7/25/2019 2003-2004-Edu-06-Tema

1/6

EDUCACIN CONTINUADA EN EL LABORATORIO CLNICO

Ed Cont Lab Cln 2004;7: 38-43

PROCALCITONINA Y MARCADORES DE INFECCIN

Cristina Prat Aymerich y Jose Domnguez BentezServicio de Microbiologa, Hospital Universitari Germans Trias i Pujol, Badalona.

INTRODUCCIN

La respuesta inflamatoria consiste en la activacindel sistema de protenas de fase aguda enrespuesta a un estmulo que acta sobre clulasdel sistema retculo-endotelial dando lugar,bsicamente, a la liberacin de citocinas. Cuandoel estmulo que desencadena la respuestainflamatoria es un microorganismo causante deinfeccin se elevan mltiples magnitudes, peromuy pocas diferencian infeccin bacteriana aguda

de otros tipos de infeccin, como la vrica, ascomo de respuesta inflamatoria de origen noinfeccioso.

El diagnstico de seguridad de la sepsisbacteriana es microbiolgico, mediante elaislamiento del agente etiolgico en elhemocultivo o en cultivos de muestras del foco dela sepsis, o bien la deteccin de antgenos oanticuerpos por mtodos inmunolgicos. Algunosmtodos rpidos permitirn el diagnsticoinmediato, como la tincin de Gram de muestrasdel foco infeccioso (por ejemplo, lquidos

cefalorraqudeo, pleural o asctico), o bien ladeteccin de antgenos en fluidos biolgicos, o ladeteccin de anticuerpos mediante mtodosserolgicos rpidos. Sin embargo, en un grannmero de casos los resultados no serninmediatos, dado que no siempre es posibleconseguir muestras adecuadas del foco de lasepsis y las tcnicas de aislamiento requieren unprocesamiento y un tiempo de incubacin.Adems, no siempre es posible llegar a undiagnstico etiolgico; los hemocultivos negativosno excluyen la sepsis bacteriana dado quefrecuentemente el paciente ha recibido antibiotico-

terapia previa y determinadas infecciones (porejemplo, las neumonas) son bacterimicas sloen un bajo porcentaje.

As, ante la sospecha de sepsis bacteriana, eldiagnstico se basa inicialmente en los datosclnicos (sntomas y signos generales y propiosdel foco de la infeccin) y en pruebas delaboratorio: recuento de leucocitos y de neutrfilos,fibringeno, velocidad de sedimentacin globular yprotena C reactiva

Sin embargo, hay muchas situaciones en las que

esta informacin es insuficiente. Las mani-festaciones clnicas, as como las magnitudes

analticas, especialmente el recuento leucocitario,se ven modificados o ausentes en individuosinmunodeprimidos (neutropnicos, trasplantados,infectados por el virus de la inmunodeficienciahumana, cirrticos, en tratamiento con gluco-corticoides, etc.) o son de difcil interpretacin endeterminados grupos de edad, como nios oancianos, as como en aquellos enfermos que yapresentan un grado de respuesta inflamatoria

basal no secundaria a infeccin (post-operados,quemados, enfermos con distress respiratorio ocon procesos inflamatorios crnicos, comoenfermedad inflamatoria intestinal o artritisreumatoide, etc.).

REACTANTES DE FASE AGUDA

Los reactantes de fase aguda son aquellos que seliberan en respuesta al inicio de una infeccin odao tisular. Son componentes del complemento,protenas de la coagulacin y fibringeno. Su

sntesis est modulada por citocinas, fundamen-talmente interleucina-1, interleucina-6, interleucina-8 y

factor de necrosis tumoral-. Son magnitudesinespecficas, dado que pueden elevarse enrespuesta a cualquier tipo de estmulo inflamatorio:enfermedades autoinmunes, neoplasias, situacionesde estrs tales como traumatismos, quemaduras,intervenciones quirrgicas, etc. Adems, cuandose elevan en respuesta a la infeccin, no sonespecficos de etiologa bacteriana con repercusinsistmica, sino que aumentan tambin eninfecciones de etiologa vrica o en infeccioneslocalizadas. En ocasiones pueden ser incluso

detectables en individuos sanos. As pues, losreactantes de fase aguda ms frecuentementemedidos ante la sospecha de infeccin presentanuna serie de limitaciones.

La protena C reactiva en plasma es la magnitudms utilizada. Es un marcador muy sensible deinflamacin. Su mecanismo de accin es la unina la fosforilcolina de la membrana de las bacterias,con la funcin de opsonizacin y activacin delcomplemento. La protena C reactiva aumenta enla respuesta inflamatoria aguda, incluyendoinfecciones vricas y bacterianas localizadas,siendo el parmetro ms til en estos casos, ascomo en inflamaciones crnicas, como la artritis

7/25/2019 2003-2004-Edu-06-Tema

2/6

39 C. Prat y J. Domnguez.Procalcitonina y marcadores de infeccin

reumatoide, utilizndose como marcador deactividad. Los procedimientos de determinacinson sencillos, pero la vida media de la protena Creactiva es larga, y puede mantenerse elevadaincluso das despus de finalizado el procesoinflamatorio, presentando limitaciones para la

monitorizacin teraputica y pronstica a cortoplazo.

La velocidad de sedimentacin globular estambin un marcador utilizado con frecuencia,como una medida indirecta de las alteraciones enla concentracin del fibringeno que influyen en laagregacin eritrocitaria. Se eleva ms lentamenteque la protena C reactiva y puede tardar semanasen recuperar los valores de referencia. Se utilizacomo indicador de actividad en procesosinflamatorios crnicos, pero no necesariamentecomo consecuencia de infeccin. Puede dar lugar

a resultados falsos positivos y falsos negativoscuando existe anemia, policitemia u otrasalteraciones en la serie eritrocitaria.

Las interleucinas -1, -6 y -8 y el factor denecrosis tumoral- son marcadores msespecficos de respuesta inflamatoria sistmica,pero pueden aumentar tambin en respuesta aestmulos inespecficos. Por ejemplo, se produce

liberacin del factor de necrosis tumoral- en laslisis tumorales espontneas o en las producidaspor quimioterapia, en la rabdomiolisis aguda, enlesiones del sistema nervioso central, cuadros de

hipertona muscular, etc. Su vida media en plasmaes muy corta (picos mximos entre 90 y 180minutos despus de la accin del estmulo) y seproducen grandes variaciones en su concentracinpor una rpida down regulation. Son protenasmuy poco estables in vivo por lo que losprocedimientos de laboratorio para sudeterminacin son ms complejos. En ocasiones,las concentraciones de interleucinas son mselevadas en otros compartimentos corporales(lquido pleural, fluido broncoalveolar, lquidocefalorraqudeo, etc) que en suero.

La neopterina, recientemente descrita, esliberada por los macrfagos con la activacin de lainmunidad celular. As, la concentracin deneopterina est elevada en respuesta ainfecciones por virus, protozoos y bacteriasintracelulares. No se eleva en respuesta ainfecciones causadas por bacterias extracelulares.As, es til, en general, en la diferenciacin deinfecciones bacterianas y vricas. Es tambin unindicador de complicaciones inmunolgicas enpacientes trasplantados. Puede medirse porprocedimientos de enzimoinmunoanlisis yradioinmunoanlisis.

Frente a las limitaciones de los marcadores deinfeccin habituales, la procalcitoninase muestracomo una magnitud sensible y especfica para eldiagnstico de infeccin bacteriana sistmica.

PROCALCITONINA

Sntesis y funcin

Desde su descripcin en 1993, mltiples estudioshan demostrado la utilidad de la procalcitoninacomo marcador especfico de infeccin bacterianasistmica. La procalcitonina es un pptido de 116aminocidos, precursor de la calcitonina. Procededel gen CALC-I que da lugar, por splicingalternativo, al CGRP (calcitonin gene relatedpeptide) en clulas del sistema nervioso central, ya la pre-pro-calcitonina en las clulas C del tejido

tiroideo. As pues, la procalcitonina, procedente dela escisin de la pre-pro-calcitonina se sintetiza,en condiciones normales, en las clulas C de laglndula tiroides, para dar lugar a la calcitoninahormonalmente activa, la catacalcina y elsegmento N-terminal (Figura 1). Sin embargo, enlas infecciones severas es capaz de sintetizarseen tejidos extratiroideos, presumiblemente enclulas del sistema mononuclear fagoctico. Encondiciones experimentales, se ha observado susntesis bajo el estmulo de la endotoxinabacteriana, concretamente el fragmento lipo-polisacrido. En estas circunstancias, las citocinas

inflamatorias como el factor de necrosis tumoral-y la interleucina-6 alteraran el triage del aparatode Golgi y daran preferencia a la sntesis deprecursores de la calcitonina de alta masa molar.As, durante las infecciones severas se liberanotros precursores de la calcitonina, pero laprocalcitonina es el principal. La cintica de laprocalcitonina consiste en una induccin muyrpida en respuesta a un estmulo, dentro de lasprimeras 2-6 horas; despus de un incrementoinicial, los valores dependen del balance entre suvida media en plasma (aproximadamente 25-30horas) y la nueva produccin de procalcitonina .

La funcin de la procalcitonina durante la sepsis ylas infecciones severas es an objeto de estudio.Se ha planteado la hiptesis de un posible papelen el metabolismo del fsforo y del calcio, como lahormona a la que da lugar cuando se sintetiza encondiciones normales, pero parece ms probablesu intervencin como mecanismo regulador en lasntesis de xido ntrico, responsable de lahipotensin durante la sepsis.

7/25/2019 2003-2004-Edu-06-Tema

3/6

C. Prat y J. Domnguez.Procalcitonina y marcadores de infeccin 40

Figura 1. Estructura de la procalcitonina.

Procedimientos de medida

La procalcitonina tiene una vida media en plasmade 25-30 horas y es muy estable in vivoe in vitro,permitiendo su medicin en suero o plasmamediante procedimientos sencillos. Actualmenteexisten dos ensayos cuantitativos: inmuno-luminomtrico e inmunofluorescente automa-tizado, y uno semicuantitativo por inmuno-cromatografa.

La tcnica inmunoluminomtrica permite lacuantificacin de la procalcitonina en suero. Setrata de una reaccin enzimtica tipo sndwich,que consta de una fase slida con un anticuerpomonoclonal contra el fragmento catacalcina de laprocalcitonina, donde se aade la muestra desuero y, posteriormente, anticuerpos mono-clonales contra el fragmento calcitonina marcadoscon un derivado de acridina (Figura 2). Se realizauna incubacin de 1 hora y, posteriormente,lavados sucesivos y lectura de la luminescenciamediante un luminmetro, que permite medir lasunidades relativas de luz (RLUs) que son

directamente proporcionales a la concentracin deprocalcitonina de las muestras.

La tcnica inmunofluorescente automatizadaest basada en la tecnologa TRACE (Time-Resolved Amplified Cryptate Emission). Consisteen la transferencia no radiante de energa desdeun donante (criptato) hasta un aceptante (XL 665),ambos marcadores fluorescentes. El inmuno-anlisis consta de anticuerpos policlonales contrala calcitonina conjugados con criptato, y deanticuerpos monoclonales contra la catacalcinaconjugados con XL 665. Las molculas de

procalcitonina presentes en la muestra se insertanentre los anticuerpos formando un inmuno-

complejo. Cuando la muestra a medir es excitada,el criptato emite una seal fluorescente de vidalarga a 620 nm, mientras el XL 665 emite unaseal de vida corta a 665 nm. Cuando amboscomponentes se encuentran unidos a uninmunocomplejo, se amplifica la seal de lafluorescencia emitida por el criptato como donantepor el hecho de estar prximo al aceptante (XL665) y ocurre tambin a 665 nm. Esta seal devida larga emitida por el inmunocomplejo esproporcional a la concentracin de procalcitoninaen la muestra.

La tcnica inmunocromatogrfica usa unanticuerpo monoclonal contra la catacalcinaconjugado con oro coloidal, y un anticuerpopoliclonal contra la calcitonina fijado a la faseslida. Cuando la muestra de suero se aplicasobre la tira, el trazador se une a la procalcitonina,y se forma un complejo antgeno-anticuerpomarcado. Este complejo se desplaza porcapilaridad, pasando a travs del reaconteniendo la banda del test, donde se une a losanticuerpos contra la calcitonina fijados y se forma

un complejo sndwich. Cuando la concentracinde procalcitonina es mayor de 0,5 ng/mL, estecomplejo puede observarse como una bandacoloreada. La intensidad de la banda esdirectamente proporcional a la concentracin deprocalcitonina en la muestra. Los resultados seexpresan en un rango de valores de < 0,5, > 0,5,> 2 y > 10 ng/mL. El trazador que no se ha unidodifunde hasta la zona de la banda control, dondese fija produciendo una banda coloreada, que serutilizada para evaluar la fiabilidad del test.Diferentes evaluaciones han mostrado una buenacorrelacin entre el procedimiento semicuantitativo

y los cuantitativos.

7/25/2019 2003-2004-Edu-06-Tema

4/6

41 C. Prat y J. Domnguez.Procalcitonina y marcadores de infeccin

Figura 2. Fundamento del test inmunoluminomtrico.

Indicaciones y limitaciones

Se han descrito mltiples aplicaciones de laprocalcitonina como marcador de infeccinsistmica bacteriana. Su utilidad en infeccionesfngicas o parasitarias es ms controvertida. Lasprincipales indicaciones consisten, en general, endistinguir la respuesta inflamatoria debida a lainfeccin bacteriana sistmica de la vrica, lainfeccin bacteriana localizada y la reaccininflamatoria a estmulos no infecciosos. Laprocalcitonina resulta especialmente til ensituaciones en que las manifestaciones clnicasson ms inespecficas, como es el caso deedades extremas (nios y ancianos), inmuno-deprimidos y pacientes que ya presentan unarespuesta inflamatoria basal no secundaria ainfeccin (post-quirrgicos, traumatismos, quemaduras,

distress respiratorio, neoplasias, etc.).

La determinacin de procalcitonina es, pues,especialmente til en las siguientes situaciones:

1. Diagnstico de infeccin bacteriana coninflamacin sistmica:

- infeccin bacteriana sistmica versuslocalizada (por ejemplo, pielonefritis y cistitis),

- infeccin bacteriana sistmica versus vrica(por ejemplo, meningitis bacteriana y vrica),

- inflamacin de origen bacteriano o nobacteriano en pacientes con respuesta

inflamatoria alterada: nios y ancianos,pacientes inmunodeprimidos (por ejemplo,infeccin y rechazo agudo en paciente

trasplantado) y pacientes crticos (porejemplo, infeccin en paciente post-operado).

2. Control del tratamiento y seguimiento de lasinfecciones bacterianas: Una respuestaadecuada al tratamiento antibitico producir

un rpido descenso en la concentracin deprocalcitonina, teniendo en cuenta su vidamedia en plasma de 25-30 horas. Si laconcentracin de procalcitonina se mantieneincrementada es indicativo de mal pronstico.As pues, es til en la monitorizacin deenfermos crticos.

Cabe destacar como sus principales limitaciones:

Su concentracin no aumenta, o slodiscretamente, cuando se trata de una infeccinconfinada a un rgano o sin manifestaciones

sistmicas, siendo poco til en este tipo deinfecciones, en las que la protena C reactivaaportar ms informacin. Tampoco es til en lamonitorizacin de infecciones vricas ni deenfermedades inflamatorias crnicas.

Su concentracin disminuye en suero cuandoel tratamiento es adecuado, pero esto no indicaerradicacin de la infeccin, nicamente que larespuesta sptica parece estar bajo control.

Interpretacin de los resultados

La medicin de procalcitonina pretende aportarrapidez a la toma de decisiones diagnsticas yteraputicas, pero nunca sustituir a la impresinclnica ni a los resultados microbiolgicos.

Usando los valores discriminantes delprocedimiento semicuantitativo como referencia,a pesar de que es discutible si otros valorespodran resultar ms adecuados, se puedeninterpretar los resultados de la siguiente manera:

< 0,5 ng/mL: Individuos sanos, procesos

inflamatorios crnicos, infecciones vricas einfecciones bacterianas localizadas. La presenciade sepsis, sepsis severa o shock sptico sonimprobables.

0,5 - 2 ng/mL: Infecciones vricas e infeccionesbacterianas localizadas. La presencia de sepsissevera o shock sptico son improbables, pero lasepsis es posible.

2 - 10 ng/mL: Infeccin bacteriana sistmica(sepsis) muy probable. Se aconseja iniciartratamiento antibitico.

7/25/2019 2003-2004-Edu-06-Tema

5/6

C. Prat y J. Domnguez.Procalcitonina y marcadores de infeccin 42

> 10 ng/mL: Sepsis severa o shock sptico muyprobables, existe riesgo de desarrollar fallomultiorgnico. Es necesario iniciar tratamientoespecfico.

CONCLUSIONES

La medicin de procalcitonina en suero es unamagnitud til para el diagnstico de infeccinbacteriana sistmica. Presenta mayor sensibilidady mayor especificidad diagnsticas que otrosmarcadores como la protena C reactiva o lavelocidad de sedimentacin globular, ya que no seeleva de forma inespecfica en respuesta ainfecciones vricas, infecciones bacterianaslocalizadas o reacciones inflamatorias de origenno infeccioso. Por el hecho de tratarse de unmarcador de infeccin y no de diagnstico, los

resultados deben ser interpretados con precaucin.En general, las infecciones bacterianas severas(sepsis severa o shock sptico) suelen presentarvalores > 10 ng/mL, y, en estos casos, es prcti-camente incuestionable otra etiologa de larespuesta inflamatoria que no sea la infeccinbacteriana. Resultados entre 2 y 10 ng/mLprcticamente aseguran la existencia de infeccinbacteriana y se aconseja iniciar antibioterapiadespus de la obtencin de muestras para el

diagnstico microbiolgico. Los resultados entre0,5 y 2 ng/mL deben interpretarse con grancautela: buscar el foco de infeccin localizada opensar en una infeccin vrica, pero no excluir laposibilidad de sepsis bacteriana. Teniendo encuenta la cintica de la procalcitonina, una

segunda determinacin a las 12-24 horas puederesultar muy til. Resultados claramentenegativos, < 0,5 ng/mL, hacen altamenteimprobable la infeccin bacteriana, pero sonposibles las infecciones vricas. Si la sospechaclnica es alta o el proceso infeccioso seencuentra en una fase muy inicial, las medicionesseriadas pueden ser de utilidad en espera de losresultados microbiolgicos.

La determinacin de procalcitonina estespecialmente indicada en el diagnstico deinfeccin bacteriana sistmica en pacientes con

respuesta inflamatoria alterada: nios, ancianos,pacientes inmunodeprimidos y pacientes crticos.

Una vez diagnosticada la infeccin bacterianasistmica, la procalcitonina puede resultar til enla monitorizacin de la respuesta al tratamientoantibitico instaurado, as como para valorar lanecesidad de tratamientos adyuvantes.

BIBLIOGRAFA

Assicot M, Gendrel D, Carsin H, Raymond J,Guilbaud J, Bohuon C. High serum procalcitoninconcentrations in patients with sepsis andinfection. Lancet 1993;341:515-518.Brunkhorst FM, Heinz U, Forycki ZF. Kinetics ofprocalcitonin in iatrogenic sepsis. Intensive CareMed 1998;24:888-892.Galetto Lacour A, Gervaix A, Zamora SA,Vadas L, Lombard P, Dayer JM, Suter S.Procalcitonin, IL-6, IL-8, IL-1 receptor antagonistand C-reactive protein as identificators of seriousbacterial infections in children with fever without

localizing signs. Eur J Pediatr 2001;160:95-100.Gendrel D, Bohuon C.Procalcitonin in pediatricsfor differentiation of bacterial and viral infections.Intensive Care Med 2000;26:S178-S181.Gendrel D, Raymond J, Coste J, Moulin F,Lorrot M, Gurin S, Ravilly S, Lefvre H, RayerC, Lacombe C, Palmer P, Bohuon C.Comparison of procalcitonin with C reactiveProtein, interleukin-6 and interferon-alpha fordifferentiation of bacterial versus viral infections.Pediatr Infect Dis J 1999;18:875-881.Hatherill M, Tibby S, Sykes K, Turner C,Murdoch J. Diagnostic markers of infection:

comparison of procalcitonin with C-reactive protein

and leukocyte count. Arch Dis Child 1999;81:417-421.Karzai W, Oberhoffer M, Meier-Hellman A,Reinhart K.Procalcitonin- A new indicator of thesystemic response to severe infections. Infection1997;6:329-334.Meisner M, Tschaikowsky K, Schmidt J,Schtler J. Procalcitonin (PCT) Indications for anew diagnostic parameter of severe bacterialinfection and sepsis in transplantation,immunosuppression, and cardiac assist devices.Cardiovasc Eng 1996;1:67-76.

Oberhoffer M, Stonans I, Russwurm S, StonaneE, Vogelsang H, Junker U, Jger L, Reinhart K.Procalcitonin expression in human peripheralblood mononuclear cells and its modulation bylipopolysaccharides and sepsis related cytokinesin vitro. J Lab Clin Med 1999;134:49-55.Petitjean S, Assicot M. Etude delimmunoreactivit calcitonine-like au cours desprocessus infectieux. Diplme d`tudes appro-fondies de biotechnologie. Universit Paris V(1992-1993)

7/25/2019 2003-2004-Edu-06-Tema

6/6

43 C. Prat y J. Domnguez.Procalcitonina y marcadores de infeccin

Reinhart K, Karzai W, Meisner M. Procalcitoninas a marker of the systemic inflammatoryresponse to infection. Intensive. Care Med2000;26:1193-1200.

van Dissel JT. Procalcitonin and other markers ofinfection. What should be their role in clinicalpractice?. Clin Microbiol Infect 2002;8(2):70-73.

EDUCACIN CONTINUADA EN EL LABORATORIO CLNICOCOMIT DE EDUCACIND. Balsells (presidenta), F. Canalias, R. Ferragut, P. Munujos, MC. Vill