Wczesna diagnoza i prognoza pooperacyjnej sepsy za pomocą Presepsyny i Syndekanu-1

Każdego roku miliony pacjentów na całym świecie umierają z powodu sepsy. Na sepsę choruje 1-2% pacjentów przyjętych do szpitala i 25% pacjentów oddziałów intensywnej terapii. Jedną z najważniejszych zasad leczenia sepsy jest wczesna diagnoza i leczenie, ponieważ kampania Surviving Sepsis zaleca stosowanie pakietu Godzina 1.

Sepsę definiuje się jako zagrażającą życiu dysfunkcję narządu spowodowaną rozregulowaną odpowiedzią gospodarza na infekcję, a dysfunkcję narządu można zidentyfikować jako nagłą zmianę wyniku całkowitej oceny niewydolności narządów związanej z sepsą (SOFA) ≥ 2 punkty w następstwie zakażenia.

Wyjściowy wynik SOFA może wynosić zero u pacjentów, o których nie wiadomo, czy wcześniej występowała dysfunkcja narządu. Wynik SOFA 2 odzwierciedla ogólne ryzyko zgonu wynoszące około 10% w ogólnej populacji szpitalnej z podejrzeniem zakażenia. Pacjentów z podejrzeniem zakażenia, którzy prawdopodobnie będą przebywać na OIT przez dłuższy czas lub zmarli w szpitalu, można szybko zidentyfikować przy łóżku za pomocą szybkiej oceny SOFA (qSOFA), tj. (HAT, tj. niedociśnienie ze skurczowym ciśnieniem krwi ≤100 mm Hg, lub Tachypnoe z częstością oddechów ≥22/min.

Wstrząs septyczny jest podgrupą sepsy, w której podstawowe nieprawidłowości krążenia i komórkowe/metaboliczne są na tyle głębokie, że znacznie zwiększają śmiertelność. Pacjenci ze wstrząsem septycznym mogą być identyfikowani z konstruktem klinicznym posocznicy z utrzymującym się niedociśnieniem wymagającym podania leków wazopresyjnych w celu utrzymania średniego ciśnienia tętniczego (MAP) ≥65 mm Hg i ze stężeniem mleczanów w surowicy >2 mmol/l (18 mg/dl) pomimo odpowiedniego resuscytacja objętościowa. Przy tych kryteriach śmiertelność szpitalna przekracza 40%.

Ponieważ do potwierdzenia rozpoznania sepsy potrzebny jest posiew krwi, potrzeba na to 48-72 godzin, a odsetek dodatnich wyników jest niski. Nie zatwierdzono żadnego pojedynczego klinicznego ani biologicznego markera wskazującego na posocznicę.

Istnieje zapotrzebowanie na biomarkery o wysokiej czułości i specyficzności do wczesnej diagnozy i prognozowania. Powinny one również pozytywnie korelować z punktacją Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II (APACHE II) i SOFA.

Zbadano wiele znanych starych markerów biologicznych, takich jak prokalcytonina (PCT), interleukiny, pro-wazopresyna i białko C-reaktywne (CRP), i wykryto nowe markery, takie jak presepsyna [(rozpuszczalny CD14 (sCD-14)] i syndekan-1 z Wydalanie glikokaliksu.

Jedną z kluczowych molekularnych przyczyn posocznicy Gram-ujemnej jest składnik błony zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych, lipopolisacharyd (LPS). Wiąże się z dużym powinowactwem z glikoproteinami wiążącymi LPS i aktywuje receptor Toll-podobny (TLR)-4 i ko-receptor klaster różnicowania 14 (CD14) wyrażany na monocytach/makrofagach i komórkach śródbłonka, indukując wydzielanie cytokin prozapalnych. Nie jest to jedyny główny mechanizm patogenetyczny lipopolisacharydu (LPS). Alternatywny wewnątrzkomórkowy szlak wykrywania LPS, z pominięciem TLR4, który aktywuje kaspazy 4 i 5 u ludzi, co skutkuje inflamasomem (jest to wewnątrzkomórkowy multimeryczny kompleks białkowy, który zawiera (1) receptor rozpoznawania wzorców (PRR), (2) białko adaptorowe i (3) enzym efektorowy (kaspaza) i katalizuje reakcję komórkową w celu ochrony przed bezpośrednim zagrożeniem poprzez wydzielanie cytokin i śmierć komórki) piroptozę indukowaną uznano za główny mechanizm patogenetyczny sepsy.

Presepsyna to N-końcowe fragmenty o masie cząsteczkowej 13 kDa rozpuszczalnego CD14 (sCD14). podtyp (sCD14-ST). sCD14 jest widoczne w osoczu i jest wytwarzane przez opadanie CD14 związanego z błoną (mCD14) lub wydzielanie komórkowe. Cluster of Differentiation 14 (CD14) jest receptorem kompleksów lipopolisacharyd-białko wiążące lipopolisacharyd (LPS-LBP). CD14 ma dwie formy: związany z błoną CD14 (mCD14) i rozpuszczalny CD14 (sCD14). Presepsyna jest uwalniana po związaniu lipopolisacharydów (LPS) z monocytami, powodując wzmożoną odpowiedź immunologiczną. mCD14 ma wysokie powinowactwo do LPS i jest głównie wyrażany na powierzchni komórek monocytów/makrofagów lub w niewielkim stopniu rozprowadzany na powierzchni komórek neutrofili. Dwa rodzaje sCD14 można było wykryć w osoczu zdrowych ludzi na poziomie mikrogramów: 49KD i 55KD. sCD14 odgrywa ważną rolę w pośredniczeniu w odpowiedziach immunologicznych na LPS komórek CD14-ujemnych, takich jak komórki śródbłonka i komórki nabłonka. sCD14 jest cięty przez katepsynę D i inne proteazy w osoczu.

Ponieważ presepsyna jest wytwarzana natychmiast po wystąpieniu infekcji, można ją wykryć na wczesnym etapie rozwoju sepsy. wykazano wartość jako biomarkera sepsy w diagnostyce i ocenie sepsy.

Syndekan-1 jest jednym ze składników warstwy Glycocalyx. Jest to warstwa wyściełająca powierzchnię światła śródbłonka naczyniowego, która działa jako warstwa ochronna utrzymująca jego przepuszczalność oraz kluczowy czynnik w migracji leukocytów i zapobieganiu krzepnięciu wewnątrznaczyniowemu. Zbudowana jest z glikoprotein, proteoglikanów, glikozaminoglikanów i innych białek osocza, zwłaszcza hialuronianu i syndekany (proteoglikan) są głównym składnikiem jego integralności.

Wczesne zmiany patofizjologiczne w sepsie dotyczą śródbłonka, w tym degradacji glikokaliksu przez proteinazy wytwarzane przez patogeny, co prowadzi do zwiększenia przepuszczalności białek i płynów osocza, a następnie powstania obrzęku tkanek i niewydolności narządowej. Uszkodzona warstwa glikokaliksu staje się cieńsza i uwalnia swoje składniki (takie jak syndekan-1, siarczan heparanu, hialuronian, siarczany chondroityny) do osocza za pośrednictwem enzymów, w tym heparanazy, która rozszczepia siarczan heparanu i metaloproteinazy macierzy (MMP) Dezintegryna i metaloproteazy (ADAM) . ADAM17 jest indukowalny, rozszczepia syndekan-4, podczas gdy ADAM10 ulega ekspresji konstytutywnej, zrzuca syndekan-1 z proteoglikanów. który mógłby być wykorzystany jako biomarker sepsy.