Mohou hodnoty biomarkerů, imitující gramnegativní zánětlivou odpověď, negativně ovlivnit iniciální volbu antibiotika u pacientů se sepsí vyvolanou Streptococcus pyogenes?

Download PDF English version

Authors: V. Adámková ^1,2; H. Lahoda Brodská ³; V. Adámková ⁴; T. Zima ⁵
Authors‘ workplace: Department of Clinical Microbiology and ATB centre, Institute of Medical Biochemistry and Laboratory Diagnostic, First Faculty of Medicine, Charles University and General University Hospital, Prague, Czech Republic ¹; Department of Medical Microbiology, Faculty of Medicine, Palacky University, Olomouc, Czech Republic ²; Department of Clinical Biochemistry, Institute of Medical Biochemistry and Laboratory Diagnostic First Faculty of Medicine, Charles University and General University Hospital, Prague, Czech Republic ³; School of Biosciences, Cardiff University, Great Britain ⁴; Institute of Medical Biochemistry and Laboratory Diagnostic First Faculty of Medicine, Charles University and General University Hospital, Prague, Czech Republic ⁵
Published in: Epidemiol. Mikrobiol. Imunol. 69, 2020, č. 3, s. 128-133
Category: Original Papers

Overview

Úvod: Biomarkery jsou u septických pacientů využívány jak k diagnostice sepse, tak k antibiotickému stewardshipu. Sepse vyvolaná gramnegativními bakteriemi mívá odlišné charakteristiky, především vysoký prokalcitonin vs C-reaktivní protein v porovnání se sepsí vyvolanou grampozitivními bakteriemi. Avšak jednotlivá infekční agens, především Streptococcus pyogenes, nemusí do tohoto schématu zapadat, což může vest k nesprávné iniciální volbě antibiotika.

Metody: Retrospektivní analýza biomarkerů, iniciální volby antibiotické léčby a výsledků léčby u pacientů se sepsí vyvolanou S. pyogenes, Escherichia coli a Staphylococcus aureus. Hodnoty biomarkerů byly porovnány pomocí Kruskal-Wallis testu s následným Dunn post-Hoc testem s prahem p < 0,05.

Výsledky: Hodnoty prokalcitoninu byly nejvyšší u sepse vyvolané S. pyogenes (12,51 ng/ml, IQR: 6,26–48,38 ng/ml) oproti sepsi vyvolaná E. coli (4,30 ng/ml, IQR: 1,50–10,00 ng/ml, p < 0,001) a S. aureus (0,75 ng/ml, QR: 0,34–1,62 ng/ml, p < 0,001). Poměr neutrofilů a lymfocytů vykazoval stejné charakteristiky jako prokalcitonin. Správná iniciální antibiotická léčba byla v souboru S. pyogenes 11,29 % v porovnání s 99,3 % a 100 % u S. aureus a E. coli skupin.

Závěr: Oproti předchozím studiím byly v našem souboru pozorovány nejvyšší hodnoty prokalcitoninu u pacientů se sepsí vyvolanou S. pyogenes spíše než gramnegativními bakteriemi. Vysoké hodnoty prokalcitoninu imitující gramnegativní zánětlivou odpověď přispěli k ovlivnění výběru iniciální antibiotické léčby (bez znalosti původce), což mohlo vést k vyšší mortalitě u této skupiny pacientů. Proto doporučujeme přehodnocení významu prokalcitoninu v diagnostice sepse pro zlepšení přežití i kvality života pacientů.

Klíčová slova:

GAS sepsis – procalcitonin – neutrophil/lymphocyte ratio – initial ATB therapy – Biomarkers – Clindamycin

Sources

1. Rello J, van Engelen TSR, Alp E, et al. Towards precision medicine in sepsis: a position paper from the European Society of Clinical Microbiology and Infectious Dis-eases. Clin Microbiol Infect, 2018;24(12):1264–1272.

2. Carapetis JR, Steer AC, Mulholland EK, et al. The global burden of group A streptococcal diseases. Lancet Infect Dis, 2005;5:685–694.

3. Lamagni TL, Darenberg J, Luca-Harari B, et al. Epidemiology of severe Streptococcus pyogenes disease in Europe. J Clin Microbiol, 2008;46:2359–2367.

4. Puskarich MA, Trzeciak S, Shapiro NI, et al. Outcomes of patients undergoing early sepsis resuscitation for cryptic shock compared with overt shock. Resuscitation, 2011;82:1289–1293.

5. Candel FJ, Borges Sá M, Belda S, et al. Current aspects in sepsis approach. Turning things around. Rev Esp Quimioter, 2018;31(4):298–315.

6. Adamkova V. Charakteristika jednotlivých antibiotik. In Adamkova V. Antibiotika v chrurgických oborech. Praha: Mladá fronta; 2016:17–48.

7. Stevens DL, Tanner MH, Winship J, et al. Severe group A strepto-coccal infections associated with a toxic shock-like syndrome and scarlet fever toxin A. N Engl J Med, 1989;321(1):1–7.

8. Allen U, Moore D. Invasive group A streptococcal disease: management and chemoprophylaxis. Can J Infect Dis Med Microbiol, 2010;21:115–118.

9. Stevens DL, Gibbons AE, Bergstrom R, et al. The Eagle effect revisited: efficacy of clindamycin, erythromycin, and penicillin in the treat-ment of streptococcal myositis. J Infect Dis, 1988;158:23–28.

10. Carapetis JR, Jacoby P, Carville K, et al. Effectiveness of clindamycin and intravenous immunoglobulin, and risk of disease in contacts, in invasive group a streptococcal infection. Clin Infect Dis, 2014;59(3):358–365.

11. Pesola AK, Sihvonen R, Lindholm L, et al. Clindamycin resistant emm33 Streptococcus pyogenes emerged among invasive infec-tions in Helsinki metropolitan area, Finland, 2012 to 2013. Euro Surveill, 2015;20(18):pii=21117.

12. Databáze výsledků studie „RESPIRAČNÍ PATOGENY“ [online]. Dostupné na www: https://apps.szu.cz/rp/rezistence.php.

13. Mascini EM, Jansze M, Schouls LM, et al. Penicillin and clindamycin differentially inhibit the production of pyrogenic exotoxins A and B by group A streptococci. Int J Antimicrob Agents, 2001;18(4):395–398.

14. Teng Ch, Reveles KR, Obodozie-Ofoegbu OO, et al. Clostridium difficile Infection Risk with Important Antibiotic Classes: An Analysis of the FDA Adverse Event Reporting Systém. Int J Med Sci, 2019;16(5):630–635.

15. Raveendran AV, Kumar A, Gangadharan S. Biomarkers and newer laboratory investigations in the diagnosis of sepsis. J R Coll Physicians Edinb, 2019;49:207–216.

16. Meisner M. Pathobiochemistry and clinical use of procalcitonin. Clin Chim Acta, 2002;323(1–2):17–29.

17. Aziz SA, Nelwan EJ, Sukrisman L, et al. Higher cut-off serum procalcitonin level for sepsis diagnosis in metastatic solid tumor patients. BMC Res Notes, 2018;11(1):84.

18. Wacker C, Prkno A, Brunkhorst FM, et al. Procalcitonin as diagnostic marker for sepsis: a systematic review and meta-analysis. Lancet Infect Dis, 2013;13(5):426–435.

19. Brodska H, Malickova K, Adamkova V, et al. Significantly higher procalcitonin levels could differentiate Gram-negative sepsis from Gram-positive and fungal sepsis. Clin Exp Med, 2012;13(3):165–170.

20. Li S, RongH, GuoQ, et al. Serum prokalcitonin levels distinguish Gram-negative bacterial sepsis from Gram-positive bacterial and fungal sepsis. J Res Med Sci, 2016;21:39.

21. Thomas-Ruddel DO, Poidinger B, Kott M, et al. Influence of pathogen and focus of infection on procalcitonin values in sepsis patients with bacteremia or candidemia. Crit Care, 2018;22(1):128.

22. Ullberg M, Özenci V. Identification and antimicrobial susceptibility testing of Gram-positive and Gram-negative bacteria from positive blood cultures using the Accelerate Pheno™ system. Eur J Clin Microbiol Infect Dis, 2020;39(1):139–149.

23. Vincent J-L, Rello J, Marshall J, et al. International study of the prevalence and outcomes of infection in intensive care units. JAMA, 2009;302(21):2323–2329.

24. Valderrama JA, Nizet V. Group A Streptococcus encounters with host macrophages. Future Microbiol, 2018;13(1):119–134.

25. Elson G, Dunn-Siegrist I, Daubeuf B, et al. Contribution of Toll-like receptors to the innate immune response to Gram-negative and Gram-positive bacteria. Blood, 2007;109(4):1574–1583.

26. Oberhoffer M, Stonans I, Russwurm S, et al. Procalcitonin expres-sion in human peripheral blood mononuclear cells and its modulation by lipopolysaccharides and sepsis-related cytokines in vitro. J Lab Clin Med, 1999;134(1):49–55.

27. Leli C, Ferranti M, Moretti A, et al. Procalcitonin levels in gram-positive, gram-negative, and fungal bloodstream infections. Dis markers, 2015;2015:701480.

This work was supported under Grant RVO VFN 64165 of the General University Hospital in Prague, Czech Republic and under Grant HORIZON 2020 (no. 687697) (www.SmartDiagnos.eu).