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Calprotectin

Synonyme: Calgranulin A/B, Zystische-Fibrose-Antigen (CFA)

1 Definition

Calprotectin ist ein heterodimeres Protein, das im Zytosol neutrophiler Granulozyten vorkommt.

2 Biochemie

Calprotectin besteht aus den beiden Proteinen S100A8 (Calgranulin A) und S100A9 (Calgranulin B) und hat ein Molekulargewicht von 24 kDa. Zwei Calprotectin-Dimere können sich zu einem 48 kDa-Tetramer zusammenlagern.

Calprotectin hat eine hohe Affinität zu Kalzium, Zink und Mangan. S100A8 und S100A9 besitzen jeweils 2 Kalziumbindungsstellen, so dass Calprotectin insgesamt 4 Ca+-Ionen binden kann. Mit der Kalziumbindung setzt eine Konformationsänderung ein, welche die Bindung von 2 Übergangsmetall-Ionen wie Mangan oder Zink ermöglicht. Mangan kann nur in Anwesenheit von Kalzium gebunden werden, bei Zink ist das auch ohne Kalzium möglich.

Die erste Bindungsstelle für Übergangsmetalle weist ein His3Asp-Motiv auf, die zweite Bindungsstelle ein Tetra-Histidin- (His4) oder Hexa-Histidin-Motiv (His6). Mangan wird nur durch das His6-Motiv gebunden, Zink kann beide Bindungsstellen nutzen.

3 Funktion

Übergangsmetalle sind essentielle Spurenelemente. Säugetiere nutzen sie für ihr angeborenes Immunsystem, um Bakterien und Pilze abzuwehren. Calprotectin hat eine ausgeprägte antimikrobielle Wirkung, die durch seine Fähigkeit bedingt ist, Zink und Mangan abzugeben. Im Zytosol neutrophiler Granulozyten macht Calprotectin etwa 60% der dort gelösten Proteine aus.

4 Klinik

Die Calprotectin-Konzentration im Stuhl korreliert mit der Anzahl der Granulozyten im Darmlumen. Calprotectin ist daher ein Marker für eine Entzündung der Darmschleimhaut, sowohl durch Infektionen (Enteritis, Colitis) als auch durch chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (Morbus Crohn, Colitis ulcerosa). Auch bei Neoplasien des Darms und Mukoviszidose ist der Wert erhöht.

Der Referenzbereich für gesunde Erwachsene liegt bei bis zu 50 µg/g Stuhl. Gesunde Neugeborene und Säuglinge zeigen erhöhte Werte zwischen 150 und 250 µg/g Stuhl.

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