Procalcitonin

Procalcitonin ist ein Polypeptid aus 116 Aminosäuren, das durch das Gen CALCA am Genlokus 11p15.2 kodiert wird. Es hat keine Calcium-regulierende Funktion.

Unter physiologischen Bedingungen wird Procalcitonin in den C-Zellen der Schilddrüse als Vorläuferprotein gebildet und proteolytisch zum funktionsfähigen Hormon prozessiert. Die Synthese von Procalcitonin außerhalb der Schilddrüse ist normalerweise unterdrückt.

Bei einem generalisiert-entzündlichen Geschehen wird Procalcitonin nicht mehr nur in den C-Zellen, sondern ubiquitär in nahezu allen parenchymatösen Geweben und differenzierten Zelltypen gebildet – v.a. in Leber, Niere, Fettgewebe und Muskulatur. Auslöser für die Transkription des CALCA-Gens sind proinflammatorische Zytokine (insbesondere IL-1β, TNF-α und IL-6) sowie bakterielle Endotoxine wie Lipopolysaccharide.^[1]

Da extrathyreoidale Zellen nicht über die sekretorischen Granula und die proteolytischen Enzyme der C-Zellen verfügen, wird das intakte Prohormon Procalcitonin ins Blut freigesetzt. Die Hauptquelle des zirkulierenden Procalcitonins sind die durch makrophagozytäre Mediatoren aktivierten Parenchymzellen. Dieses Konzept wird als Hormokin-Konzept bezeichnet.^[2] In Leukozyten von Sepsis-Patienten ist trotz hoher Serumkonzentrationen keine Calcitonin-mRNA nachweisbar.

Die zytokinabhängige Induktion erklärt auch die relative Bakterienspezifität: Bei Virusinfektionen unterbleibt der starke Anstieg weitgehend, sodass die Werte nur gering erhöht sind. Nach Endotoxinexposition steigt die PCT-Konzentration innerhalb von 2 bis 6 Stunden an und erreicht ihr Maximum nach etwa 24 Stunden. Bei adäquater Therapie sinken die Werte entsprechend der Plasmahalbwertszeit von ca. 24 Stunden wieder ab.

Procalcitonin wird in folgenden Situationen bestimmt:

• Differenzierung von viralen und bakteriellen Infektionen
• Verlaufskontrolle bakterieller Infektionen
• Verlaufskontrolle bei Sepsis, SIRS und MODS
• Risikoscreening nach Operation oder Transplantation

Für die Untersuchung wird 1 ml Blutserum oder Blutplasma benötigt.

Der Nachweis wird mittels Immunoassay durchgeführt. Bei Raumtemperatur ist PCT bis zu vier Stunden stabil. Eine längere Lagerung sollte bei –20 °C erfolgen.

Physiologisch liegt die Konzentration normalerweise deutlich unter 0,1 ng/ml. Für Erwachsene wird ein Wert von 0,05 ng/ml als obere Grenze des Referenzbereiches angegeben. Für Neugeborene beträgt die Procalcitonin-Konzentration in den ersten Lebenstagen physiologischerweise über 2 ng/ml. Die Werte fallen nach dem dritten Lebenstag rasch ab.

Hinweis: Referenzwerte sind häufig vom Messverfahren abhängig und können von den o.a. Werten abweichen. Ausschlaggebend sind die Referenzwerte, die vom Labor angegeben werden, das die Untersuchung durchführt.

Procalcitonin hat eine relevante Aussagekraft für die Diagnose und Verlaufskontrolle einer systemischen bakteriellen Infektion. Sehr hohe Werte zeigen mit hoher Sensitivität und Spezifität eine Sepsis an.

Procalcitonin sollte nicht isoliert interpretiert werden. Die Aussagekraft hängt unter anderem vom klinischen Bild, dem vermuteten Infektionsfokus, dem Zeitpunkt der Bestimmung und dem Verlauf ab. Insbesondere bei lokal begrenzten bakteriellen Infektionen kann PCT trotz bestehender Infektion niedrig bleiben.

In der klinischen Praxis wird PCT daher im Zusammenhang mit weiteren Entzündungsparametern wie CRP und Leukozyten sowie dem klinischen Befund beurteilt. Während PCT vorwiegend bei systemischen bakteriellen Infektionen und zur Verlaufskontrolle relevant ist, können CRP und Leukozyten auch bei anderen entzündlichen Konstellationen verändert sein.

• PCT-Werte von < 0,05 ng/ml sprechen für das Fehlen einer Entzündungsreaktion.
• PCT-Werte von > 0,25 ng/ml werden bei V. a. Infektionen der tiefen Atemwege als Grenzwert für die Empfehlung einer Antibiotikatherapie angegeben.
• PCT-Werte von < 0,5 ng/ml sprechen für das Fehlen einer systemischen Entzündungsreaktion, schließen lokale bakterielle Infektionen jedoch nicht aus.
• Werte zwischen 0,5 und 2,0 ng/ml weisen auf eine mäßige systemische Entzündung hin und gelten bei Infektionsnachweis als positive Sepsisdiagnose.
• Ein PCT-Wert von 2 bis 10 ng/ml zeigt eine schwere systemische Entzündung mit hohem Risiko für ein Organversagen an.
• Werte über 10 ng/ml finden sich fast nur infolge einer schweren bakteriellen Sepsis oder eines septischen Schocks. Es besteht ein hohes Letalitätsrisiko infolge eines Multiorganversagens (MODS).

Der PCT-Wert unterliegt starken interindividuellen Schwankungen, sodass von der absoluten PCT-Konzentration nicht ohne Weiteres auf die Schwere der Infektion geschlossen werden kann.

In diesem Kontext dient die PCT-Bestimmung auch der Steuerung der antibiotischen Therapie bzw. der Beurteilung des Therapieansprechens. Durch PCT-Bestimmung kann die Dauer einer Antibiotikatherapie verkürzt werden.^[3] Aktuelle Sepsis-Leitlinien empfehlen PCT vorrangig zur Steuerung der Therapiedauer bzw. zum Beenden einer Antibiotikatherapie. Im Gegensatz wird der Einsatz zur Entscheidung über den Beginn einer antibiotischen Therapie – zusätzlich zur klinischen Bewertung – nicht empfohlen.^[4]

Weitere Ursachen einer meist nur moderaten Erhöhung von Procalcitonin sind:

• Medikamente, die Zytokine induzieren, z.B.:
  • Interleukin-2
  • Muromonab-CD3
  • Antilymphozytenglobulin (ALG)
• Pilzinfektion, Parasitosen
• Kleinzelliges Bronchialkarzinom: PCT korreliert mit schlechter Prognose und einer fortgeschrittenen Metastasierung^[5]
• medulläres Schilddrüsenkarzinom
• operatives Trauma
• Polytrauma
• Verbrennung
• extrakorporale Zirkulation
• eingeschränkte renale Clearance (Niereninsuffizienz, Hämodialyse)

Die Procalcitonin-Konzentration ist nicht oder nur marginal erhöht bei:

• Virusinfektionen
• Autoimmunerkrankungen
• anderen Malignomen: der Quotient aus PCT und CRP (CRP/PCT-Quotient) kann bei malignen hämatologischen Erkrankungen zur Unterscheidung zwischen Tumor-assoziiertem Fieber und Infektionen herangezogen werden^[6]

Bei lokal begrenzten Infektionen hat Procalcitonin nur eine geringe Aussagekraft. Der klinische Nutzen von PCT ist im Hinblick auf die hohen Kosten der Bestimmung derzeit (2026) umstritten.

Bei Neugeborenen ist die Aussagekraft von Procalcitonin insbesondere in den ersten Lebenstagen eingeschränkt, da physiologisch erhöhte und stark schwankende Werte vorliegen. In der Neonatologie wird daher ergänzend Interleukin-6 bestimmt.

• Laborlexikon.de, abgerufen am 27.04.2021