Cystatin C

Cystatin C
Cystatin C
nach PDB 1R4C

Vorhandene Strukturdaten: 1g96, 1r4c, 1tij

Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 120 aa; 13,26 kDa
Sekundär- bis Quartärstruktur Homodimer
Bezeichner
Gen-Name CST3
Externe IDs
Inhibitorklassifikation
MEROPS I25.004
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
Übergeordnetes Taxon Chordatiere
Orthologe
Mensch Maus
Entrez 1471 13010
Ensembl ENSG00000101439 ENSMUSG00000027447
UniProt P01034 Q3U5K7
Refseq (mRNA) NM_000099 NM_009976
Refseq (Protein) NP_000090 NP_034106
Genlocus Chr 20: 23.56 – 23.57 Mb Chr 2: 148.56 – 148.57 Mb
PubMed-Suche 1471 13010

Cystatin C (abgekürzt: CysC) ist ein körpereigenes Protein, das in der Nierendiagnostik zur Abschätzung der der Clearance beziehungsweise der glomerulären Filtrationsrate (GFR) verwendet wird. Dieser Proteasehemmer gilt als „Marker zur Bestimmung der glomerulären Filtrationsrate.“

Die Serum-Normalwerte beim Menschen liegen für beide Geschlechter zwischen 0,53 und 0,95 mg/l. Gerd Harald Herold gibt ähnlich einen Referenzbereich von 0,50 bis 0,96 mg/l für das Serum-Cystatin C an. Erhöhte Werte finden sich bei eingeschränkter glomerulärer Filtrationsrate (GFR), also bei der Niereninsuffizienz.

Cystatin C ist Mitglied der Cystatin-Familie der Cysteinproteasen-Inhibitoren. Cystatin C wird von den meisten kernhaltigen Zellen in relativ konstanter Rate produziert; die Produktion scheint auch bei entzündlichen Prozessen und anderen pathologischen Zuständen gleich zu bleiben. Seltene Mutationen im CST3-Gen können eine erbliche Amyloidose und eine Makuladegeneration verursachen.

Cystatin C wird in der Niere filtriert, wahrscheinlich auch tubulär sezerniert, zu 99 % im proximalen Tubulus reabsorbiert und dann (noch im Tubulus) abgebaut. Nur geringste Mengen von nicht verstoffwechseltem Cystatin C werden im Urin ausgeschieden.

Klinische Anwendung

Ungeklärt ist, inwieweit Faktoren außer der GFR die Cystatin-C-Plasmakonzentration beeinflussen. Bei Menschen mit chronischer Nierenerkrankung, bei Senioren, bei Kindern und bei Patienten mit neuromuskulären Erkrankungen weicht der Plasmaspiegel eher von den Normalwerten ab.

Ebenso steht noch keine mathematische Cystatin-C-basierte Formel zur Verfügung, die die GFR genauer abschätzt als die bestehenden Kreatinin-basierten GFR-Schätzformeln. Kombinationen aus der Messung und Verrechnung von Cystatin C und Kreatinin haben bei Nierenkranken eine höhere Sensitivität erzielt als die bestehenden Methoden.

Physiologie

Cystatin C ist ein kleines, nicht glykosyliertes Protein (13 kDa, 122 Aminosäuren) aus der Familie der Cystein-Proteinase-Inhibitoren (Cystein-Protease-Inhibitoren). Cystatin C wird in einer konstanten Rate von allen kernhaltigen Körperzellen produziert. Aufgrund seiner geringen Größe und wegen eines basischen isoelektrischen Punktes (pI≈9,0) wird Cystatin C im Glomerulum frei filtriert. Im Tubulus wird Cystatin C nicht sezerniert. Es wird zu über 99 % durch die Tubulusepithelzellen rückresorbiert, gelangt aber nicht in den Blutkreislauf zurück, da es von den Tubuluszellen abgebaut wird. Cystatin C wird in den proximalen Tubuluszellen weitgehend katabolisiert.

Die Konzentration von Cystatin C im Urin ist deshalb sehr gering, eine Berechnung der Cystatin-C-Clearance über Sammelurin ist deshalb nicht möglich, aber auch nicht erforderlich.

Da Cystatin C konstant gebildet, in der Niere frei filtriert wird, nicht tubulär sezerniert wird und nach Filtration nicht in die Blutzirkulation zurückkehrt, ist es ein besserer Filtrationsmarker als Kreatinin oder Harnstoff, insbesondere bei leichter Nierenfunktionseinschränkung, vermehrter Muskelmasse oder akutem Nierenversagen.

Es gibt zahlreiche GFR-Schätzformeln, in denen nach Cystatin C gefragt wird; die einfachste lautet GFR = 80/CysC.

Bewertung

Erhöhte Werte von Cystatin C findet man bei der filtrativen Niereninsuffizienz, bei einer Hyperthyreose, bei Rauchern und bei einigen Autoimmunkrankheiten. Erniedrigte Werte sieht man bei einer Hypothyreose.

Höhere Werte findet man bei Männern, bei größerem Gewicht, bei größerer Körperlänge, bei höherer fettfreier Körpermasse und bei fortgeschrittenem Alter. Cystatin C wird außerdem vom CRP und von Überfunktion und Unterfunktion der Schilddrüse und von Diabetes mellitus beeinflusst. Patienten mit hämatologischen Erkrankungen mit hohem Zellumsatz haben mitunter ein hohes Cystatin C ohne Nierenfunktionseinschränkung.

Geschichte

Das Protein wurde ursprünglich als γ-Trace bezeichnet. Gamma ist wie C der dritte Buchstabe im griechischen und im lateinischen Alphabet. 1984 schlugen Allan J. Barrett, M. Elisabeth Davies und Anders Grubb die Bezeichnung Cystatin C vor. Der Buchstabe C sollte die strukturellen und funktionellen Ähnlichkeiten mit den bereits bekannten Säugerproteinen Cystatin A und Cystatin B zum Ausdruck bringen. Darüber hinaus gibt es noch weitere Cystatine (D, E, F…).

„Die nephrologischen Fachgesellschaften haben bis vor Kurzem Cystatin C nicht empfohlen. Inzwischen empfiehlt KDIGO den Einsatz von Cystatin-Schätzformeln, wenn Zweifel an kreatininbasierten Ergebnissen bestehen.“

„In jüngster Zeit erhält der Filtrationsmarker Cystatin C wachsende Bedeutung, unter anderem weil Cystatin C im Gegensatz zu Kreatinin nicht von der Muskelmasse abhängt. 2012 wurden insgesamt fünf neue GFR-Schätzformeln publiziert, von denen vier als endogene Marker entweder ausschließlich Cystatin C oder Cystatin C in Kombination mit Kreatinin enthalten.“

Einzelnachweise

  1. ↑ Pschyrembel – Klinisches Wörterbuch. 270. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2026, ISBN 978-3-11-131898-1, S. 321 f.
  2. ↑ Pschyrembel – Klinisches Wörterbuch. 270. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2026, ISBN 978-3-11-131898-1, S. 346 f.
  3. ↑ Duden: Wörterbuch medizinischer Fachbegriffe. 10. Auflage. Dudenverlag, Berlin 2021, ISBN 978-3-411-04837-3, S. 221.
  4. ↑ Gerd Harald Herold: Innere Medizin 2026. Selbstverlag, Köln 2026, ISBN 978-3-9821166-5-5, S. 969.
  5. ↑ Analog gibt Wolfgang Piper einen Normalbereich bis 0,96 mg/l an. Quelle: Wolfgang Piper: Innere Medizin. Springer-Lehrbuch, Springer-Verlag, Heidelberg 2007, ISBN 978-3-540-33725-6, S. 292 f.
  6. 1 2 Lesley A. Stevens, Shani Shastri, Andrew Simon Levey: Assessment of Renal Function. In: Jürgen Floege, Richard J. Johnson, John Feehally: Comprehensive Clinical Nephrology. 4. Auflage, St. Louis 2010, S. 36 f.
  7. ↑ David B. Mount: Azotämie und Störungen der Harnausscheidung. In: Norbert Suttorp, Martin Möckel, Britta Siegmund, Manfred Dietel (Hrsg.): Tinsley Randolph Harrison: Harrisons Innere Medizin. 20. Auflage, ABW Wissenschaftsverlag, Georg Thieme Verlag, Berlin 2020, Band 1, Kapitel 48, ISBN 978-3-13-243524-7, S. 356–363, doi:10.1055/b000000107.
  8. ↑ Marijn Speeckaert, Joris Delanghe: Assessment of renal function. In: Neil Turner, Norbert Lameire, David J. Goldsmith, Christopher G. Winearls, Jonathan Himmelfarb, Giuseppe Remuzzi: Oxford Textbook of Clinical Nephrology. 4. Auflage, 1. Band, Oxford University Press, Oxford 2016, ISBN 978-0-19-870858-2, Kapitel 7, S. 44–61, Zitat S. 50.
  9. ↑ Alessandra Calábria Baxmann, Marion Souza Ahmed, Natália Cristina Marques, Viviane Barcellos Menon, Aparecido Bernardo Pereira, Gianna Mastroianni Kirsztajn, Ita Pfeferman Heilberg: Influence of Muscle Mass and Physical Activity on Serum and Urinary Creatinine and Serum Cystatin C. In: Clinical Journal of the American Society of Nephrology. Nr. 3, 2008, S. 348–354 (cjasn.asnjournals.org).
  10. ↑ Michele Mussap, Mario Plebani: Biochemistry and clinical role of human cystatin C. In: Critical Reviews in Clinical Laboratory Sciences. Nr. 41(5-6), 2004, S. 467–550, PMID 15603510.
  11. ↑ Omar F. Laterza, Christopher P. Price, Mitchell G. Scott: Cystatin C: An Improved Estimator of Glomerular Filtration Rate? In: Clinical Chemistry. Nr. 48, 2002, S. 699–707 (clinchem.org Abstract).
  12. ↑ Willibald Pschyrembel: Klinisches Wörterbuch, 267. Auflage. Walter de Gruyter Verlag, Berlin / Boston 2017, ISBN 978-3-11-049497-6, S. 343.; analog: 268. Auflage. De Gruyter, Berlin / Boston 2020, ISBN 978-3-11-068325-7, S. 315.
  13. ↑ Pschyrembel – Klinisches Wörterbuch. 270. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2026, ISBN 978-3-11-131898-1, S. 347.
  14. ↑ Joachim Böhler: Beurteilung der Nierenfunktion und diagnostische Maßnahmen bei Nierenerkrankungen. In: Ulrich Kuhlmann, Joachim Böhler, Friedrich C. Luft, Mark Dominik Alscher, Ulrich Kunzendorf (Hrsg.): Nephrologie. 6. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart / New York 2015, ISBN 978-3-13-700206-2, S. 29–69, Zitat S. 37.
  15. ↑ Allan J. Barrett, M. Elisabeth Davies, Anders Grubb: The place of human gamma-trace (cystatin C) amongst the cysteine proteinase inhibitors. In: Biochemical and Biophysical Research Communications. Band 120, Nummer 2, 1984, S. 631–636, doi:10.1016/0006-291X(84)91302-0, PMID 6203523.
  16. ↑ Joachim Böhler: Beurteilung der Nierenfunktion und diagnostische Maßnahmen bei Nierenerkrankungen. In: Ulrich Kuhlmann, Joachim Böhler, Friedrich C. Luft, Mark Dominik Alscher, Ulrich Kunzendorf (Hrsg.): Nephrologie. 6. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart / New York 2015, ISBN 978-3-13-700206-2, S. 29–69, Zitat S. 37.
  17. ↑ KDIGO: KDIGO 2012: Clinical practise guideline for the evaluation and management of chronic kidney disease. In: Kidney International Supplement 2013, Nummer 3, S. 1–150.
  18. ↑ Elke Schäffner: GFR-Schätzung. In: Mark Dominik Alscher: Referenz Nephrologie. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2019, ISBN 978-3-13-240001-6, S. 48–51, Zitat S. 48. DOI:10.1055/b-0039-171076.