadas dos neutrófilos activados durante a inflamação, revelam-se inferiores na capacidade de detectar DII comparativamente com a calprotectina e elastases dos neutrófilos

Elastases dos polimorfonucleares

São libertadas dos neutrófilos activados. Apresentam estabilidade, pelo menos, 4 dias à temperatura ambiente e verifica-se concentração significativamente superior nos doentes com DII activa comparativamente com os em fase inactiva ou saudáveis.

Elastase dos polimorfonucleares fecal correlaciona-se bem com a severidade detectada endoscopicamente da inflamação intestinal.

M2-PK

Proteína multifuncional presente em tecidos indiferenciados e proliferativos, apresenta-se aumentada em doentes com DII activa, sendo capaz de diferenciar entre DII e síndrome do cólon irritável. A capacidade do M2-PK em prever a refractariedade à terapêutica com esteróides em doentes com colite ulcerosa pediátrica severa é superior à da calprotectina, lactoferrina ou S100A12

A combinação de calprotectina com outros marcadores fecais como neopterina, lactoferrina ou S100A12, não se revelou resultar em maior capacidade diagnóstica, não havendo assim dados suficientes para suportarem o uso clínico de mais do que um marcador fecal ao mesmo tempo.