Úloha prokalcitoninu v diagnostice neonatální infekce

Infekce novorozence je velmi závažnou komplikací, která významně negativně ovlivňuje morbiditu a mortalitu. Příspěvek shrnuje problematiku diagnostiky infekce a sepse se zvláštním zřetelem k úloze prokalcitoninu jako jednoho z mnoha laboratorních markerů. Prokalcitonin je velmi citlivý indikátor s rychlou kinetikou.

Klíčová slova:
perinatální infekce – sepse novorozence – laboratorní markery zánětu – imunitní stav – prekurzor kalcitoninu – prokalcitonin (PCT)

Úvod

Naše republika se v posledních letech řadí k evropské špičce při hodnocení perinatální a neonatální mortality. Při rozboru příčin úmrtnosti je infekce na jednom z předních míst. Dá se říci, že při řešení těchto stavů máme určité rezervy. Proč je infekce v perinatálním období tak frekventní a mívá tak závažný průběh? Gravidita je obdobím, kdy je navozena fyziologická imunodeprese. Už oplozené vajíčko, blastocysta, plod a placenta totiž nesou otcovy geny a představují pro matku aloantigeny. Imunitní reakce těhotné ženy je alterována, dochází např. k úbytku aktivity fagocytujících buněk, redukci T-lymfocytů v periferní krvi. Plod a novorozenec je taktéž fyziologicky imunodeficitní. Není dostatečně vyvinutý buněčný substrát imunologické reaktivity a plod nemá antigenní stimulaci. U novorozence je snížena bariérová funkce kůže a sliznic, je snížena migrační a chemotaktická aktivita neutrofilů. Je snížena hladina imunoglobulinů s výjimkou pasivně transplacentárně přeneseného IgG a komplementu. Taktéž je nízká cytotoxicita T-lymfocytů. Čím je novorozenec nezralejší, tím více je imunodeficience potencována.Také hypoxie a porodní traumatizmus akcentují imunodeficienci.

O tom, jak se infekce plodu nebo novorozence manifestuje, rozhoduje množství a virulence infekčního agens, doba vzniku a reaktivita organizmu – intenzita zánětové odpovědi.

Možnosti detekce infekce, hlavně hledání časných markerů s cílem zahájit léčbu co nejdříve a omezit tak riziko smrti, či pozdních následků jsou stále předmětem intenzivního zájmu neonatologů.

Jednak jsou to skórovací systémy, vycházející z hodnocení klinických projevů podmíněných systémovou zánětlivou odpovědí – SIRS (systemic inflammatory response syndrome), jednak je to stále se zdokonalující laboratorní diagnostika. Rutinně se používá počet leukocytů a diferenciální rozpočet, včetně hodnocení poměru nezralých a zralých neutrofilů – I/T ratio, CRP, FW. Mikrobiologicky vyšetřujeme hemokultury, kultivace, latex-aglutinační test, provádíme sérologická vyšetření. Novější jsou poznatky o úloze mediátorů sepse, které ovlivňují intenzitu, trvání a charakter zánětlivé odpovědi. Cytokiny s prozánětlivým účinkem jsou TNF alfa, Il-1, Il-6, Il-8 a cytokiny s protizánětlivým účinkem Il-4, Il-10, Il-l3. Studuje se význam dalších mediátorů jako leukocytové proteázy, adhezivní molekuly, neopterin, komplementový systém a endotelový systém. Všechny tyto systémy jsou vzájemně propojeny komplikovanou soustavou navzájem propojených zpětných vazeb. Jednou z nových možností diagnostiky je využití prokalcitoninu – PCT.

PCT je peptidový řetězec o 116 aminokyselinách, který byl do roku 1993 pokládán výhradně za prohormon kalcitoninu.Tento intracelulární prekurzor tvořený v C buňkách štítné žlázy není uvolňován do oběhu a je kompletně intracelulárně rozštěpen do podoby hormonu kalcitoninu. Vedle klasického prokalcitoninu se objevil funkčně odlišný – protein akutní fáze - zánětový PCT, který reaguje rychlou kinetikou. Objevuje se již za 2-3 hodiny po infekčním inzultu a vrcholu dosahuje během 12 až 24 hodin. Za jeden z možných zdrojů jeho tvorby jsou považovány mononukleární leukocyty. U zdravých novorozenců byl zjištěn fyziologický vzestup koncentrace PCT mezi 18. až 30. hodinou života.

V současné době se zkoumá využití prokalcitoninu v klinické praxi.V naší práci jsme zjišťovali vztah mezi hladinou PCT a výskytem sepse novorozence a dále jsme hodnotili význam běžně užívaných markerů infekce a PCT.

Materiál a metody

Do retrospektivní studie jsme zařadili 53 novorozenců s gestačním stářím mezi 26.– 42. t.g., narozených v porodnici LF MU a FN Brno - Obilní trh. Děti byly vyšetřeny neonatologem, který odebral anamnézu a provedl fyzikální vyšetření. Krevní obraz, diferenciální počet bílých krvinek, PCT a CRP byly měřeny v krvi dítěte odebrané při objevení se známek infekce.

Děti jsme rozdělili do dvou skupin „sepse prokázaná“ a „sepse neprokázaná“ na základě následujících kritérií [6]:

1. klinické známky – šokový stav, poruchy periferního prokrvení, apnoe, bradykardie, tachykardie, zvýšená tělesná teplota (nad 38°C)
2. laboratorní ukazatele – KO + diferenciál, CRP (poz. ≥ 10 mg/l), I/T ratio (poz. ≥ 0.2), PCT (poz. ≥ 0.5 ng/ml)
3. pozitivní bakteriologický nález - skupina „sepse prokázaná“ zahrnovala novorozence s přítomností alespoň 2 klinických známek infekce a 2 pozitivních laboratorních hodnot [3].

Laboratorní stanovení:

Krev byla odebírána jako kapilární nebo venózní a zpracována do 1 hodiny po odběru. Sérové koncentrace PCT byly stanoveny imunoluminometricky (soupravou Lumitest PCT společnosti Brahms na přístroji LUMAT LB 9501 společnosti Berthold).

Statistické vyhodnocení:

Při statistickém zpracování byl užit počítačový program STATISTICA CZ 6. Data jsou ve studii uváděna jako průměrná hodnota ± směrodatná odchylka. Všechny statistické metody pracují s hladinou statistické významnosti p = 0,05. K vyhodnocení byl použit Spearmanův koeficient, základní statistiky a tabulky. Výpočet prediktivní přesnosti PCT a CRP jsme zobrazili pomocí křivek receiver operating characteristic (ROC). Křivky představují vztahy mezi odpovídajícími hodnotami senzitivity a specifity pro všechny naměřené hodnoty PCT a CRP využité jako hraniční hodnoty pro predikci sepse. Plocha pod ROC křivkou – area under curve (AUC) vyjadřuje schopnost dané veličiny predikovat sepsi. Ideální prediktor dosahuje hodnot AUC blížících se 1 [2,6].

Výsledky

Retrospektivně jsme zhodnotili data 53 novorozenců. Dle sledovaných parametrů (viz kapitola Materiál a metody) jsme děti rozdělili na podskupiny „sepse prokázána“ a „sepse neprokázána“. Hodnoty PCT se nacházely v rozmezí 0,08–272 ng/ml, CRP v rozmezí 0–183,4 mg/l, I/T ratio v rozmezí 0,021–0,423. Vypočetli jsme jejich průměrné hodnoty (tab. 1) a posoudili statistickou významnost.

Rozdíly v průměrných hodnotách sledovaných parametrů v daných podskupinách byly statisticky významné u CRP (p-value = 0,000036) a PCT (p = 0,000029), statisticky nevýznamné u I/T ratia (p = 0,244), a to na hladině významnosti 0,05.

Spearmanův test prokázal statisticky významnou korelaci mezi PCT a CRP (r = 0,49; hraniční hodnota pro n = 53 je 0,443) pouze v souboru všech pacientů (graf 1). V jednotlivých podskupinách se vzhledem k malému počtu pacientů závislost nepotvrdila („sepse prokázána“ r = 0,22; „sepse neprokázána“ r = 0,33).

Stanovením senzitivity a specifity pro všechny naměřené hodnoty PCT a CRP jsme sestavili ROC křivky (graf 2) a vypočetli hodnoty AUC. Prediktivní přesnost pro diagnostiku novorozenecké sepse vyjádřena hodnotou AUC byla u CRP 0,69; u PCT 0,75. Získané hodnoty řadí PCT a CRP k markerům s průměrnou prediktivní schopností. Vzhledem k hodnotám senzitivity (0,80) a specifity (0,73) se jeví hodnota PCT = 3,0 ng/ml jako optimální hraniční hodnota pro predikci novorozenecké sepse [2,6].

Diskuse

Sepse stále představuje závažnou komplikaci infekčních onemocnění [7,8], proto je snaha o její časnou diagnostiku. V současné době nám k tomu slouží řada běžně dostupných laboratorních parametrů. Jedním z nich je PCT, který se jeví jako citlivý marker zpřesňující detekci sepse [1,2,5].

Naše studie ukazuje, že stanovení elevace PCT a CRP v krvi novorozence je spolehlivější metodou průkazu sepse než stanovení I/T ratia. Výsledky se shodují s prací University Hospital of Geneva [3].

Dále jsme předpokládali závislost mezi PCT a CRP během infekce, vyjádřenou pomocí Spearmanova koeficientu. V souboru všech pacientů byla korelace pouze mírně nad hraniční hodnotou, v jednotlivých podskupinách se nepotvrdila. Domníváme se, že příčinou může být malý počet vyšetřených pacientů nebo časnější vzestup hodnot PCT před CRP na počátku infekce, to odpovídá dosud proběhlým studiím [7,8,9].

Dalším bodem naší práce bylo sestrojení a vyhodnocení ROC křivek. Ze získaných hodnot AUC se jako lepší ukazatel systémové bakteriální infekce s vysokou specifitou a dostatečnou senzitivitou jeví PCT. Potvrdili jsme tak výsledky pražské studie vedené MUDr. Janotou [6]. Z ROC křivek je zřejmé (graf 2), že při senzitivitě do 0,9 (což odpovídá hodnotám PCT 1 ng/ml) je nižší pravděpodobnost falešně pozitivních výsledků u PCT, tzn. že PCT zachytil více nemocných než CRP. Námi stanovená hraniční hodnota pro predikci sepse (PCT = 3 ng/ml) se neshoduje se závěry práce University of Oviedo, Spain [2], kde jako hraniční považovali koncentraci PCT = 6,1 ng/ml. Jejich studie ovšem zahrnovala nejen novorozence, ale i děti starší, a celkový počet dvojnásobně převyšoval počet našich pacientů. Výsledky se mohou rozcházet i vlivem odlišných postupů při laboratorním stanovení.

Za zmínku stojí průběh sepse u donošeného novorozence, u něhož PCT dosáhl hodnot 272 ng/ml. U dospělého člověka by tato hodnota odpovídala stavu multiorgánového selhání neslučitelného se životem [7,9]. Pozoruhodné je, že u tohoto dítěte nebyly zaznamenány výraznější klinické projevy, sepsi se podařilo kompenzovat a vyléčit v poměrně krátkém časovém intervalu. Možným vysvětlením je rozdílná reaktivita imunitního systému u novorozenců a dospělých [8] nebo chyba při zpracování vzorků krve.

Naše výsledky potvrzují dosavadní poznatky o PCT v diagnostice neonatální sepse.

Jeho využití do budoucna se jeví nadějně. Výhodou je rychlé stanovení, malé množství potřebného biologického materiálu, nenáročnost na uchování vzorků a snadná interpretace výsledků. PCT zrychluje a zpřesňuje diagnostiku, a tím přispívá k efektivnější léčbě. Nevýhodou je vyšší cena stanovení ve srovnání s CRP a ostatními markery [7,8]. V současné době se již na mnoha pracovištích zavádí do rutinní biochemické diagnostiky.