Vroege diagnose en prognose van postoperatieve sepsis door Presepsin en Syndecan-1

Miljoenen patiënten sterven elk jaar over de hele wereld als gevolg van sepsis. 1%-2% van de patiënten die in het ziekenhuis worden opgenomen en 25% van de patiënten op de Intensive Care (ICU) lijdt aan sepsis. Een van de belangrijkste principes van de behandeling van sepsis is een vroege diagnose en behandeling, aangezien Surviving Sepsis Campaign het gebruik van Hour-1-bundels aanbeveelt.

Sepsis wordt gedefinieerd als levensbedreigende orgaandisfunctie veroorzaakt door een ontregelde gastheerreactie op infectie en orgaandisfunctie kan worden geïdentificeerd als een acute verandering in de totale Sepsis Related Organ Failure Assessment (SOFA)-score ≥ 2 punten als gevolg van de infectie.

De baseline SOFA-score kan nul zijn bij patiënten van wie niet bekend is dat ze reeds bestaande orgaandisfunctie hebben. Een SOFA-score 2 weerspiegelt een algemeen sterfterisico van ongeveer 10% in een algemene ziekenhuispopulatie met een vermoedelijke infectie. Patiënten met vermoedelijke infectie die waarschijnlijk langdurig op de IC zullen blijven of in het ziekenhuis zullen overlijden, kunnen direct aan het bed worden geïdentificeerd met een snelle SOFA-score (qSOFA), d.w.z. (HAT ie, hypotensie met systolische bloeddruk ≤100 mm Hg, status, of Tahypnoe met ademhalingsfrequentie ≥22/min.

Septische shock is een subgroep van sepsis waarbij de onderliggende circulatoire en cellulaire/metabolische afwijkingen diep genoeg zijn om de mortaliteit substantieel te verhogen. Patiënten met septische shock kunnen worden geïdentificeerd met een klinisch construct van sepsis met aanhoudende hypotensie die vasopressoren nodig hebben om de gemiddelde arteriële bloeddruk (MAP) ≥65 mm Hg te handhaven en met een serumlactaatspiegel >2 mmol/L (18 mg/dL) ondanks adequate volume reanimatie. Met deze criteria is de ziekenhuissterfte meer dan 40%.

Aangezien bloedkweek nodig is om de diagnose sepsis te bevestigen, duurt het 48-72 uur om te worden uitgevoerd en is het aantal positieven laag. Geen enkele klinische of biologische marker die indicatief is voor sepsis is goedgekeurd.

Er is behoefte aan biomarkers met een hoge sensitiviteit en specificiteit voor vroege diagnose en prognose. Ze zouden ook positief moeten correleren met Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II (APACHE II) en SOFA-scores.

Veel bekende gerapporteerde oude biologische markers zoals procalcitonine (PCT), interleukinen, pro-vasopressine en C-reactieve proteïne (CRP) zijn bestudeerd en nieuwe markers zijn gedetecteerd als Presepsin [(oplosbaar CD14 (sCD-14)] en Syndecan-1 van Glycocalyx-afscheiding.

Een van de belangrijkste moleculaire oorzaken van gramnegatieve septikemie is een bestanddeel van het buitenmembraan van gramnegatieve bacteriën, lipopolysaccharide (LPS). Het bindt met hoge affiniteit aan LPS-bindende glycoproteïnen en activeert Toll-like receptor (TLR)-4 en co-receptorcluster van differentiatie 14 (CD14) tot expressie gebracht op monocyten/macrofagen en endotheelcellen om de secretie van pro-inflammatoire cytokines te induceren. Dit is niet het enige belangrijkste pathogene mechanisme van lipopolysaccharide (LPS). Een alternatieve intracellulaire LPS-detectieroute, waarbij TLR4 wordt omzeild, die caspasen 4 en 5 bij mensen activeert, resulterend in een ontstekingsmasker (het is een intracellulair multimeer eiwitcomplex dat (1) een patroonherkenningsreceptor (PRR), (2) een adaptereiwit en (3) een effector-enzym (caspase), en katalyseert een cellulaire reactie ter bescherming tegen een onmiddellijk gevaar via cytokinesecretie en celdood) veroorzaakte pyroptose wordt beschouwd als het belangrijkste pathogene mechanisme van sepsis.

Presepsine is een N-terminal fragment van 13 kDa oplosbaar CD14 (sCD14). subtype (sCD14-ST). sCD14 wordt gezien in plasma en wordt geproduceerd door membraangebonden CD14 (mCD14) fall-off of celsecretie. Cluster of Differentiation 14 (CD14) is de receptor van lipopolysaccharide-lipopolysaccharide-bindend eiwit (LPS-LBP)-complexen. CD14 heeft twee vormen: membraangebonden CD14 (mCD14) en oplosbaar CD14 (sCD14). Presepsine komt vrij na de binding van lipopolysacchariden (LPS) aan monocyten, wat een verbeterde immuunrespons veroorzaakt. mCD14 heeft een hoge affiniteit voor LPS en wordt voornamelijk tot expressie gebracht op het celoppervlak van monocyten/macrofagen of een klein beetje verdeeld over het celoppervlak van neutrofielen. In het plasma van gezonde mensen konden op microgramniveau twee soorten sCD14 worden gedetecteerd: 49KD en 55KD. sCD14 speelt een belangrijke rol bij het mediëren van de immuunresponsen op LPS van CD14-negatieve cellen zoals endotheelcellen en epitheelcellen. sCD14 wordt gesplitst door Cathepsin D en andere proteasen in plasma.

Aangezien presepsine onmiddellijk na het begin van een infectie wordt geproduceerd, kan het vroeg in de ontwikkeling van sepsis worden opgespoord. waarde als biomarker voor sepsis werd aangetoond bij de diagnose en evaluatie van sepsis.

Syndecan-1 is een van de componenten van de Glycocalyx-laag. Dit is een laag langs het luminale oppervlak van het vasculaire endotheel, die fungeert als een beschermende laag om de doorlaatbaarheid ervan te behouden en een sleutelfactor is bij de migratie van leukocyten en het voorkomen van intravasculaire coagulatie. Dit is gemaakt van glycoproteïnen, proteoglycanen, glycosaminoglycanen en andere plasma-eiwitten, met name hyaluronan en syndecans (een proteoglycaan) zijn de belangrijkste component voor zijn integriteit.

Vroege pathofysiologische veranderingen bij sepsis hebben betrekking op het endotheel, inclusief afbraak van de glycocalyx door proteïnasen geproduceerd door pathogenen die leiden tot verhoogde permeabiliteit voor plasma-eiwitten en -vloeistoffen, vervolgens weefseloedeemvorming en orgaanfalen. De beschadigde glycocalyxlaag wordt dunner en geeft zijn componenten (zoals syndecan-1, heparansulfaat, hyaluronan, chondroïtinesulfaten) vrij in het plasma via enzymen, waaronder heparanase die het heparansulfaat en matrix metalloproteïnase (MMP's) splitst. A desintegrine en metalloproteasen (ADAM's) . ADAM17 is induceerbaar, splitst syndecan-4, terwijl ADAM10 constitutief tot expressie wordt gebracht, syndecan-1 van proteoglycanen afstoot. die zou kunnen worden gebruikt als biomarker voor sepsis.