Kan mätning av neutrofil-härledd ROS-produktion vara en ny biomarkör för sepsis? (LIT-sepsis)

Introduktion:

Sepsis definieras som det dysregulerade värdsvaret på infektion som leder till organdysfunktion. Både sepsis och septisk chock är viktiga hälsoproblem som drabbar miljontals människor, vilket resulterar i en allvarlig dödlighet runt om i världen varje år. Försening av både diagnos och initiering av lämplig behandling är de viktigaste orsakerna till sepsisrelaterad dödlighet. Å andra sidan har överdiagnostik av sepsis och initiering av bredspektrum antibiotikabehandling olämpligt vissa konsekvenser såsom ökade sjukhuskostnader, antibiotikarelaterade biverkningar, ökad antibiotikaresistens och utveckling av resistenta sjukhusinfektioner. För att göra denna exakta distinktion har ett stort antal biomarkörer studerats fram till idag. Den förväntade fördelen med sepsisrelaterade biomarkörer är upptäckten av infektion och sepsis, möjligheten att förutsäga sepsisförloppet eller behandlingsvägledning. Även om det finns mer än 150 biomarkörer som studerats i detta ämne, finns det inte en enda biomarkör som uppfyller dessa förväntningar i alla aspekter i klinisk praxis.

Neutrofiler spelar en viktig roll i utvecklingen av värdsvaret vid sepsis. Neutrofiler fungerar genom att använda ett antal olika mekanismer inklusive kemotaxi, fagocytos, frisättning av reaktiva syrearter (ROS) och granulära proteiner, och produktion och frigöring av cytokiner för detta ändamål. En kontrollerad neutrofil respons krävs för att bekämpa infektioner. Nyligen har en funktionell analys som bedömer förmågan hos leukocyter (främst neutrofiler) att producera ROS som svar på in vitro kemisk stimulering demonstrerats. Leukocyte ImmunoTest™ (LIT™) kvantifierar specifikt och snabbt (10 minuter) frisättning av neutrofil ROS med hjälp av en liten volym blod som kan erhållas från kapillära, arteriella eller venösa källor. Som sådan ger LIT-poängen ett fysiologiskt relevant sätt att övervaka neutrofilers cellulära kapacitet att producera superoxidradikaler i realtid. En objektiv markör för cellulär dysfunktion hos neutrofiler skulle vara ett användbart verktyg för läkaren för att upptäcka och övervaka förändringar relaterade till infektionsstatus och för att fastställa utveckling av sepsis och positiva effekter av interventioner.

Metod:

Studien genomfördes som en prospektiv observationsstudie med etisk kommittés godkännande på en medicinsk intensivvårdsavdelning och tillhör intern sjukdomsavdelning på ett universitetssjukhus. Patientpopulationen består av patienter som lades in på ICU eller invändigt på grund av olika infektiösa etiologier. Kontrollgruppen består av öppenvårdspatienter eller slutenvårdspatienter inlagda på intensivvårdsavdelning eller invändiga för icke-infektiösa etiologier. ROS-produktion som svar på PMA utfördes på kliniska prover och analyserades inom 30 minuter efter insamling. LIT-testet utfördes varje dag eller varannan dag för patientgruppen fram till dödsfall eller utskrivning från enheter där studien genomförs. LIT-testet utfördes endast en gång för poliklinisk grupp på dagen för poliklinisk kontroll.

Mätningar av ROS-produktion med luminometer:

ROS-produktionen mättes på kliniska prover som tagits för rutintestning. Kortfattat sattes 10 μl prover av färskt blod (erhållet genom venpunktion) till 100 mikroliter fosfatbuffrad saltlösning (PBS) innehållande forbol 12-myristat 13-acetat (PMA; Sigma) och luminol. Lösningen inkuberades under 10 minuter vid 37,5°C. Kemiluminescens kvantifierades efter 10 minuter med användning av handhållen luminometer (3M, Clean-Trace, NG3) i relativa ljusenheter (RLU). LIT-poäng som ett korrelat av neutrofilfunktion för varje patient plottades. Onormalt hög (hyperproduktion) ROS-generering var associerad med infektion, sepsis eller septisk chock. Detta ökar möjligheten att LIT™ och LIT™/antal neutrofiler, (LIT/N), används som ett prediktivt kliniskt verktyg.