Prokalcytonina - sygnał wczesnego ostrzegania u noworodka Andrzej Piotrowski Instytut Pomnik Centrum Zdrowia Dziecka Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Sepsa u noworodka Jest obarczona ryzykiem wystąpienia poważnych następstw chorobowych i zgonu Może mieć niespecyficzne objawy Jest trudna do odróżnienia od reakcji zapalnej np. pourazowej Jej podejrzenie prowadzi do szerokiego stosowania antybiotykoterapii.
Cechy idealnego markera infekcji Wysoka czułość wykrywa zakażenie zawsze gdy ono jest obecne, nawet w bardzo wczesnej fazie; Wysoka swoistość marker jest b. niski (nieobecny) gdy zakażenia brak i można zrezygnować z leczenia.
Wartość diagnostyczna testu: zdolność wykrycia choroby = czułość - jej wykluczenia = swoistość Czułość PD PD FU 100% Swoistość PU PU FD 100%
Pytania zanim użyjemy nowego narzędzia (TESTU) Czy jest lepszy, niż używane do tej pory W jakich sytuacjach jest szczególnie przydatny Jaki jest koszt badania, czy może dać jakieś pośrednie oszczędności?
Czym jest prokalcytonina (PCT)? Białkiem (116 aminokwasów) Prekursorem kalcytoniny, hormonu syntezowanego przez komórki parafollikularne tarczycy. Powstaje z pre-prokalcytoniny z udziałem endopeptydazy. Synteza w wątrobie, monocytach U zdrowych dorosłych poziom < wykrywalności.
Czym jest prokalcytonina? Jest hormonem Jest cytokiną Jest białkiem ostrej fazy
Prokalcytonina - wzrost Wykrywana w osoczu w 2 godz po wstrzyknięciu endotoksyny W 6 8 godz wzrostu jest plateau Dla porównania CRP jest wykrywane po 12 h godz i osiąga plateau po 20 72 h. Do normy obniżają się odpowiednio po - PCT 2 3 dniach, CRP po 3 7 dniach. Assicot M i wsp., Lancet, Vol 341, No. 8844, p515 518, 1993
Oznaczanie Metodą ilościową jest metoda immunoluminometryczna, Metodą jakościową test immunochromatograficzny.
Figure 2. Age-specific 95% reference range for procalcitonin in healthy neonates (n=83) from birth to 48 h of life. Circles represent single values; dotted lines represent lower and upper limits; the bold line represents the geometric mean.19 Adapted with perm... AMC van Rossum, RW Wulkan, AM Oudesluys-Murphy Procalcitonin as an early marker of infection in neonates and children
16-8-7
Zmiany PCT u zdrowych noworodków 16-8-7 Stocker M, Neonatology 2010, 97:165-174.
Opcje oznaczania PCT Zaraz po urodzeniu, w tym z krwi pępowinowej czy jest wrodzona sepsa? Przy pierwszych niepokojących objawach Aby odróżnić zakażenie od zespołu reakcji zapalnej z innej przyczyny Aby zakończyć antybiotykoterapię.
16-8-7
16-8-7
KRZYWE ROC DLA PCT po urodzeniu w 24 godz
Badanie PCT u noworodków z : - dodatnim matczynym wywiadem (PROM, gorączką, kolonizacją GBS, chorionamnionitis) - przebytą zamartwicą - wcześniactwem < 37 t.c. - zaburzeniami oddychania/krążenia - nietolerancją karmienia - objawami neurologicznymi.
2151 noworodków zbadanych pod kątem zakażenia 348 prezentowało objawy patologiczne 105 otrzymało antybiotyk/tyki 29 z nich było zakażonych i PCT było > 0,6 ng/ml 2 miało PCT < 0,6 ng/ml, 1 okazał się zakażony, drugi prawdopodobnie zakażony.
78 epizodów sepsy Płeć: 31 dziewczynek, 42 chłopców Wiek płodowy (mediana 30 tyg., 26-31) Masa ur. (śr. 1280 g; 800-1500g) Pobyt w OIT (28,5 dni; 19-46 dni) Czas pobrania (3 godziny; 2-5 godzin)
Wynik posiewu krwi 1 15 3 2 1 4 5 14 33 Enterobacter Citrobacter Acinetobacter Staphylococcus MRCNS Jalowy Klebsiella Escherichia Staphylococcus Enterococcus
Analiza wyników PCT, CRP, I:T, WBC w grupach: A. Dzieci z jałowym posiewem krwi B. Dzieci z zakażeniem bakteriami Gram (+) C. Dzieci z zakażeniem bakteriami Gram (-)
CRP w grupach w uogólnionym modelu regresji liniowej przy kontrolowanej godzinie pomiaru CRP Mean CRPSE CRP 95% CI CRP 95% CI 1 0,17 0,78-1,39 1,74 2 2,77 0,43 1,92 3,62 3 2,86 0,76 1,35 4,37
PCT w grupach
I:E w grupach Covariate means: Godzina: 3,97 0,40 F(2, 72)=8,8764, p<,001 Słupki oznaczają 0,95 przedziały ufności 0,35 0,30 0,25 I:T 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0 1 2 Gram
WBC w grupach Covariate means: Godzina: 28000 3,868421 Current effect: F(2, 72)=,04507, p=,95595 26000 WBC 24000 22000 20000 18000 Gram Jałowy Gram + Gram - 1 0 0,98 0,95 2 1 0,98 0,99 3 2 0,94 0,99 16000 14000 12000 10000 0 1 2 Gram
Porównanie czułości i swoistości CRP, PCT i I:T po 2 godzinie Pole po krzywą ROC Wartość odcinająca Czułość Swoistość PCT 0,93 0,99 ng/ml 97,4 88,9 CRP 0,87 0,22 mg/dl 84,6 88,9 I:T 0,77 0,15 74,4 88,9 Porównanie krzywych ROC PCT/CRP p=0,19 PCT/I:T p=0,03 CRP/I:T p=0,21
(Pediatr Crit Care Med 2012; 13:441 445)
Wartość odcinająca dla PCT to 0.235 μg/l (czułość 78.6%, swoistość 86.3%), IL-6 wartość odc. 15.85 ng/l (czułość 73.7%, swoistość 84.2%), Połączenie PCT i IL-6 dało czułość 77.1% swoistość 91.7%.
Wnioski PCT jest czułym i swoistym markerem zakażenia (sepsy) PCT wzrasta bardziej w zakażeniach Gram niż Gram + Seryjne oznaczanie PCT jest przydatne dla potwierdzenia infekcji i kontroli przebiegu leczenia PCT pomaga różnicować zakażenie od SIRS.
Wartość predykcyjna dodatnia PPV Stosunek wyników prawdziwie dodatnich do sumy wyników prawdziwie dodatnich i fałszywie dodatnich (wszystkich wyników dodatnich) Proporcja osób rzeczywiście chorych wśród osób z dodatnim wynikiem testu wartość predykcyjna dodatnia PD PD FD 100%
Wartość predykcyjna dodatnia PPV Prawdopodobieństwo, że osobnik miał chorobę mając pozytywny wynik testu Jeśli więc badana osoba otrzymała pozytywny wynik testu, to PPV daje jej informację na ile może być pewna, że cierpi na daną chorobę
Wartość predykcyjna ujemna NPV Stosunek wyników prawdziwie ujemnych do sumy wyników prawdziwie ujemnych i fałszywie ujemnych (wszystkich wyników ujemnych) Proporcja osób zdrowych wśród osób z ujemnym wynikiem testu wartość predykcyjna ujemna PU PU FU 100%
Wartość predykcyjna ujemna NPV Prawdopodobieństwo, że osobnik nie miał choroby mając negatywny wynik testu Jeśli więc badana osoba otrzymała negatywny wynik testu, to NPV daje jej informację na ile może być pewna, że nie cierpi na daną chorobę
Wiarygodność testu Stopień, w jakim wyniki badania odzwierciedlają rzeczywistość Odsetek pacjentów prawidłowo zakwalifikowanych jako zdrowi lub jako chorzy PD PU wiarygodność 100% PD PU FD FU
16-8-7
Rozpoznanie sepsy czułość i specyficzność
16-8-7
Nieznaczny wzrost stężenia PCT 0,5-2,0 ng/ml Zakażenie ograniczone do narządu Kolonizacja bakteryjna Przewlekły proces zapalny Infekcja wirusowa Stan po zabiegu chirurgicznym, oparzeniu U noworodków zdrowych od 6 godz do 3-4 tej doby po urodzeniu.
Prokalcytonina (PCT) Wzrasta tylko w infekcjach bakteryjnych, grzybiczych i pierwotniakowych, nie w wirusowych Nieznacznie wzrasta w następstwie urazu, choroby nowotworowej
B/C and B/S : positive in 5-10 % septic babies WBC: Neutrophil ratios (Immature/total) > 0.2 is the most sensitive! total neutrophil count (ANC) <1000/mm3 total WBC counts >25000 or <5000 Follow up serially for differential diagnosis
Platelets : * healthy newborn in the first 10 days of life, the PLT number is rarely less than 10,0000/ mm3 * Thrombocytopenia (PLT <10,0000) may occurred in septic babies * Trombocytopenia is generally observed after sepsis has been diagnosed and ususally lasts 1 week + numerous causes for trombocytopenia helpless in diagnosis
CRP : -- elevated in 50-90 % of septic infants -- usually rises within 24 hrs of infection, peaks within 2-3 days, and remains elevated untill the inflammation is resolved. ** It s not a sole indicator of neonatal sepsis, but used as part of a sepsis workup or serial study
Prokalcytonina - PCT Poziom jej wzrasta tylko w infekcjach bakteryjnych, grzybiczych, pierwotniakowych, nie w wirusowych Nie wzrasta w następstwie urazu, choroby nowotworowej, alergicznej
PCT (ng/ml) u dzieci z neutropenią i gorączką Stryjewski i wsp. Pediatric Critical Care Medicine 2005 Sepsa Bez sepsy 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Przyjęcie 24 godz 48 godz
IL-8(pg/mL) u dzieci z neutropenią i gorączką Stryjewski i wsp. Pediatric Critical Care Medicine 2005 Sepsa Bez sepsy 60 50 40 30 20 10 0 Przyjęcie 24 godz 48 godz
Zmiany PCT i CRP po urazie bez zakażenia 12 10 8 6 4 2 0 doba 0 1 doba 2 doba 3 doba 4 doba CRP PCT
Procalcitonin-a sepsis parameter in severe burn injuries. Von Heimburg D. i wsp. Burns. 1998 ; 24: 745-50 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 PCT Sepsis Bez sepsy
Meningitis etiologia wirusowa czy bakteryjna? CRP - nieprzydatne Interleukina 6 - nieprzydatna PCT - diagnostyczna Gendrel D.; Raymond J.; Assicot M. i wsp. Presse Med. 1998; 27: 1135-9
Przydatność CRP i PCT w kardiochirurgii Wzrost CRP i PCT - infekcja uogólniona Podwyższone CRP, a ujemne PCT - infekcja lokalna, reakcja na uraz Niskie CRP i PCT - brak infekcji Rothenburger M i wsp:clin Chem Lab Med 1999; 37: 275-9
Przydatność prokalcytoniny w szybkiej diagnostyce nabytych zakażeń u wcześniaków leczonych w OIT
Sepsa u wcześniaków Śmiertelność Czas leczenia Koszt leczenia Powikłania
Diagnostyka klasyczna Monitorowanie nieinwazyjne/inwazyjne Posiew krwi jakościowy, ilościowy, TTD Morfologia krwi obwodowej Markery pośrednie CRP, PCT, IL-6, ZSR
Markery biochemiczne CRP: czuły marker zapalenia, mała swoistość dla zakażeń ESR (OB): wymagana duża ilość krwi, rzadko stosowane u noworodków IL-6 : stężenie zależne od m. ciała, duża dynamika zmian, mała dostępność TNF-a: wysoka czułość, niska swoistość, niska dostępność PCT czuły i swoisty marker zakażenia bakteryjnego?
Materiał i metody Pacjenci z lat 2001-2005 Skorygowany wiek ciążowy <37 hbd Wystąpienie objawów zakażenia 1 Pobrane w ciągu 12 godzin od wystąpienia objawów PCT, CRP, morfologia krwi obwodowej, posiew krwi 1 Goldstein B et al. International pediatric sepsis consensus conference: Definitions for sepsis and organ dysfunction in pediatrics
Wnioski PCT jest czułym i swoistym markerem dla potwierdzenia sepsy W pierwszych 3 dobach życia marker ten jest mniej miarodajny i musi być konfrontowany z typowym przebiegiem u zdrowych dzcieci.
Testy wykonują aparaty Biomerieux Roche Siemens Termo Fisher Scientific (Kryptor)
Analiza indywidualna Wywiad matczyny (gorączka, PROM, leukocytoza u matki) Wywiad porodowy (np. zamartwica) Objawy kliniczne, rtg Posiewy przed włączeniem leczenia Potwierdzenie lub wykluczenie zakażenia - (markery infekcji + wynik posiewu)
Klasyczne laboratoryjne wykładniki zakażenia Zmiany w białym obrazie krwi: leukocytoza > 20000, leukopenia < 4000, stosunek granulocytów niedojrzałych do całej puli (I/T) > 20% Podwyższenie CRP, interleuk. 6, PCT Przyspieszone OB
Jak potwierdzać obecność zakażenia? Berger C i wsp. Eur J Pediatr 1995; 154: 138-44 Najbardziej czułe i specyficzne w pierwszych 3 dniach życia leukopenia i odmłodzenie Powyżej 3 dnia życia CRP
Wykluczenie zakażenia wrodzonego - badanie po porodzie Ujemny wynik bezpośredniego badania aspiratu z żołądka w kierunku bakterii wykluczał obecność zakażenia w 99% Trivier D i wsp. Pathol Biol Paris 1999; 47: 784-9
CRP dla wykluczenia zakażenia CRP < 1 mg/dl dwukrotnie co 24 godz (od 8 do 48 godz od objawów klinicznych) wyklucza infekcję w > 97% przypadków Benitz WE i wsp. Serial serum CRP levels in the diagnosis of neonatal infection. Pediatrics 1998; 102: 4 E41
Poziom CRP w RDS (pierwsze 96 godz życia) Średni poziom 0.2 mg% RDS nie przebiega z podwyższeniem CRP Dyck RF i wsp. Serum levels of C-reactive protein in neonatal RDS Clin Pediatr (Phila) 1984;23:381-83
Wykluczenie zakażenia - c.d. Ujemne posiewy: krwi, aspiratu z rurki intubacyjnej, moczu uzyskanego przez nakłucie nadłonowe Ujemne CRP Dzięki tym testom można ograniczyć antybiotykoterpię o 20% Squire EN i wsp. Pediatr Infect Dis 1982;1: 85-90
Szybkość uzyskania dodatniego posiewu krwi (Bactec 9240 ) Po 18 godz 54%, po 24 godz 71%, po 30 godz 100% W zależności od bakterii: Gronkowce - 22 godz; Paciorkowce - 16 godz; Pseudomonas -12 godz Klebsiella -10 godz; E. Coli - 8 g; Enterobacter - 5 g Pauli I i wsp J Perinatol 1999;19:127-31
Róznice w zależności od wieku Noworodki/niemowlęta Streptococcus agalactiae Escherichia coli Listeria monocytogenes Inne Gram-minus Gronkowce Enterokoki Herpes simplex virus Dzieci Neisseria meningitidis Streptococcus pneumoniae Hemophilus influenzae typ B Inne paciorkowce Gronkowce Grzyby Rickettsiae
Systemic Inflammatory Response Syndrome (SIRS) (co najmniej 2 z poniższych), czy sepsa? Niestabilność temperatury (głównie gorączka) Tachykardia (>150/ u dzieci) Tachypnoe (> 60 / u dzieci, PaCO 2 < 32 torr), ew.bezdechy Leukopenia < 4000 tys. lub wysoka leukocytoza, lub ponad 10% form pałeczkowatych Dodatkowo dowód zakażenia (gł. posiew)
Definicje Zespół układowej reakcji zapalnej - SIRS Sepsa = SIRS + zakażenie Ciężka sepsa = SIRS + zakażenie + dysfunkcja narządowa Wstrząs septyczny = SIRS + zakażenie + dysfunkcja narządowa + hipotensja
Nasilenie sepsy, a śmiertelność Rangel-Frausto M., Pttet, D.i wsp. JAMA 273:117-123, 1995
Diagnostyka różnicowa Zapalenie Pancreatitis, Vasculitis, ARDS Nowotwór Hematologia Anemia, DIC Toksykologia Zatrucie Gorączka złośliwa Metabolizm Nadczynność tarczycy, Kwasica ketonowa, Niewydolność nadnerczy Choroby metaboliczne Udar cieplny, wyczerpanie
Potwierdzenie zakażenia Posiew krwi u dzieci - 3,5 ml Noworodki 1 ml Dzieci o masie ciała dorosłego 10 ml Nowe nadzieje badanie PCR (wykrywanie DNA mikroorganizmów)
Posiew krwi - czas do pozytywnego wyniku: Enterobacter - 5 godz Escherichia coli - 7,5 godz Klebsiella - 10 godz Pseudomonas - 12 godz Paciorkowce - 15.6 godz Gronkowce - 22 godz; Pauli I. i wsp. J Perinatol 1999;19:127-31
Czas, a wynik posiewu Pauli I. i wsp. J Perinatol 1999;19:127-31
Cewnik naczyniowy Infekcja średnio 7,3 na 1000 cewnikodni u dzieci w OIT U noworodków 11,3 zakażeń na 1000 cewniko/dni 2 posiewy:osobne wkłucie + przez cewnik Usunąć w sepsie?
IL 6 w posocznicy gronkowcowej Poziom interleukiny 6 lepiej korelował z przebiegiem klinicznym niż zmiany w białym obrazie krwi i w CRP Soderquist B; Sundqvist KG; Jones I i wsp. Scand J Infect Dis. 1995; 27: 375-80
Interleukina 6 i TNF a w diagnostyce zakażeń de Bont et al.. Acta Paediatr 1994, 83, 696-9 Wskaźnik Czułość Specyficzność TNF > 70 pg/ml 73% 94% Il 6 > 500 80% 78% pg/ml Oba dodatnie 60% 100%
Interleukina 6 w diagnostyce zakażeń J. Messer et. Al..: J. Pediatr. 1996; 129: 5744-80 Poziom interleukiny 6 > 100 pg/ml - - czułość 83%, specyficzność 90% Spadek do normy w 24 godz. od rozpoczęcia infekcji Wzrost czułości i specyficzności przy połączeniu z CRP
SIRS SEPSA CIĘŻKA SEPSA WSTRZĄS SEPTYCZNY
Okres półtrwania Dla prokalcytoniny: 24-30 godz (niezmie-niony nawet przy niewydolności nerek) Dla CRP to 18-19 godz.