Diagnostyka laboratoryjna w sepsie

(1)

DIAGNOSTYKA LABORATORYJNA W SEPSIE

LABORATORY DIAGNOSTICS IN SEPSIS

ORCID*: 0000-0001-5917-7669 | 0000-0002-0514-2281 | 0000-0002-7780-3448

Zakład Diagnostyki Laboratoryjnej CSK MON WIM w Warszawie

} SŁAWOMIR LITERACKI

Zakład Diagnostyki Laboratoryjnej, CSK MON WIM w Warszawie, ul. Szaserów 128, 04-141 Warszawa, e-mail: sliteracki@wim.mil.pl Wpłynęło: 10.12.2019 Zaakceptowano: 22.12.2019 DOI: dx.doi.org/10.15374/FZ2019063 *według kolejności na liście Autorów

STRESZCZENIE: Termin „sepsa” wywodzi się z greckiego słowa sepo, tłumaczonego jako „gni-ja”. W takim znaczeniu termin ten po raz pierwszy pojawił się w utworach Homera ponad 2700 lat temu. Zgodnie z aktualną deﬁnicją, obowiązującą od 2016 roku, sepsa to zagrażająca życiu dysfunkcja narządów spowodowana niewłaściwą (rozregulowaną) reakcją organizmu na zaka-żenie. Globalną liczbę zgonów z powodu sepsy szacuje się na około 6 milionów rocznie. Sep-sa jest najczęściej powikłaniem zakażeń dróg oddechowych, jamy brzusznej, dróg moczowych i krwi. Patomechanizm tej jednostki chorobowej jest złożony i prowadzi do uszkodzenia róż-nych narządów wewnętrzróż-nych na poziomie molekularnym, komórkowym oraz tkankowym. Znajduje to odzwierciedlenie w obrazie klinicznym, który jest niejednorodny i zależy od źródła zakażenia oraz stopnia nasilenia niewydolności narządowej. Od 2016 roku w celu rozpoznania sepsy wykorzystuje się 6-parametrową skalę SOFA, która obejmuje aż trzy parametry laborato-ryjne: bilirubinę, kreatyninę i płytki krwi. Dodatkowo u pacjentów we wstrząsie septycznym za-lecono oznaczanie mleczanów. Diagnostyka sepsy powinna obejmować również badania po-twierdzające zakażenie organizmu. Rozpoznanie choroby na wczesnym etapie może być nie-zwykle trudne, a identyﬁkacja czynnika etiologicznego wręcz niemożliwa. Dlatego oznaczanie niektórych biomarkerów może pomóc w diagnostyce pacjentów z sepsą.

SŁOWA KLUCZOWE: biomarkery, diagnostyka laboratoryjna, mediatory zapalenia, sepsa

ABSTRACT: The term “sepsis” is derived from the Greek word sepo, translated as “rotten”. In this sense the word first appeared in Homer’s works over 2,700 years ago. According to the cur-rent 2016 definition, sepsis is a life-threatening organ dysfunction caused by the body’s wrong (dysregulated) response to infection. Global deaths from sepsis are estimated at around 6 mil-lion a year. The most common sources of infections causing sepsis are the respiratory tract, ab-dominal cavity, urinary tract and blood. The pathomechanism of sepsis is complex and leads to damage of various internal organs at the molecular, cellular and tissue level. This is reflected in the clinical picture, which is heterogeneous and depends on the source of infection and the severity of organ failure. Since 2016, the 6-parameter SOFA scale has been used to diagnose sepsis, which includes up to 3 laboratory parameters: bilirubin, creatinine and platelets. In ad-dition, lactate testing was recommended for patients in septic shock. Diagnosis of sepsis sho-uld also include tests confirming infection of the body. Diagnosis of sepsis at an early stage can be extremely difficult and the identification of an etiological factor may even be impossible. Therefore, the determination of some biomarkers may help differentiate patients with sepsis.

KEY WORDS: biomarkers, inﬂammation mediators, laboratory diagnostics, sepsis

WSTĘP

Termin „sepsa” wywodzi się z języka greckiego i pierwot-nie odnosił się do rozkładu materii zwierzęcej, roślinnej lub organicznej w obecności bakterii. Objawy kliniczne zale-żą głównie od czynnika etiologicznego, rozprzestrzeniania

się infekcji oraz od funkcjonowania układu odpornościowe-go pacjenta. Nowotworzenie, niedożywienie, choroby auto-immunologiczne, cukrzyca i przeszczep organów są głów-nymi czynnikami ryzyka rozwoju choroby. Odrębgłów-nymi, ale bardzo ważnymi czynnikami ryzyka są inwazyjne proce-dury diagnostyczne i terapeutyczne. Wczesna diagnoza jest

(2)

kluczowym punktem skutecznego leczenia. Trudności we wczesnym rozpoznaniu zakażenia i ocenie jego ciężkości są bardzo często spowodowane brakiem wyraźnych objawów klinicznych. Symptomy mogą występować tylko w zaawan-sowanym stadium choroby. Dotyczy to pacjentów, u któ-rych występuje wiele czynników stymulujących odpowiedź immunologiczną. Wysoka śmiertelność w ciężkich zakaże-niach jest bezpośrednio związana z opóźnionym wprowa-dzeniem odpowiedniego leczenia. Niezależnie od zastoso-wanej opcji terapeutycznej głównym czynnikiem wpływa-jącym na powodzenie terapii jest czas, jaki upłynie od po-stawienia diagnozy do wdrożenia leczenia. Określenie mar-kera uwalnianego przez organizm na wczesnym etapie in-fekcji umożliwiłoby wprowadzenie właściwego leczenia w początkowym stadium choroby. Ponadto wczesna inter-wencja prawdopodobnie może mieć pozytywny wpływ na zmniejszenie śmiertelności. Jednym z pierwszych biomar-kerów infekcji, opisanym w 1921 roku, była szybkość se-dymentacji erytrocytów (ang. erythrocyte sedimentation rate – ESR), badanie znane także jako odczyn Biernackiego (OB). Od tego czasu ESR znalazł zastosowanie w diagnosty-ce wielu schorzeń. Chociaż ten biomarker jest nadal w uży-ciu, dzisiaj odgrywa jedynie niewielką rolę w diagnozowa-niu infekcji. W ostatnich latach ponad 200 biomarkerów zo-stało wykrytych i opisanych w ponad 3000 badaniach. Pod-stawowe cechy każdego biomarkera, który może być poten-cjalnie wykorzystywany w praktyce klinicznej, dotyczą jego wysokiej czułości i swoistości. Dodatkowymi zaletami są ni-ska częstość występowania wyników fałszywie dodatnich i ujemnych.

Celem niniejszej pracy jest przedstawienie aktualnego stanu wiedzy na temat badań analitycznych wykorzystywa-nych w diagnostyce i monitorowaniu sepsy.

RYS HISTORYCZNY

Pierwsze użycie słowa „sepsa” w znaczeniu medycznym miało miejsce ponad 2700 lat temu w wierszach Homera. Termin ten można odnaleźć także w pismach Hipokratesa (około 400 lat p.n.e.), wielkiego lekarza i filozofa, w dziele „Corpus Hippocraticum”.

Galen (129–199 n.e.) był wybitnym rzymskim lekarzem i fi-lozofem greckiego pochodzenia, który także zasłużył się w ba-daniach nad sepsą. Jego koncepcja drenaży źródła zakażenia, upuszczania krwi i tworzenia nowych leków miała zasadnicze znaczenie dla rozwoju medycyny. Galen uważał, że rany leczą się przez wtórny proces związany z produkcją ropy, która jest potrzebna do zdrowienia ran. Rzymianie, opierając się na teo-riach Greków, uważali, że przyczyną procesów septycznych są bagna, dlatego podejmowali działania mające na celu osusza-nie ich i tworzeosusza-nie bezpiecznych systemów dostarczania wody do instytucji publicznych oraz łaźni. Niestety objawy sepsy nie

były przez nich kojarzone z epidemiami chorób zakaźnych. Teoria głosząca, że zarazy wywoływane są przez niewidocz-ne gołym okiem organizmy pojawiła się już w starożytności, ale była wtedy niejasna. Pierwsza klarowna sugestia dotycząca teorii drobnoustrojów została zawarta w dziele włoskiego leka-rza Hieronimusa Francastoriusa w 1546 roku. Twierdził on, że istnieją niewidoczne dla oka, ale żywe i rozmnażające się orga-nizmy, które nazwał sporami. Uważał również, że spory te są przyczyną schorzeń i mogą przenosić się z człowieka na czło-wieka na trzy sposoby: poprzez bezpośredni kontakt, zakażo-ne artykuły oraz powietrze. Istnienie tych form potwierdzi-ło się dopiero 300 lat później w tak zwanych zasadach Kocha. W 1674 roku Antoni Van Leeuwenhoek po raz pierwszy opisał mikroorganizmy, które zobaczył pod mikroskopem. Potwier-dzenie zależności między mikroorganizmami a śmiertelnymi chorobami wymagało jednak szeregu odkryć. XIX wiek zapo-czątkował erę gwałtownego wzrostu wiedzy o pochodzeniu i przenoszeniu chorób zakaźnych. Józef Lister, Ignacy Sem-melweis, Ludwik Pasteur i Robert Koch byli lekarzami, dzię-ki którym dokonał się znaczący postęp wiedzy dotyczącej za-każeń. Semmelweis (1818–1865), na podstawie swoich obser-wacji poczynionych na oddziale położniczym w Wiedniu, wy-sunął wniosek, że jakaś postać toksyny lub mikroorganizmów przenoszona jest przez ręce personelu medycznego z sali sek-cyjnej na porodową. W celu sprawdzenia tej hipotezy wpro-wadził obowiązkowe mycie rąk w chlorowanych roztworach wodnych przed kontaktem z pacjentami. Spowodowało to aż czterokrotny spadek śmiertelności z powodu gorączki poro-dowej w ciągu jednego roku. John Snow (1813–1858) był wy-bitnym anestezjologiem i epidemiologiem, który podczas epi-demii cholery w Londynie w 1854 roku zaobserwował, że czę-stość występowania choroby zwiększała się w pobliżu publicz-nych miejsc poboru wody. W okolicy jednego z takich miejsc pracowała pompa ściekowa, która odprowadzała miejskie ścieki bezpośrednio do Tamizy. Po wyłączeniu pompy epi-demia ustała. Snow, badając pod mikroskopem próbkę za-nieczyszczonej wody, zaobserwował malutkie oscylujące czą-steczki. 30 lat po obserwacjach tego XIX-wiecznego medyka Robert Koch i jego współpracownicy wyizolowali Vibrio

cho-lerae jako etiologiczną przyczynę zakażenia. W połowie XIX

wieku gwałtownie wzrosła liczba zabiegów chirurgicznych. Przyczyniło się to do wzrostu częstości występowania infekcji i śmierci w wyniku posocznicy pooperacyjnej [17]. Józef Lister (1827–1912) zauważył, że zakażenie rany obserwowano u tych pacjentów, którzy mieli rany otwarte; na tej podstawie wysunął teorię, że czynniki zakaźne uzyskiwały dostęp do ciała przez pęknięcia skóry. Ten brytyjski chirurg wprowadził system ste-rylizacji rąk, naczyń chirurgicznych i opatrunków, stwarza-jąc tym samym podstawy funkcjonowania aseptycznych tech-nik zabiegowych. Działający w tym samym okresie Ludwik Pasteur (1822–1895) uznawany jest za twórcę mikrobiologii. Potwierdził on jednoznacznie, że drobnoustroje przyczynia-ją się do występowania określonych chorób. Wykazał również

(3)

możliwość sterylizacji, czyli eliminacji drobnoustrojów przez wysoką temperaturę, substancje chemiczne albo filtrację. Na początku XX wieku było jasne, że przyczyną chorób zakaźnych są drobnoustroje. Już wtedy jednak kanadyjski lekarz William Osler (1849–1919) podkreślał, że zgony spowodowane ogól-noustrojową reakcją na zakażenie wynikają raczej z niewłaści-wej odpowiedzi organizmu na infekcję niż z działania same-go patogenu. To stwierdzenie, stanowiące jedną z podstaw ro-zumienia patofizjologii sepsy w XXI wieku, nie zostało wów-czas docenione. Szybki rozwój wiedzy mikrobiologicznej spra-wił, że badacze zaczęli poszukiwać substancji, które w skutecz-ny sposób niszczyłyby bakterie chorobotwórcze. Paul Ehr-lich (1854–1915) zakładał, że jeśli bakterie są w stanie wchła-niać substancje barwiące, to prawdopodobnie będą również wchłaniać substancje zdolne do ich zabicia. Było to podsta-wą wynalezienia przez tego chemika skutecznego leku na kiłę – salwarsanu. Niemiecki lekarz Gerhard Domagk (1895–1964) zaobserwował, że jeden z rodzajów barwnika wydaje się za-pobiegać rozwojowi sepsy u myszy zakażonych paciorkowca-mi. Podążając za ideą Ehrlicha, Domagk wykazał antybakte-ryjne działanie sulfonamidów i wprowadził na rynek pierw-szy lek z tej grupy – prontosil. Jednak za początek rozwoju no-woczesnej antybiotykoterapii przyjmuje się odkrycie penicyli-ny przez angielskiego lekarza i mikrobiologa, Aleksandra Fle-minga (1881–1955) [17]. Podczas I wojny światowej Fleming służył w armii i widział, jak wielu żołnierzy umiera z powodu ciężkich infekcji i sepsy. Obserwacja ta skłoniła go do wytężo-nej pracy nad wynalezieniem skutecznego lekarstwa. W 1928 roku lekarz ten zidentyfikował substancję, która hamowała wzrost kolonii gronkowców na płytkach Petriego. W opubli-kowanym rok później artykule naukowym nazwał tę substan-cję penicyliną. Fleming miał jednak trudności z jej wyizolo-waniem. Dopiero kilkanaście lat później chemik Ernest Cha-in i patolog Howard Florey opisali strukturę chemiczną peni-cyliny i opracowali proces jej oczyszczania oraz masowej pro-dukcji. Ich odkrycia zbiegły się z wybuchem II wojny świato-wej i pozwoliły uratować od śmierci z powodu sepsy dziesiąt-ki tysięcy żołnierzy. Fleming, Chain i Florey za wspólną pra-cę otrzymali Nagrodę Nobla w 1945 roku. Wraz z rozwojem badań nad czynnikami wywołującymi choroby zastanawiano się również nad mechanizmami ich działania. Wydawało się niezwykłe, że już niewielka ilość czynnika chorobotwórczego może mieć poważne konsekwencje dla organizmu człowieka, prowadząc nawet do śmierci [17]. W wyjaśnieniu tego zagad-nienia pomogło odkrycie dokonane przez Ludwiga Briegera (1849–1919). Ten niemiecki lekarz wyizolował z supernatantu hodowli błonicy wrażliwe na temperaturę egzotoksyny, które działały jak mediatory choroby. Toksyny te powstawały pod-czas życia macierzystych mikroorganizmów. Z kolei Richard Pfeiffer (1858–1955), badający mechanizmy patogenezy cho-lery, zauważył, że w ścianie komórkowej Vibrio cholerae wystę-powała odporna na temperaturę substancja, która była uwal-niana do krwi dopiero po śmierci komórki i odpowiadała za

toksyczne działanie tych bakterii. Pfeiffer nazwał tę substan-cję endotoksyną, a następnie odkrył ją także u kilku innych gatunków bakterii. Niedługo potem włoski patolog Eugenio Centanni odkrył związek między endotoksyną a zdolnością bakterii do wywoływania gorączki [17]. Dzięki dalszym bada-niom, prowadzonym w XX wieku m.in. przez Osborna i Nika-ido, udało się poznać strukturę chemiczną endotoksyny oraz jej rolę w etiopatogenezie sepsy. W drugiej połowie XX wieku wyniki licznych badań naukowych pozwoliły na lepsze zrozu-mienie reakcji organizmu na zakażenie. Poznano między in-nymi znaczenie układu krzepnięcia w przebiegu sepsy, rolę cy-tokin w aktywacji układu odpornościowego, a także zrozumia-no rolę receptorów toll-podobnych oraz tlenku azotu w pato-fizjologii sepsy. Pozwoliło to na sformułowanie w 1992 roku pierwszej współczesnej definicji tego stanu chorobowego [30].

DEFINICJA SEPSY

Na przestrzeni minionego wieku definicja sepsy ulegała istotnym modyfikacjom. Do niedawna mianem posocznicy określano ciężką bakteryjną infekcję przestrzeni wewnątrz-naczyniowej, co prowadziło do nadinterpretacji, ponieważ zgodnie z taką definicją każdy dodatni wynik posiewu krwi upoważniał do rozpoznania choroby. Miała ona jeszcze jed-ną poważjed-ną wadę – nie uwzględniała stanu klinicznego pa-cjenta. W 1992 roku, przy współudziale i wypracowanym konsensusie Amerykańskiego Kolegium Lekarzy Chorób Klatki Piersiowej (ang. American College of Chest Physi-sians – ACCP) oraz Towarzystwa Medycyny Opieki Stanów Krytycznych (ang. Society of Critical Systematic Inflamma-tory Response Syndrome – SIRS), ustalono szereg definicji i kryteriów dotyczących sepsy – nazwano je SEPSIS-1 [1].

Sformułowanie ścisłej definicji sepsy stało się niezbęd-ne do prowadzenia kontrolowanych badań klinicznych nad chorobą, prawidłowego wdrażania właściwego lecze-nia przez lekarzy klinicystów, a także do oceny epidemio-logicznej. W przygotowaniu koncepcji SEPSIS-1 wzięło udział wielu ekspertów z dziedziny sepsy. W wyniku tej współpracy powstał dokument po raz pierwszy określający standardową definicję sepsy i związanych z nią innych sta-nów klinicznych. Wprowadzono nowe pojęcie medyczne, tj. zespół ogólnoustrojowej odpowiedzi zapalnej (ang. sys-tematic inflammatory response syndrome – SIRS). Sepsę określono jako wystąpienie objawów SIRS pod wpływem zakażenia.

Za ciężką sepsę (ang. severe sepsis) uznano sepsę z ob-jawami niewydolności narządów, hipoperfuzji lub hipoten-sji, przebiegającą z kwasicą mleczanową, oligurią i zmiana-mi stanu świadomości.

Wstrząsem septycznym (ang. septic shock) określono hipotensję wraz z objawami hipoperfuzji, utrzymującą się mimo podawania odpowiedniej objętości płynów.

(4)

Za niewydolność wielonarządową (ang. multiple organ dysfunction syndrome – MODS) uznano obecność u pa-cjenta w ciężkim stanie zmienionej czynności narządów w takim stopniu, że utrzymanie ich prawidłowej czynności nie jest możliwe bez zewnętrznej interwencji.

Zakażeniem określono zjawisko powodujące reakcję za-palną związaną z obecnością drobnoustrojów w organizmie lub przedostanie się ich do tkanek sterylnych w fizjologicz-nych warunkach.

Upowszechnienie definicji SEPSIS-1 wzbudziło jednak kontrowersje związane z kryteriami SIRS, które okazały się być w praktyce zbyt czułe i nieswoiste. Okazało się bo-wiem, że większość pacjentów leczonych w oddziałach in-tensywnej terapii (OIT) spełniało kryteria SIRS. Z powodu narastających zastrzeżeń w 2001 roku zorganizowano ko-lejną konferencję uzgodnieniową o roboczej nazwie SEP-SIS-2. Uzgodnienia w praktyce nie wniosły dostatecznie dużo praktycznych zmian. W 2016 roku opublikowano wy-nik prac kolejnej grupy roboczej – SEPSIS-3 . Sepsa zosta-ła zdefiniowana przez ekspertów jako zagrażająca dysfunk-cja narządów spowodowana niewłaściwą (rozregulowaną) reakcją na zakażenie.

EPIDEMIOLOGIA SEPSY

Sepsa stanowi poważny problem zdrowotny. Jest zjawi-skiem patofizjologicznym o skomplikowanym patomecha-nizmie. U jego podstaw leżą zaburzenia związane z regu-lacją i kontrolą odpowiedzi typu zapalnego. Analizy epi-demiologiczne sepsy pozwalają na określenie wielkości tego typu zagrożenia zdrowotnego wśród ludzi. Nieznana jest dokładna łączna liczba zachorowań na sepsę w świe-cie, jednak wiadomo, że odnotowuje się systematyczny wzrost. W rezolucji skierowanej do WHO (ang. World He-alth Organization, Światowa Organizacja Zdrowia), do-tyczącej poprawy w zapobieganiu, rozpoznaniu i leczeniu sepsy z dnia 25 stycznia 2017 roku, globalną liczbę zgo-nów z powodu sepsy określono na 6 miliozgo-nów rocznie, jed-nak są to liczby mało dokładne [30]. W Polsce w 2001 roku powołano Grupę Roboczą ds. Sepsy, z inicjatywy której

utworzono internetową rejestrację przypadków sepsy le-czonych na oddziałach anestezjologii i intensywnej terapii (OAiIT). Rejestrację tę prowadzono w latach 2003–2009 [32]. W ciągu 7 lat w bazie zarejestrowano 5000 przypad-ków sepsy, jednak sposób zbierania danych, polegający na dobrowolnej rejestracji, nie pozwalał na określenie pod-stawowych danych epidemiologicznych, takich jak choro-bowość i zapadalność [30]. Od 10 lat w rejestracji prowa-dzonej przez Zakład Epidemiologii z Narodowego Instytu-tu Zdrowia Publicznego – Państwowego Zakładu Higieny (NIZP-PZH) raportowane są tylko przypadki zachorowań o etiologii: Salmonella, Neisseria meningitidis,

Streptococ-cus pneumoniae i Haemophilus influenzae. Z powodu

bra-ku uporządkowania wytycznych, dotyczących rejestracji nowych przypadków, a także słabej znajomości przepisów Ustawy o chorobach zakaźnych i zakażeniach, dane epi-demiologiczne dotyczące sepsy w Polsce pozostają w pew-nym niedoszacowaniu [21]. Niedoszacowanie to jest rów-nież konsekwencją niejednoznacznej do niedawna defini-cji sepsy. Obecne kształtowanie się sytuadefini-cji epidemiolo-gicznej w tym zakresie przedstawiono w Tabeli 1.

Ze wstępnych szacunków NIZP-PZH wynika, że w 2018 roku zarejestrowano ogółem 1295 przypadków sepsy, z cze-go 140 przypadków dotyczyło sepsy meninz cze-gokokowej, 179 – salmonellozowej, 917 – pneumokokowej, a 59 zachorowań posiadało etiologię Haemophilus influenzae [15].

Za przełom w badaniach epidemiologicznych doty-czących sepsy uważa się podejście zaprezentowane przez Angusa i wsp., którzy wykazali znaczące zagrożenie spo-łeczeństwa ciężką sepsą z powodu jej rozpowszechnienia i wysokiej śmiertelności [5]. Częstość występowania sep-sy w Stanach Zjednoczonych oceniono na 750 000 przy-padków rocznie, a śmiertelność na 215 000 przyprzy-padków, co stanowiło 28,6% kohorty. Dla tak dużej grupy cho-rych średni koszt leczenia pojedynczego przypadku wyno-sił około 22 tysiące dolarów. Badacze w swoich analizach stwierdzili zbliżony odsetek zgonów spowodowanych sep-są do odsetka zgonów występujących po zawale mięśnia sercowego [5].

W 2003 roku opublikowano wyniki innego retrospektyw-nego badania epidemiologiczretrospektyw-nego, dotyczącego występowania

Jednostka chorobowa

Liczba zachorowań w roku Zapadalność na 100 tysię-cy w roku

Hospitalizacja w roku

2016 2017 2016 2017 2016 Odsetek 2017 Odsetek

Salmonellozy, zakażenia po-zajelitowe – sepsa (AO21)

195 172 0,51 0,45 194 99,5% 169 98,3%

Haemophilus inﬂuenzae 42 54 0,11 0,14 42 100% 54 100% Choroba meningokokowa

(A39.1–A39.4)

116 159 0,30 0,41 115 99,1% 158 99,4%

Choroba wywołana przez

Streptococcus pneumoniae

– inwazyjna sepsa (A 40.3)

644 813 1,68 2,12 643 99,8% 813 100%

(5)

sepsy w Stanach Zjednoczonych, w którym poddano anali-zie pacjentów hospitalizowanych w latach 1979–2000 w blisko 500 ośrodkach. Wytypowano około 10,5 miliona przypadków choroby, co stanowiło 1,3% wszystkich hospitalizacji, a średni koszt hospitalizacji wynosił około 50 tysięcy dolarów [34].

Do czynników socjoekonomicznych, wpływających na częstość występowania sepsy, należą: niedożywienie, po-byt w domach opieki społecznej, niskie dochody oraz niska dostępność kwalifikowanej opieki zdrowotnej. Częstość występowania sepsy rośnie wraz z wiekiem i jest najwięk-sza u ludzi starszych. Na Ryc. 1 przedstawiono wybrane dane epidemiologiczne, z których jasno wynika, że znacz-na większość przypadków choroby występuje po 65. roku życia. Śmiertelność wyrażona odsetkowo dla wybranych

krajów wahała się od 27% do 46%, a częstość występowa-nia sepsy w analizowanych krajach wyrażona w przypad-kach na 100 000 mieszkańców była najwyższa w rejonie Australii i Nowej Zelandii, natomiast na kontynencie eu-ropejskim wahała się w granicach średnio 76–50 przypad-ków na 100 000 mieszkańców.

Szacunkowe dane dla grupy pediatrycznej są zdecydowa-nie mzdecydowa-niej dostępne. Według raportu Światowej Organiza-cji Zdrowia z 2008 roku sepsa wśród przyczyn śmiertelno-ści znalazła się na 3. miejscu, zaraz za powikłaniami wcze-śniactwa i asfiksją okołoporodową. Z danych epidemiolo-gicznych, dotyczących dzieci do 5. roku życia, wynika, że częstość zgonów z powodu sepsy jest w tej kohorcie dużo niższa [10]. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

częstość występowania sepsy w populacji

Niemcy Francja Anglia Australia Norwegia i Nowa Zelandia

Polska

śmiertelność w sepsie średni wiek chorych z sepsą wyrażony w latach

65 51 42 77 61 50 58 69 62 46 27 32 65 76 ₇₄ 40 35 70 60 50 40 30 20 10 0 Polska

płuca jama brzuszna drogi moczowe krew

Słowacja Hiszpania Niemcy

55 39 19 15 45 63 25 7 9 31 6 ₅ 6 49 28

Ryc. 1. Częstość występowania sepsy w populacji, śmiertelność oraz średni wiek chorych. Opracowanie własne na podstawie [30].

(6)

ETIOLOGIA SEPSY

Sepsa może być konsekwencją każdego zakażenia. Może rozwinąć się jako powikłanie zlokalizowanego źródła infek-cji lub być następstwem kolonizainfek-cji i inwazji patogennych mikroorganizmów z błon śluzowych. Ognisko zakażenia często może być utajone. Niezwykle istotne w rozpoznawa-niu i leczew rozpoznawa-niu sepsy jest szybkie ustalenie miejsca zakażenia i rodzaju patogenu [30]. Z przeglądu piśmiennictwa wynika, że najczęstszymi miejscami infekcji prowadzącymi do roz-woju sepsy są: drogi oddechowe (szczególnie płuca), jama brzuszna, drogi moczowe, krew (zakażenia pierwotne i tzw. odcewnikowe), skóra i tkanka podskórna, rany pooperacyj-ne, ośrodkowy układ nerwowy oraz wsierdzie. W różnych krajach statystyki te są nieco odmienne. Na Ryc. 2 przed-stawiono najczęstsze źródła zakażeń prowadzących do sep-sy w wybranych krajach europejskich. Z wykresu wynika, że w Polsce – inaczej niż w Niemczech, Hiszpanii i na Słowacji – źródłem infekcji w sepsie jest najczęściej jama brzuszna.

Wśród patogenów, które mogą prowadzić do rozwo-ju sepsy, można wymienić niemal wszystkie drobnoustro-je: bakterie, wirusy, riketsje, pierwotniaki, grzyby, a nawet pasożyty. Za najczęstszy czynnik sprawczy uznaje się jed-nak bakterie. W zależności od regionu świata, kraju i ro-dzaju OIT, zakażenia bakteryjne są w mniej więcej w rów-nym stopniu wywoływane przez bakterie Gram-dodatnie i Gram-ujemne. Na Ryc. 3 zaprezentowano kształtowanie się odsetkowego udziału poszczególnych patogenów odpo-wiedzialnych za sepsę w ogólnej liczbie zakażeń w wybra-nych krajach na świecie. W Polsce sepsę najczęściej wywołu-ją bakterie Gram-ujemne (w stosunku do bakterii Gram-do-datnich jest to znaczna różnica, największa spośród wszyst-kich analizowanych krajów). Dodatkowo uwagę zwraca

fakt, że w Niemczech i w Chinach odnotowuje się stosun-kowo duży odsetek zakażeń wywoływanych jednocześnie przez bakterie Gram-dodatnie oraz Gram-ujemne.

Znaczna część zakażeń prowadzących do sepsy ma cha-rakter koinfekcji (bakterie Gram-dodatnie i Gram-ujemne), a udział takich infekcji waha się od 25% do ponad 50% ogó-łu [30]. W dużym, europejskim badaniu SOAP wykazano, że spośród bakterii Gram-ujemnych sepsę najczęściej wy-wołują szczepy Pseudomonas spp. (14%) i Escherichia coli (13%) [46]. W innych badaniach wykazywano także rodza-je Klebsiella i Acinetobacter. Bakterie Gram-dodatnie powo-dujące sepsę to najczęściej: Staphylococcus aureus,

Strepto-coccus pneumoniae i EnteroStrepto-coccus sp. Wśród infekcji

grzy-biczych dominują zakażenia wywołane przez Candida, ale w ostatnich latach wykazano również wzrost odsetka za-każeń non-Candida [30]. Wirusy stanowią rzadką (0,8%) przyczynę sepsy u pacjentów hospitalizowanych w oddzia-łach intensywnej terapii w Polsce [31]. W dużym odset-ku przypadków patogenu nie udaje się zidentyfikować, co może być wynikiem pobrania krwi na posiew już po wdro-żonej antybiotykoterapii. Utrudniona identyfikacja patoge-nu może być również spowodowana błędami przedlabora-toryjnymi, takimi jak: zbyt mało próbek krwi do badania lub ich zbyt małe objętości oraz niewłaściwe przechowywa-nie i transport materiału do laboratorium. Wiadomo rów-nież, że zakażenie może rozwijać się bez obecności żywych patogenów we krwi. W polskim rejestrze przypadków sepsy dodatni posiew krwi był stwierdzany u 41% pacjentów [31]. W krajach o średnim i niskim dochodzie z powodu sepsy umierają chorzy na grypę, AIDS (ang. acquired immune de-ficiency syndrome), malarię oraz wirusowe gorączki krwo-toczne. Obecnie coraz większym wyzwaniem w walce z sep-są jest narastająca liczba zakażeń bakteriami opornymi na

70 60 50 40 30 20 10 0 34 58 58 54 50 40 46 40 38 38 48 20 54 16 6 4 18

Polska Niemcy Hiszpania Brazylia Chiny Australia bakterie Gram-dodatnie bakterie Gram-ujemne grzyby

(7)

karbapenemy oraz bakteriami wieloopornymi. Istnieje także realne zagrożenie nowo pojawiającymi się patogenami, ta-kimi jak np. wirus SARS (ang. severe acute respiratory syn-drome). Czynnikami predysponującymi do zachorowania na sepsę są:

t QPEFT[ZXJFL

t XD[FʯOJBDUXPJڀOJTLBNBTBVSPE[FOJPXB

t PTUSFJڀQS[FXMFLFDIPSPCZ XʯSØELUØSZDIT[D[FHØMOJF niebezpieczne są: kałowe zapalenie otrzewnej, mar-twica trzustki, zapalenie płuc i zapalenie opon mó-zgowych; t IPTQJUBMJ[BDKF t MFD[FOJFJNNVOPTVQSFTZKOF t DJʒ˃LJFVT[LPE[FOJFDJBB t [FXOʇUS[T[QJUBMOF[BQBMFOJFQVD t HFOFUZD[OFUFOEFODKFQSFEZTQPOVKʇDFEPXZTUʇQJFOJB sepsy [24].

Predyspozycja genetyczna do rozwoju infekcji została dowiedziona już ponad 30 lat temu [42]. Późniejsze badania potwierdziły to spostrzeżenie, wykazując m.in. zwiększo-ne ryzyko zgonu u krewnych pacjentów zmarłych z powo-du grypy w drugim, a nawet trzecim pokoleniu [2]. Niektó-rzy badacze sugerują, że septyczna reakcja organizmu może być następstwem polimorfizmu dotyczącego pojedynczego nukleotydu (ang. single-nucleotide polymorphism – SNP), inni natomiast zajmują się analizą całego genomu (ang. ge-nome-wide association – GWA). W ostatnim czasie prze-prowadzono wiele badań polimorfizmu genów odpowie-dzialnych za kodowanie białek, mających swój udział w pa-togenezie sepsy. Były to m.in.: geny kodujące e-selektynę, fibrynogen, cytokiny, białko C, receptory toll-podobne, TNF-alfa, TREM i inne. Wyniki tych badań są jednak nie-jednoznaczne, prawdopodobnie z powodu dużej heterogen-ności populacji pacjentów z objawami sepsy [30]. Wyod-rębnienie subkategorii osób o specyficznym, uwarunkowa-nym genetycznie patomechanizmie sepsy stworzyłoby moż-liwość rozwoju terapii spersonalizowanej.

PATOGENEZA SEPSY

Zgodnie z obowiązującą od 2016 roku definicją sepsy istotą patomechanizmu choroby jest zmiana reakcji orga-nizmu pod wpływem zakażenia z prawidłowej na niepra-widłową [41]. W warunkach prawidłowych reakcja orga-nizmu na infekcję jest procesem ściśle kontrolowanym. W odpowiedzi na reakcję zapalną wywołaną patogenem organizm uruchamia procesy antyzapalne, które prowa-dzą do wyleczenia. W sepsie dochodzi do rozregulowania tego procesu i ewidentnej rozbieżności w rozmiarze oraz rodzaju reakcji organizmu na czynnik zakaźny. Sepsa za-czyna się od wniknięcia do organizmu patogenu, który wy-zwala odpowiedź immunologiczną. Uszkodzenie komórek

spowodowane przez atakujący mikroorganizm inicjuje uwalnianie prostaglandyn i cytokin. Na skutek działania tych mediatorów zapalnych mikrokrążenie otaczające za-infekowany obszar rozszerza się, umożliwiając zwiększony przepływ krwi. Dodatkowo pomiędzy komórkami tkan-ki otaczającej ognisko zapalne powstają szczeliny, przez które do ogniska zapalnego wnikają neutrofile i makrofa-gi. Zwiększone krążenie krwi w miejscu zapalenia sprzy-ja również gojeniu uszkodzonych komórek i dostarcza-niu aktywowanych czynników krzepnięcia. W większości przypadków miejscowa reakcja zapalna jest wystarczająca do kontrolowania i unieszkodliwiania czynnika zakaźne-go oraz przywracania zdrowia pacjenta. Czasami jednak ta reakcja fizjologiczna jest upośledzona. Zwykle w odpowie-dzi na czynnik zakaźny uwalniane są zarówno mediatory prozapalne, jak i przeciwzapalne. Gdy proces ten nie jest zrównoważony, a czynnik zakaźny i/lub mediatory zapalne nie zostają zneutralizowane, narastająca dysfunkcja komó-rek śródbłonka może doprowadzić do uszkodzenia tkanek, następnie do upośledzenia funkcji narządów i ostatecznie do śmierci [49]. Proces ten przedstawiono schematycznie na Ryc. 4.

ROZPOZNANIE SEPSY

Rozpoznanie sepsy stawiano dawniej na podstawie stwierdzenia objawów zespołu ogólnoustrojowej reakcji na zakażenie. Obecnie, zgodnie z obowiązującą od 2016 roku definicją sepsy, do postawienia diagnozy konieczne jest wykazanie dysfunkcji narządowej [41]. W celu oceny wydolności narządów wykorzystuje się powszechnie znaną skalę SOFA (ang. sepsis-related organ failure assessment score). Przyjęto, że dysfunkcja narządów może być iden-tyfikowana jako nagła zmiana w punktacji SOFA ≥2 punk-ty w następstwie zakażenia. Skala ta lepiej koreluje z we-wnątrzszpitalną śmiertelnością spowodowaną sepsą niż obecność kryteriów SIRS [32, 41]. Następnym etapem dia-gnostyki jest potwierdzenie obecności specyficznego pato-genu w badaniach mikrobiologicznych. W tym celu zaleca się pobranie materiałów do badania mikrobiologicznego przed rozpoczęciem leczenia przeciwdrobnoustrojowego, jeżeli nie spowoduje to znacznego (>45 minut) opóźnie-nia w rozpoczęciu stosowaopóźnie-nia leków przeciwdrobnoustro-jowych [37]. U wszystkich pacjentów z podejrzeniem sep-sy pobiera się przynajmniej dwa zestawy (tlenowe i bez-tlenowe) posiewów krwi. Równocześnie u osób z cewni-kiem wewnątrznaczyniowym (wprowadzonym >48 go-dzin), u których miejsce zakażenia nie jest klinicznie wi-doczne lub istnieje podejrzenie tzw. zakażenia odcewni-kowego, należy pobrać dodatkowo przynajmniej jeden ze-staw (tlenowy i beztlenowy) posiewów krwi z tego cew-nika [37]. Do badania mikrobiologicznego (oprócz krwi)

(8)

Patogen Zakażenie Odpowiedź organizmu M ED IAT ORY PRZEC_IWZAPALNE (np. I L-10, L-1R A) M EDIA TORY PROZAPALNE (np_{. TN} F, IL_-1 ) Aktywacja leukocytów Redystrybucja przepływu włośniczkowego Dysfunkcja śródbłonkowa Uszkodzenie tkanek Dysfunkcja narządów Dysfunkcja mitochondriów Śmierć Wykrzepianie śródnaczyniowe/ zakrzepica Aktywacja krzepnięcia Hamowanie fibrynolizy

Ryc. 4. Patomechanizm sepsy. Opracowanie własne na podstawie [49].

można pobierać także inne materiały: materiał z dróg od-dechowych, mocz, płyn mózgowo-rdzeniowy, płyny z jam ciała, wydzieliny z ran itp., pod warunkiem jednak, że nie spowoduje to znacznego opóźnienia w rozpoczęciu lecze-nia przeciwdrobnoustrojowego.

Do chwili obecnej nie znaleziono specyficznego markera laboratoryjnego potwierdzającego sepsę. Przebadano ponad 200 różnych substancji pod względem przydatności do spe-cyficznej diagnostyki sepsy – niestety bez powodzenia [30]. W diagnostyce badania laboratoryjne wykorzystywane są do wykrywania i oceny nasilenia dysfunkcji narządów oraz oce-ny nasilenia reakcji zapalnej. W celu oceoce-ny dysfunkcji na-rządów, zgodnie ze skalą SOFA, wykonuje się gazometrię

krwi tętniczej oraz oznacza się stężenie bilirubiny i kreatyni-ny, a także liczbę płytek krwi. Dodatkowo, do oceny prowa-dzonej terapii, co 3 godziny oznacza się stężenie mleczanów we krwi. Oznaczanie stężenia mleczanów jest także niezbęd-ne do rozpoznania wstrząsu septyczniezbęd-nego. Do oceny nasile-nia reakcji zapalnej wykorzystuje się badanasile-nia laboratoryjne, takie jak: morfologia krwi z obrazem odsetkowym leukocy-tów, CRP, a także prokalcytonina (PCT) i sporadycznie inter-leukina 6 (IL-6). W diagnostyce sepsy dużą rolę, szczególnie w poszukiwaniu ognisk zakażenia, odgrywają również bada-nia obrazowe: RTG (szczególnie płuc), USG i TK (zwłaszcza jamy brzusznej) [18].

(9)

BADANIA LABORATORYJNE W SEPSIE

Badania laboratoryjne w diagnostyce sepsy wykorzystywa-ne są zarówno do wykrywania, jak i monitorowania jej prze-biegu. Rola tych badań jest jednak tylko pomocnicza, ponie-waż w dalszym ciągu nie udało się znaleźć jednego specyficz-nego dla sepsy markera o znaczeniu diagnostycznym i do-brym prognostycznie. Obecnie nie jest znana żadna substan-cja, która wykazywałaby wysoką swoistość względem pacjen-tów z sepsą i mogłaby w związku z tym pełnić rolę takiego markera. Dlatego też niektórzy autorzy zalecają jednoczasowe oznaczanie kilku markerów (diagnostyka polimarkerowa) wraz z analizą zmian ich poziomu w czasie [27]. Od wielu lat w diagnostyce sepsy wykorzystuje się białka ostrej fazy [38]. Powstają one w wątrobie pod wpływem interleukiny 6 (IL-6), której synteza jest indukowana przez interleukinę 1 (IL-1) oraz czynnik martwicy nowotworów α (ang. tumor necrosis factor α – TNF-α), uwalnianych z uszkodzonych tkanek. Do białek ostrej fazy należą m.in.: białko C-reaktywne (CRP), haptoglobina (Hp), α-1-antytrypsyna (α-1-AT) oraz fibryno-gen [36]. Szczególnie duże nadzieje wiąże się z CRP jako po-tencjalnym markerem diagnostycznym i/lub prognostycznym w sepsie. Białko C-reaktywne jest niespecyficznym wykładni-kiem stanu zapalnego, wykorzystywanym w diagnostyce rów-nież innych jednostek chorobowych. W przebiegu ostrej fazy zapalenia stężenie CRP może osiągnąć wartości nawet tysiąc-krotnie przewyższające normę. Badania kliniczne, przeprowa-dzone głównie wśród pacjentów przebywających w OIT, wy-kazały istotną zależność między stężeniem CRP w surowicy a wskaźnikiem śmiertelności [22]. W wieloośrodkowym pro-spektywnym badaniu kohortowym dowiedziono, że żadna kombinacja biomarkerów nie ma większej skuteczności dia-gnostycznej niż samo CRP [47]. Badanie białka C- -reaktywnego o wysokiej czułości (hsCRP) jest badaniem, które umożliwia wykrycie obecności nawet niewielkich ognisk zapalnych w organizmie. Badania przeprowadzone u zdrowych osób wykazały, że podwyższony wyjściowy po-ziom hsCRP jest związany ze zwiększonym ryzykiem wystą-pienia sepsy w ciągu czterech kolejnych lat. Białko CRP o wy-sokiej czułości może więc pomóc w identyfikacji osób z pod-wyższonym ryzykiem zachorowania na sepsę [47]. Do innych czynników, związanych z układem immunologicznym, które mogą być wykorzystywane jako markery sepsy, należą m.in.: cytokiny, presepsyna, białko chemotaktyczne monocytów (MCP-1) oraz rozpuszczalny receptor dla urokinazowego ak-tywatora plazminigenu (suPAR). Spośród cytokin szczególną uwagę zwrócono na interleukinę 6 (IL-6), interleukinę 8 (IL- -8) oraz interleukinę 10 (IL-10). W przeprowadzonych bada-niach wykazano, że wzrost osoczowego stężenia IL-6 i IL-10 jest dodatnio skorelowany z wyższą śmiertelnością u pacjen-tów z sepsą [26]. U dzieci chorych na sepsę stwierdzono, że IL-8 jest dobrym markerem prognostycznym, niestety nie po-twierdzono tego u dorosłych [11, 48]. Presepsyna jest

rozpuszczalnym podtypem cząsteczki CD14 (sCD14-ST), który odgrywa istotną rolę w reakcji zapalnej. Jest glikoprote-iną ulegającą ekspresji na błonie komórkowej makrofagów i monocytów jako receptor dla lipopolisacharydów i białek wiążących LPS. Według najnowszych badań presepsyna jest obiecującym markerem, który może być wykorzystywany do wstępnego diagnozowania i stratyfikacji ryzyka sepsy, oraz potencjalnym markerem umożliwiającym rozróżnienie zaka-żeń bakteryjnych Gram-dodatnich i Gram-ujemnych [33]. Białko chemotaktyczne monocytów 1 (MCP-1) jest chemoki-ną produkowachemoki-ną między innymi przez monocyty i komórki śródbłonka. Uważa się, że MCP-1 przyczynia się do postępu ogólnoustrojowej reakcji zapalnej i rozwoju dysfunkcji wielu narządów. Badania Zhu i wsp. dowiodły, że MCP-1 jest uży-tecznym markerem w przewidywaniu śmiertelności pacjen-tów z sepsą. Osoczowe stężenie MCP-1 było istotnie wyższe u osób, które zmarły w okresie 28 dni trwania choroby – w po-równaniu do osób, które ją przeżyły i wyzdrowiały [51]. Kolej-nym markerem, który może mieć zastosowanie w diagnostyce sepsy, jest rozpuszczalny receptor dla urokinazowego aktywa-tora plazminogenu (suPAR). W procesie zapalnym ulega on ekspresji na różnych rodzajach komórek. Wykazano, że jego swoistość w stosunku do obecności sepsy wynosi jedynie 64–77% [23]. Jednak zestawienie tego markera z prokalcyto-niną (PCT) poprawiło skuteczność diagnozy sepsy. Wykaza-no, że osoczowe stężenia suPAR i PCT w surowicy były wyż-sze u pacjentów z sepsą w porównaniu do osób z grupy kon-trolnej. Ponadto zestawienie wyników oznaczeń stężenia su-PAR w osoczu ze skalą Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II (APACHE II) poprawiło prognozowanie śmier-telności u chorych [50]. Do czynników spoza układu immu-nologicznego, które mają zastosowanie w diagnostyce sepsy, można zaliczyć: prokalcytoninę, kopeptynę i proadrenomo-dulinę. Spośród tych czynników prokalcytonina to stosunko-wo najlepiej poznany i opisany w piśmiennictwie marker. Jest prohormonem kalcytoniny, a jej synteza ma miejsce m.in. w: komórkach tarczycy, wątrobie, płucach, jelicie cienkim, ją-drach i prostacie. W odpowiedzi na toksyny bakteryjne stęże-nie prokalcytoniny w surowicy może wzrosnąć nawet 5000-krotnie w ciągu 2–4 godzin. U pacjentów z infekcjami wirusowymi prokalcytonina jest obniżona [19]. Wzrost PCT można zaobserwować również w chorobach niezakaźnych, a szczególnie po urazach [9]. Wyniki oznaczeń prokalcytoni-ny wraz ze standardowymi parametrami przeciwbakteryjprokalcytoni-ny- przeciwbakteryjny-mi są skuteczne [39]. Azevedo i wsp. opisali wyraźną zależ-ność między stężeniem PCT w osoczu a zwiększoną śmiertel-nością pacjentów z ciężką sepsą i wstrząsem septycznym [6]. W innych badaniach wykazano również, że wyższe poziomy prokalcytoniny wiążą się ze zwiększoną śmiertelnością i do-brze korelują ze skalami niewydolności wielonarządowej (APACHE, SOFA i SAPS) [45]. Najnowsze badania dowodzą, że stosowanie PCT w diagnostyce oraz w monitorowaniu le-czenia nie wpływa na zmniejszenie śmiertelności u pacjentów

(10)

z sepsą [4]. Przyczyny należy upatrywać w tym, że śmiertel-ność chorych w diagnostyce oraz w monitorowaniu leczenia nie wpływa na zmniejszenie śmiertelności u pacjentów z sep-są [4]. Przyczyny należy upatrywać w tym, że śmiertelność chorych z niewydolnością narządową jest procesem bardzo złożonym i nie da się wyciągnąć prostych wniosków. W bada-niach nad PCT oceniano zwykle pojedyncze oznaczenie stęże-nia tego markera. Natomiast wykonywanie seryjnych jego po-miarów umożliwia rozpoznanie początku zakażenia oraz śle-dzenie odpowiedzi na leczenie, co ma wpływ na zwiększenie swoistości testu [13]. Kolejnym markerem spoza układu im-munologicznego, który może być wykorzystywany w diagno-styce sepsy, jest kopeptyna (CPT), należąca do peptydów ukła-du wazopresynergicznego. Kopeptyna jest wytwarzana w pod-wzgórzu z prohormonu, jakim jest prowazopresyna. Wiele ba-dań potwierdza, że poziom CPT w osoczu u pacjentów z sep-są odzwierciedla stopień nasilenia choroby [25]. Jednak bada-nia przeprowadzone przez Koch i wsp. wskazują, że wysokie wartości CPT są obserwowane nie tylko u pacjentów z sepsą, lecz także wśród innych osób w ciężkim stanie klinicznym przebywających na OIT, co zmniejsza skuteczność CPT jako markera służącego do rozpoznawania sepsy. Stwierdzono, że poziom osoczowego stężenia CPT korelował z ciężkością sta-nu klinicznego oraz z odległymi wynikami leczenia wśród krytycznie chorych osób na oddziale intensywnej terapii [29]. Innym markerem, znajdującym zastosowanie w diagnostyce

sepsy, jest proadrenomodulina (pro-ADM). Powstaje ona w wyniku degradacji adrenomoduliny i wykazano, że jest obecna w większym stężeniu w osoczu pacjentów z sepsą [43]. Proadrenomodulina ma wysoką dokładność prognostyczną dla stopnia ciężkości procesu zapalnego i może być stosowana do przewidywania ryzyka zgonu szpitalnego u chorych z sep-są [44]. Ostatnio coraz częściej w diagnostyce obecności infek-cji bakteryjnej wykonuje się ocenę stężenia w osoczu MR-proADM (ang. mid-regional pro-adrenomedullin). Badania kohortowe wykazały, że osoczowe stężenie MR-proADM jest szczególnie przydatne we wczesnym rozpoznawaniu sepsy, gdy pomiar został dokonany wciągu pierwszych 24 godzin po przyjęciu na OIT [20]. MR-proADM okazał się także być naj-lepszym markerem prognozującym śmiertelność w sepsie. Ponadto pro-ADM był pomocny jako marker we wczesnej identyfikacji septycznych pacjentów wysokiego ryzyka [8]. W diagnostyce sepsy wykorzystywane są również badania he-matologiczne i koagulologiczne. Jednym z często stosowanych badań jest różnicowanie krwinek białych, które służy do okre-ślania rodzaju i względnej ilości leukocytów obecnych w prób-ce krwi. Na Ryc. 5 przedstawiono zdjęcia mikroskopowe gra-nulocytów, pochodzących od pacjenta z sepsą (Ryc. 5C–F). W kolumnie po lewej stronie (A i B) zamieszczono dla porów-nania obraz dwóch prawidłowych granulocytów. W środko-wej (C i D) i praW środko-wej kolumnie (E i F) przedstawiono obraz gra-nulocytów zmienionych na skutek toczącego się u pacjenta

Ryc. 5. Granulocyty w sepsie. Materiały własne.

A

B

C

F

E

D

(11)

procesu chorobowego. Ryc. 5C i D przedstawia granulocyty posiadające liczne cechy charakterystyczne dla ostrych proce-sów zakaźno-toksycznych, takie jak: ziarnistości toksyczne, wodniczki i zasadochłonna cytoplazma. Na Ryc. 5E i F cyto-plazma granulocytów jest natomiast całkowicie lub prawie całkowicie bezziarnista, co również jest charakterystyczne, m.in. dla przebiegu niektórych ostrych infekcji.

W przypadku infekcji neutrofile odgrywają bardzo waż-ną rolę w odpowiedzi immunologicznej, uwalniając cytoki-ny przyciągające makrofagi i fagocytując resztki komórkowe. Zwiększona bezwzględna liczba neutrofilów (ANC) jest czę-stym zjawiskiem towarzyszącym zakażeniom lub stanom za-palnym [3]. W nieleczonych zakażeniach lub infekcjach, w któ-rych leczenie jest nieskuteczne, dochodzi w szpiku kostnym do hiperproliferacji neutrofilów, co powoduje uwalnianie rzałych granulocytów do krwi obwodowej. Obecność niedoj-rzałych granulocytów poza szpikiem jest nazywana przesu-nięciem w lewo i może być uważana za możliwy wskaźnik za-każenia. Niektóre analizatory hematologiczne dają możliwość ilościowego oznaczania niedojrzałych granulocytów (IG). Na Ryc. 6 przedstawiono dwa skatergramy z analizatora hematolo-gicznego. Po lewej stronie zamieszczono skatergram krwi pra-widłowej, po prawej natomiast skatergram krwi pochodzącej od pacjenta z sepsą. Na skatergramie po prawej stronie czer-woną strzałką zaznaczono frakcję niedojrzałych granulocytów IG (populacja komórek widoczna w kolorze granatowym).

Badania pokazują, że liczba IG jest przydatnym para-metrem przesiewowym dla ostrej infekcji, przekraczają-cym wartość predykcyjną liczby białych krwinek (ang. whi-te blood cells – WBC), a w porównaniu z granulocytami pa-łeczkowatymi jest lepszym predyktorem infekcji, gdy liczba WBC jest w normie [7, 16]. Dodatkowe badania wykazały,

że zwiększona liczba niedojrzałych granulocytów IG może być dobrym wskaźnikiem różnicowania pacjentów z infek-cją i bez infekcji, wykazuje najwyższą moc dyskryminacyj-ną w przypadku zakażenia w ciągu pierwszych 48 godzin po wystąpieniu SIRS w porównaniu z innymi biomarkerami, ta-kimi jak: białko C-reaktywne (CRP), interleukina 6 i biał-ko wiążące LPS (LBP) [35]. Niemniej jednak istnieje sto-sunkowo duża grupa pacjentów, u których liczba limfocy-tów jest w normie lub występuje leukopenia, a poziomy mar-kerów są znacznie podwyższone. W przebiegu sepsy często dochodzi do zaburzeń krzepnięcia i fibrynolizy. Ocena za-burzeń w układzie krzepnięcia może posłużyć jako marker sepsy. Oceniono różne testy wykorzystywane do diagnosty-ki układu krzepnięcia pod kątem ich przydatności diagno-stycznej i rokowniczej w przebiegu sepsy. Okazało się, że je-dynie stężenie D-dimerów, jako dostępne w praktyce klinicz-nej, uważa się za obiecujące w charakterze markera. W kil-ku badaniach stwierdzono zwiększone stężenie D-dimerów w przebiegu sepsy, jak również zależność pomiędzy stęże-niem ich a ciężkością sepsy i ryzykiem zgonu [28]. Jednym ze szczególnie cennych zastosowań oznaczenia stężenia D- -dimerów jest możliwość wykluczenia ciężkiego zakażenia bakteryjnego. W przeprowadzonym kilka lat temu badaniu stwierdzono, że stężenie D-dimerów jako czynnik progno-styczny w zapaleniu płuc charakteryzuje się wartością pre-dykcji wyniku ujemnego (dla stężenia D-dimerów <500 ng/ ml) równą 1 [12]. Zastrzeżenie budzi fakt, że w niewielu ba-daniach bezpośrednio porównano stężenie D-dimerów z in-nymi markerami sepsy. Tym samym potrzebne są badania porównawcze z udziałem większej grupy chorych, zanim możliwe będzie dokładniejsze określenie roli D-dimerów jako biomarkera sepsy.

(12)

PODSUMOWANIE

Obecnie znanych jest bardzo wiele markerów, niektóre z nich znalazły zastosowanie w praktyce klinicznej, a inne po-zostają w fazie badań klinicznych. W pracy omówiono tylko niewielki wycinek obecnego stanu wiedzy na temat marke-rów sepsy. O ile pojedyncze markery charakteryzują ograni-czenia pod względem czułości albo swoistości, o tyle wskaź-niki złożone (kompleksowe) uważa się za obiecujące [40].

KONFLIKT INTERESÓW: nie zgłoszono

PIŚMIENNICTWO

1. ACCP-SCCM Consensus Conference: deﬁnitions for sepsis and organ failu-re and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Crit Cafailu-re Med 1992;20(6):864–874.

2. Albright FS, Orlando P, Pavia AT, Jackson GG, Cannon Albright LA. Eviden-ce for a heritable predisposition to death due to inﬂuenza. J Infect Dis 2008;197(1):18–24.

3. Al-Gwaiz LA, Babay HH. The diagnostic value of absolute neutrophil count, band count and morphologic changes of neutrophils in predicting bacterial infections. Med Princ Pract 2007;16(5):344–347.

4. Andriolo BN, Andriolo RB, Salomão R, Atallah ÁN. Eﬀectiveness and safety of procalcitonin evaluation for reducing mortality in adults with sepsis, severe sepsis or septic shock. Cochrane Database Syst Rev 2017;1:CD010959. 5. Angus DC, Linde-Zwirble WT, Lidicker J, Clermont G, Carcillo J, Pinsky MR.

Epi-demiology of severe sepsis in the United States: analysis of incidence, out-come, and associated costs of care. Critical Care Med 2001;29(7):1303–1310. 6. Azevedo JRA, Torres OJM, Malafaia O. Procalcitonin as a prognostic biomarker

of severe sepsis and septic shock. Crit Care 2013;17(3):1–25.

7. Balk RA. Systemic inﬂammatory response syndrome (SIRS): where did it come from and is it still relevant today? Virulence 2014;5(1):20–26.

8. Bernal-Morell E, García-Villalba E, Vera MC et al. Usefulness of midregional pro-adrenomedullin as a marker of organ damage and predictor of mortality in patients with sepsis. J Infect 2018;76(3):249–257.

9. Billeter A, Turina M, Seifert B, Mica L, Stocker R, Keel M. Early serum procalci-tonin, interleukin-6, and 24-hour lactate clearance: useful indicators of septic infections in severely traumatized patients. World J Surg 2009;33(3):558–566. 10. Black RE, Cousens S, Johnson HL et al. Global, regional, and national causes of

child mortality in 2008: a systematic analysis. Lancet 2010;375(9730):1969–1987. 11. Calfee CS, Thompson BT, Parsons PE et al. Plasma interleukin-8 is not an eﬀec-tive risk stratiﬁcation tool for adults with vasopressor-dependent septic shock. Crit Care Med 2010;38(6):1436–1441.

12. Chalmers JD, Singanayagam A, Scally C, Hill AT. Admission D-dimer can iden-tify low-risk patients with community-acquired pneumonia. Ann Emerg Med 2009;53(5):633–638.

13. Charles PE, Tinel C, Barbar S et al. Procalcitonin kinetics within the ﬁrst days of sepsis: relationship with the appropriateness of antibiotic therapy and the outcome. Crit Care 2009;13(2):R38.

14. Czarkowski MP, Cielebąk E, Kondej B, Sadłocha A. Choroby zakaźne i zatrucia w Polsce w 2018 roku. NIZP-PZH (online) 2019; http://wwwold.pzh.gov.pl/ oldpage/epimeld/2018/Ch_2018.pdf

15. Czarkowski MP, Cielebąk E, Staszewska-Jakubik E, Kondej B. Choroby zakaźne i zatrucia w Polsce w 2017 roku. NIZP-PZH (online) 2018; http://wwwold.pzh. gov.pl/oldpage/epimeld/2017/Ch_2017.pdf

16. David U: 117-124.03-020-Briggs.

17. Funk DJ, Parrillo JE, Kumar A. Sepsis and septic shock: a history. Crit Care Clin 2009;25(1):83–101.

18. Gajewski P, Szczeklik A. Interna Szczeklika 2013. Podręcznik Chorób Wewnętrz-nych. Medycyna Praktyczna, Kraków, 2013.

19. Gilbert DN. Use of plasma procalcitonin levels as an adjunct to clinical micro-biology. J Clin Microbiol 2010;48(7):2325–2329.

20. Gille J, Ostermann H, Dragu A, Sablotzki A. MR-proADM: a new biomarker for early diagnosis of sepsis in burned patients. J Burn Care Res 2017;38(5):290–298. 21. Godala M, Szatko F. Zgłaszalność chorób zakaźnych. Cz. I. Ocena świadomości lekarzy dotycząca zgłaszania chorób zakaźnych do inspekcji sanitarnej. Probl Hig Epidemiol 2010;91(2):198–205.

-reactive protein independently predict mortality in adult community-acquired bacteremia patients with known sepsis severity? APMIS 2013;121(9):835–842. 23. Henriquez-Camacho C, Losa J. Biomarkers for sepsis. Biomed Res Int

2014;2014:547818.

24. Jahnz-Różyk K. Epidemiologia sepsy. Przew Lek 2008;1:190–191.

25. Jiang L, Feng B, Gao D, Zhang Y. Plasma concentrations of copeptin, C-reactive protein and procalcitonin are positively correlated with APACHE II scores in pa-tients with sepsis. J Int Med Res 2015;43(2):188–195.

26. Kellum JA, Kong L, Fink MP 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(15):1655–1663. 27. Kibe S, Adams K, Barlow G. Diagnostic and prognostic biomarkers of sepsis in

critical care. J Antimicrob Chemother 2011;66(Suppl. 2):ii33–ii40.

28. Kinasewitz GT, Yan SB, Basson B et al. Universal changes in biomarkers of co-agulation and inﬂammation occur in patients with severe sepsis, regardless of causative micro-organism ISRCTN74215569. Critical Care 2004;8(2):R82–R90. 29. Koch A, Yagmur E, Hoss A et al. Clinical relevance of copeptin plasma levels as

a biomarker of disease severity and mortality in critically ill patients. Journal Clin Lab Anal 2018;32(9):e22614.

30. Kübler A. Sepsa. Edra Urban & Partner, Wrocław, 2018.

31. Kübler A, Adamik B, Durek G et al. Wyniki rejestru przypadków ciężkiej sep-sy na oddziałach intensep-sywnej terapii w Polsce w latach 2003–2009. Anest In-tens Ter 2018;47(1):8–14.

32. Levy MM, Fink MP, Marshall JC et al. 2001 SCCM/ESICM/ACCP/ATS/SIS Interna-tional Sepsis Deﬁnitions Conference. Intensive Care Med 2003;29(4):530–538. 33. Lu B, Zhang Y, Li Ch et al. The utility of presepsin in diagnosis and risk stra-tiﬁcation for the emergency patients with sepsis. Am J Emerg Med 2018;36(8):1341–1345.

34. Martin GS, Mannino DM, Eaton S, Moss M. The epidemiology of sepsis in the Uni-ted States from 1979 through 2000. New Engl J Med 2003;348(16):1546–1554. 35. Nierhaus A, Klatte S, Linssen J et al. Revisiting the white blood cell count:

im-mature granulocytes count as a diagnostic marker to discriminate between SIRS and sepsis – a prospective, observational study. BMC Immunol 2013;14:8. 36. Parker GA, Picut CA. Immune functioning in non lymphoid organs: the liver.

Toxicol Pathol 2012;40(2):237–247.

37. Rhodes A, Evans LE, Alhazzani W et al. Surviving Sepsis Campaign: internatio-nal guidelines for management of sepsis and septic shock: 2016. Intens Care Med 2017;43(3):304–377.

38. Sankar V, Webster NR. Clinical application of sepsis biomarkers. J Anesth 2013;27(2):269–283.

39. Schuetz P, Albrich W, Mueller B. Procalcitonin for diagnosis of infection and guide to antibiotic decisions: past, present and future. BMC Med 2011;9:107. 40. Shapiro NI, Trzeciak S, Hollander JE. et al. A prospective, multicenter derivation of

a biomarker panel to assess risk of organ dysfunction, shock, and death in emergen-cy department patients with suspected sepsis. Crit Care Med 2009;37(1):96–104. 41. Singer M, Deutschman CS, Seymour ChW et al. The Third International Consensus

Deﬁnitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). JAMA 2016;315(8):801–810. 42. Sørensen TI, Nielsen GG; Andersen PK, Teasdale TW. Genetic and environmental

in-ﬂuences on premature death in adult adoptees. N Eng J Med 1988;318(12):727–732. 43. Struck J, Tao Ch, Morgenthaler NG, Bergamann A. Identiﬁcation of an Adrenomedul-lin precursor fragment in plasma of sepsis patients. Peptides 2004;25(8):1369–1372. 44. Suberviola B, Castellanos-Ortega A, Ruiz Ruiz A, Lopez-Hoyos M, Santibanez

M. Hospital mortality prognostication in sepsis using the new biomarkers su-PAR and proADM in a single determination on ICU admission. Intens Care Med 2013;39(11):1945–1952.

45. Vincent JL, Beumier M. Diagnostic and prognostic markers in sepsis. Expert Rev Anti Infect Ther 2013;11(3):265–275.

46. Vincent JL, Sakr Y, Sprung CL et al. Sepsis in European intensive care units: re-sults of the SOAP study. Crit Care Med 2006;34(2):344–353.

47. Wang HE, Shapiro NI, Saﬀord MM et al. High-sensitivity C-reactive protein and risk of sepsis. PloS One 2013;8(7):e69232.

48. Wong HR, Cvijanovich N, Wheeler DS et al. Interleukin-8 as a stratiﬁcation tool for interventional trials involving pediatric septic shock. Am J respir Crit Care Med 2008;178(3):276–282.

49. Woodworth A, Thompson MA, Rice T, Bissonnette S. Biochemical and hema-tological markers of inﬂammation accurately predict sepsis and its severity in ICU patients. Sysmex Journal International 2019;29(1):1–7.

50. Zeng M, Chang M, Zheng H et al. Clinical value of soluble urokinase-type pla-sminogen activator receptor in the diagnosis, prognosis, and therapeutic gu-idance of sepsis. The Am J Emerg Med 2016;34(3):375–380.

51. Zhu T, Liao X, Feng T et al. Plasma monocyte chemoattractant protein 1 as a predictive marker for sepsis prognosis: a prospective cohort study. Tohoku J Exp Med 2017;241(2):139–147.