Virtsan NGF akuutin bakteerikystiitin biomarkkerina

Toistuva virtsatietulehdus on erittäin kiusallinen ja suosittu ongelma urogynekologian kliinisessä käytännössä. Kansainvälisen urogynekologisen liiton (IUGA) ja kansainvälisen pidätyskyvyttömyyden seuran (ICS) yhteisen raportin mukaan naisten lantionpohjan toimintahäiriön terminologiasta toistuva virtsatietulehdus määritellään vähintään kolmeksi oireelliseksi ja lääketieteellisesti diagnosoiduksi virtsatietulehdukseksi viimeisten 12 kuukauden aikana. Edellisen virtsatietulehduksen olisi pitänyt hävitä ennen kuin uusi virtsatietulehdus diagnosoidaan. Toistuva virtsatietulehdus on yksi yleisimmistä naisten lantionpohjan toimintahäiriöiden diagnoosista.

Potilailla, joilla on toistuva virtsatietulehdus, voi myös olla virtsarakon ärsytysoireita. Aiemmat tutkimukset ovat paljastaneet, että potilailla, joilla on uusiutuva virtsatietulehdus, on kohonnut virtsan NGF, mikä viittaa krooniseen tulehdukseen näiden potilaiden virtsarakossa virtsatietulehduksen häviämisen jälkeen. Tutkijoiden alustavat tulokset osoittivat, että krooninen tulehdus, uroteelisolujen apoptoosi ja uroteelisolujen estetoiminnan heikkeneminen voivat olla naisten toistuvan virtsatietulehduksen taustalla oleva patofysiologia. Virtsatietulehduksen häviämisen jälkeen virtsarakon seinämässä saattaa esiintyä kroonista tulehdusta, mikä voi myös aiheuttaa virtsatiehyen häiriötä ja estetoiminnan puutteellista, ja virtsatietulehdus on helppo uusiutua näillä potilailla. Nämä todisteet tarjoavat uuden painopisteen toistuvien virtsatieinfektioiden kliiniselle hoidolle ja tulevalle tutkimukselle.

Näiden tietojen perusteella tutkijat olettivat, että virtsarakon seinämässä saattaa olla krooninen tulehdus, joka voi myös aiheuttaa uroteliaalisen toimintahäiriön ja puutteellisen estetoiminnan. UTI saattaa olla helppo uusiutua näillä potilailla, joilla on jäännös krooninen virtsarakon tulehdus. Jos tutkijat voivat määrittää kroonisen tulehduksen täydellisen paranemisen akuutin kystiittijakson jälkeen, on mahdollista estää uusiutuva kystiitti hoitamalla tulehdusta anti-inflammatorisilla aineilla.

Hermokasvutekijä (NGF) on pieni erittyvä proteiini, joka indusoi tiettyjen kohdeneuronien erilaistumista ja selviytymistä. NGF:n on katsottu olevan patologian aiheuttamien muutosten kemiallinen välittäjä C-kuituafferenttihermon kiihtyvyys ja refleksirakon aktiivisuus. Neurotrofisten tekijöiden tasot, mukaan lukien NGF:n lisääntyminen virtsarakossa selkäydinvaurion (SCI) jälkeen ja lisääntyneet NGF-tasot, on havaittu rottien lumbosakraalisessa selkäytimessä ja selkäjuuren gangliossa SCI:n jälkeen. Krooninen NGF:n antaminen rottien virtsarakkoon indusoi virtsarakon yliaktiivisuutta ja lisää virtsarakon hajoavien afferenttien hermosolujen laukaisutiheyttä. Lisääntynyttä virtsan NGF-tasoa on havaittu myös BOO-potilailla, joilla on yliaktiivisen virtsarakon (OAB) oireita. Lisääntynyt virtsarakon kudoksen NGF havaittiin potilailla, joilla oli interstitiaalinen kystiitti/kivulias virtsarakon oireyhtymä (IC/PBS). Viimeaikainen tutkimus on keskittynyt virtsan NGF-tasoihin OAB:n ja IC/PBS:n havaitsemisessa alempien virtsateiden toimintahäiriöissä (LUTD). Todisteet ovat osoittaneet, että virtsan proteiinien, kuten NGF:n ja prostaglandiini E2:n, tasot nousevat potilailla, joilla on OAB, sensorinen kiireellisyys ja detrusorin yliaktiivisuus (DO). Potilailla, joilla on OAB-dry ja OAB-wet, virtsan NGF-tasot ovat merkittävästi korkeammat verrattuna kontrolliryhmään ja potilaisiin, joilla on lisääntynyt virtsarakon tunne. Virtsan NGF-tasot nousevat fysiologisesti pienessä mittakaavassa normaaleilla koehenkilöillä, jotka haluavat tyhjentää, mutta lisääntyvät patologisesti suuressa mittakaavassa OAB-potilailla pienellä virtsarakon tilavuudella ja kiireellisissä tunneissa. Virtsan NGF-tasot laskevat antimuskariinihoidon jälkeen ja laskevat edelleen detrusor-botuliinitoksiini-injektioiden jälkeen tulenkestävässä OAB:ssa. Yhdessä virtsan NGF-tasot näyttävät olevan mahdollinen biomarkkeri OAB:n ja taustalla olevan kroonisen tulehduksen diagnosoinnissa.

Useat urologiset sairaudet, mukaan lukien bakteeriperäinen kystiitti, alempi virtsanjohtimen kivi ja uroteelisolukarsinooma, voivat kehittää varastointioireita, jotka jäljittelevät OAB:ta tai IC/PBS:ää. Virtsan NGF-tasot ovat myös kohonneet näissä häiriöissä. Aiemmassa tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että virtsatietulehdus voi lisätä virtsateiden NGF-tuotantoa virtsateiden kivissä. Potilailla, joilla on virtsatietulehdus, mutta myös jatkuva OAB, voi olla korkea virtsan NGF-taso. Nämä tulokset osoittavat, että virtsan NGF on virtsateiden tulehduksen tuote. Siksi virtsan NGF:ää voidaan pitää toisen linjan tuotteena uroteelivaurion tai uroteeliympäristön muutosten jälkeen, jotka käynnistävät sensorisen hermon virittymisen ja aiheuttavat virtsarakon yliherkkyyttä tai DO:ta. Virtsan NGF:n mittaus on ei-invasiivinen työkalu kroonisen tulehdustilan arvioimiseen ja hoidon pitkittäiseen vertailuun.

Tärkeää on tietää, voivatko virtsan NGF-tasot nousta myös akuutin kystiittijakson yhteydessä ja onko tuotannolla suhde siihen liittyviin varastoitumisoireisiin eri vaiheissa antibioottihoidon jälkeen. Tämä tutkimus on suunniteltu mittaamaan virtsan NGF-tasoja potilailla, joilla on akuutti kystiitti ja eri vaiheet antibioottihoidon jälkeen. Jos virtsan NGF-tasoilla on yhteys taustalla olevaan virtsarakon seinämän tulehdukseen, tutkijat voivat käyttää sitä biomarkkerina määrittääkseen tulehduksen paranemisen ja antaa lääkäreille päättää, kuinka kauan tutkijoiden tulee hoitaa potilaita, joilla on akuutti kystiitti.

Materiaalit ja menetelmät

Tähän tutkimukseen otetaan mukaan 30 naispotilasta, joilla on ensimmäisen kerran virtsatietulehdus, ja 30 naispotilasta, joilla on uusiutuva virtsatietulehdus (vähintään kaksi aikaisempaa virtsatietulehdusjaksoa viimeisten 12 kuukauden aikana), mutta joilla on äskettäinen akuutti episodi. Kymmenen samanikäistä naista (30–50-vuotiaita), joilla ei ole aiempaa virtsatieinfektiota tai virtsateiden patologiaa, kutsutaan toimimaan kontrollina. Virtsanäytteet kerätään potilailta lähtötilanteessa, 7 päivää antibioottihoidon jälkeen ja 2 viikkoa, 4 viikkoa, 8 viikkoa ja 12 viikkoa virtsatietulehdusjakson jälkeen. Virtsaanalyysi tehdään jokaisella käynnillä ja virtsaviljely tehdään lähtötilanteessa sekä 2 viikon ja 3 kuukauden käyntien yhteydessä. Virtsanäytteet lähtötilanteessa ja 3 kuukauden kuluttua kerätään verrokeilta vertailua varten.

Kaikilla potilailla tulee osoittaa virtsatietulehdus havaitsemalla pyuria virtsan analyysissä (WBC > 10 per suurtehokenttä) ja heillä on positiivinen virtsaviljelytulos. Lisäksi tehdään munuais-, virtsanjohdin- ja virtsarakon (KUB) filmi ja munuaisten sonografia virtsakivitaudin tai muun virtsateiden patologian mahdollisuuden sulkemiseksi pois. Yhden päivän tyhjennyspäiväkirjaa pyydetään kirjaamaan jokaisella käynnillä, jotta voidaan määrittää toiminnallinen virtsarakon kapasiteetti (FBC) ja jaksojen esiintymistiheys päivässä. Virtsarakon oireet kirjataan yliaktiivisen virtsarakon oirepisteen (OABSS) ja visuaalisen analogisen kipuasteikon (VAS) avulla. Lisäksi uroflowmetria, mukaan lukien maksimivirtausnopeus (Qmax), tyhjennystilavuus ja postvoidin jäännöstilavuus (PVR), mitataan myös käynnillä 2. Virtsanäytteet lähtötilanteessa ja jokaisen hoidon jälkeisen käynnin jälkeen kerätään mukavasti täyteen virtsarakkoon ja lähetetään NGF-mittaukset. Antibiootit (Cephalexin 500mg Q6H) 1–2 viikon ajan aloitetaan lähtötasolla, kunnes virtsaanalyysi osoittautuu negatiiviseksi ja virtsaviljely muuttui negatiiviseksi. Sitten määrätään satunnaisesti mikrobilääkkeitä (Baktar 800 mg h.s.) tai tulehdusta ehkäisevää ainetta (selekoksibi 200 mg QD) virtsatietulehdusten ehkäisyyn 3 kuukauden ajan akuutin kystiitin täydellisen häviämisen jälkeen. Kaikkia potilaita seurataan enintään vuoden ajan, jotta voidaan seurata, onko heillä toistuvaa virtsatietulehdusta.

Kaikki virtsanäytteet otetaan täyteen virtsarakkoon ja luonnollisella tyhjennyksellä. Virtsan NGF-tasojen mittaus suoritetaan ELISA-menetelmällä. Virtsanäytteitä ei laimenneta. Tyhjentynyt virtsa pannaan välittömästi jäihin ja sentrifugoidaan 3000 g:ssä 10 minuuttia 4 ◦C:ssa. Supernatantti erotetaan eriin 1,5 ml:n putkissa ja säilytetään -80 ◦C pakastimessa. Samalla otetaan 3 ml virtsaa virtsan kreatiniinipitoisuuden mittaamiseksi. Virtsan NGF-pitoisuus määritetään käyttämällä Emax ImmunoAssay System -järjestelmää (Promega, Madison, Wisconsin, USA) spesifisen ja erittäin herkän ELISA-pakkauksen kanssa, jonka vähimmäisherkkyys on 7,8 pg/ml. NGF:n määrä virtsanäytteissä putoaa NGF-määrityksen havainnointirajojen alapuolelle, ja se uutettiin NGF-standardikäyrästä. Kaikki näytteet ajetaan kolmena rinnakkaisena, virtsan NGF-tasot ilman yhtenäistä arvoa kolmessa mittauksessa toistetaan ja arvoista lasketaan keskiarvo. Virtsan kokonais-NGF-tasot normalisoituvat edelleen virtsan kreatiniinipitoisuudella (NGF/Cr-taso). NGF/Cr-tasoja verrataan kaikkien alaryhmien kesken.

Tilastolliset analyysit suoritetaan parillisen t-testin avulla parillisille tiedoille peräkkäisinä ajankohtina. Mann-Whitneyn testiä käytetään ei-parametriseen analyysiin eri alaryhmien välillä. P-arvoa alle 0,05 pidetään merkittävänä.

odotetut tulokset

Tutkijat olettivat, että potilailla, joilla on toistuva virtsatietulehdus, saattoi olla jatkuvasti kohonnut virtsan NGF-taso verrattuna potilaisiin, joilla on virtsatietulehdus ensimmäistä kertaa. Virtsan NGF-tasot pysyvät koholla potilailla, joilla on jatkuvia OAB-oireita akuutin kystiittijakson jälkeen, ja ne voivat olla jatkuvasti korkeampia kuin verrokkeilla 3 kuukauden jälkeen. Anti-inflammatorisilla aineilla hoidetuilla potilailla virtsan NGF-tasot voivat olla alhaisemmat 3 kuukauden käynnillä verrattuna mikrobilääkkeitä käyttäviin potilaisiin. Toistuvien virtsatietulehdusten ilmaantuvuus seuraavan vuoden aikana saattaa olla enemmän potilailla, jotka saavat mikrobilääkkeitä kuin niillä, jotka hoitavat tulehduskipulääkkeitä.