Granzyme A hos patienter med E. Coli bakteriemiske urinvejsinfektioner (GABEC)

1. Forskningshypotese

Forskerholdet har udforsket rollen som GZM A

1. Konceptuel hypotese:

   • Granzyme A er en patogen sepsis mediator.
   • Granzyme A-genpolymorfismer bestemmer serumkoncentrationen af ​​GZM A hos patienter med systemiske infektioner.
   • Granzyme A-genpolymorfismer bestemmer risikoen for sepsis blandt patienter med systemiske infektioner.

2. Operationel hypotese:

   • Blandt patienter med bakteriemiske (E. coli) urinvejsinfektioner (UTI'er), GZM A-niveauer er signifikant højere hos de patienter, der udvikler sepsis, sammenlignet med dem, der ikke udvikler sepsis.

   • Der er betydelige forskelle i GZM A-genpolymorfi-profilen for patienter med bakteriemisk (E. coli) UVI'er, der udvikler sepsis sammenlignet med dem, der ikke udvikler sepsis.

     2. Mål og målsætninger

   • Mål

     1. At vurdere den patogene rolle af GZM A i sepsis hos patienter med bakteriemisk (E. coli) UVI.
     2. At udforske evnen af ​​GZM A polymorfismer til at forudse risikoen for at udvikle sepsis hos patienter med bakteriemiske (E. coli) UVI.
     3. For at evaluere den potentielle nytte af GZM A som en diagnostisk biomarkør for sepsis hos patienter med bakteriemisk (E. coli) UVI.
     4. At karakterisere E. coli "virulom" blandt cirkulerende uropatogene stammer.

   • Mål

     1. For at evaluere sammenhængen mellem serumniveauer af GZM A og systemisk inflammatorisk respons hos patienter med bakteriemisk (E. coli) UVI.
     2. At karakterisere GZM A-genpolymorfismer blandt patienter med bakteriemisk (E. coli) UVI
     3. At vurdere GZM A serumkinetik blandt patienter med bakteriemisk (E. coli) UVI
     4. At fænotypisk og molekylært karakterisere E. coli-stammer, der forårsager bakteriemiske UTI'er, herunder deres virulensfaktorer ("virulom").

     3. Forventede resultater.

   • Karakterisering af den patogene rolle af GZM A i sepsis hos patienter med systemiske infektioner
   • Karakterisering af GZM A som en sepsis biomarkør i en human model for infektion-sepsis.

   • Fænotypisk og molekylær karakterisering af uropatogene E. coli, der forårsager blodbaneinfektioner.

     4. Metoder

   4.1. Design og projektomfang

   - Prospektiv, eksplorativ indlejret case-kontrol undersøgelse, der skal udføres på et akademisk hospital (Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa) tilknyttet Instituto de Investigación Sanitaria Aragón (IIS Aragón).

   4.2. Studieperiode: juni 2019 - december 2020.

   4.3. Patienter og stikprøvestørrelse

   Inklusionskriterier (for at opfylde alle):

   • Alder >= 18 år.
   • E. coli blodbanen infektion

   • Urinkilde. Urinkilde bør overvejes, hvis (enhver) af følgende:

     1. Urinkilde er klinisk mistænkt, og begge E. coli-isolater (i blod og i urinkultur) deler den samme fænotype (antibiogram).
     2. Urinkilde/oprindelse er klinisk mistænkt, og urinkulturen er negativ, men patienten havde modtaget mindst én dosis af ethvert systemisk antibiotikum med antimikrobiel aktivitet mod E. coli-stammen, der forårsagede BSI, før blodkulturer blev opnået.
     3. Begge isolater (i blod og i urinkultur) deler den samme fænotype (antibiogram), og der er ingen alternativ kilde.

   Ekskluderingskriterier:

   1. Brug af systemiske antibiotika i >48 timer i de to måneder forud for episoden.

   2. Immunkompromitterede værter - Patienter, der får systemisk steroidbrug (>10 mg prednison/dag i 10 eller flere dage i de foregående 2 måneder).

      • Patienter, der modtager biologisk terapi (tidligere 2 måneder).
      • Aktiv fast eller hæmatologisk cancer.
      • HIV+.
      • Neutropeni < 500 PMN/mikrol.

   3. Basale abnormiteter i urinvejene eller lokalt modificeret vesikalt mikrobiom (enhver):

      - Ureteroileostomi, ureterosigmoidostomi, ureterostomi (Bricker) eller nefrostomi.

      • Indlagt urinkateter (i de sidste to måneder)
      • Urologisk kirurgi (i de sidste to måneder).
      • Intravesikal kemoterapi (i de sidste to måneder).
      • Intravesikal BCG instillation (i de sidste to måneder).

      Potentielle kandidater vil dagligt blive opdaget af mikrobiologerne på forskerholdet. Inklusionskriterier vil blive verificeret på det tværfaglige møde, som antimikrobielle stewardship teams (AST) afholder dagligt på det deltagende hospital.

      Estimeret størrelse af undersøgelsespopulationen. Matchende:

      - 50 patienter med et sepsis/non-sepsis-forhold på 1:1 vil blive inkluderet.

      - Septiske og ikke-septiske patienter vil blive matchet på køn, alder (+/- 10 år), komorbiditet (Charlson-score +/-1), tidspunkt for symptomdebut til bloddyrkning (+/- 24 timer)

      4.4. Definitioner

      Tilfælde (sepsis / septisk shock):

      - Sepsis eller shock septik er defineret som livstruende organdysfunktion forårsaget af en dysreguleret værtsrespons på infektion i henhold til 2001 SCCM/ESICM/ACCP/ATS/SIS International Sepsis Definition Conference.

      Kontrolelementer:

      - Fravær af sepsis eller septisk shock i henhold til 2001 SCCM/ESICM/ACCP/ATS/SIS International Sepsis Definition Conference.

      4.5. Variabler

      4.5.1. Patientrelaterede variabler:

      - Demografisk: køn, alder.

      • Comorbiditet: Modificeret Charlson Index
      • Baseline serum kreatinin.

      4.5.2. Infektionsrelaterede variabler.

      - Tid fra symptomdebut til start af antimikrobiel behandling.

      - Tid fra symptomdebut til start af passende antimikrobiel behandling.

      - Tid fra begyndelsen af ​​symptomer til den kirurgiske terapi (hvis nødvendigt).

      • Klinisk sværhedsgrad på tidspunkt 0 (blodkultur) og dag 2-3 og dag 30: sepsis-score.

      4.5.3. Inflammation, sepsis mediatorer og biomarkører. - Følgende biomarkører vil blive bestemt under patientindskrivning: - Antal hvide blodlegemer og differential. - Blodpladetal. - Fibrinogen. - Protrombinaktivitet.

      - C reaktivt protein.

      • Procalcitonin.
      • GZM A.

      GZM A-serumniveauer vil blive opnået hos alle patienter under optagelsesbesøget, de 2-3 dage og de 30 dages besøg (GZM A kinetik). GZM A-niveauer vil blive bestemt ved et kommercielt ELISA-assay (Human Granzyme A ELISA-udviklingskit{HRP]; Mabtech).

      GzmA-genpolymorfismer, såvel som andre potentielt associerede mutationer, vil blive screenet ved Whole Exome Sequencing (WES). Til dette formål vil vi bruge DNA isoleret fra perifere blodceller og AmpliSeq-teknologisættet på Ion Torrent-platformen efter producentens instruktioner. Denne platform er tilgængelig hos Genomics Central Research Unit (CRU) ved CIBA fra University of Zaragoza/IIS Aragon. Alle kits til isolering og analyse af DNA-prøver er kommercielt tilgængelige og optimeret af Thermo Scientific. Bioninformatisk analyse vil blive udført af en aftale etableret mellem Genomics CRU og Micromics SL ledet af Pedro Gonzalez ved CRG i Barcelona.

      4.5.4. Mikrobiologiske variabler

      • Minimum hæmmende koncentrationer (MIC) af E. coli isolater hentet fra urin og blodkulturer vil blive bestemt gennem automatiserede mikrofortyndingspaneler, som rutinemæssigt udføres af de deltagende hospitalers mikrobiologilaboratorium.
      • Helgenomsekventering (WGS) af E. coli-stammerne isoleret i blod- og urinkulturer. Tilstedeværelsen af ​​E. coli kendte virulensfaktorer vil blive analyseret, og en virulensscore for hver stamme vil blive beregnet (Mora-Rillo et al., 2015).