Calprotectin, một biomarker mới trong chẩn đoán nhiễm trùng đường hô hấp cấp tính

Scientific Reports - Tập 10 Số 1
Aleksandra Mandic Havelka1, Kristina Sejersen2, Per Venge2, Karlis Pauksens3, Anders Larsson2
1Department of Molecular Medicine and Surgery, Karolinska Institute, Stockholm, Sweden
2Department of Medical Sciences, Clinical Chemistry, Uppsala University, Uppsala, Sweden
3Department of Medical Sciences, Infectious Disease, Uppsala University, Uppsala, Sweden

Tóm tắt

Tóm tắtCác nhiễm trùng đường hô hấp cần được chẩn đoán sớm và điều trị thích hợp. Với việc lạm dụng kháng sinh và sự gia tăng kháng kháng sinh, có nhu cầu ngày càng cao để phân biệt chính xác giữa nhiễm trùng do vi khuẩn và virus. Chúng tôi đã điều tra hiệu suất chẩn đoán của calprotectin trong các nhiễm trùng đường hô hấp và so sánh nó với hiệu suất của protein liên kết heparin (HBP) và procalcitonin (PCT). Các biomarker được phân tích ở bệnh nhân bị nhiễm virus đường hô hấp và bệnh nhân bị viêm phổi do vi khuẩn, viêm phổi do mycoplasma và viêm amidan do liên cầu (n = 135). Kết quả được so sánh với các giá trị thu được từ 144 người khỏe mạnh. Tất cả các biomarker đều tăng cao trong các nhiễm trùng do vi khuẩn và virus so với người khỏe mạnh. Calprotectin tăng đáng kể ở bệnh nhân mắc các nhiễm trùng do vi khuẩn; viêm phổi do vi khuẩn, viêm phổi do mycoplasma và viêm amidan do liên cầu so với các nhiễm trùng do virus. PCT tăng đáng kể ở bệnh nhân viêm phổi do vi khuẩn so với các nhiễm trùng do virus nhưng không phải trong viêm amidan do liên cầu hay các nhiễm trùng do mycoplasma. HBP không thể phân biệt giữa nguyên nhân nhiễm trùng do vi khuẩn và virus. Hiệu suất lâm sàng tổng thể của calprotectin trong việc phân biệt giữa các nhiễm trùng đường hô hấp do vi khuẩn và virus, bao gồm cả mycoplasma, cao hơn hiệu suất của PCT và HBP. Việc xác định nhanh calprotectin có thể cải thiện việc quản lý các nhiễm trùng đường hô hấp và cho phép chẩn đoán chính xác hơn cũng như việc sử dụng kháng sinh một cách chọn lọc.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Cookson, W., Cox, M. J. & Moffatt, M. F. New opportunities for managing acute and chronic lung infections. Nature reviews. Microbiology 16, 111–120, https://doi.org/10.1038/nrmicro.2017.122 (2018).

Shi, T. et al. Global, regional, and national disease burden estimates of acute lower respiratory infections due to respiratory syncytial virus in young children in 2015: a systematic review and modelling study. Lancet (London, England) 390, 946–958, https://doi.org/10.1016/s0140-6736(17)30938-8 (2017).

Dupuy, A. M. et al. Role of biomarkers in the management of antibiotic therapy: an expert panel review: I - currently available biomarkers for clinical use in acute infections. Annals of intensive care 3, 22, https://doi.org/10.1186/2110-5820-3-22 (2013).

Versporten, A. et al. Antimicrobial consumption and resistance in adult hospital inpatients in 53 countries: results of an internet-based global point prevalence survey. The Lancet. Global health 6, e619–e629, https://doi.org/10.1016/s2214-109x(18)30186-4 (2018).

Spellberg, B. & Gilbert, D. N. The future of antibiotics and resistance: a tribute to a career of leadership by John Bartlett. Clinical infectious diseases: an official publication of the Infectious Diseases Society of America 59(Suppl 2), S71–75, https://doi.org/10.1093/cid/ciu392 (2014).

Riedel, S. Predicting Bacterial Versus Viral Infection, or None of the Above: Current and Future Prospects of Biomarkers. Clinics in laboratory medicine 39, 453–472, https://doi.org/10.1016/j.cll.2019.05.011 (2019).

Kapasi, A. J., Dittrich, S., Gonzalez, I. J. & Rodwell, T. C. Host Biomarkers for Distinguishing Bacterial from Non-Bacterial Causes of Acute Febrile Illness: A Comprehensive Review. PloS one 11, e0160278, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0160278 (2016).

Hoeboer, S. H., van der Geest, P. J., Nieboer, D. & Groeneveld, A. B. The diagnostic accuracy of procalcitonin for bacteraemia: a systematic review and meta-analysis. Clinical microbiology and infection: the official publication of the European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases 21, 474–481, https://doi.org/10.1016/j.cmi.2014.12.026 (2015).

Snall, J. et al. Differential neutrophil responses to bacterial stimuli: Streptococcal strains are potent inducers of heparin-binding protein and resistin-release. Scientific reports 6, 21288, https://doi.org/10.1038/srep21288 (2016).

Bach, M. et al. A Neutrophil Activation Biomarker Panel in Prognosis and Monitoring of Patients with Rheumatoid Arthritis. Arthritis & rheumatology (Hoboken, N.J.), https://doi.org/10.1002/art.41062 (2019).

Tapper, H., Karlsson, A., Morgelin, M., Flodgaard, H. & Herwald, H. Secretion of heparin-binding protein from human neutrophils is determined by its localization in azurophilic granules and secretory vesicles. Blood 99, 1785–1793, https://doi.org/10.1182/blood.v99.5.1785 (2002).

Guignard, F., Mauel, J. & Markert, M. Identification and characterization of a novel human neutrophil protein related to the S100 family. The Biochemical journal 309(Pt 2), 395–401, https://doi.org/10.1042/bj3090395 (1995).

Pruenster, M., Vogl, T., Roth, J. & Sperandio, M. S100A8/A9: From basic science to clinical application. Pharmacology & therapeutics 167, 120–131, https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2016.07.015 (2016).

Voisin, M. B. & Nourshargh, S. Neutrophil transmigration: emergence of an adhesive cascade within venular walls. Journal of innate immunity 5, 336–347, https://doi.org/10.1159/000346659 (2013).

Lipcsey, M., Hanslin, K., Stalberg, J., Smekal, D. & Larsson, A. The time course of calprotectin liberation from human neutrophil granulocytes after Escherichia coli and endotoxin challenge. Innate immunity 25, 369–373, https://doi.org/10.1177/1753425919848476 (2019).

Wussler, D. et al. Clinical Utility of Procalcitonin in the Diagnosis of Pneumonia. Clinical Chemistry 65, 1426–1436, https://doi.org/10.1373/clinchem.2019.304725 (2019).

Bartakova, E. et al. Calprotectin and calgranulin C serum levels in bacterial sepsis. Diagnostic microbiology and infectious disease 93, 219–226, https://doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2018.10.006 (2019).

Huang, L. et al. Serum Calprotectin Expression as a Diagnostic Marker for Sepsis in Postoperative Intensive Care Unit Patients. Journal of interferon & cytokine research: the official journal of the International Society for Interferon and Cytokine Research 36, 607–616, https://doi.org/10.1089/jir.2016.0037 (2016).

Gao, S., Yang, Y., Fu, Y., Guo, W. & Liu, G. Diagnostic and prognostic value of myeloid-related protein complex 8/14 for sepsis. The American journal of emergency medicine 33, 1278–1282, https://doi.org/10.1016/j.ajem.2015.06.025 (2015).

Jonsson, N. et al. Calprotectin as an early biomarker of bacterial infections in critically ill patients: an exploratory cohort assessment. Critical care and resuscitation: journal of the Australasian Academy of Critical Care Medicine 19, 205–213 (2017).

Nordal, H. H. et al. Calprotectin (S100A8/A9) has the strongest association with ultrasound-detected synovitis and predicts response to biologic treatment: results from a longitudinal study of patients with established rheumatoid arthritis. Arthritis research & therapy 19, 3, https://doi.org/10.1186/s13075-016-1201-0 (2017).

Cikot, M. et al. Plasma calprotectin level: usage in distinction of uncomplicated from complicated acute appendicitis. World journal of emergency surgery: WJES 11, 7, https://doi.org/10.1186/s13017-016-0062-9 (2016).

Wouthuyzen-Bakker, M. et al. Synovial Calprotectin: An Inexpensive Biomarker to Exclude a Chronic Prosthetic Joint Infection. The Journal of arthroplasty 33, 1149–1153, https://doi.org/10.1016/j.arth.2017.11.006 (2018).

Venge, P. et al. Human Neutrophil Lipocalin as a Superior Diagnostic Means To Distinguish between Acute Bacterial and Viral Infections. Clinical and vaccine immunology: CVI 22, 1025–1032, https://doi.org/10.1128/cvi.00347-15 (2015).

Hausfater, P. Biomarkers and infection in the emergency unit. Medecine et maladies infectieuses 44, 139–145, https://doi.org/10.1016/j.medmal.2014.01.002 (2014).

Ip, M. et al. Value of serum procalcitonin, neopterin, and C-reactive protein in differentiating bacterial from viral etiologies in patients presenting with lower respiratory tract infections. Diagnostic microbiology and infectious disease 59, 131–136, https://doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2007.04.019 (2007).

Toikka, P. et al. Serum procalcitonin, C-reactive protein and interleukin-6 for distinguishing bacterial and viral pneumonia in children. The Pediatric infectious disease journal 19, 598–602, https://doi.org/10.1097/00006454-200007000-00003 (2000).

Thông tin
Thông tin xuất bản

Scientific Reports

Tập 10 Số 1

Thông tin tác giả