Các dấu hiệu sinh học trong máu phân biệt nguyên nhân viêm phổi do virus và vi khuẩn: một bài tổng quan tài liệu

Jithin Thomas1, Aistė Pociūtė2, Rimantas Kėvalas2, Mantas Malinauskas3, Lina Jankauskaitė4
1University Hospital of Southampton, Southampton, Hampshire, UK
2Medical Academy, Lithuanian University of Health Sciences, Kaunas, Lithuania
3Institute of Physiology and Pharmacology, Lithuanian University of Health Sciences, Kaunas, Lithuania
4Medical Academy, Hospital of Lithuanian University of Health Sciences, Kaunas, Lithuania

Tóm tắt

Tóm tắt Đặt vấn đề và mục tiêu

Mục tiêu của bài tổng quan tài liệu này là so sánh các nghiên cứu hiện tại về độ chính xác của các dấu hiệu sinh học trong máu khác nhau trong việc phân biệt viêm phổi do virus và viêm phổi do vi khuẩn ở trẻ em với những gì đang được áp dụng trong các cơ sở y tế hiện tại. Hiện nay, vẫn còn thiếu những nghiên cứu đáng kể để đánh giá về lợi ích của các dấu hiệu sinh học để đưa ra chẩn đoán chính xác về viêm phổi. Việc xác định tiềm năng của các dấu hiệu sinh học trong việc phân biệt giữa viêm phổi do virus và viêm phổi do vi khuẩn cũng rất quan trọng vì biết được tác nhân gây bệnh chính xác sẽ ngăn ngừa việc sử dụng kháng sinh một cách không hợp lý. Hiện nay, việc sử dụng kháng sinh không hợp lý, phổ rộng và sự gia tăng kháng kháng sinh trong các sinh vật gây bệnh vẫn là một trong những thách thức lớn nhất trong các cơ sở y tế lâm sàng. Việc sử dụng các dấu hiệu sinh học trong thực hành lâm sàng sẽ không chỉ giúp chẩn đoán chính xác mà còn giúp giảm lượng kháng sinh được sử dụng không cần thiết.

Phương pháp và tài liệu

Tìm kiếm tài liệu được thực hiện trên Medline và Google Scholar bằng cách sử dụng sự kết hợp của các thuật ngữ. Các bài báo bằng tiếng Anh và trong khoảng thời gian mười năm từ ngày tìm kiếm sẽ được sàng lọc thủ công theo tiêu chí bao gồm và loại trừ. Kết quả: Tìm kiếm ban đầu trả về n = 13.408. Sau khi kích hoạt bộ lọc, n = 140 bài báo được xác định, trong đó n = 12 bài được đưa vào nghiên cứu tổng quan tài liệu.

Kết luận

Sự gia tăng hoặc giảm nồng độ của một dấu hiệu sinh học đơn lẻ không đủ độ chính xác để dự đoán viêm phổi cộng đồng do virus/vi khuẩn. Điều này là do có sự chồng chéo ở mức độ khác nhau tùy thuộc vào các giá trị ngưỡng dấu hiệu, phương pháp phát hiện, phân tích, độ đặc hiệu và độ nhạy mong muốn. Hơn nữa, sự xuất hiện của nhiễm trùng hỗn hợp khiến gần như tất cả các dấu hiệu sinh học không tối ưu để sử dụng phổ biến. Các dấu hiệu sinh học mới như MxA1 và HMGB1 đã cho kết quả đầy hứa hẹn. Tuy nhiên, việc tái tạo các điều kiện kiểm tra tương tự trong môi trường lâm sàng có thể không thực tế. Một cách tiếp cận khác là sử dụng nhiều hơn một dấu hiệu sinh học và kết hợp với các triệu chứng lâm sàng. Mặc dù điều này có thể không hiệu quả về mặt chi phí ở nhiều cơ sở lâm sàng, nhưng trong nhiều nghiên cứu, sự kết hợp các dấu hiệu sinh học đã cải thiện đáng kể khả năng dự đoán.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Kassebaum N, Kyu HH, Zoeckler L, Olsen HE, Thomas K, Pinho C, et al. Child and Adolescent Health From 1990 to 2015. JAMA Pediatr [Internet]. 2017;171(6):573 Available from: http://archpedi.jamanetwork.com/article.aspx?doi=10.1001/jamapediatrics.2017.0250.

Rudan I. Epidemiology and etiology of childhood pneumonia. Bull World Health Organ [Internet]. 2008;86(5):408–16 Available from: http://www.who.int/bulletin/volumes/86/5/07-048769.pdf.

Petousis-Harris H, Howe AS, Janine P, Turner N, Griffin J. Pneumococcal conjugate vaccines turning the tide on inequity – a retrospective cohort study of New Zealand children born 2006-2015. Clin infect dis [Internet]. 2018; Available from: https://academic.oup.com/cid/advance-article/doi/10.1093/cid/ciy570/5055833.

Butler DF, Myers AL. Changing epidemiology of Haemophilus influenzae in children. Infect Dis Clin N Am. 2018;32(1):119–28.

Whittaker R, Economopoulou A, Dias JG, Bancroft E, Ramliden M, Celentano LP. Epidemiology of invasive Haemophilus influenzae disease, Europe, 2007–2014. Emerg Infect Dis [Internet]. 2017;23(3):396–404 Available from: http://wwwnc.cdc.gov/eid/article/23/3/16-1552_article.htm.

Jain S, Williams DJ, Arnold SR, Ampofo K, Bramley AM, Reed C, et al. Community-Acquired Pneumonia Requiring Hospitalization among U.S. Children. N Engl J Med [Internet]. 2015;372(9):835–45. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1405870.

Esposito S, Daleno C, Prunotto G, Scala A, Tagliabue C, Borzani I, et al. Impact of viral infections in children with community-acquired pneumonia: results of a study of 17 respiratory viruses. Influenza Other Respir Viruses. 2013;7(1):18–26 Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22329841.

Rodrigues CMC, Groves H. Community-Acquired Pneumonia in Children: the Challenges of Microbiological Diagnosis. Kraft CS, editor. J Clin Microbiol [Internet]. 2017; 56(3). Available from: http://jcm.asm.org/lookup/doi/10.1128/JCM.01318-17

Klig JE. Office pediatrics: current perspectives on the outpatient evaluation and management of lower respiratory infections in children. Curr Opin Pediatr [Internet]. 2006;18(1):71–6 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16470166.

Harris M, Clark J, Coote N, Fletcher P, Harnden A, McKean M, et al. British Thoracic Society guidelines for the management of community acquired pneumonia in children: update 2011. Thorax [Internet]. 2011;66(Suppl 2):ii1–ii23 Available from: http://thorax.bmj.com/cgi/doi/10.1136/thoraxjnl-2011-200598.

Uwaezuoke SN, Ayuk AC. Prognostic scores and biomarkers for pediatric community-acquired pneumonia: how far have we come? Pediatric Health Med Ther. 2017;8:9–18 Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29388605.

Principi N, Esposito S. Biomarkers in Pediatric Community-Acquired Pneumonia. Int J Mol Sci. 2017;18(2):447 Published 2017 Feb 19. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5343981.

Katz SE, Williams DJ. Pediatric Community-Acquired Pneumonia in the United States: Changing Epidemiology, Diagnostic and Therapeutic Challenges, and Areas for Future Research. Infect Dis Clin North Am. 2018;32(1):47–63 Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29269189.

Bhuiyan MU, Blyth CC, West R, et al. Combination of clinical symptoms and blood biomarkers can improve discrimination between bacterial or viral community-acquired pneumonia in children. BMC Pulm Med. 2019;19(1):71 Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6444754/.

Huang F, Bai J, Zhang J, et al. Identification of potential diagnostic biomarkers for pneumonia caused by adenovirus infection in children by screening serum exosomal microRNAs. Mol Med Rep. 2019;19(5):4306–14 Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6471624/.

Yang X, Sheng G. YKL-40 levels are associated with disease severity and prognosis of viral pneumonia, but not available in bacterial pneumonia in children. BMC Pediatr. 2018;18(1):381 Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30514252.

Wallihan RG, Suárez NM, Cohen DM, Marcon M, Moore-Clingenpeel M, Mejias A, Ramilo O. Molecular Distance to Health Transcriptional Score and Disease Severity in Children Hospitalized With Community-Acquired Pneumonia. Front Cell Infect Microbiol. 2018;8:382 Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30425971.

Yang L, Yang Z, Cheng L, Cheng J, Cheng L, Sun Y, Li W, Song K, Huang W, Yin Y, Tao S, Zhang Q. Lectin Microarray Combined with Mass Spectrometry Identifies Haptoglobin-Related Protein (HPR) as a Potential Serologic Biomarker for Separating Nonbacterial Pneumonia from Bacterial Pneumonia in Childhood. Proteomics Clin Appl. 2018;12(6):e1800030 Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29785832.

Higdon MM, Le T, O'Brien KL, Murdoch DR, et al. PERCH Study Group. Association of C-Reactive Protein With Bacterial and Respiratory Syncytial Virus Associated Pneumonia Among Children Aged <5 Years in the PERCH Study. Clin Infect Dis. 2017;64(suppl_3):S378–86 Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28575375/.

Esposito S, Bianchini S, Gambino M, Madini B, Di Pietro G, Umbrello G, et al. Measurement of lipocalin-2 and syndecan-4 levels to differentiate bacterial from viral infection in children with community-acquired pneumonia. BMC Pulm med [Internet]. 2016;16(1):103 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27439403.

Valim C, Ahmad R, Lanaspa M, Tan Y, Acácio S, Gillette MA, et al. Responses to Bacteria, Virus, and Malaria Distinguish the Etiology of Pediatric Clinical Pneumonia. Am J Respir Crit Care Med [Internet]. 2016;193(4):448–59 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26469764.

Esposito S, Di Gangi M, Cardinale F, Baraldi E, Corsini I, Da Dalt L, et al. Sensitivity and specificity of soluble triggering receptor expressed on myeloid Cells-1, Midregional Proatrial natriuretic peptide and Midregional Proadrenomedullin for distinguishing etiology and to assess severity in community-acquired pneumonia. PLoS one [Internet]. 2016;11(11):e0163262 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27846213.

Naydenova E, Tsanas A, Howie S, Casals-Pascual C, De Vos M. The power of data mining in diagnosis of childhood pneumonia. J R Soc Interface [Internet]. 2016;13(120) Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27466436.

Zhu F, Jiang Z, Li WH, Wei HY, Su GD. Clinical significance of serum procalcitonin level monitoring on early diagnosis of severe pneumonia on children. Eur Rev Med Pharmacol Sci [Internet]. 2015;19(22):4300–3 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26636517.

Engelmann I, Dubos F, Lobert P-E, Houssin C, Degas V, Sardet A, et al. Diagnosis of viral infections using myxovirus resistance protein A (MxA). Pediatrics [Internet]. 2015;135(4):e985–93 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25802344.

Hoshina T, Nanishi E, Kanno S, Nishio H, Kusuhara K, Hara T. The utility of biomarkers in differentiating bacterial from non-bacterial lower respiratory tract infection in hospitalized children: difference of the diagnostic performance between acute pneumonia and bronchitis. J Infect Chemother [Internet]. 2014;20(10):616–20 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25027057.

Elemraid MA, Rushton SP, Thomas MF, Spencer DA, Gennery AR, Clark JE. Utility of inflammatory markers in predicting the aetiology of pneumonia in children. Diagn Microbiol Infect Dis [Internet]. 2014;79(4):458–62 Available from: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0732889314001667.

Elemraid MA, Sails AD, Eltringham GJ, et al. Aetiology of paediatric pneumonia after the introduction of pneumococcal conjugate vaccine. Eur Respir J. 2013;42(6):1595–603 Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3844138.

Zhou WF, Chen Q, Jin MF, Ji ZH, Zhang MZ, Li HM, et al. The diagnostic accuracy of high-mobility group box 1 protein and twelve other markers in discriminating bacterial, viral and co-infected bronchial pneumonia in Han children. Microbiol Immunol [Internet]. 2011;55(4):279–88 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21223368.

Jin M, Khan AI. Procalcitonin: uses in the clinical Laboratory for the Diagnosis of Sepsis. Lab Med [Internet]. 2010;41(3):173–7 Available from: https://academic.oup.com/labmed/article-lookup/doi/10.1309/LMQ2GRR4QLFKHCH9.

Baumann P, Baer G, Bonhoeffer J, Fuchs A, Gotta V, Heininger U, et al. Procalcitonin for diagnostics and treatment decisions in pediatric lower respiratory tract infections. Front Pediatr [Internet]. 2017;5:183 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28894729.

Shapiro MF. Greenfield S. The complete blood count and leukocyte differential count. An approach to their rational application. Ann Intern Med [Internet]. 1987;106(1):65–74 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3538968.

Celkan T, Koç BŞ. Approach to the patient with neutropenia in childhood. Turk Pediatr Ars [Internet]. 2015;50(3):136–44 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26568688.

Segel GB, Halterman JS. Neutropenia in pediatric practice. Pediatr Rev [Internet]. 2008;29(1):12–23 quiz 24. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18166617.

Holzinger D, Jorns C, Stertz S, Boisson-Dupuis S, Thimme R, Weidmann M, et al. Induction of MxA gene expression by influenza A virus requires type I or type III interferon signaling. J Virol [Internet]. 2007;81(14):7776–85 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1749406.

Swiecki M, Colonna M. Type I interferons: diversity of sources, production pathways and effects on immune responses. Curr Opin Virol [Internet]. 2011;1(6):463–75 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22440910.

Kalliolias GD, Ivashkiv LB. Overview of the biology of type I interferons. Arthritis Res Ther [Internet]. 2010;12(Suppl 1):S1 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20392288.

Haller O, Kochs G. Human MxA protein: an interferon-induced dynamin-like GTPase with broad antiviral activity. J Interferon Cytokine Res [Internet]. 2011;31(1):79–87 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21166595.

Huang H, Ideh RC, Gitau E, Thézénas ML, Jallow M, Ebruke B, et al. Discovery and validation of biomarkers to guide clinical management of pneumonia in African children. Clin Infect Dis [Internet]. 2014;58(12):1707–15 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24696240.

Angus DC, Yang L, Kong L, Kellum JA, Delude RL, Tracey KJ, et al. Circulating high-mobility group box 1 (HMGB1) concentrations are elevated in both uncomplicated pneumonia and pneumonia with severe sepsis. Crit Care Med [Internet]. 2007;35(4):1061–7 Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17334246.