Granzyme A hos pasienter med E. Coli bakteriemiske urinveisinfeksjoner (GABEC)

1. Forskningshypotese

Forskerteamet har utforsket rollen til GZM A

1. Konseptuell hypotese:

   • Granzyme A er en patogen sepsismediator.
   • Granzyme A-genpolymorfismer bestemmer serumkonsentrasjonen av GZM A hos pasienter med systemiske infeksjoner.
   • Granzyme A-genpolymorfismer bestemmer risikoen for sepsis blant pasienter med systemiske infeksjoner.

2. Operasjonell hypotese:

   • Blant pasienter med bakteriemi (E. coli) urinveisinfeksjoner (UTI), GZM A-nivåer er betydelig høyere hos de pasientene som utvikler sepsis sammenlignet med de som ikke utvikler sepsis.

   • Det er betydelige forskjeller i GZM A-genpolymorfismeprofilen til pasienter med bakteriemi (E. coli) UVI som utvikler sepsis sammenlignet med de som ikke utvikler sepsis.

     2. Mål og målsettinger

   • Mål

     1. For å vurdere den patogene rollen til GZM A i sepsis hos pasienter med bakteriemi (E. coli) UVI.
     2. Å utforske evnen til GZM A-polymorfismer til å forutse risikoen for å utvikle sepsis hos pasienter med bakteriemi (E. coli) UVI.
     3. For å evaluere den potensielle nytten av GZM A som en diagnostisk biomarkør for sepsis hos pasienter med bakteriemi (E. coli) UVI.
     4. Å karakterisere E. coli "virulom" blant sirkulerende uropatogene stammer.

   • Mål

     1. For å evaluere sammenhengen mellom serumnivåer av GZM A og systemisk inflammatorisk respons hos pasienter med bakteriemi (E. coli) UVI.
     2. Å karakterisere GZM A-genpolymorfismer blant pasienter med bakteriemi (E. coli) UVI
     3. For å vurdere GZM A-serumkinetikk blant pasienter med bakteriemi (E. coli) UVI
     4. Å fenotypisk og molekylært karakterisere E. coli-stammer som forårsaker bakteriemiske UVI, inkludert deres virulensfaktorer ("virulom").

     3. Forventede resultater.

   • Karakterisering av den patogene rollen til GZM A i sepsis hos pasienter med systemiske infeksjoner
   • Karakterisering av GZM A som en sepsis-biomarkør i en human modell av infeksjon-sepsis.

   • Fenotypisk og molekylær karakterisering av uropatogene E. coli som forårsaker blodbaneinfeksjoner.

     4. Metoder

   4.1. Design og prosjektomfang

   - Prospektiv, utforskende nestet case-control-studie som skal utføres ved ett akademisk sykehus (Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa) tilknyttet Instituto de Investigación Sanitaria Aragón (IIS Aragón).

   4.2. Studieperiode: juni 2019 – desember 2020.

   4.3. Pasienter og utvalgsstørrelse

   Inkluderingskriterier (for å oppfylle alle):

   • Alder >= 18 år gammel.
   • E. coli-infeksjon i blodet

   • Urinkilde. Urinkilde bør vurderes hvis (noen) av følgende:

     1. Urinkilde er klinisk mistenkt og begge E. coli isolatene (i blod og i urinkultur) deler samme fenotype (antibiogram).
     2. Urinkilde/opprinnelse er klinisk mistenkt, og urinkulturen er negativ, men pasienten hadde fått minst én dose av ethvert systemisk antibiotika med antimikrobiell aktivitet mot E. coli-stammen som forårsaker BSI før blodkulturer ble oppnådd.
     3. Begge isolatene (i blod og i urinkultur) deler samme fenotype (antibiogram), og det er ingen alternativ kilde.

   Ekskluderingskriterier:

   1. Bruk av systemiske antibiotika i >48 timer i de to månedene før episoden.

   2. Immunkompromitterte verter - Pasienter som får systemisk steroidbruk (>10 mg prednison/dag i løpet av 10 eller flere dager de siste 2 månedene).

      • Pasienter som får biologisk terapi (tidligere 2 måneder).
      • Aktiv fast eller hematologisk kreft.
      • HIV+.
      • Nøytropeni < 500 PMN/mikrol.

   3. Basale urinveisavvik eller lokalt modifisert vesikalt mikrobiom (hvilket som helst):

      - Ureteroileostomi, ureterosigmoidostomi, ureterostomi (Bricker) eller nefrostomi.

      • Innlagt urinkateter (i de siste to månedene)
      • Urologisk kirurgi (i de siste to månedene).
      • Intravesikal kjemoterapi (i de siste to månedene).
      • Intravesikal BCG-instillasjon (i de siste to månedene).

      Potensielle kandidater vil bli oppdaget daglig av mikrobiologene i forskerteamet. Inkluderingskriterier vil bli verifisert i det tverrfaglige møtet som antimikrobielle stewardship teams (AST) gjennomfører på daglig basis ved det deltakende sykehuset.

      Estimert størrelse på studiepopulasjonen. Matchende:

      - 50 pasienter med sepsis/non-sepsis 1:1-forhold vil bli inkludert.

      - Septiske og ikke-septiske pasienter vil bli matchet på kjønn, alder (+/- 10 år), komorbiditet (Charlson-score +/-1), tidspunkt for symptomdebut til blodkultur (+/- 24 timer)

      4.4. Definisjoner

      Tilfeller (sepsis / septisk sjokk):

      - Sepsis eller sjokkseptikk er definert som livstruende organdysfunksjon forårsaket av en dysregulert vertsrespons på infeksjon i henhold til 2001 SCCM/ESICM/ACCP/ATS/SIS International Sepsis Definition Conference.

      Kontroller:

      - Fravær av sepsis eller septisk sjokk i henhold til 2001 SCCM/ESICM/ACCP/ATS/SIS International Sepsis Definition Conference.

      4.5. Variabler

      4.5.1. Pasientrelaterte variabler:

      - Demografisk: kjønn, alder.

      • Komorbiditet: Modifisert Charlson Index
      • Baseline serum kreatinin.

      4.5.2. Infeksjonsrelaterte variabler.

      - Tid fra symptomdebut til start av antimikrobiell behandling.

      - Tid fra symptomdebut til start av passende antimikrobiell behandling.

      - Tidspunkt for symptomdebut til kirurgisk behandling (hvis nødvendig).

      • Klinisk alvorlighetsgrad ved tidspunkt 0 (blodkultur), og dag 2-3 og dag 30: sepsis-score.

      4.5.3. Betennelse, sepsis mediatorer og biomarkører. - Følgende biomarkører vil bli bestemt under pasientregistrering: - Antall hvite blodlegemer og differensial. - Antall blodplater. - Fibrinogen. - Protrombinaktivitet.

      - C-reaktivt protein.

      • Procalcitonin.
      • GZM A.

      GZM A serumnivåer vil bli oppnådd hos alle pasienter under innrulleringsbesøket, 2-3 dagers og 30 dagers besøk (GZM A kinetikk). GZM A-nivåer vil bli bestemt ved en kommersiell ELISA-analyse (Human Granzyme A ELISA-utviklingssett{HRP]; Mabtech).

      GzmA-genpolymorfismer, så vel som andre potensielt assosierte mutasjoner, vil bli screenet ved Whole Exome Sequencing (WES). Til dette formålet vil vi bruke DNA isolert fra perifere blodceller og AmpliSeq-teknologisettet på Ion Torrent-plattformen etter produsentens instruksjoner. Denne plattformen er tilgjengelig ved Genomics Central Research Unit (CRU) ved CIBA fra University of Zaragoza/IIS Aragon. Alle sett for isolering og analyse av DNA-prøver er kommersielt tilgjengelige og optimert av Thermo Scientific. Bioninformatisk analyse vil bli utført av en avtale etablert mellom Genomics CRU og Micromics SL ledet av Pedro Gonzalez ved CRG i Barcelona.

      4.5.4. Mikrobiologiske variabler

      • Minimum hemmende konsentrasjoner (MIC) av E. coli-isolatene hentet fra urin- og blodkulturer vil bli bestemt gjennom automatiserte mikrofortynningspaneler som rutinemessig utføres av mikrobiologilaboratoriet ved deltakende sykehus.
      • Helgenomsekvensering (WGS) av E. coli-stammene isolert i blod- og urinkulturer. Tilstedeværelsen av E. coli kjente virulensfaktorer vil bli analysert og en virulensskåre for hver stamme vil bli beregnet (Mora-Rillo et al., 2015).