Kan måling af neutrofil-afledt ROS-produktion være en ny biomarkør for sepsis? (LIT-sepsis)

Introduktion:

Sepsis er defineret som det dysregulerede værtsrespons på infektion, der fører til organdysfunktion. Både sepsis og septisk shock er vigtige sundhedsproblemer, der påvirker millioner af mennesker, hvilket resulterer i en alvorlig dødelighed over hele verden hvert år. Forsinkelse i både diagnosticering og påbegyndelse af passende behandling er de vigtigste årsager til sepsis-relateret dødelighed. På den anden side har overdiagnosticering af sepsis og påbegyndelse af bredspektret antibiotikabehandling uhensigtsmæssigt nogle konsekvenser såsom øgede hospitalsomkostninger, antibiotika-relaterede bivirkninger, øget antibiotikaresistens og udvikling af resistente nosokomiale infektioner. For at gøre denne præcise sondring er et stort antal biomarkører blevet undersøgt indtil i dag. Den forventede fordel ved sepsis-relaterede biomarkører er påvisning af infektion og sepsis, potentialet til at forudsige sepsisforløbet eller behandlingsvejledning. Selvom der er mere end 150 biomarkører undersøgt om dette emne, er der ikke en eneste biomarkør, der opfylder disse forventninger i alle aspekter i klinisk praksis.

Neutrofiler spiller en afgørende rolle i udviklingen af ​​værtsreaktionen ved sepsis. Neutrofiler fungerer ved hjælp af en række forskellige mekanismer, herunder kemotaksi, fagocytose, frigivelse af reaktive oxygenarter (ROS) og granulære proteiner og produktion og frigivelse af cytokiner til dette formål. En kontrolleret neutrofil reaktion er påkrævet for at bekæmpe infektioner. For nylig er et funktionelt assay, der vurderer kapaciteten af ​​leukocytter (primært neutrofiler) til at producere ROS som svar på in vitro kemisk stimulering blevet demonstreret. Leukocyte ImmunoTest™ (LIT™) kvantificerer specifikt og hurtigt (10 minutter) neutrofil ROS-frigivelse ved hjælp af en lille mængde blod, der kan opnås fra kapillære, arterielle eller venøse kilder. Som sådan giver LIT-scoren et fysiologisk relevant middel til at overvåge neutrofilers cellulære kapacitet til at producere superoxidradikaler i realtid. En objektiv markør for cellulær dysfunktion af neutrofiler ville være et nyttigt værktøj for klinikeren til at detektere og overvåge ændringer relateret til infektionsstatus og til at bestemme udvikling af sepsis og positive effekter af interventioner.

Metode:

Undersøgelsen blev udført som et prospektivt observationsstudie med etisk udvalgs godkendelse på en medicinsk intensiv afdeling og indadtilhørende til intern sygdomsafdeling på et universitetshospital. Patientpopulationen består af patienter, der var indlagt på intensivafdelingen eller inde på grund af forskellige infektiøse ætiologier. Kontrolgruppen består af ambulante eller indlagte patienter indlagt på ICU eller inde på grund af ikke-infektiøse ætiologier. ROS-produktion som svar på PMA blev udført på kliniske prøver og analyseret inden for 30 minutter efter indsamling. LIT-testen blev udført hver dag eller hver anden dag for patientgruppen indtil død eller udskrivelse fra enheder, hvor undersøgelsen udføres. LIT-testen blev kun udført én gang for ambulant gruppe på dagen for ambulant kontrol.

Målinger af ROS-produktion med luminometer:

ROS-produktionen blev målt på kliniske prøver udtaget til rutinetest. Kort fortalt blev 10 μl prøver af frisk opnået blod (opnået ved venepunktur) tilsat til 100 mikroliter phosphatbufret saltvand (PBS) indeholdende phorbol 12-myristat 13-acetat (PMA; Sigma) og luminol. Opløsningen blev inkuberet i 10 minutter ved 37,5°C. Kemiluminescens blev kvantificeret efter 10 minutter under anvendelse af håndholdt luminometer (3M, Clean-Trace, NG3) i relative lysenheder (RLU). LIT-score som en korrelat af neutrofil funktion for hver patient blev plottet. Unormalt høj (hyperproduktion) ROS-generering var forbundet med infektion, sepsis eller septisk shock. Dette øger muligheden for, at LIT™ og LIT™/neutrofiltællerforhold, (LIT/N), bliver brugt som et prædiktivt klinisk værktøj.