Laboratoarele Praxis – Lipocalina asociată cu gelatinaza neutrofilă (NGAL)

Introducere- Lipocalina asociată cu gelatinaza neutrofilă (NGAL) este o proteină secretată de neutrofilele activate. Deși neutrofilele sunt principala sursă de NGAL, expresia acesteia se regăsește și în numeroase țesuturi umane, inclusiv în celulele tubulare din rinichi, inimă, plămâni, ficat, stomac, colon, celule epiteliale, macrofage, celule dendritice și adipocite. NGAL este cunoscută și sub denumirea de lipocalină-2 și face parte dintr-o familie de proteine lipocaline. Structura sa este adesea descrisă ca un „butoi tridimensional.Există trei forme de NGAL: un monomer de 25 kDa care este eliberat de tubii renali, un homodimer de 45 kDa secretat de neutrofile ca răspuns la inflamație și un complex de 135 kDa format din NGAL și metaloproteinaza matricială (MMP-9) .

Rolul biologic al NGAL

Se știe că NGAL este o proteină sideroforică care joacă un rol important în reglarea metabolismului fierului. Molecula de NGAL care conține fier interacționează cu receptorii de la suprafața celulei. Ulterior, aceasta este transportată în interiorul celulei, unde eliberează fierul. NGAL joacă rolul unei proteine de fază acută și participă la procesele imune antibacteriene. Citokinele inflamatorii induc expresia NGAL în neutrofile sau hepatocite. Lezarea celulelor epiteliale din intestin, stomac, ficat sau plămâni în timpul infecțiilor duce la o creștere a concentrațiilor plasmatice de NGAL.

NGAL modulează transportul fierului ca parte a sistemului imunitar antibacterian. În timpul proceselor inflamatorii, bacteriile sintetizează siderofori. Afinitatea ridicată a sideroforilor pentru fier duce la separarea acestuia de lactoferină și transferină și la transferul său în agentul patogen.  NGAL izolează sideroforele, împiedică bacteriile să obțină fier și, astfel, reduce dezvoltarea și multiplicarea bacteriilor, întrucât capacitatea agentului patogen de a se multiplica depinde adesea de biodisponibilitatea fierului. NGAL este implicat și într-o serie de infecții fungice și virale. La copiii deshidratați din cauza infectiilor cu rotavirus, nivelul NGAL poate fi un indicator precoce al insuficienții renale. În schimb, la pacientii cu virusul imunodeficienței umane (HIV), nivelul seric al NGAL este scăzut datorită numărului redus de neutrofile. Concentrațiile de NGAL cresc în numeroase stări patologice . NGAL este exprimată în numeroase tipuri de țesuturi, iar concentrațiile sale cresc în cazul leziunilor. Excreția urinară de NGAL este un marker al nefropatiei diabetice și este detectată în urină într-un stadiu precoce ca urmare a concentrațiilor ridicate de glucoză serică, chiar înainte de afectarea renală. Concentrațiile de NGAL în urină se corelează cu stadiul afecțiunii renale în nefropatia diabetică. NGAL este cunoscut și ca factor de creștere. Acesta stimulează proliferarea și diferențierea celulelor epiteliale. Din acest motiv, rolul NGAL a fost evaluat în diferite tipuri de cancer.

Rolul NGAL în bolile cardiovasculare

Concentrațiile de NGAL cresc la pacienții cu afecțiuni cardiovasculare. NGAL poate fi exprimat în țesutul cardiac și în plăcile aterosclerotice. Nivelurile plasmatice ale acestuia sunt crescute în cazul bolii coronariene, precum și în insuficiența cardiacă acută și cronică. Nivelurile serice crescute de NGAL la pacienții cu afecțiuni cardiovasculare ar putea fi asociate cu funcția renală deficitară; cu toate acestea, numeroase studii au constatat, de asemenea, concentrații ridicate de NGAL și la pacienții cu afecțiuni cardiovasculare dar fără afectare renală. Procesele inflamatorii sunt adesea implicate în dezvoltarea aterosclerozei, începând cu apariția anomaliilor endoteliale și până la formarea plăcii aterosclerotice, ceea ce determină în final ruperea plăcii, cu formarea unui tromb oclusiv și apariția sindromului coronarian acut. Neutrofilele activate au fost găsite în placa aterosclerotică.  Ateroscleroza avansată ar putea fi legată de inflexibilitatea arterei și se știe că este asociată cu evoluții mai grave. Concentrațiile de NGAL din placa aterosclerotică au crescut la pacienții cu infarct miocardic acut (IMA). Inflamația joacă un rol crucial în leziunea de ischemie-reperfuzie a inimii. Neutrofilele se infiltrează în zona de infarct și inițiază procese inflamatorii care permit reducerea zonei afectate; totuși, pe de altă parte, infiltrarea lor în exces poate fi nefavorabilă pentru vindecarea miocardului. NGAL este una dintre numeroasele glicoproteine secretate de neutrofile în timpul infarctului miocardic, iar concentrațiile sale în ventriculul stâng la o săptămână după infarctul miocardic sunt semnificativ crescute. Analiza ecocardiografică a evidențiat faptul că funcția miocardică după leziunea ischemică era mai bună la persoanele cu concentrații plasmatice mai scăzute de NGAL.

Concluzii

Testul NGAL (lipocalina asociată cu gelatinaza neutrofilă) reprezintă un mijloc de diagnosticare eficient pentru depistarea timpurie a bolilor renale, adesea înainte ca simptomele să apară. Prin măsurarea nivelului de NGAL din sânge sau urină, acest test ajută la detectarea leziunilor renale acute și a bolilor renale cronice, permițând o intervenție promptă și îmbunătățirea rezultatelor clinice