Trudności we wczesnym rozpoznaniu zakażenia i w ocenie zaawansowania procesu chorobowego wynikają często z braku jednoznacznych objawów klinicznych. Objawy te często występują dopiero w bardzo zaawansowanej fazie choroby.

U najciężej chorych wzrost leukocytozy lub wzrost stężenia białka C-reaktywnego występuje w późnej fazie zakażenia. A tak popularny objaw jak wzrost ciepłoty ciała nie zawsze jest spostrzegany. Dotyczy to pacjentów, u których stwierdza się niejednokrotnie wiele czynników stymulujących odpowiedź zapalną ale także u tych, u których obserwujemy wiele czynników ryzyka zakażenia.

Wysoka śmiertelność w ciężkich zakażeniach bardzo często związana jest z opóźnieniem interwencji terapeutycznej. Niezależnie od rodzaju interwencji, czas od chwili rozpoznania zakażenia do włączenia leczenia ma kluczowe znaczenie w dalszej skutecznej terapii. Znalezienie wskaźnika, który byłby odpowiedzią organizmu na wczesną fazę zakażenia, dałoby możliwość włączenia skutecznego leczenia w już początkowej fazie. Wczesne podjęcie interwencji skutkowałoby także prawdopodobnie zmniejszeniem śmiertelności.

Zainteresowanie prokalcytoniną datuje się od 1970 roku. Przy poszukiwaniu markerów ostrej niewydolności oddechowej spowodowanej uszkodzeniem płuc (gazy toksyczne), odnaleziono substancję podobną do kalcytoniny. Zasugerowano wtedy, że PCT mogłaby być markerem SIRS w wyniku uszkodzenia płuc.Następnie zauważono wzrost PCT u chorych oparzonych, z zapaleniem opon mózgowo-rdzeniowych, w sepsie i wstrząsie septycznym (1).

Prokalcytonina jest białkiem zbudowanym ze 116 aminokwasów o identycznej sekwencji jak w prohormonie kalcytoniny. Produkowana jest w komórkach neuroendokrynnych tarczycy. W badaniach doświadczalnych izolowano ją również z nadnerczy, rdzenia kręgowego, mózgu, płuc, tkanki tłuszczowej a także z narządów przewodu pokarmowego. Sama nie wykazuje aktywności hormonalnej. Jest również niezależna od aktywności hormonalnej tarczycy. Rola fizjologiczna prokalcytoniny nie jest do końca wyjaśniona. Prawdopodobnie bierze ona udział w produkcji międzykomórkowego cAMP, a także jest modulatorem regulacji integryn. Ma wpływ na chemotaksję monocytów. Natomiast stężenie w surowicy w warunkach zdrowia wynosi poniżej 0,1 ng/ml. Jest ona eliminowana drogą nerkową. Należy pamiętać, że u pacjentów z objawami niewydolności nerek czas półtrwania prokalcytoniny przedłużony jest do 44 godzin (1).

Prokalcytonina nie jest toksyczna. W badaniach doświadczalnych podawano ją zdrowym chomikom i nie spowodowało to żadnych działań niepożądanych (2). Natomiast podanie PCT zwierzętom septycznym spowodowało wzrost śmiertelności (2). Podanie immunoglobulin klasy IgG przeciwko PCT, a więc zablokowanie PCT spowodowało zmniejszenie śmiertelności (2). Co więcej, absorbcja endotoksyny bakteryjnej (zostają również absorbowane cytokiny) powoduje spadek wartości PCT (2). Czy to oznacza, że prokalcytonina wpływa tylko na organizmy chore? Z przeprowadzonych badań nie wynika jednak istnienie korelacji między aktywnością endotoksyny a poziomem PCT (3).

Zainteresowanie prokalcytoniną jako markerem zapalenia, zakażenia, sepsy i wstrząsu septycznego znacząco wzrosło w ciągu ostatniej dekady. Świadczy o tym bardzo duża liczba publikacji, opisujących przede wszystkim coraz liczniej prowadzone badania wieloośrodkowe, a także nie mniej liczne metaanalizy (3, 4, 5). Do chwili obecnej nie ma jednoznacznego „złotego standardu” potwierdzenia rozpoznania i kontroli skuteczności leczenia. Szczególne znaczenie ma to w przypadkach, w których objawy kliniczne są niejednoznaczne lub są słabo zaznaczone (5). Wybór odpowiedniego sposobu leczenia i czas, w jakim doszło do wdrożenia terapii ma podstawowe znaczenie w dalszym rokowaniu. Wyjątkowo trudne jest podjęcie decyzji o reoperacji z powodu wtórnego zakażenia, powstania ropni czy wystąpienia ropniaka, których to powikłań w niektórych przypadkach nie można zdiagnozować metodami obrazowymi (4, 5, 6).

Badania bakteriologiczne potwierdzające etiologię zakażenia są obarczone niejednokrotnie błędami technicznymi, laboratoryjnymi czy interpretacyjnymi. W najbardziej wartościowym badaniu, jakim jest posiew krwi, dodatnie wyniki otrzymujemy tylko w około 30 do 50% (dane mogą się różnić w zależności od ośrodka). Wobec tego, tylko w takim odsetku znamy początkową etiologię zakażenia (5). Wzrost stężenia prokalcytoniny może być w takim przypadku istotnym wskaźnikiem toczącego się procesu zapalnego. Ostre bakteryjne zapalenie stawów powoduje wzrost stężenia PCT przy braku ogólnych objawów klinicznych i ujemnych posiewach krwi (4). Nie wykazano znaczącej różnicy stężenia prokalcytoniny w zakażeniach grzybiczych i bakteryjnych. W zakażeniach grzybiczych dodatkowym markerem może okazać się β-D-glukan lub inny enzym gatunkowo specyficzny (7).

Wzrost stężenia PCT obserwowany jest również u chorych, u których nie dochodzi do powstania procesu zapalnego lub nie występują kliniczne objawy zakażenia. W raku tarczycy, guzach neuroendokrynnych, zawale krezki, zawale mięśnia serca, po urazach mechanicznych, w oparzeniach, a także po zabiegach operacyjnych dochodzi do czasowego wzrostu stężenia PCT. W przeważającej większości przypadków (z wyjątkiem raka tarczycy) wzrost stężenia następował w 2 do 4 godzin od urazu, a najwyższe wartości obserwowano w pierwszej bądź drugiej dobie. W zależności od rozległości urazu (traktując zabieg operacyjny jako uraz) stężenie PCT wynosiło nawet do 20 ng/ml. Średnie wartości mieściły się w przedziale 2,0-3,0 ng/ml (4). Poziomy PCT były, więc proporcjonalne do zastosowanej procedury operacyjnej lub rozległości urazu (4, 8). Szczególne trudne do interpretacji są poziomy PCT pomiędzy 0,5 ng/ml a 2,0 ng/ml (9) licząc od 3 dnia po urazie (lub zabiegu operacyjnym). Różnicowanie między SIRS (SIRS – System Inflammatory Reaction Syndrome) a sepsą, tylko na podstawie wyniku tego badania jest w tej sytuacji niemożliwe (10).

O postawieniu diagnozy decyduje cały obraz kliniczny choroby. Skojarzenie oznaczania prokalcytoniny z innym markerem sepsy dałoby większe prawdopodobieństwo trafnej diagnozy.Badania porównujące wartości leukocytozy, CRP i PCT wskazują na PCT jako wczesny marker zakażenia, o co najmniej 24 godziny wyprzedzający wzrost CRP. Takie analizy dotyczą zarówno zakażeń wybranych narządów, jak i zakażenia uogólnionego (11). Na tej podstawie nie można jednak z całą pewnością stwierdzić, że w każdym, lub prawie każdym przypadku klinicznym ta zasada będzie obowiązywać. Dla pełnego obrazu oznaczenie stężenia PCT powinno być wykonywane nie rzadziej niż co 24 godziny u pacjentów leczonych w OIT.

Szczególnie istotnym zagadnieniem jest wczesne rozpoznanie powikłań po przeszczepach. Fazakas i wsp. poddali analizie stężenia PCT, występujące u chorych po przeszczepach wątroby. Kryterium rozdziału dotyczyło występowania powikłań infekcyjnych z włączeniem zakrzepicy tętnic wątrobowych, niewydolności nerek, koagulopatii i sepsy. Stężenie PCT było oznaczane w próbkach krwi pobranej w żyle wątrobowej (w różnych fazach zabiegu) oraz w krążeniu systemowym. W opisanych badaniach uzyskano znacząco wyższe wartości PCT w żyle wątrobowej. Podobne wyniki uzyskano po zabiegu wszczepienia bypassów do tętnic wieńcowych. Pozwoliło to wysunąć przypuszczenie, że okolica wątroby może być miejscem syntezy PCT (8). Można więc przypuszczać, że wzrost stężenia PCT wystąpi prawdopodobnie po zabiegach operacyjnych w obrębie przewodu pokarmowego, a wzrost stężenia PCT w żyle wątrobowej nastąpi także w przypadku zapalenia otrzewnej. Podobne zmiany stężenia PCT uzyskano również w przypadkach powikłanych przeszczepów serca i płuc. Hammer i wsp. oceniali wzrost PCT w przypadkach uogólnionego i miejscowego zakażenia (określane jako kolonizacja, zapalenie błony śluzowej). Wykazano różnicę w stężeniu PCT w obu przypadkach. Według badaczy kolonizacja, grzybicze zapalenie jamy ustnej czy uformowany ropień nie powinien powodować wzrostu PCT (12). Niezwykle interesujące byłoby, więc stwierdzenie obecności PCT w płynie z otrzewnej, zmiany stężenia T w przypadku zapalenia otrzewnej oraz tworzeniu się ropni międzypętlowych.

Liczne badania wieloośrodkowe potwierdzają także użyteczność PCT jako markera ostrego zapalenia trzustki. Wartości stężenia korelują bezpośrednio ze stanem klinicznym pacjenta, przy czym występują znaczące różnice w jałowej i zakażonej martwicy trzustki. Pozwala to na skuteczne monitorowanie oraz wkroczenie z intensywnym inwazyjnym leczeniem (13). Jednakże oznaczenie prokalcytoniny należałoby wykonywać w odstępach 8-12 godzinnych. Wszyscy badacze podkreślają, że stan kliniczny, w którym stężenie prokalcytoniny wynosi powyżej 10 ng/ml jest związany ze zwiększoną śmiertelnością (14).

Wykorzystanie oznaczeń poziomu PCT nie sprowadza się tylko do różnicowania pomiędzy etiologią infekcyjną i nieinfekcyjną. Nobre i wsp. dokonali analizy czasu trwania terapii antybiotykami u chorych leczonych z powodu sepsy. Podawanie antybiotyku wstrzymywano, gdy stężenie prokalcytoniny ulegało obniżeniu o 90% w stosunku do wartości wyjściowej (nie wcześniej jednak, niż po trzech dobach przy poziomie <1,0 ng/ml lub pięciu dobach przy poziomie>1,0 ng/ml). W grupie kontrolnej antybiotyki podawano średnio przez 9 dni (najdłuższy okres do 33 dni). Uzyskano skrócenie czasu antybiotykoterapii średnio o 3,5 doby. Śmiertelność w obu grupach była porównywalna (3). Dane te pozwalają potwierdzić przydatność monitorowania stężenia prokalcytoniny w ocenie skuteczności antybiotykoterapii. Monitorowanie stężenia PCT po zabiegach pozwala uchwycić wczesne stadium zakażenia, w którym należałoby włączyć antybiotykoterapię. Chromik i wsp. określali stężenie PCT po operacjach jelita grubego przez 2-3 doby po zabiegu. Wzrost stężenia powyżej 1,5 ng/ml powodował włączenie cefalosporyn III generacji. Zmniejszyło to wyraźnie liczbę poważnych powikłań infekcyjnych pooperacyjnych (6, 15).

W skutecznym leczeniu każdej postaci sepsy najważniejsza jest szybkość wdrożenia leczenia. Być może dalsze wyjaśnienie roli, jaką pełni prokalcytonina w warunkach zdrowia, pozwoli również na wyjaśnienie jej roli w warunkach choroby, nie tylko jako wczesnego markera zakażenia.