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Procalcitonine

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Procalcitonine
Image illustrative de l’article Procalcitonine
Représentation 3D colorée de la calcitonine (sous-produit de la calcitonine)
Caractéristiques générales

La procalcitonine (PCT) est une pro-hormone dont le taux sanguin s'élève et peut être mesuré en routine de façon précoce et spécifique lors d'une infection bactérienne mais aussi dans le cas d'infection fongiques ou parasitaires. Cela reste malgré tout un marqueur assez spécifique pour être utilisé en pratique clinique.

Description

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La procalcitonine est un polypeptide composé de 116 acides aminés (12,6 kDa). Il correspond à la pro-hormone de la calcitonine (CT). La PCT est stockée, après sa synthèse, dans des granules de sécrétion dans tous les types cellulaires de l’organisme. Seules les cellules C de la thyroïde peuvent cliver ce précurseur en CT correspondant aux acides aminés 60 à 91 du précurseur (+ 2 peptides inactifs : l’aminoPCT correspondant aux acides aminés 1-56 et la katacalcine correspondant aux acides aminés 96 à 116). Ce clivage enzymatique et la sécrétion contrôlée qui le suit a lieu uniquement après un stimulus hormonal spécifique.
Remarque : de la PCT est aussi sécrétée en condition normale par les cellules neuroendocriniennes du poumon à des concentrations très faibles (ce qui explique la concentration sanguine retrouvée chez un individu sain pouvant aller jusqu’à 0,05 μg·l-1).
En réponse à un stimulus pro-inflammatoire (faisant notamment appel à IL1β et TNFα), notamment mais pas uniquement d'origine bactérienne, les granules de PCT peuvent être relargués par tous les types cellulaires.

Les taux sanguins de PCT sont donc d’autant plus élevés que l’infection est étendue, permettant un plus large recrutement cellulaire pour sa sécrétion. Enfin, le fait que la sécrétion fasse appel à un contingent de granules de stockage explique la grande précocité de ce marqueur, permettant de la longueur d’une étape de synthèse préalable à la sécrétion.

La PCT est donc particulièrement intéressante car sa production est spécifique de l'origine bactérienne, parasitaire ou fongique du syndrome inflammatoire (une infection virale, par contre, régule la production de PCT notamment via l’IFNγ) et est très précoce (augmentation mesurable en 3 à 6 heures après le démarrage de l’infection) : elle permet d’améliorer les performances médicales pour le diagnostic précoce de sepsis et la mise en place d’une thérapeutique adaptée. La procalcitonine est un marqueur biologique polyvalent permettant d' : aider au diagnostic étiologique d'une infection, aider à déterminer sa gravité, suivre son évolution et la réponse au traitement, adapter la durée d’un traitement antibiotique à chaque patient[1],[2],[3].

Induction et cinétique d'apparition

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Après une injection expérimentale d'endotoxine, la PCT est détectable très rapidement (dès la 3e heure dans le sérum ou plasma) avec un pic entre 6 et 12 heures. La production de PCT sérique suit de très près la production de cytokines pro-inflammatoires (Interleukine 6, TNF alpha). Le TNF semble être en effet un médiateur important dans le déclenchement de la production de PCT alors que l'IFN alpha, anti-viral, aurait un effet inhibiteur.

La demi-vie de la PCT est estimée à 24 h environ. Ainsi, la procalcitonine présente le rare avantage de décroître très rapidement après éradication du foyer infectieux, même si le contexte inflammatoire persiste. Elle décroît alors de 30 à 50 % du taux sérique de la PCT dans les 24 heures. Sa production persiste cependant si l'infection perdure, comme le montrent des injections répétées d'endotoxines.

La PCT sérique a été l'objet de nombreuses études d'évaluation clinique de fièvres d'origine bactérienne dans les domaines de la réanimation[1],[2],[4],[5],[6],[7],[8],[9],[10], de la médecine d'urgence[7],[11],[12],[13], de la médecine générale[7],[14],[15] ou de la pédiatrie (pour identifier les nouveau-nés suspects d'infection materno-fœtale qui n'ont pas besoin d'antibiotiques avec une VPN proche de 100 %[16], pour aider à la décision de pratiquer une cystographie rétrograde chez les enfants présentant une infection urinaire fébrile[17])[18].

Les seuils de significativité admis[19] sont :

  • 0,10 µg/l (en dessous duquel l'infection bactérienne est au maximum modérée, et au-dessus duquel il existe un doute sur une infection bactérienne évolutive et où un traitement antibiotique peut être discuté),
  • 0,50 µg/l (à partir duquel il existe dans la pratique un risque significatif de présenter un sepsis)
  • 2,00 µg/l (au-delà duquel l'infection bactérienne peut être considérée sévère)

Dans tous les cas, l'interprétation des valeurs doit se faire en fonction de la présentation clinique du sujet.

Intérêt

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Comparée aux autres marqueurs biologiques, et en complément d’un examen clinique rigoureux, la PCT est le marqueur le plus performant pour établir l’origine bactérienne d’un syndrome inflammatoire (bien qu'elle puisse également être sécrétée au cours d'une infection parasitaire ou fongique). La chute régulière des taux de PCT est le reflet d’un traitement antibiotique efficace[20]. C’est pourquoi le suivi d’une cinétique de PCT peut être utile à la surveillance et au pronostic des infections bactériennes sévères ainsi qu’à l’ajustement de la stratégie anti-infectieuse [1],[8]. Cela a été démontré dans de nombreuses indications cliniques comme dans la prise en charge des patients souffrant de sepsis ou choc septique[1],[5],[6],[7], plus particulièrement de pneumonie acquise sous ventilation mécanique (PAVM)[6], d'exacerbation de bronchopneumopathie chronique obstrusive (BPCO)[13],[21],[22] ou de pneumonie aiguë communautaire (PAC)[7],[22],[23],[24],[25]. La PCT peut également permettre de considérer l’hypothèse infectieuse concomitante chez les patients présentant un autre diagnostic primaire. Ainsi à l’admission aux urgences chez des patients souffrant d’insuffisance cardiaque pouvant présenter une pneumonie bactérienne (alors une PCT élevée permet d’identifier les patients pouvant bénéficier d’un traitement antibiotique[26]). Enfin, des taux faibles de PCT (<0,25 µg/l) chez des patients présentant des signes cliniques d’infection (PAC, infection urinaire) indiquent une faible probabilité de bactériémie, et donc une forte probabilité de négativité de toute hémoculture[11],[12],[27],[28].

Un rôle dans la limitation du recours aux antibiotiques

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Dans un contexte où le choix empirique des antibiotiques est inapproprié jusque dans 50 % des cas et les durées d’antibiothérapie souvent arbitraires, entrainant non seulement des effets indésirables mais favorisant également à terme l'émergence de bactéries multi résistantes (BMR), responsables d’une mortalité élevée, mieux gérer la question de l’initiation, la réévaluation de l’efficacité et la durée du traitement est devenu une priorité. Parmi plus de 2 500 publications sur ce marqueur, une dizaine d’études interventionnelles ont permis de mettre en évidence l’impact d’une stratégie guidée par les taux de PCT pour aider à la limitation du recours et de la durée des traitements antibiotiques, en réanimation[1],[2],[4],[7], en médecine de ville[7],[14], [15] et aux urgences[7],[13],[25],[29].

Notes et références

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  1. ↑ a b c d et e (en) Bouadma L, Luyt CE, Tubach F, Cracco C, Alvarez A, Schwebel C, Schortgen F, Lasocki S, Veber B, Dehoux M, Bernard M, Pasquet B, Regnier B, Brun-Buisson C, Chastre J et Wolff M. « Use of procalcitonin to reduce patients' exposure to antibiotics in intensive care units (PRORATA trial): a multicentre randomised controlled trial » Lancet 2010;375(9713):463-474 PMID 20097417
  2. ↑ a b et c (en) Heyland DK, Johnson AP, Reynolds SC, Muscedere J. « Procalcitonin for reduced antibiotic exposure in the critical care setting: a systematic review and an economic evaluation » Crit Care Med. 2011;39(7):1792-9. PMID 21358400 DOI 10.1097/CCM.0b013e3182120a5
  3. ↑ Site biomarqueursinfos.fr rubrique Procalcitonine Site d'information sur les actualités sur la PCT, les vidéos des dernières conférences.
  4. ↑ a et b (en) Rajender Agarwal et David N. Schwartz « Procalcitonin to Guide Duration of Antimicrobial Therapy in Intensive Care Units: A Systematic Review » Clinical Infectious Diseases 2011;53(4):379–387 PMID 21810753
  5. ↑ a et b (en) Hochreiter M, Kohler T, Schweiger AM, Keck FS, Bein B, von Spiegel T et Schroeder S. « Procalcitonin to guide duration of antibiotic therapy in intensive care patients: a randomized prospective controlled Trial » Crit Care 2009;13(3):R83. PMID 19493352
  6. ↑ a b et c (en) Schroeder S, Hochreiter M, Koehler T, Schweiger AM, Bein B, Keck FS et von Spiegel T. « Procalcitonin (PCT)-guided algorithm reduces length of antibiotic treatment in surgical intensive care patients with severe sepsis: results of a prospective randomized study » Langenbecks Arch Surg. 2009;394(2):221-6. PMID 19034493 DOI 10.1007/s00423-008-0432-1
  7. ↑ a b c d e f g et h (en) Philipp Schuetz, Victor Chiappa, Matthias Briel, Jeffrey L. Greenwald « Procalcitonin Algorithms for Antibiotic Therapy Decisions A Systematic Review of Randomized Controlled Trials and Recommendations for Clinical Algorithms » Arch Intern Med. 2011;171(15):1322-31. PMID 21824946
  8. ↑ a et b (en) Kopterides P, Siempos, II, Tsangaris I, Tsantes A and Armaganidis A. « Procalcitonin-guided algorithms of antibiotic therapy in the intensive care unit:a systematic review and metaanalysis of randomized controlled trials » Crit Care Med. 2010;38(11):2229-41. PMID 20729729
  9. ↑ (en) Uzzan B, Cohen R, Nicolas P, Cucherat M, Perret G-Y. « Procalcitonin as a diagnostic test for sepsis in critically ill adults and after surgery or trauma: a systematic review and meta-analysis » Crit Care Med. 2006;34(7):1996-2003. PMID 16715031
  10. ↑ (en) Simon L, Gauvin F, Amre DK, Saint-Louis P, Lacroix J. « Serum procalcitonin and C-reactive protein levels as markers of bacterial infection: a systematic review and meta-analysis » Clin Infect Dis. 2004;39(2):206-17. PMID 15307030
  11. ↑ a et b Werner C Albrich and Beat Mueller.Predicting bacteremia by procalcitonin levels in patients evaluated for sepsis in the emergency department Expert Rev. Anti Infect. Ther. 9(6), 653–656 (2011)
  12. ↑ a et b Stefan Riedel, Johan H. Melendez, Amanda T. An, Janet E. Rosenbaum and Jonathan M. Zenilman. Procalcitonin as a Marker for the Detection of Bacteremia and Sepsis in the Emergency Department. Am J Clin Pathol 2011;135:182-189
  13. ↑ a b et c Sofya Tokman, Philipp Schuetz and Stephen Bent.Procalcitonin-guided antibiotic therapy for chronic obstructive pulmonary disease exacerbations. Expert Rev. Anti Infect. Ther. 9(6), 727–735 (2011)
  14. ↑ a et b Briel M, Schuetz P, Mueller B, Young J, Schild U, Nusbaumer C, Periat P, Bucher HC and Christ-Crain M. Procalcitonin guided antibiotic use vs a standard approach for acute respiratory tract infections in primary care. Arch Intern Med 2008;168 (18): 2000-7; discussion 2007-8
  15. ↑ a et b Burkhardt O, Ewig S, Haagen U, Giersdorf S, Hartmann O, Wegscheider K, Hummers-Pradier E and Welte T. A simple procalcitonin-guided strategy results in safe reductions of antibiotic use in patients with symptoms of acute respiratory tract infections in primary care. Eur Respir J 2010
  16. ↑ Joram N, Muller JB, Denizot S, Orsonneau JL, Caillon J, Rozé JC, Gras-Le Guen C. Umbilical cord blood procalcitonin level in early neonatal infections: a 4-year university hospital cohort study. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2011 Aug;30(8):1005-13. Epub 2011 Feb 12
  17. ↑ Sandrine Leroy and Alain Gervaix. Procalcitonin: A Key Marker in Children with Urinary Tract Infection. Advances in Urology Volume 2011, Article ID 397618
  18. ↑ Site biomarqueursinfos.fr rubrique Généralités biochimiques Site d'information sur les actualités sur la PCT, les vidéos des dernières conférences.
  19. ↑ Centre Suisse de Contrôle de Qualité - Fiche technique 30 : Intérêt du dosage de la procalcitonine http://www.cscq.ch/SiteCSCQ/FichierPDF_FR/procalcitonine.pdf
  20. ↑ Pierre Emmanuel Charles, Claire Tinel, Saber Barbar, Serge Aho, Sébastien Prin, Jean Marc Doise, Nils Olivier Olsson, Bernard Blettery and Jean Pierre Quenot. Procalcitonin kinetics within the first days of sepsis: relationship with the appropriateness of antibiotic therapy and the outcome. Critical Care 2009, 13:R38 (doi:10.1186/cc7751)
  21. ↑ (en) Stolz D, Christ-Crain M, Bingisser R, Leuppi J, Miedinger D, Muller C, Huber P, Muller B et Tamm M. « Antibiotic Treatment of Exacerbations of COPD: A Randomized, Controlled Trial Comparing Procalcitonin-Guidance With Standard Therapy. » Chest 2007;131 (1): 9-19.
  22. ↑ a et b Schuetz P, Christ-Crain M, Thomann R, Falconnier C, Wolbers M, Widmer I, Neidert S, Fricker T, Blum C, Schild U, Regez K, Schoenenberger R, Henzen C, Bregenzer T, Hoess C, Krause M, Bucher HC, Zimmerli W and Mueller B. Effect of procalcitonin-based guidelines vs standard guidelines on antibiotic use in lower respiratory tract infections: the ProHOSP randomized controlled trial. Jama 2009;302 (10): 1059-66
  23. ↑ Christ-Crain M, Jaccard-Stolz D, Bingisser R et al. Effect of procalcitonin-guided treatment on antibiotic use and outcome in lower respiratory tract infections: cluster-randomised, single-blinded intervention trial. THE LANCET- Lancet 2004, 363(9409) : 600-607,20
  24. ↑ Christ-Crain M, Stolz D, Bingisser R, Muller C, Miedinger D, Huber PR, Zimmerli W, Harbarth S, Tamm M, Muller B. Procalcitonin Guidance of Antibiotic Therapy in Community acquired Pneumonia: A Randomized Trial. Am J Respir Crit Care Med. 2006 Jul 1;174(1):84-93
  25. ↑ a et b Schuetz P, Albrich W, Christ-Crain M, Chastre J and Mueller B. Procalcitonin for guidance of antibiotic therapy. Expert Rev Anti Infect Ther 2010;8 (5): 575-87
  26. ↑ Hartmann O, Landsberg J, Mueller C, Nowak R, Ponikowski P, Moeckel M, Hogan C, Wu A, Richards M, Filippatos G, Di Somma S, Anand I, Ng L, Neath S, Christenson R, McCord J, Morgenthaler N, Engineer R, Bergmann A, Anker S, Maisel A and Peacock F. Procalcitonin identifies acute heart failure biomarkers in patients with acute heart failure in need of antibiotic therapy: observational results from the BACH (Biomarkers in Acute Heart Failure) trial. Thorax 2009;64 (Suppl IV): A62
  27. ↑ Müller F, Christ-Crain M, Bregenzer T, Krause M, Zimmerli W, Mueller B, Schuetz P; ProHOSP Study Group. Procalcitonin levels predict bacteremia in patients with community-acquired pneumonia: a prospective cohort trial. Chest. 2010 Jul;138(1):121-9. Epub 2010 Mar 18.
  28. ↑ Site biomarqueursinfos.fr rubrique Procalcitonine et données cliniques Site d'information sur les actualités sur la PCT, les vidéos des dernières conférences.
  29. ↑ Site biomarqueursinfos.fr rubrique Procalcitonine et limitation du recours aux antibiotiques Site d'information sur les actualités sur la PCT, les vidéos des dernières conférences.

Voir aussi

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Articles connexes

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Lien externe

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