Diagnostika sepse


Diagnostics of sepsis

Sepsis is a serious high mortality disease. As regards pathophysiology, it is a systemic inflammatory response to infection. Its timely diagnosis strongly influences mortality. The identification of biomarkers is used for diagnosing, monitoring, and prognosis in septic patients. The methods for their measurement cover a range of disciplines such as clinical biochemistry, haematology, immunology, and clinical microbiology. The most frequently used sepsis markers in routine clinical diagnostics are C-reactive protein and procalcitonin. The detection of selected cytokines, mediators, and surface markers in immunocompetent cells gives us further chance for improvement of this diagnostics. The methods of calculating gene expression represent a technology with a potential for the discovery of new biomarkers which would improve both diagnostics and therapy in the sense of personalized medicine.

Key words:
sepsis, diagnostics, biomarkers, tailored therapy, genomics, proteomics.


Autoři: Miroslav Průcha 1;  Martin Matějovič 2;  Lenka Sedláčková 1
Působiště autorů: Oddělení klinické biochemie, hematologie a imunologie, Nemocnice Na Homolce, Praha 1;  Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Plzni, I. interní klinika FN 2
Vyšlo v časopise: Čas. Lék. čes. 2011; 150: 283-288
Kategorie: Přehledový článek

Souhrn

Sepse je závažné onemocnění s vysokou mortalitou. Po stránce patofyziologie sepse znamená systémovou zánětlivou reakci na infekci. Včasná diagnostika sepse významným způsobem ovlivňuje její mortalitu. Stanovení biomarkerů používáme k diagnostice, monitorování a prognóze u pacientů se sepsí. K jejich měření využíváme metody pokrývající spektrum klinické biochemie, hematologie, imunologie a lékařské mikrobiologie. C reaktivní protein a prokalcitonin jsou nejvíce používané markery sepse v rutinní klinické diagnostice. Stanovení vybraných cytokinů, mediátorů, povrchových znaků na imunokompetentních buňkách přináší další možnosti, jak tuto diagnostiku zlepšit. Metody genové exprese představují technologii s potencionálem objevu nových biomarkerů, které umožní lepší diagnostiku s dopadem na terapii ve smyslu personalizované mediciny.

Klíčová slova:
sepse, diagnostika, biomarkery,personalizovaná medicína, genomika, proteomika.

Úvod

Sepse představuje závažný medicínský a ekonomický problém. Sepse není jasně nozologicky definované onemocnění, je to komplex klinických syndromů s různým klinickým obrazem. Po stránce patofyziologické sepse znamená systémovou zánětlivou reakci organismu na infekci, kterou charakterizuje interakce mezi nemocným a infekčním agens. Její diagnostika stále představuje nedořešený problém se zásadním vlivem na konečný klinický výsledek. V následujícím přehledu jsou prezentovány tradiční i nové metody diagnostiky sepse, které doplňují klasické mikrobiologické vyšetření. 

Definice sepse

Jedním z důležitých mezníků v chápání etiopatogeneze sepse byla konsenzuální konference v roce 1991 s definováním pojmů: syndrom systémové zánětlivé odpovědi (SIRS), sepse, těžká sepse, septický šok, bakteriémie (1). Do té doby totiž neexistovala shoda v definici těchto stavů, proto se klinické studie obtížně vymezovaly ve vztahu k jednotlivým klinickým jednotkám. Zásadním přelomem byla změna hodnocení odpovědi pacienta na podněty infekčního i neinfekčního charakteru. Konkrétním vyjádřením byla definice syndromu systémové zánětlivé odpovědi – SIRS. Představovala nové chápání interakcí pro- a protizánětlivých mechanismů a mediátorů uplatňujících se v rámci odpovědi makroorganismu na infekci, trauma, závažný operační zákrok. 

ACCP/SCCM konsenzuální konference (ACCP 1992)

Syndrom systémové zánětlivé odpovědi – Systemic Inflammatory Response Syndrome (SIRS)

Systémová zánětlivá odpověď na široké spektrum těžkých klinických postižení, manifestující se dvěma nebo více následujícími podmínkami:

  1. teplota > 38 °C nebo < 36 °C
  2. tepová frekvence > 90/min
  3. respirační frekvence > 20 /min nebo PaCO2 < 32 mm Hg
  4. počet leukocytů > 12 000/mm3, < 4000/mm3 nebo > 10 % nezralých forem

Sepse

Systémová zánětlivá odpovědˇ na infekci. Je vyžadována přítomnost nejméně dvou kritérií SIRS a přítomnost infekce.

Těžká sepse

Sepse s hypotenzí, hypoperfuzí nebo orgánovou dysfunkcí.

Septický šok

Sepsí navozená hypotenze přes adekvátní léčbu infuzní terapií s přítomností abnormalit v perfuzi orgánů.

Skupiny pacientů definované podle konsensu z roku 1991 byly velice heterogenní a této heterogennosti se mimo jiné přičítal vliv na špatné klinické výsledky s použitím imunomodulační terapie. Proto byly v roce 2001 přijaty nově upravené definice infekce, sepse, těžké sepse a septického šoku (2) (tab. 1).

Definice zohlednily klinickou symptomatologii infekce v rozšířené podobě ve srovnání s předchozími kritérii (tab. 2). V laboratorní diagnostice se východiskem staly metodologie s detekcí nových biomarkerů, jako je např. prokalcitonin, cytokiny, genetické polymorfismy atd.

Byl navržen tzv. PIRO koncept, kde „P“ = Predisposition, „I“ = Infection, „R“ = Response a „O“ = Organ dysfunction (2). Cílem bylo zpřesnění diagnózy a stanovení závažnosti stavu, jak je tomu například u onkologicky nemocných a používaného TNM systému.

Sepse je klinický syndrom, jehož diagnostika zohledňuje společný klinický a laboratorní přístup v míře, která není u jiných nosologických jednotek obvyklá. Vysoká mortalita u sepse je mimo jiné dokladem toho, jak včasná laboratorní diagnostika sepse dosud nezvládá svou roli. Nedávné studie prokázaly, že každá hodina prodlení v diagnostice sepse znamená vyšší mortalitu pacientů a nesprávně (ve smyslu včasnosti a adekvátnosti) nasazená antibiotická terapie u pacientů se septickým šokem zásadním způsobem zhoršuje prognózu nemocných (3, 4). Situace je komplikovanější v tom, že u sepse „nediagnostikujeme“ pouze stav pacienta, ale potřebujeme také diagnostikovat kauzální infekční agens, resp. jeho citlivost k antibiotikům. Pomineme-li tedy klinickou diagnostiku sepse, laboratorní diagnostika je komplexem vyšetření s extrémními požadavky na rychlost provedených vyšetření. Bed-side monitoring vybraných parametrů je již rutinní součástí laboratorní diagnostiky u kriticky nemocných, přičemž senzitivita a specificita použitých metod se vyrovná klasickým metodám, jako je ELISA nebo nefelometrické měření (5). Naneštěstí ve své naprosté většině to nejsou parametry s dostatečnou specificitou pro sepsi.

Laboratorní diagnostika sepse představuje soubor parametrů, které překrývají jednotlivé obory – klinickou biochemii, hematologii, imunologii, mikrobiologii, molekulární biologii. Dia­gnostikovat infekci znamená mj. identifikovat ložisko, izolovat kauzální mikroorganismus a zjistit jeho citlivost. Kromě toho nás ale zajímá také závažnost klinického stavu pacienta, která je vyjádřena zánětlivou odpovědí. Z klinické praxe známe dva „klinické fenotypy“ pacienta. První s klinickým obrazem sepse, jasnou identifikací infekčního ložiska a izolací patogenního agens. Pacient adekvátně reaguje na terapii, kde je základním stavebním kamenem včasná a cílená antibiotická terapie, tekutinová resuscitace a případná chirurgická eradikace ložiska infekce. V tomto případě se diagnostika sepse odehrává na úrovni standardních diagnostických postupů, kdy využíváme parametry rutinně dosažitelné (C-reaktivní protein, prokalcitonin, krevní obraz (KO) s diferenciálním rozpočtem, mikrobiologické vyšetření). Druhý typ pacienta je charakterizován opět klinickým fenotypem sepse, kdy ale nejsme schopni identifikovat ložisko a zjistit etiologické agens nebo pacient nedostatečně reaguje na standardní terapii. Tady se panel diagnostických vyšetření může rozšířit o vyšetření, která zjišťují ak­tuální stav imunitního systému kriticky nemocného, a to jak parametry humorální, tak buněčné imunity (koncentrace imunoglobulinů, stanovení exprese HLA-DR na monocytech, produkce cytokinů ex vivo).

Existují stovky biomarkerů, které jsou potencionálními kandidáty pro dia­gnostiku a prognózu u pacientů v sepsi (6) (tab. 3). Základními požadovanými charakteristikami těchto bio­markerů je vysoká senzitivita, specificita, možnost okamžitého, eventuálně „bed side“ stanovení a finanční dostupnost.

Jen jejich zlomek se však dostal do rutinní klinické praxe. Je to způsobeno tím, že spíše než markerem sepse jsou výrazem dysfunkce jednotlivých orgánů nebo systémů, ke které u sepse dochází. Laboratorní diagnostika sepse je tedy mozaikou různých technologických a metodologických přístupů s následnou integrací s klinickým obrazem pacienta. Cílem je včasnější a spolehlivější diagnostika sepse, která povede k rychlejší a účinnější terapii těchto nemocných.

U pacientů se syndromem systémové zánětlivé odpovědi, resp. sepse hledáme odpověď na otázky: 1. zda je zánět infekčního nebo neinfekčního původu; 2. jestli nám stanovený biomarker umožnuje stanovit prognózu pacienta; 3. zda biomarker ovlivní terapii a/nebo informuje o úspěšnosti léčby. V následujícím přehledu uvádíme biomarkery, které se dostaly do rutinního klinického použití. 

C-reaktivní protein a prokalcitonin

C-reaktivní protein (CRP) je archetyp proteinu akutní fáze objevený v roce 1930 Tillletem a Francisem u pacientů s pneumokokovou pneumonií, jejichž séra precipitovala somatickou C-polysacharidovou frakci pneumokoků. C-reaktivní protein je produkován játry s maximem produkce 24–38 hodin po zánětlivém podnětu. Na jaterních tkáňových kulturách bylo prokázáno, že mohutným induktorem m-RNA CRP je IL-6. IL-1 nepůsobí aktivně sám, ale v synergii s IL-6. CRP váže gram-pozitivní a gram-negativní bakterie, stimuluje jejich adhezi a na komplementu závislou fagocytózu leukocyty. Souhrnně se dá říci, že hlavní funkcí CRP je vazba cizorodých struktur endo- i exogenního původu (alterované membrány, buněčná debris, bakterie, parazité) a touto vazbou startuje obranné mechanismy makroorganismu – adherenci a modulaci fagocytujících buněk, aktivaci komplementového systému, stimulaci opsonizace a fagocytózy.

V posledních letech se vedle CRP v klinické praxi velice významným způsobem uplatňuje další protein – prokalcitonin. Prokalcitonin (PCT) je protein o sekvenci 116 aminokyselin a jde o prohormon kalcitoninu. Za fyziologických podmínek je kalcitonin secernován C-buňkami štítné žlázy, kde je tvořen právě ze svého prekurzoru – prokalcitoninu. Dochází k tomu při specifické intracelulární proteolýze, kdy z prekurzorového peptidu – preprokalcitoninu složeného ze 141 aminokyselin (AK) vzniká N-terminální oblast PCT (57 AK), kalcitonin (32 AK) a katakalcin (21 AK). Hlavním producentem PCT jsou makrofágy a monocytární buňky různých orgánů, zejména jater. Experimentální modely infekce prokázaly syntézu PCT dalšími testovanými tkáněmi, resp. orgány včetně adipocytů (7–9). Při pokusech na dobrovolnících bylo zjištěno, že syntéza PCT po injekci bakteriálního endotoxinu je v plazmě zjistitelná již po 2–3 hodinách. Jeho koncentrace pak stoupá a maximální koncentrace dosahuje během 12–48 hodin. Koncentrace indukovaného PCT u sepse kolísá v rozmezí desítek až stovek ng/ml. Tento plazmatický PCT není konvertován do formy aktivního kalcitoninu a je velmi stabilní. Cesta eliminace PCT z organismu není dosud známa. Pravděpodobně jako jiné plazmatické proteiny bude PCT odbouráván proteolýzou. Klinická data od pacientů s těžkým poškozením ledvin neprokázala akumulaci PCT v organismu, což svědčí pro okrajovou roli ledvin při jeho eliminaci. U virových infekcí je vzestup koncentrace PCT minimální. Je to způsobeno produkcí interferonu-alfa u virových infekcí, který inhibuje syntézu TNF-α. Ten je nezbytný pro produkci PCT v tkáních.

Během posledních let byly publikovány desítky studií, které srovnávaly užitečnost stanovení C-reaktivního proteinu a prokalcitoninu v diferenciální diagnostice infekčního a neinfekčního zánětu. Metaanalýzy prokázaly vyšší specificitu a senzitivitu prokalcitoninu ve srovnání s C-reaktivním pro­teinem, na druhé straně ani prokalcitonin nesplňuje úlohu ideál­ního biomarkeru pro diagnostiku sepse (10–13). Většina studií prokázala, že PCT je lepším prediktorem infekční etiologie systémového zánětu ve srovnání s CRP a cytokiny (14, 15). Na druhé straně víme, že jeho senzitivita není dostatečná u pacientů s abscesem, u invazivních myotických infekcí nebo u pacientů s tuberkulózou (16–18).

V této souvislosti je nutné zmínit a neplatí to jen pro prokalcitonin, zásadní důležitost „cílových skupin“ pacientů. U zdravých je koncentrace prokalcitoninu menší než 0,05 ng/ml. Pro diagnózu sepse je výrobcem uváděna spodní hranice referenčního rozmezí 0,5 ng/ml. V jednotlivých studiích byla ale většinou zjištěna hodnota vyšší – 0,6–3 ng/ml (19–21). Hodnoty v rozmezí 0,5–2 ng/ml jsou však zvýšeny nejen u pacientů se sepsí, ale také u pacientů po chirurgických zákrocích, u pacientů s floridním autoimunitním onemocněním (22–24). Z hlediska praktického hodnocení je rovněž významná negativní prediktivní hodnota prokalcitoninu. Pokud je PCT menší než 0,2 ng/ml, je tato negativní predikce ve vztahu k bakterémii vyšší 90 %. S cílovou skupinou pacientů souvisí také problematika prokalcitoninu u pacientů s orgánovou transplantací. Tito pacienti jsou již během operace pod imunosupresivní terapií a rozlišení infekční a neinfekční etiologie zánětlivé odpovědi je trvalou diagnostickou prio­ritou. Česká studie zaměřená na tuto velmi specifickou skupinu pacientů (25) prokázala, že u pacientů, kteří obdrželi v rámci perioperační léčby monoklonální protilátku OKT3, dochází k výraznému vzestupu koncentrace prokalcitoninu, aniž se u nich vyskytly infekční komplikace.

Monitorování koncentrace prokalcitoninu nám dává užitečnou informaci o účinnosti antibiotické terapie. Vzhledem k jeho biologickému poločasu je vhodný 24hodinový interval. Vztah absolutních hodnot PCT ve vztahu ke klinickému výsledku je interpretován v jednotlivých studiích rozdílně. Podle našich zkušeností jednotlivě izolovaná vysoká koncentrace prokalcitoninu nepredikuje špatný klinický výsledek. Studie u některých skupin pacientů prokazují jeho význam při ovlivnění terapie – nasazení a ukončení antibiotické terapie, což může znamenat i významné snížení nákladů na ATB léčbu. Zkrácení ATB terapie bez negativního ovlivnění morbidity a mortality bylo zatím dokumentováno u pacientů s infekcemi dýchacích cest a u pacientů se sepsí (26–28).

Pokud srovnáváme vyšetření CRP a prokalcitoninu, není nezanedbatelná finanční náročnost obou vyšetření. Cena stanovení CRP je cca 8× nižší ve srovnání s prokalcitoninem. Zůstává otázkou, kdy použít které vyšetření. Naše klinická zkušenost je taková, že u pacientů s klinicky jasným fenotypem sepse vystačíme s vyšetřením CRP, zatímco u pacientů klinicky nejasných, se sepsí většinou nozokomiálního původu, je výtěžnější vyšetření PCT.

Prokalcitonin tedy v současnosti hodnotíme jako více senzitivní a specifický parametr u pacientů se systémovou zánětlivou odpovědí infekční etiologie ve srovnání s CRP.

Cytokiny

Dalšími biomarkery, které se používají při diagnostice sepse, ke zhodnocení aktuální úrovně zánětlivé odpovědi a k prognóze pacienta, je stanovení interleukinu-6 (IL-6), interleukinu-8 (IL-8) a interleukinu-10 (IL-10). IL-6 je prototypem prozánětlivého cytokinu, IL-8 je hlavním chemokinem a IL-10 představuje hlavní protizánětlivý cytokin. Současné metodologie umožňují jejich stanovení ve statimovém režimu, což splňuje zásadní požadavek, který u biomarkerů sepse požadujeme.

IL-6 je produkován různými typy buněk: monocyty, fibro­blasty, endoteliálními buňkami, keratinocyty, T-lymfocyty, nádorovými buňkami. IL-6 působí jako diferenciační faktor pro B-lymfocyty a jako aktivační faktor pro T-lymfocyty. Po podání lipopolysacharidu (LPS) nebo živých bakterií je IL-6 uvolňován do krevního oběhu za 4–6 hodin s následným poklesem během 24–48 hodin. IL-8 je hlavním chemokinem produkovaným makrofágy, ale také endoteliálními buňkami. IL-10 je protizánětlivě působící cytokin produkovaný monocyty, makrofágy, T- a B-lymfocyty, neutrofily i mezangiálními buňkami. Z experimentálních prací vyplynulo, že IL-10 hraje podstatnou roli při omezení intenzity zánětlivé odpovědi navozené podáním LPS. Experimentální zvířata, kterým byl podán IL-10 intraperitoneálně nebo intravenózně, byla chráněna proti účinkům LPS. Tato ochranná role IL-10 je důsledkem inhibice prozánětlivých mediátorů – TNF-α a IL-1β, produkce IL-8 a interferonu-γ, oxidu dusnatého, IL-6, metabolitů prostaglandinů.

Vysoká koncentrace IL-6 a IL-10 predikuje vyšší mortalitu pacientů se sepsí (29). O potencionální důležitosti stanovení těchto biomarkerů hovoří fakt, že nasazení imunoterapie – růstových faktorů, antagonistů cytokinů, rekombinantního proteinu C – se v klinických studiích odvíjelo od aktuální koncentrace IL-6. IL-8 je považován za dobrý prediktivní marker závažnosti stavu u septických nemocných (30). Je zajímavé, že tato závislost byla prokázána v dětské populaci, u dospělých se nepotvrdila (31). Uvedené parametry můžeme hodnotit jako vyjádření kvantity zánětlivé odpovědi, která má souvislost s účinností eventuální imunomodulační terapie. V této souvislosti je nutné zmínit studii Eichackera et al., která zkoumala závislost mezi účinností protizánětlivé léčby u sepse a závažností klinického stavu. Provedená metaanalýza experimentálních a klinických studií prokázala, že účinnost protizánětlivé terapie závisí na závažnosti klinického stavu. Čím závažnější byl klinický stav, tím lepší byl efekt protizánětlivé terapie (32). Diagnostické použití stanovení vybraných cytokinů u pacientů se sepsí dokladuje řada studií (29, 33, 34). Nicméně problémem zůstává implementace těchto výsledků do klinické praxe. Z hlediska samotné diagnózy sepse jsou senzitivnější a specifičtější ve většině studií stanovení CRP a PCT. Stanovení cytokinů vyjádřuje více intenzitu zánětlivé odpovědi než přítomnost samotné infekce. V současné době nejsou k dispozici studie, které by prokazovaly, že léčba sepse vedená dle těchto markerů ovlivňuje léčebnou strategii nebo zlepšuje klinický výsledek. Z praktického hlediska je důležitá skutečnost, že jsou již k dispozici „bed side“ testy s možností statimového použití. 

Lipopolysacharid vázající protein

Lipopolysacharid vázající protein (LBP) je protein m. h. 58 kDa produkovaný v rámci akutní zánětlivé odpovědi játry. Jeho role spočívá za fyziologických podmínek v umožnění vazby lipidu A nebo bakteriálního lipopolysacharidu na molekulu CD14, která je přítomna na monocytárních buňkách a makrofázích. V dalším průběhu odpovědi se specificky uplatňuje receptor z rodiny toll like receptorů (TLR), u člověka konkrétně TLR-4. V důsledku navázání LPS na buňky monocyto-makrofágového systému dochází k indukci produkce prozánětlivých cytokinů: IL-1 a TNF-α. Koncentrace LBP v séru za fyziologických podmínek kolísá mezi 5–15 μg/ml a během odpovědi akutní fáze se několikanásobně zvyšuje. LBP náleží mezi lipidy vázající proteiny společně s „bactericidal/ permeability increasing protein“ (BPI) a přenosovými proteiny pro estery cholesterolu. V experimentu vysoká koncentrace LBP blokovala účinek lipopolysacharidu a významně snižovala letalitu myší, u kterých byla vyvolána sepse. V in vitro podmínkách při vysoké koncentraci LBP lipopolysacharid nebyl schopen indukovat produkci cytokinů myšími makrofágy. Na základě dosavadních poznatků se zdá, že LBP vykazuje dvojí funkci: v nízkých koncentracích zesiluje účinek lipopolysacharidu, pokud je přítomen ve vysoké koncentraci, účinek LPS zeslabuje nebo blokuje. Byla publikována celá řada studií k významu LBP v diagnostice sepse. Lze zobecnit, že LBP nemá dobrou výpovědní hodnotu v rozlišení infekční a neinfekční etiologie SIRS, naproti tomu byl prokázán jeho prognostický význam u pacientů s prokázanou sepsí (35–38). 

Povrchové znaky cirkulujících leukocytů

Průtoková cytometrie je další metoda, která se uplatňuje při diagnostice sepse. Využívá se stanovení exprese CD64 na neutrofilech. CD64 je membránový glykoprotein, který váže Fc receptor IgG a představuje marker aktivace neutrofilů. Je konstitučně exprimován pouze makrofágy a monocyty, zatímco k jeho expresi na neutrofilech dochází po aktivaci cytokiny – interferonem-γ a G-CSF (granulocyty-kolonie stimulující faktor).

V uplynulých letech byla publikována řada studií o významu CD64 při diagnostice sepse. Studie Bhandariho et al. prokázala senzitivitu CD64 80% a specificitu 79% u novorozenecké sepse (39). U dospělých Icardi et al. prokázali velmi dobrou prediktivní hodnotu CD64 pro klinickou i laboratorní (mikrobiologickou) diagnózu sepse se senzitivitou 94,6 % a specificitou 88,7 % (40). Obdobné výsledky prokázaly i další studie (41–44). V současné době je již k dispozici komerční kit Trillium Diagnostic’s Leuko64 assay, jehož použití odstranilo nestandardnost při používání různých diagnostik. Stanovení exprese CD64 na neutrofilech tak představuje jeden z dalších perspektivních kamínků mozaiky v diferenciální diagnostice SIRS infekční a neinfekční etiologie. 

D-dimer

Sepse je mimo jiné spojena také s poruchou hemostázy. D‑dimer je produkt degradace fibrinu procesem fibrinolýzy. Je znám především svým vztahem k přítomnosti trombózy, nicméně byly publikovány práce zabývající se jeho diagnostickou hodnotou u pacientů se sepsí. Již v devadesátých letech 20. století byla publikována studie o významné prediktivní hodnotě D-dimeru pro přítomnost bakterémie u pacientů v sepsi (45). Významné zvýšení D-dimeru u pacientů v sepsi potvrdila studie PROWESS (46). Naproti tomu studie japonských a amerických autorů nepotvrdily významnou diagnostickou hodnotu u pacientů v časných fázích sepse (47, 48). Nedávno publikovaná studie prokázala prognostický význam D-dimeru vzhledem k závažnosti stavu (49). Vzhledem ke snadné dostupnosti tohoto parametru v běžné rutinní praxi bude nutné jeho význam v diagnostice sepse validovat v dalších studiích. 

Budoucnost diagnostiky sepse – genomika a proteomika

Na konci devadesátých let s progresí dalších poznatků o lidském genomu se začala řešit otázka, jak výjímečná je imunitní odpověd při sepsi, zda se liší genová exprese u syndromu systémové zánětlivé odpovědi infekční a neinfekční etiologie. Nové metodologie – DNA, RNA mikročipy přinesly možnost tuto odpověd komplexně zkoumat. Studie z přelomu tisíciletí ukázaly, že imunitní odpověď při infekci je stereotypní, ale odlišná při různých typech infekčního agens (50). V naší studii jsme jako jedni z prvních poukázali na jedinečnost imunitní odpovědi při systémovém zánětu infekční etiologie (51). Byl to velice důležitý krok nejen při poznávání mechanismů rozvoje sepse. Další studie přinesly poznatky o zapojení jednotlivých „signálních drah“ v patogenezi sepse, „up“ a „down“ regulaci jednotlivých genů. Samotná metodologie s použitím mikročipů pro analýzu transkriptomu v současnosti přináší další nesmírně cenné poznatky umožňující nejen diagnostiku, ale také racionální směrování budoucí terapie sepse. Využití genové exprese v diagnostice sepse představuje vzhledem ke komplexnosti tohoto syndromu nesmírně obtížnou problematiku (52). Přesto další studie přinášejí důkazy o tom, že právě tento přístup je počátkem tzv. personalizované medicíny u pacientů v sepsi (53–57). 

Závěr

V diagnostice sepse se uplatňuje široké spektrum metod klinické mikrobiologie, klinické biochemie, imunologie a molekulární biologie. Využití tohoto komplexního přístupu urychluje a zpřesňuje diagnózu s přímým dopadem na prognózu nemocných. Přesto je nutné zdůraznit úlohu „klinické“ diagnózy sepse, která je a zůstane rozhodujícím faktorem u lůžka nemocného. 

Zkratky

AK            – aminokyseliny

ATB          – antibiotika

BPI            – baktericidní/permeabilitu zvyšující protein

CRP           – C-reaktivní protein

G-CSF        – granulocyty-kolonie stimulující faktor

IL-1           – interleukin-1

KO            – krevní obraz

LBP           – lipopolysacharid vázající protein

LPS           – lipopolysacharid

PCT          – prokalcitonin

SIRS           – syndrom systémové zánětlivé odpovědi

TLR          – toll like receptor

TNF-α       – tumor nekrotizujícící faktor alfa

Adresa pro korespondenci:

MUDr. Miroslav Průcha Ph.D.

Oddělení klinické biochemie, hematologie a imunologie Nemocnice Na Homolce

fax: +420 257 272 965, e-mail: miroslav.prucha@homolka.cz

Práce byla vypracována s podporou hlavního výzkumného záměru MSM 0021620819 Náhrada a podpora funkce některých životně důležitých orgánů.


Zdroje

1. American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference: definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Crit Care Med 1992; 20: 864–874.

2. Levy MM, et al. 2001 SCCM/ESICM/ACCP/ATS/SIS Inter­national Sepsis Definitions Conference. Intensive Care Med 2003, 29: 530–538.

3. Kumar A, et al. Duration of hypotension before initiation of effective antimicrobial therapy is the critical determinant of survival in human septic shock. Crit Care Med 2006, 341: 589–596.

4. Kumar A, et al. Initiation of inappropriate antimicrobial therapy results in a fivefold reduction of survival in human septic shock. Chest 2009, 136: 1237–1248.

5. Schefold JC, et al. Interleukin–6 serum level assessment using a new qualitative point–of–care test in sepsis: A comparison with ELISA measurements. Clin Biochem 2008; 41: 893–898.

6. Pierrakos C, Vincent JL. Sepsis biomarkers: a review. Crit Care 2010, 14: R15.

7. Becker Kl, et al. Procalcitonin assay in systemic inflammation, infection, and sepsis: clinical utility and limitations. Crit Care Med 2008, 36: 941–952.

8. Morgenthaler NG, et al. Production of procalcitonin (PCT) in non-thyroidal tissue after LPS injection. Horm Metab Res 2003, 35: 290–295.

9. Linscheid P, et al. In vitro and in vivo calcitonin I gene expression in parenchymal cells: a novel product of human adipose tissue. Endocrinology 2003; 144: 5578–5584.

10. Simon L, et al. Serum procalcitonin and C-reactive protein levels as markers of bacterial infection: a systematic review and meta-analysis. Clin Infect Dis 2004; 15: 206–217.

11. Tang BM, et al. Accuracy of procalcitonin for sepsis diagnosis in critically ill patients: systematic review and meta–analysis. Lancet Infect Dis 2007; 7: 210–217.

12. Uzzan B, et al. 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: 1996–2003.

13. Simon L, et al. Procalcitonin and C–reactive protein as markers of bacterial infection in critically ill children at onset of systemic inflammatory response syndrome. Pediatr Crit Care Med 2008, 9: 407–413.

14. Rey C, et al. Procalcitonin and C–reactive protein as markers of systemic inflammatory response syndrome severity in critically ill children. Intensive Care Med 2007; 33: 477–484.

15. Becker Kl, et al. Procalcitonin assay in systemic inflammation, infection, and sepsis: clinical utility and limitations. Crit Care Med 2008; 36: 941–952.

16. Dombusch HJ, et al. Procalcitonin – a marker of invasive fungi infection? Support Care Cancer 2005, 13: 343–346.

17. Porcel JM, et al. Biomarkers of infection for the differential diagnosis of pleural effusions. Eur Respir J 2009; 34: 1383–1389.

18. Ugajin M, et al. Usefulness of serum procalcitonin levels in pulmonary tuberculosis. Euro Respir 2011; 37: 371–375.

19. Ugarte H, et al. Procalcitonin used as a marker of infection in the intensive care unit. Crit Care Med 1999; 27: 498–504.

20. Suprin E, et al. Procalcitonin: a valuable indicator of infection in a medical ICU? Intensive Care Med 2000; 29: 1232–1238.

21. Zazula R, et al. Prokalcitonin nejen v iferenciální diagnostice zánětlivé odpovědi organismu. Anesteziologie a neodkladná péče 2002; 2: 86–91.

22. Molter GP, et al. Procalcitonin plasma concentrations and systemic inflammatory response following different types of surgery. Anaesthesist 2003; 52: 210–217.

23. Sponholz Ch, et al. Diagnostic value and prognostic impli­cations of serum procalcitonin after cardiac surgery: a syste­matic review of the literature. Crit Care 2006; 10: R145.

24. Buhaescu I, et al. Serum procalcitonin in systemic autoimmune diseases – where are we now? Seminar Arthritis Rheum 2010; 40: 176–183.

25. Zazula R, et al. Induction of procalcitonin in liver transplant patients treated with anti-thymocyte globulin. Crit Care 2007; 11: R131–R136.

26. Briel M, et al. Procalcitonin-guided antibiotic use vs a standard approach for acute respiratory tract infections in primary care. Arch Intern Med 2008; 168: 2000–2007.

27. Schuetz P, et al. Procalcitonin for guidance of antibiotic therapy. Expert Rev Anti Infect Ther 2010; 8: 575–587.

28. Nobre V, et al. Use of procalcitonin to shorten antibiotic treatment duration in septic patients: a randomized trial. Am J Respir Crit Care Med 2008; 177: 498–505.

29. Kellum JA, et al. Understanding the inflammatory cytokine response in pneumonia and sepsis: results of the Genetic and Inflammatory Markers of Sepsis (GenIMS) Study. Arch Intern Med 2007; 167: 1655–1663.

30. Wong HR, et al. Interleukin-8 as a stratification tool for interven­tional trials involving pediatric septic shock. Am J Respir Crit Care Med 2008; 178: 276–282.

31. Calfee CS, et al. Plasma interleukin-8 is not an effective risk stratification tool for adults with vasopressor-dependent septic shock. Crit Care Med 2010; 38: 1436–1431.

32. Eichacker PQ, et al. Risk and the efficacy of antiinflammatory agents: retrospective and confirmatory studies of sepsis. Am J Respir Crit Care Med 2002; 166: 1197–1205.

33. Gogos CA, et al. Pro- versus anti-inflammatory cytokine profile in patients with severe sepsis: a marker for prognosis and future therapeutic options. J Infect Dis 2000; 181: 176–180.

34. Kumar AT, et al. Cytokine profile in elderly patients with sepsis. Indian J Crit Care Med 2009; 13: 74–78.

35. Prucha M, et al. Significance of lipopolysaccharide-binding protein (an acute phase protein) in monitoring critically ill patients. Crit Care 2003; 7: R154R15–9.

36. Villar J, et al. Serum lipopolysaccharide binding protein levels predict severity of lung injury and mortality in patients with severe sepsis. PLoS One 2009; 4: e6818.

37. Sakr Y, et al. Lipopolysaccharide binding protein in a surgical intensive care unit: a marker of sepsis? Crit Care Med 2008; 36: 2014–2022.

38. Mierzchala M, et al. Quantitative indices of dynamics in concentrations of lipopolysaccharide-binding protein (LBP) as prognostic factors in severe sepsis/septic shock patients – comparison with CRP and procalcitonin. Clin Biochem 2011; 44: 357–363.

39. Bhandari V, et al. Hematologic profile of sepsis in neonates: neutrophil CD64 as a diagnostic marker. Pediatrics 2008; 121: 129–34.

40. Icardi M, et al. CD64 index provides simple and predictive testing for detection and monitoring of sepsis and bacterial infection in hospital patients. J Clin Microbiol 2009; 47: 3914–3619.

41. Sedláčková L, et al. Imunologické monitorování sepse průtokovou cytometrií – kvantitativní stanovení exprese HLA-DR na monocytech a CD64 na granulocytech. Epidemiologie, mikrobiologie, imunologie 2005; 54: 54–61.

42. Davis BH, et al. Neutrophil CD64 is an improved indicator of infection or sepsis in emergency department patients. Arch Pathol Lab Med 2006; 130: 654–661.

43. Livaditi O, et al. Neutrophil CD64 expression and serum IL-8: sensitive early markers of severity and outcome in sepsis. Cytokine 2006; 36: 283–290.

44. Nuutila J, et al. The novel applications of the quantitative analysis of neutrophil cell surface FcgammaRI (CD64) to the diagnosis of infectious and inflammatory diseases. Curr Opin Infect Dis 2010; 23: 268–274.

45. Deitcher SR, Eisenberg PR. Elevated concentrations of cross–linked fibrin degradation products in plasma. An early marker of gram-negative bacteremia. Chest 1993; 103: 1107–1112.

46. Kinasewitz GT, et al. Universal changes in biomarkers of coagulation and inflammation occur in patients with severe sepsis, regardless of causative micro-organism [ISRCTN74215569]. Crit Care 2004, 8: R82–R90.

47. Iba T, et al. Predicting the severity of systemic inflammatory response syndrome (SIRS) – associated coagulopathy with hemostatic molecular markers and vascular endothelial injury markers. J Trauma 2007; 63: 1093–1098.

48. Quick G, Eisenberg P. Bedside measurement of D-dimer in the identification of bacteremia in the emergency department. J Emerg Med 2000; 19: 217–223.

49. Goebel PJ, et al. A Pilot Study of the Performance Characteristics of the D-dimer in Presumed Sepsis. West J Emerg Med 2010; 11: 173–179.

50. Boldrick JC, et al. Stereotyped and specific gene expression programs in human innate immune responses to bakteria. PNAS 2002; 99: 972–977.

51. Prucha M, et al. Expression profiling: toward an application in sepsis diagnostics. Shock 2004; 22: 29–33.

52. Liu M, et al. Early days: genomics and human responses to infection. Curr Opin Microbiol 2006; 9: 312–319.

53. Calvano SE, et al. A network-based analysis of systemic inflammation in humans. Nature 2005; 438: 1032–1037.

54. Pachot A, et al. Systemic transcriptional analysis in survivor and non-survivor septic shock patients: A preliminary study. Immunology Letters 2006; 106: 63–71.

55. Wong HR, et al. Identification of pediatric septic shock subclasses based on genome–wide expression profiling. BMC Med 2009; 7: 34–39.

56. Wong HR, et al. Toward a clinically feasible gene expression-based subclassification strategy for septic shock: Proof of concept. Crit Care Med 2010; 38: 1955–1961.

57. Standage SW, Wong HR. Biomarkers for pediatric sepsis and septic shock. Expert Rev Anti Infect Ther 2011; 9: 71–79.

Štítky
Adiktologie Alergologie a imunologie Angiologie Audiologie a foniatrie Biochemie Dermatologie Dětská gastroenterologie Dětská chirurgie Dětská kardiologie Dětská neurologie Dětská otorinolaryngologie Dětská psychiatrie Dětská revmatologie Diabetologie Farmacie Chirurgie cévní Algeziologie Dentální hygienistka
Článek Knihy
Článek Úvodník
Článek Zprávy
Článek Zprávy
Článek Zprávy
Článek Zprávy
Článek Zprávy JCL

Článek vyšel v časopise

Časopis lékařů českých


Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Léčba bolesti v ordinaci praktického lékaře
nový kurz
Autoři: MUDr. PhDr. Zdeňka Nováková, Ph.D.

Revmatoidní artritida: včas a k cíli
Autoři: MUDr. Heřman Mann

Jistoty a nástrahy antikoagulační léčby aneb kardiolog - neurolog - farmakolog - nefrolog - právník diskutují
Autoři: doc. MUDr. Štěpán Havránek, Ph.D., prof. MUDr. Roman Herzig, Ph.D., doc. MUDr. Karel Urbánek, Ph.D., prim. MUDr. Jan Vachek, MUDr. et Mgr. Jolana Těšínová, Ph.D.

Léčba akutní pooperační bolesti
Autoři: doc. MUDr. Jiří Málek, CSc.

Nové antipsychotikum kariprazin v léčbě schizofrenie
Autoři: prof. MUDr. Cyril Höschl, DrSc., FRCPsych.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se