BADANIA LABORATORYJNE POMOCNE W DIAGNOSTYCE SEPSY
CZY MARKER SEPSY ISTNIEJE?
LABORATORY TESTS HELPFUL IN THE DIAGNOSIS OF SEPSIS DOES THE SEPSIS MARKER EXIST?
ORCID*: 0000-0001-9698-5710 | 0000-0002-0527-468X | 0000-0002-6542-2525
Katedra i Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej i Parazytologii Uniwersytetu Medycznego im. Piastów Śląskich we Wrocławiu
} MARZENNA BARTOSZEWICZ
Katedra i Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej i Parazytologii, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej,
Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu, Tel.: 71 784 05 10, e-mail: marzenna.bartoszewicz @umed.wroc.pl Wpłyneło: 15.03.2020 Zaakceptowano: 31.03.2020 DOI: dx.doi.org/10.15374/FZ2020009 *według kolejności na liście Autorów
STRESZCZENIE: Sepsa jest zagrażającą życiu dysfunkcją narządów, spowodowaną rozregulo-waną reakcją układu immunologicznego na zakażenie. Następstwem sepsy może być wstrząs septyczny, objawiający się zaburzeniami ze strony układu krążenia oraz metabolizmu komór-kowego. Sepsa i wstrząs septyczny są bardzo częstymi przyczynami zgonów na świecie (19,7% w 2017 roku). Złotym standardem w diagnostyce chorób infekcyjnych, w tym sepsy, jest ho-dowla drobnoustrojów, która pozwala na określenie lekowrażliwości czynnika chorobotwór-czego i dobranie terapii celowanej. Jest to jednak metoda czasochłonna i często nieefektyw-na – ze względu nieefektyw-na brak możliwości hodowli niektórych drobnoustrojów w warunkach me-dycznych laboratoriów mikrobiologicznych czy też z powodu nieodpowiednio pobranych pró-bek. W diagnostyce sepsy bardzo istotną rolę odgrywa czas, dlatego poszukuje się parametru, który mógłby diagnostykę przyspieszyć, jednoznacznie odróżnić sepsę od innych stanów cho-robowych i być wskaźnikiem prognostycznym przebiegu choroby. Markera sepsy poszukuje się wśród wielu parametrów, ale obecnie bardziej możliwe wydaje się być wynalezienie zesta-wu markerów niż pojedynczego markera idealnego. Nie oznacza to jednak, że należy rezygno-wać z wykorzystywania pojedynczych parametrów. W przypadku podejrzenia sepsy, kiedy po-trzebna jest szybka diagnostyka, która przekłada się na szansę przeżycia pacjenta, warto się-gać po wszelkie możliwe narzędzia diagnostyczne, w miarę możliwości sprzętowych i finanso-wych jednostki leczniczej.
SŁOWA KLUCZOWE: marker sepsy, sepsa, wstrząs septyczny
ABSTRACT: Sepsis is a life-threatening organ dysfunction caused by an unregulated response of the immune system to infection. The consequence of sepsis may be septic shock manifested by cardiovascular and cellular metabolism disorders. Sepsis and septic shock is one of the le-ading causes of death globally (19.7% in 2017). The gold standard in the diagnosis of infectious diseases including sepsis is bacterial culture. It allows to determine the susceptibility of the pa-thogen to antibiotics and appropriate therapy. Bacterial culture is however a time-consuming and often inefficient method due to the inability to grow certain microorganisms in laborato-ry conditions or due to incorrect collection of samples. Time plays a velaborato-ry important role in the diagnosis of sepsis and a marker of sepsis would be crucial for accelerating the diagnostic pro-cess. The marker should also clearly distinguish sepsis from other conditions and be a progno-stic indicator of the course of the disease. The sepsis marker is sought among many parame-ters, but currently it seems more likely that a set of markers instead of a single ideal marker will be discovered. Nonetheless, medical staff should not opt out of using individual parameters. When sepsis is suspected, fast diagnostics and quick decisions are crucial for the patient’s su-rvival, which means that all available diagnostic tools should be considered.
WSTĘP
Sepsa to – według nowej definicji – zagrażająca życiu dysfunkcja narządów, spowodowana rozregulowaną reakcją układu immunologicznego na zakażenie. Szczególnie nara-żone na rozwój sepsy są osoby po 60. roku życia, dzieci do 1. roku życia, osoby z immunosupresją i z chorobami przewle-kłymi, niemniej jednak sepsa może rozwinąć się u każde-go. Następstwem sepsy jest wstrząs septyczny, którego wy-stąpienie zwiększa ryzyko zgonu pacjenta. W trakcie wstrzą-su dochodzi do zaburzeń ze strony układu krążenia, zabu-rzeń metabolicznych oraz na poziomie komórkowym [32, 34]. Dane na temat występowania sepsy w Polsce są wyso-ce niedoszacowane ze względu na brak wymogu rejestra-cji przypadków zachorowań. Założeniem „Światowej dekla-racji w sprawie sepsy” było wprowadzenie obowiązku reje-stracji przypadków sepsy do 2020 roku. W nowym systemie kodowania chorób (ICD 11) są kody dla sepsy (1G40) i dla sepsy ze wstrząsem septycznym (1G41), jednak w Polsce wciąż obowiązuje system kodowania ICD 10, w którym ta-kich kodów nie ma [17, 18, 39, 41]. Według najnowszych da-nych światowych sepsa spowodowała około 19,7% wszyst-kich notowanych w 2017 roku zgonów. Częsta jest również remisja sepsy (50% przypadków) oraz jej wielokrotne wystę-powanie (25% przypadków) [7, 30].
Złotym standardem w diagnostyce chorób infekcyjnych, w tym zakażeń łożyska naczyniowego i sepsy, pozostaje ho-dowla drobnoustrojów. Jest to jednak metoda czasochłon-na i nie zawsze efektywczasochłon-na. Problemy z diagnostyką mikro-biologiczną wynikają z tego, że szereg drobnoustrojów spra-wia trudności hodowlane bądź jest całkowicie niemożliwy do wyhodowania w standardowych warunkach medycz-nych laboratoriów mikrobiologiczmedycz-nych, natomiast część jest wrażliwa na zmienne warunki środowiska i ginie zanim do-trze do laboratorium. Zdarza się również, że silna kontami-nacja próbek materiału biologicznego uniemożliwia izolację czynnika etiologicznego choroby. Mimo wszystko hodowla drobnoustroju jest jedyną możliwością określenia lekowraż-liwości drobnoustroju, co z kolei pozwala na wdrożenie te-rapii celowanej. W przypadku sepsy szybka diagnostyka jest kluczowa dla przeżycia pacjenta, w związku z czym diagno-za musi być postawiona na długo przed otrzymaniem wyni-ków z laboratorium mikrobiologicznego. Mimo opracowa-nia skal i strategii do szybkiej oceny występowaopracowa-nia i ryzyka sepsy (skale SOFA, qSOFA, strategia Sepsis Six), wciąż po-szukuje się biomarkera, który umożliwiłby jeszcze szybszą ocenę przebiegu zakażenia pacjenta oraz stanowiłby czyn-nik predykcyjny rozwoju sepsy i wstrząsu septycznego [4, 19, 27–29, 34]. Cechami opisującymi idealny marker sep-sy są [14, 33]:
t LSØULJPLSFTQØUSXBOJB
t X[SPTUXڀKBLOBKXD[FʯOJFKT[FKGB[JFTFQTZPSB[X[SBTUB-nie wraz z jej rozwojem;
t XZTPLBD[VPʯʉ XZTPLBTXPJTUPʯʉ NJOJNVN 85%) oraz wysokie wartości predykcyjne – ujemna (NPV=100%) i dodatnia (PPV minimum 85%); t NP˃MJXPʯʉPLSFʯMFOJBFUJPMPHJJTFQTZ
t CSBLX[SPTUVXڀJOOZDITUBOBDIDIPSPCPXZDI
t VEPXPEOJPOB LMJOJD[OJF XBSUPʯʉ Xڀ QS[ZTQJFT[FOJV i poprawieniu efektywności leczenia, w porównaniu do wykorzystywanych aktualnie skal i badań;
t V˃ZUFD[OPʯʉQS[Z[BS[ʇE[BOJVBOUZCJPUZLPUFSBQJʇ t XJBSZHPEOPʯʉJڀQSFDZ[KB t EPLBEOFPLSFʯMFOJFGB[ZJڀDJʒ˃LPʯDJTFQTZ t XBSUPʯʉQSPHOPTUZD[OB t BUXBEPTUʒQOPʯʉ t LSØULJD[BTPD[FLJXBOJBOBXZOJL
t XZTUBOEBSZ[PXBOF QS[FE[JBZ SFGFSFODZKOF EMB PLSF-ślonych faz sepsy;
t OJTLBDFOBP[OBD[FOJB
t QPSØXOZXBMOPʯʉ XZOJLØX NJʒE[Z SØ˃OZNJ MBCPSB-toriami;
t QPUS[FCBXZLPS[ZTUBOJBKBLOBKNOJFKT[FKJMPʯDJQSØCLJ Do tej pory nie udało się znaleźć biomarkera, który speł-niałby wszystkie, czy chociaż większość wymienionych cech, jednakże niektóre z dostępnych powszechnie badań labora-toryjnych mogą być pomocne w diagnostyce sepsy. Należą do nich m.in. oznaczenie stężenia prokalcytoniny lub biał-ka C-reaktywnego w osoczu krwi. Wśród pozostałych para-metrów, które są brane pod uwagę jako potencjalne markery sepsy, można wymienić m.in: interleukiny, presepsynę, gel-solinę, orosomukoid, receptory CD64, rozpuszczalny recep-tor dla urokinazowego aktywarecep-tora plazminogenu, pozako-mórkowe DNA, środkowy region proadrenomeduliny oraz markery mikro-RNA [14].
BIAŁKO CREAKTYWNE
Białko C-reaktywne (ang. C-reactive protein – CRP) to białko ostrej fazy, którego poziom we krwi wzrasta w przy-padku zapalenia oraz uszkodzenia tkanek. Produkowane jest w wątrobie oraz przez niektóre komórki układu immunolo-gicznego, np. makrofagi. Okres półtrwania CRP jest stosun-kowo niedługi – wynosi około 19 godzin. Zakażenie powodu-je gwałtowny wzrost poziomu białka C-reaktywnego w ciągu kilku godzin (6–8 godzin), co sprawia, że parametr ten jest użyteczny w procesie monitorowania przebiegu zakażenia oraz skuteczności antybiotykoterapii. Jako jedno z niewie-lu białek ostrej fazy utrzymuje ono stały poziom bez wzglę-du na procesy kataboliczne organizmu, a jego stężenie od-zwierciedla siłę reakcji zapalnej organizmu. Wzrost stężenia CRP koreluje z poziomem wyniszczenia organów oraz z ry-zykiem zgonu. Oznaczenie poziomu białka C-reaktywnego jest szybkie, tanie i proste, możliwe do wykonania w każ-dym laboratorium medycznym wyposażonym w analizator
biochemiczny [22, 24, 28]. Wadą CRP jest wzrost w przypad-ku każdej infekcji, bez względu na etiologię, a także wzrost w stanach nieinfekcyjnych, takich jak np.: nowotwory, po-ważne urazy, przewlekłe choroby zapalne, nieswoiste zapale-nie jelit, zapalezapale-nie stawów lub narządów miednicy mzapale-niejszej, choroby autoimmunizacyjne, cukrzyca. Ponadto poziom białka C-reaktywnego jest podwyższony u kobiet w końco-wym okresie ciąży, u osób otyłych oraz u palaczy. Oznaczenie CRP cechuje się niską swoistością w przypadku oznaczenia u nowo narodzonych dzieci, do kilku dni po narodzinach, ponieważ poziom tego białka jest wtedy fizjologicznie pod-wyższony. Ostrożność przy interpretacji wyniku należy za-chować również podczas przyjmowania leków przez pacjen-ta. Stosowanie statyn, fibratów, beta-blokerów, metforminy, tiazolidynodionów i inhibitorów konwertazy angiotensyny powoduje obniżenie stężenia CRP, natomiast doustna anty-koncepcja hormonalna oraz hormonalna terapia zastępcza podwyższają poziom CRP we krwi [2, 3, 6, 8, 25, 26, 35, 36].
PROKALCYTONINA
Prokalcytonina (PCT) jest prohormonem kalcytoniny. W warunkach homeostazy organizmu jest produkowana wyłącznie przez komórki C tarczycy, natomiast w czasie in-fekcji również przez komórki neuroendokrynne innych na-rządów, np. płuc czy jelit. Wzrost stężenia PCT jest obser-wowany bardzo szybko od momentu zakażenia, w ciągu 2–4 godzin, a jej okres półtrwania wynosi 24–30 godzin. Prokal-cytonina cechuje się większą specyficznością niż CRP, jed-nak również nie wskazuje jednoznacznie na bakteryjną etio-logię zapalenia [5, 13, 22, 23]. Wzrost stężenia PCT może nastąpić także m.in.: w zakażeniach pasożytniczych i grzy-biczych, po zawale serca, po urazach mechanicznych, w opa-rzeniach, po zabiegach operacyjnych, w chorobach nowo-tworowych, w zespole zaburzeń wielonarządowych, w ze-społach paraneoplastycznych, przy chemicznym zapaleniu płuc, udarach cieplnych i przewlekłej chorobie nerek. Rów-nież nowo narodzone dzieci, do drugiego dnia życia, mają fi-zjologicznie podwyższony poziom prokalcytoniny [3, 6, 37, 40]. Terapia z użyciem TNF-α (ang. tumor necrosis factor α) oraz monoklonalnej lub poliklonalnej globuliny antylimfo-cytarnej także może spowodować wzrost stężenia PCT we krwi. Wyniki fałszywie ujemne można otrzymać w począt-kowej fazie infekcji, w infekcjach zlokalizowanych miejsco-wo (np. zapalenie kości, szpiku, ropnie) oraz w podostrym zapaleniu wsierdzia [31]. Stężenie prokalcytoniny nie kore-luje z nasileniem sepsy ani z ryzykiem zgonu, może być na-tomiast pomocne w monitorowaniu skuteczności antybioty-koterapii oraz odpowiedzi klinicznej na leczenie. Oznacze-nie poziomu PCT jest szybkie, taOznacze-nie i proste, możliwe do wykonania w każdym laboratorium medycznym wyposażo-nym w analizator biochemiczny [5, 13, 22, 23].
PRESEPSYNA
Presepsyna (sCD14-ST) jest rozpuszczalnym podtypem receptora sCD14. Jest to glikoproteina powierzchniowa, występująca na monocytach, limfocytach B oraz granulo-cytach i makrofagach, uwalniana do krążenia w odpowie-dzi na zakażenie. Funkcją presepsyny jest wychwytywanie i wiązanie lipopolisacharydu bakteryjnego oraz innych li-gandów powierzchniowych bakterii, np. peptydoglikanu. U zdrowych osób stężenia presepsyny są niskie, wzrasta-ją gwałtownie w czasie infekcji. Wzrost pojawia się szyb-ko, szybciej niż CRP i PCT, w ciągu 1–2 godzin od zaka-żenia, z pikiem w 3. godzinie. Presepsyna jest parametrem dobrze różnicującym sepsę od stanów zapalnych o innej etiologii. Wartość odcięcia dla infekcji wirusowej i bakte-ryjnej nie jest jeszcze określona. Wiadome jest, że u osób z infekcją wirusową oraz bakteryjną stężenia presepsyny są wyższe niż u osób zdrowych. Proponowano różne warto-ści odcięcia dla rozróżnienia etiologii infekcji: 751,50 pg/ mL (czułość – 83%, swoistość – 96%), 415 pg/mL (czułość – 80%, swoistość – 81%) czy 413 pg/mL (czułość – 85%, swoistość – 63%). Próbowano również określić etiolo-gię bakteryjną (Gram-dodatnie, Gram-ujemne bakterie) za pomocą różnic w stężeniu presepsyny. Otrzymane wy-niki wskazują na najniższe stężenia w przypadku Gram- -dodatnich bakterii, wyższe przy etiologii nieznanej, a naj-wyższe przy Gram-ujemnych bakteriach, jednak różnice nie są istotne statystycznie [9, 15]. Presepsyna może być także wykorzystywana jako czynnik predykcyjny zgonu, ponieważ jej wyższe stężenia korelują z ciężkością przebie-gu sepsy. Dodatkową zaletą oznaczania stężenia sCD14-ST we krwi jest krótki czas pomiaru. Dostępne są komercyj-ne testy bazujące na różnych metodach detekcji, które po-zwalają na oznaczenie stężenia presepsyny w ciągu godzi-ny. Presepsyna wydaje się być najlepszym z obecnie dostęp-nych biomarkerów sepsy. Swoistość, czułość, dokładność diagnostyczna oraz czas oznaczenia stężenia sCD14-ST świadczą na jej korzyść w porównaniu z oznaczaniem stę-żenia prokalcytoniny. Presepsyna jest dokładniejszym mar-kerem predykcyjnym wystąpienia wstrząsu septycznego niż CRP, PCT czy poziom leukocytów we krwi. Niemniej jed-nak należy wziąć pod uwagę możliwość wzrostu stężenia sCD14-ST w stanach nieinfekcyjnych, związanych z uszko-dzeniem nerek. Presepsyna jest filtrowana przez kłębuszki nerkowe i katabolizowana przez komórki kanalikowe prok-symalne. Stwierdzono podwyższone stężenie presepsyny u osób z upośledzoną funkcją nerek [13, 20, 23, 38].
GELSOLINA
Gelsolina (GSN) jest wielofunkcyjnym białkiem ludzkim. Krążące izoformy GSN wiążą się z aktyną, z mediatorami
prozapalnymi oraz składnikami ściany komórkowej bakterii (kwas lipotejchojowy, lipopolisacharyd). U zdrowego czło-wieka poziom gelsoliny w osoczu wynosi około 190–300 mg/L (możliwe różnice zależne od metody oznaczenia). GSN działa jako białko ochronne, a oznaczenie jej stęże-nia pozwoliło na rozróżnienie pomiędzy osobami zdrowy-mi a pacjentazdrowy-mi septycznyzdrowy-mi w pierwszym dniu obserwacji. U chorych na sepsę stężenia gelsoliny są niższe niż u osób zdrowych. Dodatkowo wyższe stężenia GSN w osoczu mają dobrą wartość rokowniczą w sepsie. Niskie stężenia oma-wianego białka notowano u osób, które zmarły w wyniku sepsy. Analiza poziomów GSN zmierzonych w pierwszym dniu 14-dniowej obserwacji wykazała, że stężenia były wyż-sze u pacjentów, którzy przeżyli. W doświadczeniu na gry-zoniach z sepsą i ciężkim uszkodzeniem narządów wyka-zano ochronną rolę GSN – śmiertelność w grupie gryzoni, którym podano egzogenną gelsolinę była niższa niż w gru-pie kontrolnej. Prowadzone są również badania nad przy-datnością oznaczania poziomu gelsoliny w moczu. Ograni-czeniem w powszechnym wykorzystaniu GSN jest brak pro-stej i szybkiej metody oznaczania jej poziomu, aczkolwiek trwają badania nad opracowaniem takiej metody opartej na turbidymetrii [10, 11, 20].
INTERLEUKINY
Interleukiny (IL) należą do grupy cytokin prozapalnych, których rolą jest regulacja odpowiedzi immunologicznej oraz hemopoezy. Wśród interleukin pomocnych przy dia-gnostyce sepsy można wymienić: IL-6, IL-8, IL-18 i IL-27. Wydzielana głównie przez makrofagi i monocyty IL-6 od-powiada m.in. za: pobudzanie hepatocytów do produkcji CRP, aktywację limfocytów T oraz stymulację różnicowania limfocytów B do komórek plazmatycznych. Jest czynnikiem pirogennym. Charakteryzuje się szybką kinetyką – jej po-ziom wzrasta nawet 100-krotnie w ciągu 2 godzin od wystą-pienia bakteriemii i spada w ciągu 6 godzin. Badania w po-pulacji noworodków wskazują na korelację wzrostu stęże-nia IL-6 we krwi z ciężkością sepsy, co sprawia, że może być to dobry wskaźnik predykcyjny nasilenia sepsy. Rozbieżno-ści w otrzymywanych wynikach w populacji dorosłej nie po-zwalają na chwilę obecną jednoznacznie określić przydatno-ści interleukiny 6 w diagnostyce sepsy [22, 24, 33]. Źródłem IL-8 są makrofagi, monocyty, fibroblasty, limfocyty T i ko-mórki endotelialne. Interleukina ta ma działanie chemoki-ny, odpowiada za stymulację migracji limfocytów T i neu-trofilów oraz adhezję neui neu-trofilów do śródbłonka i uwalnia-nie histaminy z bazofilów. Podobi uwalnia-nie jak IL-6, charakteryzu-je się szybkim wzrostem w odpowiedzi na zakażenie (2–4 godziny) oraz spadkiem po około 4 godzinach. Stężenie IL-8 koreluje z ciężkością przebiegu sepsy. Badania wska-zują, że może być użytecznym markerem predykcyjnym
przeżycia dzieci chorych na sepsę. Podobnie jak w przypad-ku IL-6, IL-8 nie jest dobrym biomarkerem sepsy w popu-lacji osób dorosłych [22, 33]. IL-18 jest wydzielana głów-nie przez aktywowane makrofagi, a jej funkcją jest induk-cja odpowiedzi immunologicznej. Nieliczne, opublikowane dotąd badania wskazują na rolę predykcyjną IL-18 w prze-biegu sepsy. Jej wysokie stężenia sugerują gorsze rokowa-nie pacjenta. Do ustalenia przydatności diagnostycznej IL- -18 w sepsie potrzebnych jest więcej badań [22]. Rolą IL-27 jest pobudzanie odpowiedzi pomocniczych limfocytów T oraz działanie przeciwzapalne poprzez regulację uwalniania IL-10. Badania nad zastosowaniem IL-27 jako biomarke-ra sepsy wykazały, że jest ona dobrym wskaźnikiem sep-sy u małych dzieci (swoistość około 90%, PPV około 94%), natomiast w dorosłej populacji przydatność diagnostyczna IL-27 jest niższa niż oznaczenie PCT [13, 27]. Istotnym ograniczeniem wykorzystania interleukin w rutynowej dia-gnostyce sepsy jest wysoki koszt oznaczeń oraz dostępność metod. Interleukiny można wykrywać metodami: immu-noenzymatycznymi, histochemicznymi, cytometrycznymi oraz biologii molekularnej.
OROSOMUKOID
Orosomukoid (α-1 glikoproteina, ORM) jest białkiem ostrej fazy o funkcji immunomodulującej. Ochrania orga-nizm przed nadmierną reakcją ze strony układu immuno-logicznego. Hamuje: działanie neutrofilów, układu dopeł-niacza, aktywację makrofagów, apoptozę, agregację płytek krwi, wytwarzanie ponadltenków i proliferację limfocytów. U zdrowego człowieka stężenie ORM w surowicy jest niskie (0,5–1,2 g/L) i wzrasta w ostrych oraz przewlekłych stanach zapalnych. Znacząco wyższe stężenia ORM w surowicy no-towano u osób z sepsą niż u pacjentów z SIRS (ang. systemic inflammatory response syndrome, zespół ogólnoustrojowej reakcji zapalnej), co pozwoliło na rozróżnienie obu jedno-stek chorobowych. W połączeniu z wynikami skali SOFA, stężenie ORM w surowicy jest dokładnym markerem pro-gnostycznym śmierci w wyniku sepsy. Badania wskazują, że oznaczanie stężenia orosomukoidu w moczu może być mar-kerem sepsy o wyższej czułości niż oznaczenie tego parame-tru w surowicy, niemniej jednak wciąż nie są dokładnie zba-dane czynniki niezapalne, mogące brać udział w podwyż-szaniu stężenia ORM w moczu [12, 20, 21].
ROZPUSZCZALNY RECEPTOR DLA
UROKINAZOWEGO AKTYWATORA
PLAZMINOGENU
Receptory suPAR (ang. soluble form of urokina-se type plasminogen activator, rozpuszczalny receptor dla
urokinazowego aktywatora plazminogenu) są obecne na wielu typach komórek, np.: neutrofilach, limfocytach, mo-nocytach, makrofagach, komórkach śródbłonka czy komór-kach nowotworowych. Ich rolą jest mediacja procesów im-munologicznych poprzez indukcję chemotaksji i proteoli-zy, a także udział w migracji komórek układu immunolo-gicznego oraz adhezji międzykomórkowej. Stężenie suPAR wzrasta w trakcie infekcji, nie tylko bakteryjnych, lecz także wirusowych. Badania nad zastosowaniem suPAR jako bio-markera sepsy wykazały, że jest to parametr o niższej swo-istości i czułości niż PCT, może być natomiast wykorzysty-wany jako czynnik predykcyjny ryzyka zgonu. Wyższe stę-żenia suPAR we krwi korelują z gorszym rokowaniem pa-cjenta, nie tylko chorego na sepsę, lecz także zakażone-go HIV, z gruźlicą, malarią i krymsko-kongijską zakażone-gorączką krwotoczną [5, 23, 33].
ŚRODKOWY REGION PROADRENOMEDULINY
Adrenomedulina (ADM) jest peptydem należącym do tej samej rodziny co prokalcytonina. Jest wydzielana przez różne tkanki. Ma działanie przeciwzapalne, przeciwdrobno-ustrojowe i wazoregulacyjne. Synteza ADM jest zwiększo-na w czasie infekcji ze względu zwiększo-na powiązanie z gezwiększo-nami ko-dującymi kalcytoninę oraz na pobudzanie syntezy adreno-meduliny przez cytokiny prozapalne i endotoksyny bakte-ryjne. ADM jest bardzo szybko metabolizowana i usuwa-na z układu krwionośnego, przez co pomiar jej stężenia jest utrudniony. Łatwiejszym w pomiarze jest środkowy region prekursora adrenomeduliny – proadrenomeduliny (ang. mid-regional pro-adrenomedullin – MR-proADM) – któ-ry ma większą stabilność i odzwierciedla stężenie ADM we krwi. Zmierzono, że stężenia MR-proADM we krwi pacjen-tów, którzy zmarli w wyniku sepsy, były wyższe niż u pa-cjentów wyleczonych. Dodatnia wartość predykcyjna środ-kowego regionu proadrenomeduliny i przydatność tego pa-rametru jako czynnika ryzyka zgonu jest wyższa niż PCT i CRP [22, 27, 28].
POZAKOMÓRKOWE DNA
Pozakomórkowe fragmenty DNA (ang. cell-free DNA – cf-DNA) są uwalniane w przypadku śmierci komór-ki w wyniku nekrozy i apoptozy. U zdrowego człowieka stężenie cf-DNA pozostaje na niskim poziomie ze wzglę-du na efektywne działanie fagocytarnych komórek po-chłaniających komórki apoptotyczne. W sepsie dochodzi do gwałtownej degradacji komórek i niewydolności fa-gocytozy, co powoduje nagromadzenie cf-DNA w ustro-ju. Wzrost stężenia cf-DNA obserwowany jest po około 6 godzinach od zakażenia. Większość badań skupia się na
zastosowaniu pozakomórkowych fragmentów DNA jako parametru predykcyjnego dla ryzyka zgonu, niemniej jed-nak nieliczne badania wskazują na potencjalną przydat-ność oznaczania cf-DNA jako markera infekcji o wyso-kiej czułości (95%) i swoistości (97%). Dostępne meto-dy oznaczania cf-DNA (amplifikacja PCR, spektrofotome-tria, fluorymetria) są metodami drogimi i czasochłonny-mi. Pojawiające się na rynku szybkie testy diagnostyczne (ang. point-of-care tests – POCT), umożliwiające otrzy-manie wyniku w ciągu kilku minut, wymagają jednak dal-szych badań w celu ich walidacji, aby mogły być polecane do użycia [13, 28].
MIKRORNA
Mikro-RNA (miRNA) to grupa krótkich łańcuchów RNA (20–24 nukleotydy), których rolą jest regulacja eks-presji genów. Krążące cząstki miRNA zachowują stabilność w warunkach, w których RNA jest zazwyczaj degradowane (wysoka lub niska temperatura, zmiany pH, wielokrotne zamrażanie i rozmrażanie). Stabilność mikro-RNA wynika z łączenia z różnymi białkami wiążącymi RNA i komplek-sami lipoprotein oraz tworzenia mikrocząsteczek, a tak-że z prostej struktury chemicznej. Cząstki miRNA są za-angażowane w procesy regulujące wrodzoną i nabytą od-porność w chorobach, takich jak np.: infekcje bakteryj-ne, miażdżyca, reumatoidalne zapalenie stawów i cukrzy-ca. Różne miRNA są odpowiedzialne za aktywację szlaku TNF-α, który jest głównym regulatorem procesów zapal-nych w sepsie, oraz za regulację działania IL-6 (Ryc. 1). Po-miar miRNA jest możliwy nie tylko w surowicy, lecz także w moczu czy pocie. Dotychczas przeprowadzono wiele ba-dań nad wykorzystaniem różnych miRNA łączonych w pa-nele do diagnostyki sepsy. Jednak w celu zastosowania mi-kro-RNA jako wartościowego markeru sepsy należy prze-prowadzić dalsze badania oraz znormalizować sposób po-bierania próbek i analizy danych. Dotychczas otrzymane wyniki zbyt znacząco różnią się między badanymi kohor-tami, aby można było wybrać optymalny zestaw miRNA do diagnostyki sepsy [1, 16].
RECEPTORY CD64 NA NEUTROFILACH
Receptory dla immunoglobulin typu G umiejscowione na neutrofilach (CD64) w stanie zdrowia pozostają w ni-skich stężeniach. W chwili ekspozycji na lipopolisachary-dy bakteryjne oraz na cytokiny prozapalne, stężenie CD64 gwałtownie rośnie. Pierwsza faza wzrostu stężenia CD64 następuje już po 2 godzinach od zakażenia, a kolejna po około 6 godzinach. Stężenie CD64 zaczyna opadać po 48 godzinach. Badania wskazują na to, że stężenie CD64 jest
miR-200, miR-223
miR-21, miR-101, miR-181,
miR-378
miR-21, miR-29
miR-9, miR-23,
miR-30, miR-124
miR-142, miR-146
miR-149, miR-181
miR-187, miR-199
miR-223, miR-329
let-7
Stymulacja działania
Hamowanie działania
TNF-α
IL-6
miR-21, miR-29
miR-145, miR-155
miR-16, miR-26
miR-92, miR-124
miR-125, miR-130
miR-143, miR-181
miR-187, miR-193
miR-221, miR-369
miR-579, let-7
miR-23, miR-103, miR-125,
miR-126, miR-128, miR-143,
miR-148, miR-181, miR-221,
miR-422
miR-9, miR-17, miR-19,
miR-27, miR-31, miR-101,
miR-125, miR-146, miR-155,
miR-191, miR-195, miR-221,
miR-222, miR-378, miR-494,
miR-513, miR-1280
Ryc. 1. Oddziaływanie różnych miRNA na TNF-α i IL-6. Opracowano na podstawie [1]. dobrym markerem sepsy i jest to parametr pozwalający zróżnicować sepsę od stanów zapalnych o innej etiologii. Oznaczanie stężenia CD64 może być również pomocne w monitorowaniu antybiotykoterapii oraz prognozowaniu rokowania. Istotnym ograniczeniem zastosowania CD64
jako biomarkera jest sposób pomiaru, który wymaga uży-cia cytometru przepływowego. Cytometria przepływowa jest stosunkowo drogą metodą diagnostyczną, wymagają-cą specjalistycznego sprzętu oraz wykwalifikowanego per-sonelu [13, 23, 33].
ROZPUSZCZALNY RECEPTOR WYZWALAJĄCY,
ULEGAJĄCY EKSPRESJI NA KOMÓRKACH
MIELOIDALNYCH
Ekspresja receptorów sTREM-1 (ang. soluble trigge-ring receptor expressed on myeloid cells 1) zachodzi na po-wierzchni polimorficznych komórek jądrzastych oraz na dojrzałych monocytach w odpowiedzi na infekcje bakteryj-ne i grzybicze. Rolą sTREM-1 jest pobudzenie produkcji cy-tokin, chemokin i reaktywnych form tlenu (RFT) oraz po-budzenie fagocytozy i degranulacji neutrofilów. Różnicowa-nie sepsy od ogólnoustrojowej reakcji zapalnej przy pomocy sTREM-1 cechuje się 79% czułością i 80% swoistością. Pod-wyższone stężenie sTREM-1 w czasie infekcji można zmie-rzyć nie tylko we krwi, lecz także w innych płynach ustro-jowych, co może być pomocne u pacjentów, u których wy-stępują problemy z pobraniem krwi. Wyniki badań wskazu-ją, że sTREM-1 ma większą przydatność diagnostyczną jako składowa panelu markerów niż jako osobny marker w dia-gnostyce sepsy [13, 23, 27, 33].
PODSUMOWANIE
Rozwój technik omicznych (genomika, metabolomika, proteomika) oraz metod badawczych pozwala na poszu-kiwanie biomarkera sepsy w coraz szerszej gamie substan-cji i cząsteczek. Na chwilę obecną idealny marker sepsy nie istnieje, a wyżej wymienione potencjalne markery są bar-dziej efektywne w połączeniu ze sobą niż osobno. Barbar-dziej prawdopodobne wydaje się być opracowanie wielomarkero-wego panelu do szybkiej diagnostyki sepsy, w którym będą zawarte markery prozapalne oraz przeciwzapalne, niż od-krycie jednego markera idealnego. Choć wynalezienie wła-ściwej kombinacji markerów będzie wymagało jeszcze wie-lu badań i czasu, odkrywanie nowych markerów sepsy oraz usprawnienie metod wykrywania markerów już dobrze po-znanych może ten proces usprawnić. Nie oznacza to jednak, że należy rezygnować z wykorzystywania pojedynczych pa-rametrów. W przypadku podejrzenia sepsy, kiedy potrzebna jest szybka diagnostyka, która przekłada się na szansę prze-życia pacjenta, warto sięgać po wszelkie możliwe narzędzia diagnostyczne, w miarę możliwości sprzętowych i finanso-wych jednostki leczniczej.
KONFLIKT INTERESÓW: nie zgłoszono.
PIŚMIENNICTWO
1. Benz F, Roy S, Trautwein C, Roderburg C, Luedde T. Circulating MicroRNAs as biomarkers for sepsis. Int J Mol Sci 2016;17(1).
2. Berg AH, Scherer PE. Adipose tissue, inflammation, and cardiovascular disease. Circ Res 2005 96(9):939–949.
rence intervals for preterm and term newborns during the early neonatal pe-riod. Clin Chim Acta 2011;412(11–12):1053–1059.
4. Daniels R, Nutbeam T, McNamara G, Galvin C. The sepsis six and the severe sepsis resuscitation bundle: a prospective observational cohort study. Emerg Med J 2011;28(6):507–512.
5. Engelen TSR, Wiersinga WJ, Scicluna BP, van der Poll T. Biomarkers in sepsis. Crit Care Clin 2018;34(1):139–152.
6. Gerdes JS. Diagnosis and management of bacterial infections in the neonate. Pediatr Clin North Am 2004;51(4):939–959.
7. Goodwin AJ, Rice DA, Simpson KN, Ford DW. Frequency, cost, and risk factors of readmissions among severe sepsis survivors. Crit Care Med 2015;43(4):738–746. 8. Hage FG, Szalai AJ. C-reactive protein gene polymorphisms, C-reactive
protein blood levels, and cardiovascular disease risk. J Am Coll Cardiol 2007;50(12):1115–1122.
9. Hassan EA, Abdel Rehim AS, Ahmed AO, Abdullahtif H, Attia A. Clinical value of presepsin in comparison to hsCRP as a monitoring and early prognostic mar-ker for sepsis in critically ill patients. Medicina 2019;55(2).
10. Horváth-Szalai Z, Kustán P, Szirmay B et al. Validation of an automated immu-ne turbidimetric assay for serum gelsolin and its possible clinical utility in sep-sis. J Clin Lab Anal 2018;32(3).
11. Horváth-Szalai Z, Kustán P, Szirmay B et al. Predictive value of serum gelsolin and Gc globulin in sepsis-a pilot study. Clin Chem Lab Med 2018;56:1373–1382. 12. Hsiao SY, Lai YR, Kung CT et al. α-1-acid glycoprotein concentration as
an outcome predictor in adult patients with sepsis. Biomed Res Int 2019; 2019:3174896.
13. Jacobs L, Wong HR. Emerging infection and sepsis biomarkers: will they chan-ge current therapies? Expert Rev Anti Infect Ther 2016;14(10):929–941. 14. Jensen JU, Bouadma L. Why biomarkers failed in sepsis. Intensive Care Med
2016;42(12):2049–2051.
15. Jereb M, Mavric M, Skvarc M et al. Usefulness of presepsin as diagnostic and prognostic marker of sepsis in daily clinical practice. J. Infect Dev Ctries 2019;13(11):1038–1044.
16. Kingsley SMK, Bhat BV. Role of microRNAs in sepsis. Inflamm Res 2017;66(7):553–569.
17. Kübler A, Adamik B, Ciszewicz-Adamiczka B, Ostrowska E. Severe sepsis in in-tensive care units in Poland – a point prevalence study in 2012 and 2013. Ana-esthesiol Intensive Ther 2015;47(4):315–319.
18. Kübler A, Adamik B, Durek G et al. Results of the severe sepsis registry in in-tensive care units in Poland from 2003–2009. Anaesthesiol Inin-tensive Ther 2015;47(1):7–13.
19. Kumar P, Jordan M, Caesar J, Miller S. Improving the management of sepsis in a district general hospital by implementing the “Sepsis Six” recommendations. BMJ Qual Improv Reports 2015;4(1).
20. Kustán P, Horváth-Szalai Z, Mühl D. Nonconventional markers of sepsis. EJIFCC 2017;28(2):122–133.
21. Kustán P, Szirmay B, Horváth-Szalai Z et al. Urinary orosomucoid: a novel, ear-ly biomarker of sepsis with promising diagnostic performance. Clin Chem Lab Med 2017;55(2):299–307.
22. Lanziotti VS, Póvoa P, Soares M, Lapa E Silva JR, Barbosa AP, Salluh JIH. Use of biomarkers in pediatric sepsis: literature review. Rev Bras.Ter Intensiva 2016;28(4):472–482.
23. Larsen FF, Petersen JA. Novel biomarkers for sepsis: a narrative review. Eur J In-tern Med 2017;45:46–50.
24. Ludwig KR, Hummon AB. Mass spectrometry for the discovery of biomarkers of sepsis. Mol Biosyst 2017;13(4):648–664.
25. Palmas W, Ma S, Psaty B, Goffjr D, Darwin C, Barr R. Antihypertensive medica-tions and C-reactive protein in the multi-ethnic Study of Atherosclerosis. Am J Hypertens 2007;20(3):233–241.
26. Prasad K. C-reactive protein (CRP)-lowering agents. Cardiovasc Drug Rev 2006;24(1):33–50.
27. Raveendran AV, Kumar A, Gangadharan S. Biomarkers and newer labo-ratory investigations in the diagnosis of sepsis. J R Coll Physicians Edinb 2019;49(3):207–216.
28. Rello J, Valenzuela-Sánchez F, Ruiz-Rodriguez M, Moyano S. Sepsis: a review of advances in management. Adv Ther 2017;34(11):2393–2411.
29. Robson WP, Daniel R. The Sepsis Six: helping patients to survive sepsis. Br J Nurs 2008;17(1):16–21.
30. Rudd KE, Johnson SC, Agesa KM et al. Global, regional, and national sepsis in-cidence and mortality, 1990–2017: analysis for the Global Burden of Disease Study. Lancet 2020;395(10219):200–211.
31. Samsudin I, Vasikaran SD. Clinical utility and measurement of procalcitonin. Clin Biochem Rev 2017;38(2):59–68.
sessing newclinical criteria for Septic shock: for the third international consensus definitions for sepsis and septic shock (Sepsis-3). JAMA 2016;315(8):775–787. 33. Sharma D, Farahbakhsh N, Shastri S, Sharma P. Biomarkers for diagnosis of
neo-natal sepsis: a literature review. J Matern Neoneo-natal Med 2018;31(12):1646–1659. 34. Singer M, DeutschmanCS, Seymour et al. The third international consensus
definitions for sepsis and septic shock (Sepsis-3). JAMA 2016;315(8):801–810. 35. Sproston NR, Ashworth JJ. Role of C-reactive protein at sites of inflammation
and infection. Front Immunol 2018;9:754.
36. Sudhakar M, Silambanan S, Chandran AS, Prabhakaran AA, Ramakrishnan R. C-reactive protein (CRP) and leptin receptor in obesity: Binding of monomeric CRP to leptin receptor. Front Immunol 2018;9:1167.
calcitonin in preterm infants during the first few days of life: Introducing an age related nomogram. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2006;91(4):F283–F286. 38. Venugopalan DP, Pillai G, Krishnan S. Diagnostic value and prognostic use of
presepsin versus procalcitonin in sepsis. Cureus 2019;11(7):e5151.
39. Wójkowska-Mach J, Siewierska M, Bulanda M, Różańska A, Grabowski M, Heczko P. Epidemiologia zakażeń krwi w polskich szpitalach. Przgl Epidemiol 2004;58(2):253–264.
40. Yunus I, Fasih A, Wang Y. The use of procalcitonin in the determination of se-verity of sepsis, patient outcomes and infection characteristics. PLoS One 2018;13(11):e0206527.
