Пресепсин: диагностика, стратификация риска и прогноз у хирургических больных
- Авторы: Жеренюк П.С.1, Высоцкий В.В.1
-
Учреждения:
- Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
- Выпуск: Том 1, № 1-2 (2021)
- Страницы: 111-116
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/2782-3024/article/view/623954
- ID: 623954
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Пресепсин – это новый многообещающий ранний маркер бактериальной инфекции. В работе рассмотрена значимость мониторинга пресепсина у больных хирургического профиля. Оценивается как изолированное определение пресепсина, так и уровень использования пресепсина наряду с использованием интегральных шкал оценки тяжести состояния и других современных широко используемых биомаркеров, например, прокальцитонин, С-реактивный белок, интерлейкины и другие. Рассмотрены причины неинфекционного повышения уровня пресепсина. Сделаны выводы о перспективности использования пресепсина у хирургических больных для диагностики, контроля терапии, стратификации рисков и прогнозирования.
Полный текст
Летальность хирургических больных обусловлена зачастую гнойно-воспалительными процессами. Залогом выздоровления пациента служит ранняя диагностика септических осложнений, диктующая тактику ведения в целом и – антибиотикотерапии в частности. Возникновение септических осложнений сопровождается замедлением реабилитации хирургических больных [9, 13]. При анализе соблюдения рекомендаций по ведению пациентов с сепсисом и профилактике инфекций в отделениях реанимации и интенсивной терапии лечебных учреждений России выявлен ощутимый дефицит знаний о роли биомаркеров в диагностике сепсиса [11]. В большинстве международных исследований показано, что в отделениях реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) 70 % пациентов получают антибиотики, при этом в каждом третьем случае назначенный антибиотик не показан или же неадекватен по спектру, дозе, режиму [20].
На сегодняшний день для диагностики бактериального воспаления у хирургических больных широко используются острофазовые белки и цитокины - С-реактивный белок (СРБ), прокальцитонин (ПКТ), факторы некроза опухоли (ФНО), кальпротектин. Увеличение содержания этих маркеров в крови ассоциируется с возникновением септических осложнений и является признаком неблагоприятного течения болезни. Отдельного внимания заслуживает пресепсин (ПСП) — принципиально новый, диагностически и прогностически значимый белок [5, 8, 14].
Пресепсин — это новый многообещающий ранний маркер сепсиса. Впервые описан в 2005 году группой японских исследователей университета Иватэ. Это высокоспецифичный и высокочувствительный белок, N-концевой фрагмент рецептора макрофагов CD14 (cluster of differentiation 14, кластер дифференцировки 14) [5, 7, 8, 14, 23, 33, 36].
Основную роль в образовании пресепсина играет активация антигенпрезентирующих клеток, на мембране которых расположен рецептор mCD14 (membrane-bound cluster of differentiation 14, мембранный кластер дифференцировки 14). Индукция образования пресепсина начинается с лиганд-рецепторного взаимодействия, в результате которого происходит активация макрофагов. Лигандом для рецептора mCD14 являются компоненты бактерий и грибков. Основной компонент клеточной стенки грамотрицательных бактерий – эндотоксин липополисахарид (ЛПС). Рецептор mCD14 связывается с ним напрямую и осуществляет передачу эндотоксинового сигнала [5, 7, 10, 32, 33].
При попадании в организм грамотрицательных бактерий, содержащих в составе клеточной стенки липополисахарид, образуется липополисахаридсвязывающий белок (ЛСБ), усиливающий это взаимодействие в 100-1000 раз [32]. Комплекс ЛПС-ЛСБ связывается с компонентами клеточной стенки грамположительных бактерий – липотейхоевыми кислотами, пептидогликанами, а также с компонентами микобактерий, микоплазм, спирохет и грибков [5, 10, 32].
Осуществив трансдукцию эндотоксинового сигнала, mCD14 отделяется от мембраны, выходит в циркуляторное русло и становится растворимым sCD14 (soluble cluster of differentiation 14, растворимый кластер дифференцировки 14). Теперь его задача – индуцировать воспалительный процесс в клетках, не имеющих рецептора mCD14, следовательно, не реагирующих на эндотоксины. При активации бактериального фагоцитоза sCD14 специфически расщепляется лизосомальными ферментами с образованием фрагмента, названного sCD14-subtype (soluble cluster of differentiation 14-subtype, растворимый кластер дифференцировки 14-подтип), а затем переименованного в пресепсин. Пресепсин образуется путем активации фагоцитоза, это и отличает его от вышеперечисленных маркеров воспаления: интерлейкинов, ФНО-альфа, СРБ, прокальцитонина [1, 3–5, 7, 10, 22, 31–33].
Пресепсин имеет 100-процентную чувствительность к подтвержденным гемокультурами бактериальным инфекциям. Многочисленные исследования доказывают, что уровни ПСП при вирусных инфекциях, а также при инфекциях без развития сепсиса, остаются стабильными. На ранних этапах развития системной инфекции количественное определение пресепсина считается наиболее чувствительным и специфическим маркером [1, 5, 10, 14, 17, 42].
Однако есть исследования, согласно которым при одинаковых уровнях чувствительности ПКТ и ПСП статистически значимо большей специфичностью обладает прокальцитонин в сравнении с пресепсином, так как пресепсин дает существенно больше ложноположительных результатов. Так, согласно исследованию О.В. Дымовой с соавторами, специфичность пресепсина и прокальцитонина у пациентов в послеоперационном периоде составила 31 % и 61 % соответственно [6]. По мнению исследователей, при диагностике сепсиса 71,4 % ложноположительных результатов использования пресепсина обусловлены тяжелыми нарушениями функции почек [7, 32]. В исследовании японских коллег повышение концентрации ПСП в плазме экспоненциально коррелировало со снижением функции почек у пациентов с хронической болезнью почек [27]. Молекулярная масса пресепсина 13 кДа, что идентично массе белка Цистацина С, который подобно креатинину отражает скорость клубочковой фильтрации (СКФ). При нарушении функции почек в крови повышается уровень Цистацина-С, что дает ложноположительные иммунохимические результаты при исследовании уровня ПСП. Авторы сходятся в необходимости разработки новых более высоких границ референсных значений для пациентов со сниженной СКФ [6, 7, 32].
Доказано, что пресепсиновый тест уже через час после развития инфекционных осложнений подтверждает диагноз. Для сравнения: ФНО-альфа, интерлейкин-10 и интерлейкин-6 уровни достигают пика через 2–4 часа. Далее повышается уровень прокальцитонина, достигая максимума через 8–10 часов. СРБ достигает пика только спустя 12–24 часа после начала развития сепсиса [16, 33]. Короткий период полужизни пресепсина — около 0,5–1,0 часа — позволяет наиболее точно, в режиме «реального времени» оценивать эффективность антибиотикотерапии, а также прогнозировать возможные исходы [1-5, 9, 19, 24, 29, 34, 37].
Определение в периоперационном периоде повышенного пресепсина положительно коррелирует с увеличением риска неблагоприятного исхода. Интересно, что наиболее неблагоприятная картина развивается при персистенции субнормальных уровней пресепсина в крови: в послеоперационном периоде инфекция развивается более чем у половины больных [12, 38].
Высокая частота врожденных пороков развития и жизнеугрожающих состояний, требующих оперативного вмешательства на ранних сроках жизни обуславливает интерес исследователей к диагностической значимости пресепсина в неонатальном периоде. Результаты многочисленных исследований свидетельствуют о том, что пресепсин подходит для выявления неонатального сепсиса. Его уровни не зависят от пола, расы, близнецовости. Мало зависят от материнской лихорадки, повышенного СРБ, от наличия мекониального окрашивания околоплодных вод [4, 21, 22, 30, 31, 35, 36, 39, 40]. Согласно исследованию Ergor с соавторами, уровни пресепсина в течение первых 28 дней жизни, вероятно, зависят от способа родоразрешения, гестационного и постнатального возраста, веса при рождении и наличия респираторного дистресс-синдрома или хориоамнионита. Эти данные необходимо учитывать для диагностики системной инфекции у детей в первые четыре недели жизни [35]. Уровни ПКТ и СРБ в первые дни жизни в большей степени зависят от вышеперечисленных неинфекционных факторов, поэтому основным ориентиром является ПСП [1, 3. 15, 16, 30, 39, 40].
Многочисленные исследования подтверждают наличие статистически значимой положительной корреляционной связи между степенью тяжести пациента и уровнем пресепсина в крови, что позволяет эффективно использовать его значения при стратификации и прогнозе у хирургических больных [2, 19, 29, 41].
Также есть исследования, доказывающие положительную корреляцию бальных шкал состояния тяжести пациента с повышенными уровнями пресепсина (табл. 1). Авторы обращают внимание на более качественную оценку рисков при параллельной оценке тяжести пациента по шкалам APACHE II (Acute Physiology and Chronic Health Evaluation — Система классификации острых функциональных и хронических изменений в состоянии здоровья II), SOFA (The Sepsis-related Organ Failure Assessment — Шкала оценки органной недостаточности) и MEDS (Mortality in Emergency Department Sepsis — Шкала оценки смертности в ОРИТ) [1, 9, 12].
Табл. 1. Корреляция уровней пресепсина с показателями тяжести критических пациентов по диагностическим шкалам APACHE II, SOFA, MEDS
Уровень ПСП, пг/мл | Клиническая группа | APACHE II | SOFA | MEDS |
728 | Сепсис | 14 баллов | 4 балла | 8 баллов |
1407 | Тяжелый сепсис | 23 балла | 6 баллов | 11 баллов |
1823 | Выжившие | 16 баллов | 4 балла | 8 баллов |
2124 | Невыжившие | 28 баллов | 4 балла | 17 баллов |
Большинство исследователей сходятся во мнении, что несмотря на наиболее раннее повышение при развитии септических осложнений, результаты ПСП должны интерпретироваться только в комплексе с гематологическими и другими биохимическими показателями [1, 6, 12, 14, 18, 23, 25, 36, 42]. Комбинирование значений пресепсина с прогностическим уровнем Глазго улучшило специфичность для прогнозирования острого респираторного дистресс-синдрома по сравнению с использованием только исходных значений пресепсина [37].
Соотношение пресепсин-альбумин превосходит по прогностической значимости соотношение СРБ-альбумин. Отношение пресепсина к альбумину может быть новым маркером неблагоприятного прогноза у пациентов хирургического профиля [26]. Также при диагностике инфекционных осложнений следует учитывать различие реакции пресепсина в зависимости от этиологии бактериемии, особенно Streptococcus pyogenes или Corynebacterium striatum [28]. Также есть исследования, свидетельствующие, что концентрация пресепсина в дренажной жидкости является полезным маркером септических осложнений [24].
Вышеописанные преимущества делают пресепсин передовым биомаркером, пригодным для стратификации септических пациентов. Ни один другой известный провоспалительный биомаркер не может сравниться с пресепсином по своему диагностическому и прогностическому потенциалу. Пресепсин имеет механизм образования, отличный от вышеупомянутых маркеров, благодаря чему он избавлен от недостатков, присущих традиционным маркерам.
Неоспоримым преимуществом является наиболее раннее повышение при развитии инфекции по сравнению с другими маркерами, однако специфичность уступает прокальцитонину. Пресепсиновый тест дает ложную диагностику сепсиса у пациентов с тяжелым повреждением почек, что диктует необходимость разработки новых диагностических порогов для этих пациентов.
Пресепсин подходит для определения неонатального сепсиса, особенно в первые дни жизни ребенка, когда уровни ПКТ и СРБ являются неопределенными. Использование комплекса биомаркеров имеет более высокую ценность, чем изолированное определение пресепсина. Также определение пресепсина целесообразно сочетать с оценкой по диагностическим шкалам APACHE II, SOFA, MEDS.
Таким образом, на сегодняшний день пресепсин является значимым провоспалительным биомаркером. Он подходит для диагностики, стратификации септических пациентов, мониторинга терапии, а также прогнозирования исходов у хирургических больных. Однако следует помнить, что его уровень может повышаться при критических состояниях, не связанных с развитием инфекционного осложнения, а именно при тяжелом поражении почек. В сложных случаях предпочтение отдается мультимаркерному подходу.
Об авторах
П. С. Жеренюк
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: omskdetchir@mail.ru
Россия, Омск
В. В. Высоцкий
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Автор, ответственный за переписку.
Email: omskdetchir@mail.ru
ассистент кафедры детской хирургии, репродуктивной медицины детского возраста
Россия, ОмскСписок литературы
- Батырбаева Д. Ж. и соавт. К вопросу лабораторной диагностики сепсиса. Вестник КазНМУ 2018; 2.
- Булава Г.В. и соавт. Динамика маркеров системного воспалительного ответа у пациентов с ургентными состояниями в зависимости от развития сепсиса. Неотложная медицинская помощь 2018; 1 (7): 13–19.
- Вельков В.В. Использование биомаркера Пресепсин для ранней и высокоспецифичной диагностики сепсиса Раны и раневые инфекции. Журнал имени профессора Б.М. Костючёнка 2015; 2 (1): 52–82.
- Вельков В.В. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского 2017; 1.
- Вельков В.В. Пресепсин — эффективный биологический маркер для диагностики сепсиса и мониторинга системных инфекций Здоровье. Медицинская экология. Наука 2016; 1 (64): 4–21.
- Дымова О.В. и соавт. Диагностическая значимость параметров системы гомеостаза при выявлении септических состояний у пациентов с инфекционно-воспалительными осложнениями в послеоперационном периоде Анестезиология и реаниматология 2016; 3.
- Жилинский Е.В. и соавт. Применение пресепсина и прокальцитонина в диагностике сепсиса у тяжело обожженных пациентов. Экстренная медицина 2015; 3: 35–41.
- Колесниченко А.П. Информативность различных биохимических маркеров сепсиса: литературные и собственные данные. Сибирское медицинское обозрение 2015; 4: 11–17.
- Кочетков А.В., Гудилов М.С. Клинико-лабораторная диагностика и мониторинг гнойно-септических осложнений после операций на органах брюшной полости. Новости хирургии 2015; 1.
- Кукес В.Г. и соавт. Пресепсин – новый биологический маркер в диагностике и контроле эффективности лечения сепсиса Медицинский вестник Северного Кавказа 2018; 13(4): 573–576.
- Кулабухов В.В., Руднов В.А. Анализ соблюдения современной стратегии по ведению пациентов с сепсисом и профилактике инфекций на этапе интенсивной терапии. Результаты многоцентрового исследования. Вестник анестезиологии и реаниматологии 2015; 2.
- Попов Д.A. Мониторинг уровня sCD14-ST (пре-сепсина) в периоперационном периоде у кардио-хирургических больных. Анестезиология и реаниматология 2013; 3.
- Салина Н. и соавт. Значение пресепсина как раннего маркера гнойно-септических осложнений у пациентов с тяжелым панкреатитом НМП 2018; 1.
- Сараев А.Р. Биомаркеры воспалении. Вестник Авиценны 2020; 2.
- Трунова К.А. Пресепсин как маркер сепсиса. Со-временная фармакоэкономика и фармакоэпидемиология 2018; 11 (1): 64–70.
- Aliu-Bejta A. Presepsin values as markers of severity of sepsis 2020; 95: 1–7.
- Behnes M. Diagnostic and prognostic utility of soluble CD 14 subtype (presepsin) for severe sepsis and septic shock during the first week of intensive care treatment Critical Care.2014; 18: 5–7.
- Bösch F. The Prognostic Value of Presepsin for Sepsis in Abdominal Surgery: A Prospective Study Shock. 2020; 54: 56–61.
- Chen M., Zhu Y. Utility of sTREM-1 and Presepsin (sCD14-ST) as Diagnostic and Prognostic Markers of Sepsis Clinical Laboratory 2020; 66: 4.
- Davison J. M., Wischmeyer P. E. Probiotic and symbiotic therapy in the critically ill: State of the art Nutrition 2019; 9: 29–36.
- Dillenseger L. Early Inflammatory Markers for the Diagnosis of Late-Onset Sepsis in Neonates: The Nosodiag Study Frontiers Pediatrics 2018; 6: 346.
- Gad GI. The Utility of Soluble CD14 Subtype in Early Diagnosis of Culture-Proven Early-Onset Neonatal Sepsis and Prediction of Outcome American Journal of Perinatology 2019; 36: 4.
- Handke J. Presepsin as a biomarker in perioperative medicine Minerva Anestesiologica 2020; 86: 768–776.
- Hiraki M. The novel early predictive marker presepsin for postoperative pancreatic fistula: A pilot study Experimental and Therapeutic Medicine. 2020; 20: 298–304.
- Kondo Y. Diagnostic value of procalcitonin and presepsin for sepsis in critically ill adult patients: a systematic review and meta-analysis Journal of Intensive Care 2019; 7 (22).
- Kaplan M. Presepsin:albumin ratio and C-reactive protein:albumin ratio as novel sepsis-based prognostic scores: A retrospective study. The Wiener klinische Wochenschrift 2020; 132: 7.
- Kobayashi S. Prediction of presepsin concentrations through commensurate decline in kidney function in the elderly Clinica Chimica Acta 2020; 500: 1–9.
- Koizumi Y. Can presepsin uniformly respond to var-ious pathogens? An in vitro assay of new sepsis marker. BMC Immunology 2020.
- Liu B. Diagnostic value and prognostic evaluation of Presepsin for sepsis in an emergency department. Critical Care 2013; 17: 5.
- Madbouly A. Utility of presepsin, soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1, and neutrophil cD64 for early detection of neonatal sepsis. In-fection and Drug Resistance 2019; 12.
- Memar M.Y. Presepsin: a promising biomarker for the detection of bacterial infections. Biomedicine & Pharmacotherapy 2019; 111: 649–656.
- Nakamuro Y. Usefulness of presepsin in the diagnosis of sepsis In patients with or without acute kidney Injury. BMC Anesthesiology 2014; 17: 88–96.
- Nurakhova A. Вестник хирургии Казахстана 2019; 60: 3.
- Nur Ergor S. Reference ranges of presepsin (soluble CD14 subtype) in term and preterm neonates without infection, in relation to gestational and postna-tal age, in the first 28 days of life. Clinical Biochem-istry 2020; 77: 7–13.
- Parri N. Accuracy of presepsin in neonatal sepsis: systematic review and metaanalysis Expert Review of Anti-infective Therapy 2019; 17 (4): 223–232.
- Sakyi S. Individual and combined bioscore model of presepsin, procalcitonin, and high sensitive C-reactive protein as biomarkers for early diagnosis of paediatric sepsis. Heliyon 2020; 9.
- Shimoyama Y. Presepsin Values Predict Septic Acute Kidney Injury, Acute Respiratory Distress Syndrome, Disseminated Intravascular Coagulation and Shock Shock 2020; 9.
- Takeuchi M. The perioperative presepsin as an accurate diagnostic marker of postoperative infectious complications after esophagectomy: a prospective cohort study Esophagus. 2020; 17(4): 399–407.
- Van Maldeghem I. Soluble CD14 subtype (sCD14-ST) as biomarker in neonatal early-onset sepsis and late-onset sepsis: a systematic review and metaanalysis BMC Immunology 2019; 20 (17).
- Vodnik T. Presepsin (sCD14-ST) in preoperative diagnosis of abdominal sepsis Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 2013; 51.
- Yao S. Diagnostic potential of presepsin in bacterial infection following hepato-biliary-pancreatic sur-gery: A prospective observational study. Journal of Hepato-Biliary-Pancreatic Sciences 2020: 11.
- Yoon Sh. Presepsin as a diagnostic marker of sepsis in children and adolescents: a systematic review and meta-analysis SH. BMC Infectious Diseases 2019; 19: 760.