Urin-NGF som en biomarkør for akutt bakteriell blærebetennelse

Tilbakevendende UVI er et veldig plagsomt og populært problem i den kliniske praksisen for urogynekologi. I følge International Urogynecological Association (IUGA)/International Continence Society (ICS) felles rapport om terminologien for kvinnelig bekkenbunnsdysfunksjon, er tilbakevendende UVI definert som minst tre symptomatiske og medisinsk diagnostiserte UVI i løpet av de siste 12 månedene. De(n) tidligere UVI(ene) burde ha løst seg før en ny UVI ble diagnostisert. Tilbakevendende UVI er en av de vanligste diagnosene for bekkenbunnsdysfunksjon hos kvinner.

Pasienter med tilbakevendende UVI kan også ha blæreirritative symptomer. Tidligere studier har avslørt at pasienter med tilbakevendende UVI har forhøyet urin-NGF, noe som tyder på at kronisk betennelse er tilstede i blæren til disse pasientene etter oppløsning av UVI. Etterforskernes foreløpige resultater viste at kronisk betennelse, urotelcelleapoptose og svekkelse av barrierefunksjonen til urotelceller kan være den underliggende patofysiologien til tilbakevendende UVI hos kvinner. Kronisk betennelse kan ligge i blæreveggen etter oppløsning av UVI, noe som også kan forårsake urotelial dysfunksjon og defekt barrierefunksjon, og UVI vil være lett å gjenta seg hos disse pasientene. Dette beviset gir et nytt fokus for klinisk behandling og fremtidig forskning på tilbakevendende urinveisinfeksjon.

Basert på denne kunnskapen, antok etterforskerne at kronisk betennelse kan ligge i blæreveggen, noe som også kan forårsake urotelial dysfunksjon og defekt barrierefunksjon. UVI kan være lett å gjenta seg hos disse pasientene med gjenværende kronisk blærebetennelse. Hvis etterforskerne kan fastslå fullstendig oppløsning av den kroniske betennelsen etter akutt blærebetennelse, er det mulig å hemme tilbakevendende blærebetennelse ved å behandle betennelsen med antiinflammatoriske midler.

Nerve growth factor (NGF) er et lite utskilt protein som induserer differensiering og overlevelse av bestemte målnevroner. NGF har vært implisert som en kjemisk mediator av patologi-induserte endringer i C-fiber afferent nerveeksitabilitet og refleksblæreaktivitet. Nivåene av nevrotrofiske faktorer inkludert NGF-økning i blæren etter ryggmargsskade (SCI) og økte nivåer av NGF er påvist i den lumbosakrale ryggmargen og dorsalrotganglion hos rotter etter SCI. Kronisk administrering av NGF i blæren til rotter induserer blærehyperaktivitet og øker avfyringsfrekvensen til dissosierte blæreafferente nevroner. Økte nivåer av urin-NGF er også påvist hos BOO-pasienter som viser symptomer på overaktiv blære (OAB). Økt NGF i blærevev ble observert hos pasienter med interstitiell cystitt/smertefullt blæresyndrom (IC/PBS). Nyere forskning har fokusert på NGF-nivåene i urinen ved påvisning av OAB og IC/PBS i nedre urinveisdysfunksjon (LUTD). Bevis har vist at urinproteiner som NGF og prostaglandin E2-nivåer øker hos pasienter med OAB, sensorisk trang og detrusoroveraktivitet (DO). Pasienter med OAB-tørr og OAB-våt har signifikant høyere urin-NGF-nivå sammenlignet med kontrollgruppen og pasienter med økt blærefølelse. Nivåene av NGF i urinen øker fysiologisk med liten skala hos de normale forsøkspersonene ved trang til å tømmes, men øker patologisk med stor skala hos OAB-pasienter ved lite blærevolum og ved presserende sensasjon. Nivåene av NGF i urinen reduseres etter antimuskarinbehandling og reduseres ytterligere etter injeksjoner av detrusor botulinumtoksin i refraktær OAB. Sammenlagt ser NGF-nivåene ut til å være en potensiell biomarkør for diagnose av OAB og den underliggende kroniske betennelsen.

Flere urologiske sykdommer inkludert bakteriell cystitt, nedre ureteralstein og urotelcellekarsinom kan utvikle lagringssymptomer som etterligner OAB eller IC/PBS. Nivåene av NGF i urinen er også forhøyet ved disse lidelsene. I den forrige studien fant etterforskerne at UVI kan øke NGF-produksjonen i urin assosiert med urinveisstein. Pasienter med oppløsning av UVI, men også med vedvarende OAB, kan ha høye NGF-nivåer i urinen. Disse resultatene gir bevis på at urin-NGF er et produkt av betennelse i urinveiene. Derfor kan urin-NGF betraktes som et andrelinjeprodukt etter urotelial skade eller endringer i urotelialt miljø som initierer den sensoriske nerveeksitasjonen og forårsaker blæreoverfølsomhet eller DO. Måling av urin-NGF er et ikke-invasivt verktøy for å vurdere kronisk inflammatorisk status og for longitudinell sammenligning av behandlingen.

Det er viktig å vite om NGF-nivåene i urinen også kan øke ved akutt blærebetennelse, og produksjonen har en sammenheng med tilhørende lagringssymptomer i ulike stadier etter antibiotikabehandling. Denne studien er designet for å måle NGF-nivåene i urin hos pasienter med akutt blærebetennelse og ulike stadier etter antibiotikabehandling. Hvis NGF-nivåene i urinen har assosiasjon med den underliggende betennelsen i blæreveggen, kan etterforskerne bruke det som en biomarkør for å bestemme status for oppløsning av betennelsen og gi leger å bestemme hvor lenge etterforskerne skal behandle pasienter med akutt blærebetennelse.

Materialer og metoder

Denne studien vil inkludere 30 kvinnelige pasienter med førstegangs UVI og 30 kvinnelige pasienter med tilbakevendende UVI (minst to tidligere UVI-episoder i løpet av de siste 12 månedene), men har en nylig akutt episode. Ti alderstilpassede kvinner (30 til 50 år) uten tidligere historie med UVI eller urinveispatologi vil bli invitert til å tjene som kontroller. Urinprøver vil bli samlet inn hos pasientene ved baseline, 7 dager etter antibiotikabehandling og 2 uker, 4 uker, 8 uker og 12 uker etter UVI-episoden. Urinalyse vil bli utført ved hvert besøk og urindyrking vil bli utført ved baseline og ved 2 uker og 3 måneders besøk. Urinprøver ved baseline og 3 måneder vil bli samlet inn fra kontrollene for sammenligning.

Alle pasienter skal påvises å ha UVI ved å påvise pyuri i urinanalyse (WBC>10 per høyeffektfelt) og hadde et positivt urinkulturresultat. I tillegg vil en nyre-, urinleder- og blærefilm (KUB) og nyresonografi bli utført for å utelukke muligheten for urolithiasis eller annen urinveispatologi. En-dags tømmedagboken vil bli bedt om å registrere ved hvert besøk for å bestemme funksjonell blærekapasitet (FBC) og frekvensepisoder per dag. Blæresymptomer vil bli registrert av Overactive Bladder Symptom Score (OABSS) og visuell analog smerteskala (VAS). I tillegg vil uroflowmetri, inkludert maksimal strømningshastighet (Qmax), voided volum og postvoid residual volum (PVR) også bli målt ved besøk 2. Urinprøver ved baseline og hvert besøk etter behandling vil bli samlet med en komfortabelt full blære og sendt for NGF målinger. Antibiotika (Cephalexin 500mg Q6H) i 1 til 2 uker vil bli startet ved baseline inntil urinanalysen har vist seg negativ og urinkulturen ble negativ. Deretter vil antimikrobielt middel (Baktar 800mg t.s.) eller antiinflammatorisk middel (Celecoxib 200mg QD) bli tilfeldig foreskrevet for UVI-profylakse i 3 måneder etter fullstendig oppløsning av akutt blærebetennelse. Alle pasienter vil bli fulgt opp i inntil ett år for å overvåke om de har forekomst av tilbakevendende UVI.

Alle urinprøver vil bli tatt med full blære og naturlig tømning. Måling av urin NGF-nivåer vil bli utført ved hjelp av ELISA-metoden. Urinprøver fortynnes ikke. Tømt urin legges umiddelbart på is og sentrifugeres ved 3000 g i 10 minutter ved 4 ◦C. Supernatanten separeres i alikvoter i 1,5 ml rør og oppbevares i en -80 ◦C fryser. Samtidig tas 3 ml urin for å måle kreatininnivået i urinen. Urin-NGF-konsentrasjon bestemmes ved hjelp av Emax ImmunoAssay System (Promega, Madison, Wisconsin, USA) med et spesifikt og høysensitivt ELISA-sett, som har en minimumssensitivitet på 7,8 pg/ml. Mengden av NGF i urinprøver faller under deteksjonsgrensene for NGF-analysen ble ekstrahert fra en NGF-standardkurve. Alle prøver vil bli kjørt i triplikat, urin NGF nivåer uten en konsistent verdi i tre mål vil bli gjentatt og verdiene vil bli gjennomsnittet. De totale NGF-nivåene i urinen normaliseres ytterligere av konsentrasjonen av urinkreatinin (NGF/Cr-nivå). NGF/Cr-nivåene sammenlignes blant alle undergrupper.

Statistiske analyser vil bli utført ved en sammenkoblet t-test for sammenkoblede data i påfølgende tidspunkter. Mann-Whitney test vil bli brukt for ikke-parametrisk analyse mellom ulike undergrupper. En P-verdi på mindre enn 0,05 anses som signifikant.

forventede resultater

Etterforskerne antok at pasienter med tilbakevendende UVI kan ha vedvarende forhøyede NGF-nivåer i urin sammenlignet med de med førstegangs UVI. Nivåene av NGF i urinen vil forbli forhøyede hos pasienter som har vedvarende OAB-symptomer etter akutt blærebetennelse og kan være vedvarende høyere enn kontrollene etter 3 måneder. Pasienter behandlet med antiinflammatorisk middel kan ha lavere NGF-nivåer i urinen ved 3 måneders besøk sammenlignet med de som tar antimikrobielle midler. Forekomsten av tilbakevendende UVI i det påfølgende året kan være mer hos pasienter som behandler med antimikrobielle midler enn de som behandler med antiinflammatoriske midler.