Kan måling av nøytrofil-avledet ROS-produksjon være en ny biomarkør for sepsis? (LIT-sepsis)

Introduksjon:

Sepsis er definert som den dysregulerte vertsresponsen på infeksjon som fører til organdysfunksjon. Både sepsis og septisk sjokk er viktige helseproblemer som påvirker millioner av mennesker, noe som resulterer i en alvorlig dødelighet over hele verden hvert år. Forsinkelse i både diagnose og igangsetting av passende behandling er de viktigste årsakene til sepsisrelatert dødelighet. På den annen side har overdiagnostisering av sepsis og igangsetting av bredspektret antibiotikabehandling uhensiktsmessig noen konsekvenser som økte sykehuskostnader, antibiotikarelaterte bivirkninger, økt antibiotikaresistens og utvikling av resistente sykehusinfeksjoner. For å gjøre dette nøyaktige skillet har et stort antall biomarkører blitt studert frem til i dag. Den forventede fordelen med sepsisrelaterte biomarkører er påvisning av infeksjon og sepsis, potensialet til å forutsi sepsisforløpet eller behandlingsveiledning. Selv om det er mer enn 150 biomarkører studert på dette emnet, er det ikke en eneste biomarkør som oppfyller disse forventningene i alle aspekter i klinisk praksis.

Nøytrofiler spiller en viktig rolle i utviklingen av vertsresponsen ved sepsis. Nøytrofiler opererer ved hjelp av en rekke forskjellige mekanismer, inkludert kjemotakse, fagocytose, frigjøring av reaktive oksygenarter (ROS) og granulære proteiner, og produksjon og frigjøring av cytokiner for dette formålet. En kontrollert nøytrofil respons er nødvendig for å bekjempe infeksjoner. Nylig er det demonstrert en funksjonell analyse som vurderer kapasiteten til leukocytter (primært nøytrofiler) til å produsere ROS som respons på in vitro kjemisk stimulering. Leukocyte ImmunoTest™ (LIT™) kvantifiserer spesifikt og raskt (10 minutter) frigjøring av nøytrofil ROS ved å bruke et lite volum blod som kan fås fra kapillære, arterielle eller venøse kilder. Som sådan gir LIT-poengsummen et fysiologisk relevant middel for å overvåke den cellulære kapasiteten til nøytrofiler for å produsere superoksidradikaler i sanntid. En objektiv markør for cellulær dysfunksjon av nøytrofiler vil være et nyttig verktøy for klinikeren i å oppdage og overvåke endringer relatert til infeksjonsstatus og for å bestemme utvikling av sepsis og positive effekter av intervensjoner.

Metode:

Studien ble utført som en prospektiv observasjonsstudie med godkjenning av etisk komité på en medisinsk intensivavdeling og innover tilhører intern sykdomsavdeling på et universitetssykehus. Pasientpopulasjonen består av pasienter som ble innlagt på intensivavdelingen eller innover på grunn av ulike smittsomme etiologier. Kontrollgruppen består av polikliniske eller inneliggende pasienter innlagt på intensivavdeling eller innover for ikke-smittsomme etiologier. ROS-produksjon som respons på PMA ble utført på kliniske prøver og analysert innen 30 minutter etter innsamling. LIT-testen ble utført hver dag eller annenhver dag for pasientgruppen frem til død eller utskrivning fra enheter hvor studien gjennomføres. LIT-testen ble utført kun én gang for poliklinisk gruppe på dag med poliklinisk kontroll.

Målinger av ROS-produksjon med luminometer:

ROS-produksjonen ble målt på kliniske prøver tatt for rutinetesting. Kort fortalt ble 10 μl prøver av nyinnhentet blod (oppnådd ved venepunktur) tilsatt 100 mikroliter fosfatbufret saltvann (PBS) inneholdende forbol 12-myristat 13-acetat (PMA; Sigma) og luminol. Løsningen ble inkubert i 10 minutter ved 37,5 °C. Kjemiluminescens ble kvantifisert etter 10 minutter ved bruk av håndholdt luminometer (3M, Clean-Trace, NG3) i relative lysenheter (RLU). LIT-score som en korrelasjon av nøytrofilfunksjon for hver pasient ble plottet. Unormalt høy (hyperproduksjon) ROS-generering var assosiert med infeksjon, sepsis eller septisk sjokk. Dette øker muligheten for at LIT™ og LIT™/nøytrofiltall-forhold, (LIT/N), brukes som et prediktivt klinisk verktøy.