Kan meting van neutrofiel-afgeleide ROS-productie een nieuwe biomarker van sepsis zijn? (LIT-sepsis)

Invoering:

Sepsis wordt gedefinieerd als de ontregelde reactie van de gastheer op infectie die leidt tot orgaandisfunctie. Zowel sepsis als septische shock zijn belangrijke gezondheidsproblemen die miljoenen mensen treffen en die elk jaar wereldwijd leiden tot een ernstig sterftecijfer. Vertraging in zowel de diagnose als het starten van de juiste behandeling zijn de belangrijkste oorzaken van aan sepsis gerelateerde mortaliteit. Aan de andere kant hebben overdiagnose van sepsis en het op ongepaste wijze starten van breedspectrumantibiotica enkele gevolgen, zoals hogere ziekenhuiskosten, aan antibiotica gerelateerde bijwerkingen, verhoogde antibioticaresistentie en de ontwikkeling van resistente ziekenhuisinfecties. Om dit precieze onderscheid te maken, is tot op heden een groot aantal biomarkers bestudeerd. Het verwachte voordeel van sepsis-gerelateerde biomarkers is de detectie van infectie en sepsis, het potentieel om het verloop van sepsis te voorspellen, of begeleiding bij de behandeling. Hoewel er meer dan 150 biomarkers over dit onderwerp zijn onderzocht, is er in de klinische praktijk geen enkele biomarker die in alle opzichten aan deze verwachtingen voldoet.

Neutrofielen spelen een cruciale rol bij de ontwikkeling van de gastheerrespons bij sepsis. Neutrofielen werken met behulp van een aantal verschillende mechanismen, waaronder chemotaxis, fagocytose, afgifte van reactieve zuurstofspecies (ROS) en granulaire eiwitten, en de productie en vrijmaking van cytokines voor dit doel. Een gecontroleerde reactie van neutrofielen is vereist om infecties te bestrijden. Onlangs is een functionele test aangetoond die het vermogen van leukocyten (voornamelijk neutrofielen) beoordeelt om ROS te produceren als reactie op in vitro chemische stimulatie. De Leukocyte ImmunoTest™ (LIT™) kwantificeert specifiek en snel (10 minuten) de afgifte van neutrofielen ROS met behulp van een klein volume bloed dat kan worden verkregen uit capillaire, arteriële of veneuze bronnen. Als zodanig biedt de LIT-score een fysiologisch relevant middel om de cellulaire capaciteit van neutrofielen om superoxide-radicalen in realtime te produceren, te volgen. Een objectieve marker van cellulaire disfunctie van neutrofielen zou een nuttig hulpmiddel zijn voor de clinicus bij het detecteren en bewaken van veranderingen gerelateerd aan infectiestatus en om de ontwikkeling van sepsis en positieve effecten van interventies te bepalen.

Methode:

De studie werd uitgevoerd als een prospectieve observationele studie met goedkeuring van de ethische commissie op een medische intensive care-afdeling en binnen de interne ziekteafdeling van een academisch ziekenhuis. De patiëntenpopulatie bestaat uit patiënten die vanwege verschillende infectieuze etiologieën op de IC of daarbinnen zijn opgenomen. De controlegroep bestaat uit poliklinische patiënten of intramurale patiënten die zijn opgenomen op de IC of intern voor niet-infectieuze etiologieën. ROS-productie als reactie op PMA werd uitgevoerd op klinische monsters en binnen 30 minuten na verzameling geanalyseerd. De LIT-test werd elke dag of om de andere dag uitgevoerd voor de patiëntengroep tot overlijden of ontslag uit de eenheden waar het onderzoek werd uitgevoerd. De LIT-test werd slechts één keer uitgevoerd voor de poliklinische groep op de dag van poliklinische controle.

Metingen van ROS-productie door luminometer:

De ROS-productie werd gemeten op klinische monsters die werden genomen voor routinetesten. In het kort werden 10 μl monsters van vers verkregen bloed (verkregen door aderpunctie) toegevoegd aan 100 microliter fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS) die forbol 12-myristaat 13-acetaat (PMA; Sigma) en luminol bevatte. De oplossing werd gedurende 10 minuten bij 37,5°C geïncubeerd. Chemiluminescentie werd na 10 minuten gekwantificeerd met behulp van een draagbare luminometer (3M, Clean-Trace, NG3) in relatieve lichteenheden (RLU). LIT-scores als een correlaat van de neutrofielfunctie voor elke patiënt werden uitgezet. Abnormaal hoge (hyperproductie) ROS-generatie werd geassocieerd met infectie, sepsis of septische shock. Dit verhoogt de mogelijkheid dat LIT™ en de LIT™/neutrofielentelling-ratio (LIT/N) worden gebruikt als een voorspellend klinisch hulpmiddel.