Presepsin jako diagnostický a prognostický nástroj při posuzování sepse

Cíl studie:
Hlavním cílem studie bylo srovnat výsledky stanovení presepsinu s výsledky rutinně používané metody ke stanovení prokalcitoninu (PCT) u pacientů v septickém stavu, na jednotlivých kazuistikách pak popsat diagnostický a prognostický význam presepsinu vedle PCT a jejich případné shodné či odlišné vlastnosti.

Materiál a metody:
Ze skupiny 70 pacientů, kteří se v daném období léčili ve FN Brno s diagnózou sepse, bylo vybráno 31 jedinců, u kterých byl delší dobu monitorován prokalcitonin a CRP. U těchto pacientů jsme stanovili presepsin. Při vyhodnocení studie byla srovnávána skupina pacientů, kteří sepsi přežili (23 pacientů), se skupinou zemřelých (8 pacientů). Čtyři kazuistiky byly popsány detailně. K analýze presepsinu byla využita chemiluminiscenční enzymoimunoanalytická metoda na analyzátoru PATHFAST od firmy Mitsubishi Chemical.

Výsledky:
U vybraného souboru byly srovnány koncentrace presepsinu, prokalcitoninu a CRP mezi skupinou přeživších pacientů a těch, kteří zemřeli. K hodnocení výsledků byly použity koncentrace presepsinu, PCT a CRP při příjmu či v době stanovení diagnózy sepse, při ukončení monitorování sepse a v době dosažení maximálních hodnot sledovaných parametrů. Statisticky významný rozdíl mezi skupinou zemřelých a uzdravených byl zaznamenán u parametrů získaných při příjmu a v době ukončení monitorování sepse, a to jak u presepsinu (P=0,023 resp. P=0,002), tak u prokalcitoninu (P=0,021 resp. P=0,0003). Na vybraných kazuistikách je vidět, že při špatné prognóze zůstává presepsin na rozdíl od prokalcitoninu vysoký.

Závěr:
Presepsin je podobně jako PCT vhodný marker pro diagnostiku, monitorování i prognózu sepse. Dle našich výsledků potvrzených nejnovějšími literárními údaji se dokonce jeví jako lepší prognostický marker než prokalcitonin.

Klíčová slova:
presepsin, prokalcitonin, sepse, bakteriální infekce.

Úvod

Sepse je jednou z nejčastějších příčin úmrtí pacientů v kritickém stavu. Navzdory tomu, že rizikové faktory pro vznik sepse jsou známé, není zcela jasné, proč se u některých pacientů se stejným typem infekce sepse rozvine, zatímco u jiných ne. V počátečním stadiu může být obtížné sepsi rozpoznat, což je často rozhodující, protože na snížení mortality a morbidity má vliv co nejčasnější zahájení odpovídající léčby [1,2].

Navzdory všeobecné definici sepse (tj. syndrom systémové zánětové odpovědi organismu v důsledku potvrzeného infekčního procesu) není u řady pacientů v septickém stavu infekce prokázána kultivační technikou. Tuto skutečnost je možno vysvětlit přítomností nepatogenních či potenciálně patogenních bakterií nebo tím, že v době rozpoznání sepse již bakterie vymizely [2]. Z laboratorních vyšetření má pro diagnostiku sepse v současné době největší význam prokalcitonin (PCT).

V posledních letech se nově jako nadějný specifický marker sepse začíná uplatňovat také presepsin. Jedná se o rozpustný N-terminální fragment CD 14 (cluster of differentiation) [1]. Pravděpodobným mechanismem jeho vzniku je odštěpení extracelulární části membránově vázaného glykoproteinu CD 14 do cirkulace [3]. CD 14 je glykoprotein exprimovaný na povrchu membrány monocytů, makrofágů a polynukleárních neutrofilů a uplatňuje se jako specifický receptor pro komplexy lipopolysacharidů, LBP (lipopolysacharide binding protein) a pro peptidoglykan, který je součástí stěny gram-pozitivních a gram-negativních bakterií. Představuje homodimer proteinu ve tvaru podkovy s kapsou pro fosfolipidy [2, 3]. CD14 se vyskytuje také v séru, kde je označován jako solubilní CD14 (sCD14). Solubilní CD14 zastává stejnou funkci jako membránově vázaný CD14 (mCD14) u buněk, které mCD14 na svém povrchu nemají (jako jsou endoteliální a epiteliální buňky) [4]. Nové poznatky ukazují, že sCD14 napomáhá i k aktivaci krevních destiček bakteriálními produkty [5].

Na trhu je pro stanovení presepsinu k dispozici automatizovaná metoda Pathfast presepsin, která na rozdíl od kultivačních metod trvá pouze 15 minut [6].

Hladiny presepsinu se zvyšují jak při systémové, tak i lokální bakteriální infekci [7, 8]. Jeho koncentrace není významně odlišná ani podle toho, zda byla způsobena gram-negativními nebo gram-pozitivními bakteriemi [7]. Presepsin je zvýšený u pacientů s bakteriální infekcí podobně jako PCT, ale dle některých zdrojů umožňuje lépe rozlišit, zda pacientův stav povede k multiorgánovému selhání [2]. Napomáhá stanovit prognózu pacientů a lépe funguje jako raný marker popisující riziko mortality [1]. Dle některých literálních údajů má presepsin při odlišení septických a neseptických pacientů pomocí ROC analýzy větší plochu pod křivkou, vyšší specificitu a senzitivitu než PCT i interleukin-6 [8, 9]. Naproti tomu dle dalších publikací jsou výsledky ROC analýzy příznivější pro PCT, nebo srovnatelné [3, 10].

V několika studiích publikovaných v průběhu pos-ledního roku byl presepsin společně s PCT stanovován 1., 2. a 7. den po přijetí pacienta. Ukázalo se, že hladina PCT poměrně prudce klesá jak u pacientů, kteří se uzdravili, tak u skupiny zemřelých. Presepsin však signifikantně klesl pouze u pacientů, kteří se uzdravili, zatímco u pacientů, kteří v následujících týdnech nepřežili, zůstával vysoký. U presepsinu byl již 7. den mezi oběma skupinami statisticky významný rozdíl [1]. Podobných výsledků bylo dosaženo také v práci japonských autorů [3]. Koncentrace presepsinu a zejména jejich trend ve dnech 1-7 se tak může velmi dobře uplatnit při předpovědi 28denní mortality [3, 11], zatímco prognostická schopnost PCT je limitovaná [12]. Současné výsledky přesto ukazují, že nejvhodnější je kombinovat více markerů sepse dohromady [13].

Materiál a metody

Byla monitorována skupina 70 pacientů, kteří se ve sledovaném období léčili ve FN Brno s diagnózou sepse či podezření na sepsi. Soubor zahrnoval 54 % mužů a 46 % žen průměrného věku 56,8 (50,8; 62,7) let. Primární diagnózy těchto pacientů představovaly onemocnění gastrointestinálního traktu 22 %, onkologická onemocnění 21  %, onemocnění plic 17 %, úrazy 14 %, septický stav 12 %, onemocnění srdce 8 % a ostatní 6 %. Do skupiny onkologických pacientů nebyli zařazeni nemocní s hematoonkologickými malignitami, aby nedošlo ke zvýšení presepsinu vlivem zmnožení a následného rozpadu polymorfonukleárů. U pacientů s agranulocytózou by naopak presepsin zůstával nízký i v septickém stavu.

Ze skupiny bylo vybráno 31 jedinců, u kterých byly po dobu onemocnění běžné parametry včetně prokalcitoninu (PCT), CRP a hemokultury monitorovány opakovaně a zachytily vývoj choroby. U ostatních pacientů ze sledované skupiny byly zmíněné analyty ordinovány pouze jednou nebo dvakrát, a proto byly ze studie vyloučeny. U vybraných 31 pacientů byl stanoven presepsin. Vzorky přicházely na OKB z různých oddělení FN Brno, zejména z urgentního příjmu, onkologie, plicního oddělení a interních klinik. Ke statistickému hodnocení výsledků byly použity koncentrace PCT a presepsinu při příjmu či v době stanovení diagnózy sepse, při ukončení monitorování sepse (ukončení hospitalizace, exitus) a v době získání maximálních hodnot sledovaných parametrů.

Pacienti byli rozděleni na dvě skupiny – 23 přeživších (15 mužů a 13 žen) a 8 nepřeživších (5 mužů a 3 ženy).

Stanovení presepsinu, PCT a CRP bylo provedeno ve vzorcích plazmy s heparinátem litným. K analýze presepsinu byla využita plně automatizovaná metoda na POCT analyzátoru PATHFAST od firmy Mitsubishi Chemical založená na chemiluminiscenční enzymoimunoanalýze s využitím technologie MAGITRATION. Referenční rozmezí presepsinu dle výrobce je 0 - 337 ng/l.

Koncentrace prokalcitoninu byla měřena elektrochemiluminiscenční technikou na imunochemických modulech přístroje cobas 8000 (Roche) v rámci rutinní analýzy prováděné na OKB FN Brno. CRP bylo stano-vováno imunoturbidimetricky na modulu c702 rovněž na přístroji cobas 8000. Prokalcitonin a CRP byly analyzovány ihned po odběru, jakmile byly vzorky doručeny na OKB, alikvoty ke stanovení presepsinu byly zamraženy na -80°C až do doby testování.

Statistické vyhodnocení bylo provedeno pomocí Mann-Whitney U testu a Wilcoxonova párového testu v programu MedCalc, verze 9.3.2.0.

Při posuzování sepse se ve FN Brno nevyužívá žádný skórovací systém pro septické pacienty (např. Seguential Organ Failure Assessment - SOFA). Intervence jsou monitorovány pomocí TISS (Therapeutic Intervention Scoring Systém). Diagnózu sepse pacient získá v případě, že má potvrzenou či předpokládanou infekci a zároveň splňuje alespoň 2 ze 4 kritérií SIRS - Systemic inflammatory response syndrome (tachy-pnoe, tachykardie, leukocytóza, febrilie).

Studie byla prováděna v souladu s požadavky lokální etické komise.

Výsledky

V Tabulce 1 jsou prezentovány výsledky presepsinu, prokalcitoninu a CRP, a to při příjmu, při ukončení sledování a v době, kdy monitorované parametry dosáhly maxima. Zvlášť je vyhodnocena skupina pacientů, kteří se uzdravili a těch, kteří zemřeli. Rozdíl mezi skupinou uzdravených a zemřelých je popsán pomocí hladiny významnosti P.

Na obr. 1 je vývoj koncentrací presepsinu a PCT v průběhu onemocnění zachycen graficky. Ve skupině uzdravených pacientů i pacientů, kteří zemřeli, byl pomocí Wilcoxonova párového testu porovnán rozdíl mezi maximálními a konečnými hodnotami, a to u presepsinu i prokalcitoninu. Ve skupině uzdravených pacientů byl prokázán statisticky významný rozdíl u presepsinu (P= <0,0001) i prokalcitoninu (P= <0,0001). Ve skupině zemřelých pacientů se naproti tomu statisticky významný rozdíl neprokázal (P=0,125 jak u presepsinu, tak u PCT).

Kazuistiky

Ze sledovaných osob jsou v této práci blíže popsáni čtyři pacienti. Jeden z nich se ze septického stavu vyléčil, ostatní zemřeli.

Pacient č. 1, rok nar. 1976

Pacient byl přeložen do FN Brno z Úrazové nemocnice pro septický stav, před 2 dny měl lehčí úraz hlavy a levé kyčle, bez komoce a známek traumatu. Vstupně byla přítomna iontová dysbalance, průjem, bolest hlavy a kyčlí, laboratorní známky sepse (nejasného původu). Empiricky byla nasazena antibiotika (sultamicillin + amikacin + metronidazol), nicméně 3. den hospitalizace nastal rozvoj flegmóny podkoží stehna, proto byla provedena výměna antibiotik (linezolid + penicilin + metronidazol), jinak nadále konzervativní léčba bez chirurgické intervence. Postupně pokračoval pokles všech zánětlivých parametrů, po 14 dnech byla vysazena všechna antibiotika, pacient byl propuštěn.

Pacient č. 2, rok nar. 1985

Pacient byl přijat na kliniku infekčních chorob pro podezření na klíšťovou encefalitidu (febrilie 39°C, bolesti hlavy, závrať, zvracení), údajně měl před měsícem klíště, ale bez zarudnutí. Následně byla provedena lumbální punkce, potvrzena klíšťová meningoencefalitida, zavedena antiedematózní medikace a doxycyklin. 3. den hospitalizace byl pacient přeložen pro zhoršení stavu na JIP, 4. den byla provedena intubace. Pro opakované subfebrilie až febrilie byla podávána antibiotika (metronidazol + cefotaxim, později chloramfenikol a karbapenem). Kultivačně zachycen pouze Enterococcus faecalis z hemokultury. Od 12. dne progreduje renální selhání, hyperkalemie, oligoanurie. Pro nutnost dialýzy byl pacient 15. den přeložen na ARO, kde mu byla diagnostikována pneumonie s abscesem a zavedena další antibiotická terapie. Posléze se stav mírně zlepšil (pacient byl probuditelný do stavu vědomí), nicméně nastaly komplikace s krvácivými projevy. 30. den byla provedena operační revize pravého hemitoraxu s odstraněním koagul a tekutiny, která byla ještě několikrát opakována (35. a 37. den). Další komplikace nastala ve formě těžké kolitidy s následnou revizí břicha a provedením hemikolektomie. Postupně však pokračuje progrese multiorgánové dysfunkce (obr. 3) a pa-cient umírá 40. den od přijetí.

Pacient č. 3, rok nar. 1946

Pacient s relapsem Waldenströmovy makroglobulinémie (dg. v roce 2005) byl přijat na internu FN Brno pro febrilie, dušnost a elevaci CRP (obr. 4). Příčina sepse nezjištěna, empiricky byla nasazena antibiotika. Stav pacienta se však zhoršuje, rozvíjí se renální insuficience, septický šok. Po přeložení na JIP dochází k hepatorenálnímu selhání a pacient umírá, zdroj sepse nebyl nalezen ani při pitvě.

Pacient č. 4, rok nar. 1958

Pacient se závislostí na alkoholu a jaterní cirhózou byl přijat na interní oddělení s hemoragickým šokem a metabolickým rozvratem s těžkou laktátovou acidózou v důsledku krvácení do GIT. Byla provedena gastrofibroskopie a nalezen zdroj krvácení - ulcerace v jícnu, krvácení bylo zastaveno. Druhý den hospitalizace nastala hypotenze a rozvoj septického šoku (obr. 5), empiricky byla nasazena antibiotika. Následně dochází k rozvoji anurie s nutností hemodialýzy, k progresi koagulopatie, rozvoji DIC. Přes intenzivní terapii přetrvává anurie, progreduje jaterní selhání, je nutná plicní ventilace, nastává kóma. Pacient umírá 12. den hospitalizace.

Diskuse

Na základě porovnání výsledků koncentrace presepsinu, PCT a CRP při příjmu, při ukončení sledování sepse a v době dosažení maximální hodnoty vyplývá, že statisticky významný rozdíl mezi skupinami pacientů, kteří zemřeli a těch, kteří se uzdravili, byl zaznamenán u presepsinu i PCT jak při příjmu (P=0,023 resp. P=0,021), tak v době ukončení monitorování sepse (P=0,002 resp. P=0,0003). Dle předpokladu se potvrdilo, že CRP pro předpověď vývoje onemocnění není vhodný (P=0,083 při příjmu, P=0,381 na konci monitorování sepse).

Na obr. 1 se vizuálně jeví, že u skupiny zemřelých zůstává presepsin v průběhu onemocnění vysoký, zatímco PCT klesá. Při statistickém porovnání maximálních koncentrací a koncentrací na konci monitorování pomocí Wilcoxonova párového testu se však v této skupině statisticky významný rozdíl neprokázal (P=0,125 jak u presepsinu, tak u PCT). Na výsledku může mít podíl malý počet pacientů ve skupině.

Většina studií sleduje PCT a presepsin při příjmu a v prvních dnech onemocnění. Zde prezentujeme, že zajímavé poznatky přináší i dlouhodobé monitorování jejich koncentrace.

Hladina presepsinu ve srovnání s PCT klesá pomaleji, což potvrzuje doporučení dodavatelské firmy, že je vhodné presepsin stanovovat nejdříve po 48 hodinách od předchozí analýzy. Důležitá je nejen koncentrace presepsinu, ale zejména jeho trend.

Při bližším sledování jednotlivých kazuistik se ukázalo, že v některých případech presepsin velmi dobře koreluje s PCT, a to jak u pacientů, kteří se vyléčili, tak u těch, kteří nepřežili (pacient 1 a 3). U dalších případů, jejichž prognóza byla špatná a později zemřeli (pacient 2 a 4), naopak presepsin zůstával vysoký, zatímco prokalcitonin klesal. Presepsin tedy může být lepší ukazatel negativní prognózy, zvláště u pacientů s onemocněním jater, kde můžeme předpokládat nižší produkci ostatních zánětlivých parametrů (PCT či CRP). V současnosti je presepsin dražší než prokalcitonin (cena přibližně 350 Kč/test) a není prozatím v sazebníku zdravotních výkonů.

Význam této práce může být limitován malým počtem pacientů, zejména ve skupině zemřelých. Předkládané závěry jsou však v souladu s citovanou literaturou [1,3,11] většinou zveřejněnou až po stanovení zde uváděných výsledků.

Závěr

Presepsin stejně jako PCT je vhodný marker pro diagnostiku, monitorování i prognózu sepse. Díky odlišnému mechanismu vzniku nekoreluje přesně s prokalcitoninem. Dle našich výsledků, které se shodují s nejnovějšími literárními údaji, se zdá, že koncentrace presepsinu může hrát významnou roli při stratifikaci rizika septických pacientů. Jako prognostický marker se presepsin může jevit dokonce lepší než prokalcitonin. S výhodou ho lze také využít ve speciálních případech, kdy je prokalcitonin ovlivněn interferencí kalcitoninu (u některých pacientů s malobuněčným karcinomem plic nebo s medulárním karcinomem C-buněk štítné žlázy).

Do redakce došlo 29. 1. 2015

Adresa pro korespondenci

RNDr. Miroslava Beňovská, Ph.D.

OKB FN Brno

Jihlavská 20

625 00 Brno

e-mail: mbenov@fnbrno.cz