Creatinin huyết thanh thường được sử dụng để đánh giá chức năng thận trong chẩn đoán và quản lý bệnh suy thận mạn. Tuy nhiên, xét nghiệm creatin huyết thanh có thể không chính xác trong suy thận giai đoạn sớm, đặc biệt ở bệnh nhân có khối lượng cơ thấp.

Hiện nay, cystatin C là một protein ức chế protease không bị phụ thuộc vào khối lượng cơ, đang được sử dụng chủ yếu như một dấu ấn sinh học của chức năng thận. Việc sử dụng cystatin C kết hợp với creatinin có thể làm tăng khả năng chẩn đoán bệnh thận giai đoạn cuối và tiên lượng nguy cơ tử vong. Cystatin C giúp đánh giá giai đoạn suy thận và xếp loại nguy cơ mắc bệnh thận mạn tốt hơn creatinin [3].

Cystatin C cũng được sử dụng trong dự đoán bệnh tim mạch mới khởi phát hoặc tình trạng xấu đi của bệnh tim mạch [9].

Cystatin C cũng còn được sử dụng trong chẩn đoán và theo dõi các rối loạn của não dạng bột (amyloid) - một type đặc biệt của sự lắng đọng protein - như bệnh Alzheimer [1].

1. Sinh học của Cystatin C

Một siêu họ (superfamily) của cystatin gồm các protein chứa nhiều chuỗi giống cystatin, trong đó một số có hoạt tính ức chế ​​ protease và một số khác không có hoạt tính này. Ba họ chất ức chế protease trong siêu họ này là cystatin type 1, cystatin type 2 và kininogen. Gen CST3 là một thành viên của họ gen cystatin, khu trú trên nhiễm sắc thể thứ 20, mã hóa cho cystatin C là các protein ức chế protease ngoại bào có số lượng lớn nhất trong số các cysteine protease.

Cystatin C là một proten kiềm, gồm 120 gốc acid amin, không glycosyl hóa, có điểm đẳng điện ở pH 9,3, được tìm thấy ở hầu như tất cả các mô và dịch cơ thể. Cấu trúc của cystatin C gồm một chuỗi xoắn alpha ngắn và một chuỗi xoắn alpha dài nằm trên một bản beta chứa năm sợi lớn đối song song (xin xem hình 1)

Hình 1. Cấu trúc phân tử cystatin C: chuỗi xoắn alpha ngắn chuỗi xoắn alpha dài (màu xanh) và 5 sợi beta đối song song (màu đỏ).

Cystatin C là một protein ức chế mạnh của các proteinase của lysosome và là một trong các chất ức chế ngoại bào quan trọng nhất trong số các cystein protease, có tác dụng ức chế sự thủy phân các protein ngoại bào.

2. Chỉ định: xét nghiệm cystatin C được chỉ định trong các trường hợp:

- Cystatin C là một dấu ấn sớm và nhạy đối với bệnh thận mạn (chronic kidney disease: CKD), có thể được chỉ định khi một người bị bệnh hoặc nghi bị bệnh mà có thể ảnh hưởng đến chức năng thận và làm giảm độ lọc cầu thận (glomerular filtration rate: GFR). Nó có thể được chỉ định khi bác sĩ chưa hài lòng với các kết quả của các xét nghiệm khác (như creatinine hoặc độ thanh thải creatinin) hoặc muốn kiểm tra các rối loạn chức năng thận sớm, đặc biệt là ở người cao tuổi, đái tháo đường, cao huyết áp, …, hoặc muốn theo dõi suy thận theo thời gian [7].

- Cystatin C cũng được chỉ định kết hợp với creatinin huyết thanh và độ lọc cầu thận (GFR) để đánh giá về nguy cơ của bệnh thận giai đoạn cuối, rối loạn chức năng tim mạch, suy tim và nguy cơ tử vong [9].

- Nghi ngờ bệnh nhân bị vữa xơ động mạch và các tổn thương phình mạch của động mạch chủ [6].

- Bệnh nhân bị ghi ngờ có rối loạn chức năng hệ thần kinh [1].

3. Ý nghĩa lâm sàng:

Bình thường, mức độ cystatin C huyết thanh ở trẻ sinh cao, giảm dần cho đến 1 tuổi rồi tương đối ổn định ở tuổi trưởng thành, sau đó tăng trở lại khi ngoài 50 tuổi.

Mức độ cystatin C trong huyết thanh ở người khỏe mạnh lứa tuổi trưởng thành là 0,52 - 0,98 mg/ L, ở phụ nữ là 0,52-0,90 mg / L và ở nam giới là 0,56-0,98 mg/ L [2], ở người dưới 50 tuổi là 0,53- 0,92 mg/ L và ở người trên 50 tuổi là 0,58-1,02 mg/ L [4].

Khác với creatinin, cystatin C được tái hấp thu sau khi được lọc qua cầu thận nhưng lại được chuyển hóa hết thành các acid amin ở thận nên nó không có trong nước tiểu.

3.1. Mức độ cystatin C huyết thanh được sử dụng để đánh giá chức năng thận

Độ lọc cầu thận (GFR) là một dấu ấn tốt để đánh giá chức năng của thận nhưng ít được sử dụng vì cách đo phức tạp, đắt tiền, tốn thời gian và đôi khi gây tác dụng phụ.

Còn creatinine huyết thanh thường được sử dụng để đánh giá chức năng thận nhưng ít chính xác khi mới suy thận, khối lượng cơ của cơ thể thấp và bị phụ thuộc vào lượng protein chế độ ăn.

Trong khi đó, cystatin C là một protein có khối lượng phân tử thấp (13,3 kDa), được tách khỏi máu nhờ sự lọc của cầu thận. Mức độ cystatin C không bị phụ thuộc vào khối lượng cơ của cơ thể và vào lượng protein chế độ ăn Nếu chức năng thận và độ lọc cầu thận giảm, mức độ cystatin C trong máu sẽ tăng. Vì vậy, mức độ cystatin C là một xét nghiệm chính xác hơn cho chức năng thận so với mức độ creatinine huyết thanh [3]. Mức độ cystatin C huyết thanh có thể cho phép dự đoán nguy cơ phát triển bệnh thận mạn, do đó có vai trò báo hiệu một rối loạn chức năng thận ở giai đoạn tiền lâm sàng (preclinical) [7]. Mức độ cystatin C huyết thanh còn có thể là một dấu hiệu của chức năng thận giúp điều chỉnh liều lượng thuốc.

3.2. Cystatin C huyết thanh được sử dụng để đánh giá bệnh tim mạch và nguy cơ tử vong

Rối loạn chức năng thận có thể làm tăng nguy cơ tử vong và bệnh tim mạch [8]. Một số nghiên cứu cho thấy mức độ tăng của cystatin C có liên quan đến nguy cơ tử vong, đến một số loại bệnh tim mạch như nhồi máu cơ tim, đột quỵ, suy tim, bệnh động mạch ngoại biên và hội chứng chuyển hóa và sự lão hóa. Một số nghiên cứu cũng cho thấy việc sử dụng cystatin C để đánh giá chức năng thận trong trong các bệnh này tốt hơn so với creatinine huyết thanh hoặc mức lọc cầu thận GFR đo bằng creatinine nội sinh [9].

3.3. Cystatin C huyết thanh được sử dụng để chẩn đoán rối loạn chức năng hệ thần kinh:

Các đột biến ở gen cystatin 3 chịu trách nhiệm cho bệnh thoái hóa dạng bột di truyền của mạch máu não, một tình trạng dẫn đến xuất huyết não, đột quỵ và mất trí nhớ. Cystatin C cũng có thể gắn vào dạng bột β, làm giảm sự tổng hợp và lắng đọng của nó, từ đó dẫn tới bệnh Alzheimer. Một số bằng chứng cũng ủng hộ là vai trò của CST3 như một gen nhạy cảm đối với bệnh Alzheimer: mức độ cystatin C huyết thanh tăng trong bệnh Alzheimer [1].

3.4. Sự thay đổi mức độ cystatin C trong huyết thanh và ở mô trong một số bệnh khác

Mức độ cystatin C huyết thanh giảm trong vữa xơ động mạch và các tổn thương phình mạch của động mạch chủ [6]. Sự phá vỡ các phần của thành mạch trong các bệnh này được cho là kết quả của sự mất cân bằng giữa proteinases: các cysteine metalloproteinase của chất nền (matrix) tăng và chất ức chế của chúng như cystatin C giảm.

Ngoài ra, mức độ cystatin C huyết thanh tăng phụ thuộc tuổi ở các bệnh nhân cao tuổi bị ung thư phổi thể hiện sự suy giảm chức năng thận, điều này liên quan trực tiếp với những biến chứng do sử dụng thuốc trong điều trị ung thư [5].

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Chuo LJ, Sheu WH, Pai MC, Kuo YM. Genotype and plasma concentration of cystatin C in patients with late-onset Alzheimer disease. Dement Geriatr Cogn Disord 2007; 23 (4): 251-257.

2. Croda-Todd MT, Soto-Montano XJ, Hernández-Cancino PA, Juárez-Aguilar E. Adult cystatin C reference intervals detemined by nephelometric immunoassay. Clin Biochem 2007; 40 (13-14): 1084-1087.

3. Dharnidharka VR, Kwon C, Stevens G. Serum cystatin C is superior to serum creatinine as a marker of kidney function: a meta-analysis. Am J Kidney Dis 2002; 40(2): 221–226.

4. Finney H, Newman DJ, Price CP. Adult reference ranges for serum cystatin C, creatinine and predicted creatinine clearance. Ann Clin Biochem 2000; 37(1): 49-59.

5. Ohara G, Miyazaki K, Kurishima K, et al. Serum levels of cystatin C in elderly lung cancer patients. Oncol Lett 2012; 3(2): 303-306.

6. Shi GP, Sukhova GK, Grubb A et al. Cystatin C deficiency in human atherosclerosis and aortic aneurysms. J Clin Invest 1999; 104(9): 1191-1197.

7. Shlipak MG, Katz R, Sarnak MJ et al. Cystatine C and prognosis for cardiovascular and kidney outcomes in elderly persons without chronic kidney disease. Annals of Internal Medicine 2006; 145(4): 237-246.

8. Tonelli M, Wiebe N, Culleton B et al. Chronic kidney disease and mortality risk: a systematic review. J Am Soc Nephrol 2006; 17(7): 2034-2047.

9. Zethelius B, Berglund L, Sundström J et al. Use of multiple biomarkers to improve the prediction of death from cardiovascular causes. N Engl J Med 2008; 358(20): 2107-2116.