Un test di screening dell'espettorato per escludere la polmonite in una fase iniziale (self-test)

Un'infezione del tratto respiratorio inferiore è una situazione grave che può improvvisamente complicarsi con sepsi, insufficienza respiratoria, necrosi del tessuto polmonare e disfunzione multiorgano. Pertanto, il trattamento antibiotico empirico viene comunemente iniziato non appena si sospetta un'infezione e vengono prelevate colture e/o altri test diagnostici, che rappresentano una delle ragioni principali per la prescrizione di antibiotici. L'abuso diffuso e l'abuso di antibiotici hanno portato alla comparsa di molteplici ceppi batterici resistenti, che rappresentano una grave minaccia per la salute. Esiste un bisogno critico di soluzioni pratiche per prevenire l'uso eccessivo di antibiotici, specialmente nelle comunità in cui gli antibiotici sono disponibili senza prescrizione medica.

Studi fisiopatologici dimostrano che l'infezione non deriva solo dalla crescita eccessiva di batteri o virus, ma piuttosto dalla penetrazione dei microrganismi oltre il sistema immunitario dell'ospite. Pertanto, la valutazione dell'infezione richiede un'indagine sia sulla presenza di microrganismi che sui meccanismi di difesa attivati ​​all'interno del corpo del paziente. La crescita eccessiva dei batteri porta all'infiammazione del tessuto polmonare, al reclutamento di globuli bianchi nell'area infetta e alla produzione e rilascio di chemochine e citochine, che possono causare il riempimento di liquido degli alveoli, portando il paziente a sviluppare tosse con catarro o pus, febbre , brividi e dispnea.

La diagnosi microbiologica delle infezioni del tratto respiratorio inferiore richiede la valutazione del microrganismo invasore mediante esame dell'espettorato mediante microscopia, coltura quantitativa e PCR. Tuttavia, tali indagini microbiologiche hanno un valore limitato nella gestione della polmonite. La flora polimicrobica rende difficile interpretare le colture di pazienti con bronchite cronica. È anche difficile valutare colture da polmonite nosocomiale poiché i batteri patogeni sono spesso identici a quelli che compaiono nella flora faringea. I pazienti immunodepressi spesso producono espettorato contenente un basso numero di globuli bianchi. I segni clinici del paziente, come lo stato respiratorio e circolatorio, sono i marcatori più affidabili per determinare l'efficacia del trattamento.

In pratica, la maggior parte dei medici sceglie di esaminare marcatori aggiuntivi nelle fasi iniziali per monitorare da vicino gli effetti della terapia, in particolare nei pazienti ad alto rischio che sono stati ricoverati in unità di terapia intensiva. I marcatori sistemici comunemente usati includono la temperatura corporea, la proteina C-reattiva (CRP), la procalcitonina (PCT) e l'interleuchina 6 (IL-6). Secondo quanto riferito, la concentrazione del fattore di crescita degli epatociti (HGF) aumenta durante il danno d'organo, come quello causato da malattie infettive. Gli studi mostrano un aumento delle concentrazioni di HGF nel siero e nel condensato del respiro espirato da pazienti con polmonite, con la presenza di HGF correlata in modo significativo con la sopravvivenza. Inoltre, i livelli di HGF diminuiscono notevolmente entro 48 ore dall'inizio di un'appropriata terapia antibiotica. I risultati della risonanza plasmonica di superficie (SPR) indicano che l'HGF prodotto durante l'infezione acuta mostra un'elevata affinità per il componente della matrice extracellulare eparan solfato proteoglicano (HSPG). Questi risultati suggeriscono che la valutazione dell'HGF nell'espettorato potrebbe essere uno strumento per rilevare l'infezione batterica nel sito della lesione.

Le proteine ​​possono essere rilevate in base alla loro interazione specifica con un anticorpo corrispondente. Tuttavia, questo sistema di misurazione si basa su risorse specializzate, limitando la sua utilità in centri non attrezzati o come autotest. La metacromasia è un caratteristico cambiamento di colore esibito da alcuni coloranti all'anilina in seguito al legame con sostanze cromotropiche. Questo fenomeno è stato ampiamente utilizzato in istologia. Il blu di metilene (O-toluidina) è un eccellente colorante metacromatico che cambia dal blu al rosa quando si lega a polisaccaridi ad alto peso molecolare, come il glicano solfato. Il colorante rosa tornerà quindi rapidamente al blu in seguito all'aggiunta di una quantità proporzionale di una proteina con elevata affinità per il glicano solfatato (metacromacia invertita).

Qui i ricercatori hanno utilizzato questo approccio per sviluppare un nuovo test su striscia, indicato qui come testo indice, per valutare la presenza di proteine ​​leganti il ​​destrano-solfato nell'espettorato. I ricercatori hanno quindi valutato l'accuratezza di questo test a strisce per rilevare l'infezione batterica nell'espettorato, analizzando i campioni di espettorato rimanenti che sono stati inviati per l'esame al Dipartimento di Microbiologia, ospedale universitario di Linköping.