Ysköksen seulontatesti keuhkokuumeen sulkemiseksi pois varhaisessa vaiheessa (self-test)

Alahengitystieinfektio on vakava tilanne, joka voi äkillisesti vaikeutua sepsiksen, hengitysvajauksen, keuhkokudoksen nekroosin ja useiden elinten toimintahäiriöiden vuoksi. Siksi empiirinen antibioottihoito aloitetaan yleensä heti, kun infektiota epäillään ja viljelmiä ja/tai muita diagnostisia testejä hankitaan, mikä on tärkein syy antibioottien määräämiseen. Laaja antibioottien liikakäyttö ja väärinkäyttö ovat johtaneet useiden vastustuskykyisten bakteerikantojen syntymiseen, mikä muodostaa suuren terveysuhan. On olemassa kriittinen tarve käytännön ratkaisuille antibioottien liikakäytön estämiseksi, erityisesti yhteisöissä, joissa antibiootteja on saatavilla ilman reseptiä.

Patofysiologiset tutkimukset osoittavat, että infektio ei johdu pelkästään bakteerien tai virusten liikakasvusta, vaan pikemminkin mikro-organismien tunkeutumisesta isännän immuunijärjestelmän ulkopuolelle. Siksi infektion arviointi edellyttää sekä mikro-organismien läsnäolon että potilaan kehossa aktivoituneiden puolustusmekanismien tutkimista. Bakteerien liikakasvu johtaa keuhkokudostulehdukseen, valkosolujen kerääntymiseen tartunta-alueelle sekä kemokiinien ja sytokiinien tuotantoon ja vapautumiseen, mikä voi saada alveolit ​​täyttymään nesteellä, jolloin potilaalle kehittyy yskää, johon liittyy limaa tai mätä, sekä kuumetta. , vilunväristykset ja hengenahdistus.

Alempien hengitysteiden infektioiden mikrobiologinen diagnoosi vaatii tunkeutuneen mikro-organismin arvioinnin tutkimalla ysköstä mikroskoopilla, kvantitatiivisella viljelmällä ja PCR:llä. Tällaisilla mikrobiologisilla tutkimuksilla on kuitenkin rajallinen arvo keuhkokuumeen hoidossa. Polymikrobinen kasvisto vaikeuttaa kroonista keuhkoputkentulehdusta sairastavien potilaiden viljelmien tulkitsemista. Sairaalakeuhkokuumeen viljelmiä on myös vaikea arvioida, koska patogeeniset bakteerit ovat usein identtisiä kurkun kasviston kanssa. Immunosuppressiopotilaat tuottavat usein ysköstä, joka sisältää vähän valkosoluja. Potilaan kliiniset oireet, kuten hengitys- ja verenkiertotila, ovat luotettavimpia merkkejä hoidon tehokkuuden määrittämisessä.

Käytännössä useimmat lääkärit päättävät tutkia lisämarkkereita varhaisessa vaiheessa seuratakseen tarkasti hoidon vaikutuksia, erityisesti tehohoitoon päässeillä korkean riskin potilailla. Yleisesti käytettyjä systeemisiä markkereita ovat kehon lämpötila, C-reaktiivinen proteiini (CRP), prokalsitoniini (PCT) ja interleukiini 6 (IL-6). Hepatosyyttien kasvutekijän (HGF) pitoisuuden kerrotaan kasvavan elinvaurioiden, kuten tartuntatautien aiheuttamien vaurioiden, aikana. Tutkimukset osoittavat kohonneita HGF-pitoisuuksia seerumissa ja keuhkokuumepotilaiden uloshengitetyn hengityksen kondensaatissa, ja HGF:n esiintyminen korreloi merkittävästi eloonjäämisen kanssa. Lisäksi HGF-tasot laskevat huomattavasti 48 tunnin kuluessa asianmukaisen antibioottihoidon aloittamisesta. Pintaplasmoniresonanssin (SPR) tulokset osoittavat, että akuutin infektion aikana tuotettu HGF osoittaa suurta affiniteettia solunulkoisen matriisin komponentin heparaanisulfaattiproteoglykaaniin (HSPG). Nämä havainnot viittaavat siihen, että HGF-arviointi ysköksessä voisi olla työkalu bakteeri-infektion havaitsemiseen vauriokohdassa.

Proteiinit voidaan havaita perustuen niiden spesifiseen vuorovaikutukseen vastaavan vasta-aineen kanssa. Tämä mittausjärjestelmä kuitenkin luottaa erikoisresursseihin, mikä rajoittaa sen käyttökelpoisuutta varustamattomissa keskuksissa tai itsetestauksena. Metakromasia on tyypillinen värinmuutos, jota tietyt aniliinivärit osoittavat sitoutuessaan kromotrooppisiin aineisiin. Tätä ilmiötä on käytetty laajasti histologiassa. Metyleenisininen (O-toluidiini) on erinomainen metakromaattinen väriaine, joka muuttuu sinisestä vaaleanpunaiseksi sitoutuessaan suurimolekyylipainoisiin polysakkarideihin, kuten sulfatoituun glykaaniin. Vaaleanpunainen väriaine muuttuu sitten nopeasti takaisin siniseksi, kun siihen on lisätty suhteellinen määrä proteiinia, jolla on korkea affiniteetti sulfatoituun glykaaniin (käänteinen metakromacia).

Tässä tutkijat käyttivät tätä lähestymistapaa kehittääkseen uuden liuskatestin, johon tässä viitataan indeksitekstinä, dekstraanisulfaattia sitovien proteiinien läsnäolon arvioimiseksi ysköksessä. Tämän jälkeen tutkijat arvioivat tämän liuskatestin tarkkuuden bakteeri-infektion havaitsemiseksi ysköksestä analysoimalla ylijääneitä yskösnäytteitä, jotka lähetettiin tutkittavaksi Linköpingin yliopistollisen sairaalan mikrobiologian osastolle.