Calprotectina en Enfermedades Inflamatorias

La inflamación es una importante respuesta de defensa del cuerpo que puede controlar y eliminar varios factores dañinos endógenos o exógenos que actúan sobre el cuerpo, y también tiene un papel en la reparación del daño. Sin embargo, la inflamación excesiva o persistente también puede causar daño a los tejidos y órganos. La calprotectina, llamada así por su función antibacteriana, es un heterodímero compuesto por proteína S100A8 (también conocida como proteína 8 relacionada con mieloide, calgranulina A) y proteína S100A9 (también conocida como proteína 14 relacionada con mieloide, calgranulina B), que abundan en importantes células inflamatorias como monocitos y neutrófilos, y juegan un papel importante en el proceso inflamatorio. Por lo tanto, la calprotectina tiene potencial para el diagnóstico e incluso el tratamiento de enfermedades relacionadas con la inflamación y merece un mayor estudio.

Funciones de la Calprotectina

Funciones intracelulares de la calprotectina

Dentro de la célula, la calprotectina interactúa con los componentes del citoesqueleto como la queratina, la actina y la profilina de una manera dependiente del calcio, y promueve la polimerización de los microtúbulos y regula la reorganización de los microtúbulos a través de la vía de la proteína quinasa activada por mitógeno p38, desempeñando así un papel en la migración de células fagocíticas. Al mismo tiempo, la calprotectina puede quelar iones de metales de transición como el manganeso y el zinc para evitar que los microorganismos invasores los absorban y utilicen, ejerciendo así un efecto antibacteriano. Además, se ha demostrado que la calprotectina se une a los ácidos grasos insaturados, como el ácido araquidónico, que intervienen en la generación de prostaglandinas y leucotrienos, y participan en su captación y transporte.

Las funciones extracelulares de la calprotectina

La calprotectina se libera en el espacio extracelular durante la lesión tisular, la muerte celular y las condiciones inflamatorias. En este momento, juega principalmente un papel como una molécula patrón molecular asociada al daño, participando en la liberación de mediadores inflamatorios y la migración de células inflamatorias a través del reconocimiento por parte de los receptores correspondientes. Los receptores actualmente conocidos para la calprotectina incluyen el receptor tipo Toll 4 (TLR4), el receptor del producto final de la glucosilación avanzada y el inductor de metaloproteinasas de la matriz extracelular. TLR4 es un importante receptor de reconocimiento de patrones en el cuerpo humano. Después de unirse a su ligando, puede estimular una reacción en cascada a través del factor de diferenciación mieloide 88, lo que conduce a la activación de las vías de la proteína quinasa activada por mitógeno y del factor de transcripción nuclear-κB, iniciando así una respuesta inflamatoria y causando daño tisular. La unión del receptor del producto final de la glicación avanzada a su ligando puede desencadenar múltiples vías de señalización aguas abajo, incluida la proteína quinasa activada por mitógeno y el factor de transcripción nuclear-κB, que desempeñan funciones importantes en la respuesta inflamatoria. El inductor de metaloproteinasas de matriz extracelular puede inducir la producción de varias metaloproteinasas de matriz, participando en la respuesta inflamatoria y en procesos como la proliferación celular, diferenciación, migración y apoptosis.

La importancia clínica de la calprotectina

Calprotectina e infección

La infección es la causa más importante de inflamación y varios patógenos activan las células inflamatorias para que migren al sitio de la infección y liberen varios mediadores inflamatorios, incluida la calprotectina, para regular la progresión de la inflamación. Al mismo tiempo, la calprotectina puede desempeñar un papel antibacteriano al unirse a los iones metálicos e interactuar físicamente con los patógenos. Los estudios han encontrado que el nivel de calprotectina en la sangre de pacientes con infecciones bacterianas aumenta significativamente y se correlaciona positivamente con la gravedad de la sepsis. El nivel de calprotectina en plasma tiene una alta especificidad y sensibilidad para diagnosticar y predecir infecciones. Por lo tanto, algunos estudios han sugerido que la calprotectina es un biomarcador fiable para el diagnóstico de sepsis bacteriana. Curiosamente, es probable que la regulación de la inflamación relacionada con la infección por la calprotectina sea bidireccional. Por un lado, potencia la respuesta inflamatoria y puede conducir al deterioro de la enfermedad. Por otro lado, también puede limitar la inflamación excesiva hasta cierto punto.

Calprotectina y enfermedades relacionadas con el sistema inmunitario

Figura 1. El papel de la calprotectina fecal en la luz intestinal.

El estado inmunológico anormal puede dañar las células y los tejidos, lo que lleva a la inflamación. La calprotectina se expresa en niveles elevados en muchas enfermedades causadas por una disfunción del sistema inmunitario. En la artritis reumatoide, la calprotectina es producida por macrófagos, células polimorfonucleares, fibroblastos sinoviales y condrocitos, y son las proteínas más reguladas al alza en el tejido sinovial y el líquido sinovial. Aunque tiene baja sensibilidad, muestra buena especificidad entre pacientes con artritis reumatoide y grupos de control sanos. Su concentración está estrechamente relacionada con la actividad de la enfermedad, la gravedad y la futura erosión ósea. En la artritis psoriásica, la calprotectina es producida principalmente por células mononucleares y neutrófilos que se infiltran en el tejido sinovial. El aumento de los niveles séricos de proteína fijadora de calcio puede reflejar inflamación sistémica, especialmente sinovitis, y es un indicador sensible de la respuesta al tratamiento. La calprotectina expresada en los queratinocitos promueve la producción de factores inflamatorios y participa en la formación de lesiones cutáneas psoriásicas. Puede reflejar dinámicamente la gravedad de las lesiones cutáneas en los pacientes, pero no existe una correlación clara con el nivel de calprotectina en el suero. En el lupus eritematoso sistémico, la Calprotectina puede ser producida por células mononucleares, células polimorfonucleares y células dendríticas citoplasmáticas estimuladas por inmunocomplejos. Están regulados al alza en los riñones y la piel y pueden amplificar y mantener la inflamación. Se considera uno de los indicadores para el seguimiento de la actividad de la enfermedad y se correlaciona con anticuerpos anti-ADN de doble cadena positivos, artritis y glomerulonefritis, e incluso puede ser una diana terapéutica eficaz. En el suero, la saliva y el tejido de las glándulas salivales de pacientes con síndrome de Sjogren, la concentración de calprotectina también aumenta significativamente. Los experimentos in vitro han encontrado que la calprotectina puede promover la secreción de citoquinas proinflamatorias como la interleuquina-1β, la interleuquina-6 y el factor de necrosis tumoral-α por parte de las células mononucleares de sangre periférica, y estas citoquinas también pueden estimular la producción de calprotectina por parte de las células mononucleares de sangre periférica. células mononucleares sanguíneas en pacientes.

Calprotectina y Enfermedades Metabólicas

En el ámbito de las enfermedades metabólicas, incluidas la obesidad y la diabetes, prevalece un estado crónico de inflamación sistémica de baja intensidad. Mientras tanto, la gota puede inducir ataques inflamatorios agudos. La calprotectina, una proteína que se une al calcio, exhibe una función crucial en el desarrollo de estas enfermedades.

Los pacientes obesos muestran un aumento significativo en la concentración circulante de calprotectina y su expresión en el tejido adiposo visceral. Además, la circulación de calprotectina exhibe una correlación positiva con la concentración de proteína C reactiva de alta sensibilidad en plasma. Por lo tanto, la calprotectina puede servir como un factor quimiotáctico, lo que lleva al reclutamiento de macrófagos en el tejido adiposo visceral, propagando así la inflamación y las complicaciones relacionadas con la obesidad. Como tal, la proteína fijadora de calcio también constituye un biomarcador de diabetes. En individuos con intolerancia a la glucosa y diabetes tipo 2, la concentración de esta proteína en su circulación sanguínea aumenta significativamente, coincidiendo con la resistencia a la insulina.

Las enfermedades degenerativas, marcadas por complejos factores fisiológicos y patológicos, representan dolencias crónicas relacionadas con la edad y la inflamación. Los cambios en la abundancia de ARN mensajero para las proteínas S100A8 y S100A9 son un rasgo conspicuo del envejecimiento del tejido de los mamíferos, que involucra diversos tipos de células, incluido el sistema nervioso central. En consecuencia, es probable que la calprotectina demuestre una asociación con la inflamación crónica durante el proceso de envejecimiento.