CC BY
22
Орипнальш AOOAiAKeHHq
1нфектояог1я
Original Researches
УДК 616.98-002.3-022-078-053.2
DOI: 10.22141/2312-413x6.1.2018.125634
Пипа Л.В., Мурпна М.М., Свстльник Р.В.
Внницький нацюнальний университет ¡м. М.1. Пирогова, м. В1нниця, Украна
^агностична цшшсть сучасних 6iOMapKepiB розвитку гнiино-бaктepiaльних захворювань у д^ей
For cite: Aktual'naa Infektologia. 2018;6(1):28-34. doi: 10.22141/2312-413x.6.1.2018.125634
Резюме. Актуальмсть. Сепсис — загальноклтчна проблема, при якш мае мсце висока летальтсть i значт матерiальнi витрати на лкування. Узв'язку з цим ведеться пошук бiомаркерiв для його ранньог дiагностики. Мета. Показати чутливкть i сnецифiчнiсть сучасних бiомаркерiв запалення при сепсиа та локал1зованих бактерiальних тфекщях у дтей. Матергали та методи. До^джено 115 дтей 1з генерал1зованими та локал1зованими формами бактерiальних тфекцш. Основна група (n = 47) — дти 1з сепсисом; група порiвняння (n = 68) — дти з бактерiальною iнфекцiеюразноглокалзаци. BiK дтей становив вiд 1 мсяця до 18ротв. Розподы на групи проводився згiдно з ознаками синдрому системно! запальног вiдповiдi (ССЗВ) та органног дисфункцИ Група контролю — 57 практично здорових дтей. Дтям проводили кыьтсне визначеннярiвня С-реактивного быка (СРБ), тумор-некротичного фактора альфа (TNF-a), прокальцитонту (ПКТ) i пресепсину (ПСП) у сироватщ кровi. Результати. Шсля проведених до^джень було виявлено, що концентращя СРБ у дтей 1з сепсисом сягала 44,7 мг/л (до-вiрчий ттервал (Д1) 95% 35,0—54,3). У дтей з локалiзованою бактерiальною тфекщею — 28,3 мг/л (Д195% 22,4—34,2) (p < 0,01), тобто зi зростанням тяжкостi стану зростае концентращя СРБ, але статистично значуща р1зниця (p < 0,05) вiдзначаеться лише у дтей, в яких дiагностували двi та бль-ше ознаки ССЗВ. Для проведення диференцтног дiагностики локализованоi i генерализованоi бактерi-альног iнфекцiiдо^джували TNF-a, середтйрiвень якого у дтей основног групи становив 280,3 пг/мл (Д195% 243,9—316,7), що було в 1,5 раза вище, тж у дтей 1з локал1зованим бактерiальним процесом, у яких середтй рiвень даного цитокну був 186,5 пг/мл (Д195% 163,1—209,9), та в 4,2раза вище по-рiвняно з дтьми групи контролю — 65,7 пг/мл (Д195% 56,7—74,8). У дтей 1з групи порiвняння рiвень TNF-a був в 2,8 раза вище при порiвняннi з практично здоровими дтьми. Рiзниця мiж показниками груп була статистично значуща (p < 0,01). В основнт груш середтй рiвень ПКТ був 4,06 нг/мл (Д195% 3,34—4,69), а в грут порiвняння — 0,86 нг/мл (Д195% 0,77—1,03); у грут контролю — 0,024 нг/мл (Д1 95% 0,02—0,03); мiж групами рiзниця була статистично значуща (р < 0,01). В основнт груп рiвень ПСПдорiвнював 1887,5пг/мл (505,5—3702,5пг/мл);у груп порiвняння — 313,5пг/мл (208—376пг/мл). Рiзниця мiж групами за U-критерiем Манна — Утн була статистично значущою (р < 0,01). У здорових дтей (група контролю — n = 26) рiвень ПСП — 109 пг/мл (77,5—160 пг/мл), що також статистично вiдрiзнялось вiдмедiани групи порiвняння (р < 0,05): U-критерш Манна — Утн становив 15при критичному значент 112. Для дiагностики бактерiальноi тфекцп у дтей чутливкть ПСП була най-вищою — 97 %, специфiчнiсть — 96 %. Чутливкть i специфiчнiсть визначення рiвня ПСП при сепсиа у дтей — 92 та 93 % вiдповiдно. Висновки. Найбыьш надшний маркер для дiагностики сепсису — визначення рiвня ПКТ та ПСП у сироватщ кровi, оскыьки гх чутливкть i специфiчнiсть е найвищими. Kro40Bi слова: дти; сепсис; локалiзована бактерiальна щфекщя; СРБ; TNF-a; прокальцитонт; пре-сепсин
© «Актуальна ¡нфектолопя» / «Актуальная инфектологая» / «Actual Infectology» (<Ataual'naa Infektologia»), 2018 © Видавець Заславський О.Ю. / Издатель Заславский А.Ю. / Publisher Zaslavsky O.Yu., 2018
Для кореспонденци: Пипа Лариса Володимирiвна, доктор медичних наук, професор, завщуюча кафедрою педiатрii, акушерства та пнекологи факультету тслядипломноТ освiти, Вшниць-кий нацюнальний медичний ушверситет iM. М.1. Пирогова, вул. Пирогова, 54, м. Вшниця, 21037, УкраТна; e-mail: pipa_l_v@ukr.net
For correspondence: Larisa Pypa, MD, PhD, Professor, Head of the Department of pediatrics, Faculty of Postgraduate Education, M.I. Pirogov Vinnytsia National Medical University, Pirogov st., 56, Vinnytsia, 21018, Ukraine; e-mail: pipa_l_v@ukr.net
Вступ
Сепсис — загальнокшшчна проблема, при якш ма-ють мiсце висока летальнють i 3Ha4HÍ матерiальнi ви-трати на лiкувaння [1]. Щороку у cbítí рееструеться близько 18 млн випадтв сепсису, 10—30 % з них закш-чуються смертельно, зокрема у новонароджених i дгтей шших вiкових груп [2, 3].
Щохвилини у свiтi помирае 14 ошб вiд сепсису, а щорiчнa летaльнiсть через розвиток останнього бть-ша, нiж вiд ВШ-шфекци, раку простати та раку молоч-но! залози разом узятих [4]. Упродовж останшх двох десятилiть зaхворювaнiсть на сепсис зростае [5].
Ризик розвитку сепсису обернено пропорцшний вiку. Найбтьша поширенiсть сепсису — серед новонароджених. У Сполучених Штатах Америки (США) вона становить 10 випадтв на 1000 живонароджених [6]. Сепсис е найбтьш поширеною причиною смерт в немовлят у всьому свт [7].
Рiвень смертностi залежить вщ геогрaфiчного репо-ну — найвища у кра!нах, що розвиваються [8]. Зпдно з даними Fran Balamuth та iнших (2014), середня вартють лiкувaння одше! дитини вiком понад 2 мюящ у лшар-нях США становила 78,946 долара, загальш витрати на лiкувaння сепсису на рш — 4,8 млн долaрiв США [9]. В бврош тератя сепсису оцiнюеться в 70—90 тис. долaрiв на одного пaцiентa [10].
У вгтчизняних статистичних звiтaх поширенють сепсису значно занижена через нечасте використання даного дiaгнозу. Неспецифiчнiсть клiнiчних проявiв i вiдсутнiсть специфiчних унiфiковaних лабораторних мaркерiв сепсису робить дiaгностику цього стану за-пiзнiлою [11].
Вщповщно до мiжнaродного консенсусу «Сеп-сис-3», присвяченого визначенню понять «сепсис» i «септичний шок», сепсисом називають те, що в ми-нулих переглядах визначалось як тяжкий сепсис, тоб-то наявнють синдрому системно! запально! вiдповiдi (ССЗВ), доведено! або ймовiрноl шфекци та полюр-ганно! недостaтностi [12].
Позитивна гемокультура зазвичай е ознакою сепсису, але негативш результати пошву кровi не виключа-ють наявнють сепсису, оскiльки в половини хворих ia картиною сепсису бaктерiемiя вщсутня. Прогресуван-ня процесу в цих випадках обумовлене тригерною дiею прозапальних цитокiнiв [13].
Головним ланцюгом у пaтогенезi сепсису е пато-генасоцшоваш молекулярнi структури — pathogen associated molecular patterns (PAMPs) та ix розтзна-вання рецепторами PAMP. Рецептором розшзнавання вважаеться СD14, який е глшопептидом на поверхн1 мaкрофaгiв, моноцитав i нейтрофiлiв.
Нaйбiльш патогенними е лшополюахариди грам-негативних бaктерiй. При проникненш у системний кровообiг вони зв'язуються з рецепторами PAMP, яю взаемодшть з TLR-2-, TLR-4-рецепторами на поверх-нi моноцитiв, нейтрофiлiв та шших клгтин, що при-зводить до синтезу i секреци у кров прозапальних ци-токiнiв, фiзiологiчнi ефекти яких визначають клiнiчну картину сепсису [14].
Важливою особливiстю грампозитивних бактерш е утворення потужних екзотоксишв, таких як токсин TSST-1, що видгляе S.aureus, та пiрогеннi екзоток-сини Str.pyogenes. Летальнiсть, викликана ними при септичному шощ, може сягати 50 %. Грампозитивш екзотоксини мають властивiсть суперантигенiв. Вони зв'язуються з комплексом гютосумюносп та рецепторами Т-лГмфоцитав (TCR), викликаючи масивну Т-лГмфоцитарну активацiю та вивiльнення прозапальних лiмфокiнiв [15].
У вiдповiдь на запалення розвиваеться синдром компенсаторно! протизапально! вiдповiдi — compensatory anti-inflammatory response syndrome (CARS), який може призвести до повного iмунного паралiчу з розвитком генералГзацГ! iнфекцiйного процесу i бути тригерним фактором летального наслгдку [16].
Визначальним у прогнозi е рання дiагностика до початку розвитку полюрганно! недостатностi (ПОН) та септичного шоку, летальнють при якому становить 40 % [12]. У зв'язку з цим ведеться пошук бiомаркерiв для ранньо! дiагностики генералiзацi! iнфекцiйного процесу та розвитку сепсису.
Модель бiомаркерiв педiатричного сепсису допо-могае iдентифiкувати дiтей високого ризику смерп та тяжкого септичного шоку. Дослгдження рiвнiв бюмар-керiв сепсису допомогае вчаснш дiагностицi i, вгдпо-вiдно, прийняттю правильних клiнiчних ршень, е кри-терiем якостi терапи сепсису та септичного шоку, що проводиться [17].
У наш час юнуе понад 100 бiохiмiчних сполук, яю дослгджувались при сепсисi. Найбтьш важливими виявились такi: CRP (Creactive protein) — СРБ; IL-6 (Interleukine-6) — 1Л-6; PCT (Procalcitonin) — про-кальцитонш; LBP (Lipopolysacharide binding protein) — лшополюахаридзв'язуючий бiлок; sCD14ST (Presep-sin) — пресепсин (ПСП).
Мета: показати чутливiсть i специфiчнiсть сучасних бiомаркерiв запалення при сепсиш та локалГзованих бактерГальних шфекщях у дiтей.
Матерiали та методи
Для досягнення поставлено! мети нами було обсте-жено 115 дгтей вшом вгд одного мiсяця до 18 роив ia локалiзованими бактерiальними iнфекцiями та сепсисом, яы перебували на лiкуваннi в реашмацшних вгд-дiленнях Хмельницько! мюько! дитячо!, Хмельницько! обласно! дитячо!, Хмельницько! мюько! iнфекцiйно! лiкарень протягом 2009—2016 роив.
Основну групу становили 47 дгтей Гз сепсисом, се-реднiй вш яких був 7,3 року (Д1 95% 5,5—9,0). ДГагноз верифшувався при наявносп доведеного бактерГально-го вогнища шфекци, двох i бгльше ознак ССЗВ, зпдно з критерГями, затвердженими на мГжнароднш погоджу-вальнш конференцГ! з питань педГатричного сепсису (IPSSC, 2005) та беручи до уваги критерГ! «Сепсис-3», одну або бгльше з ознак органно! дисфункцГ! або ознак септичного шоку.
Група порГвняння включала 68 дгтей Гз локалГзова-ною бактерГальною шфекщею з одшею з ознак ССЗВ
або без тако!. Середнiй вiк дггей групи порiвняння ста-новив 9,2 року (Д1 95% 8,0-10,4).
Контрольна група — 57 дiтей, середнш вiк яких був 10,8 року (Д1 95 % 9,6-12,0).
Групи формували шляхом випадково! вибiрки.
Дгги основно! групи розподiлялись на шдгрупи за-лежно вiд кiлькостi ознак ССЗВ (2, 3 чи 4) та окремо дгги iз септичним шоком.
У дггей, включених у групи дослщження, залеж-но в!д первинно! локалiзацií бактерiального вогнища гншного запалення, було дiагностовано такi нозоло-гiчнi форми: черевна порожнина — первинний пери-тонiт, гангренозний i флегмонозний апендицит; грудна порожнина — тотальна пневмошя, розлитий гнiйний плеврит; лор-органи — полюинусити; кiстково-м'язова система та шфекци м'яких тканин — гематогенний остеомieлiт, абсцеси та флегмони тдшырно-жирово! клiтковини; центральна нервова система — бактерiаль-ний менiнгiт, менiнгококемiя.
ССЗВ дiагностувався при наявностi мшмум 2 iз 4 наведених нижче критерив, один серед яких обов'язково — аномальна температура тта або кшь-кiсть лейкоцитiв:
1. Центральна температура вище 38,5 °С або нижче 36,0 °С.
2. Тахiкардiя, пiдвищення частоти серцевих скоро-чень бiльше шж на 2 квадратичних вiдхилення в!д вшо-во! норми, при вщсугаосп зовнiшнiх стимулiв, а у дггей вшом до року — i брадикардiя.
3. Середня частота дихання, яка перевищуе вiкову норму на 2 квадратичних вщхилення, або необхщнють у штучнiй вентиляци легень при гострому процесi.
4. Кiлькiсть лейкоцитав у периферичнiй кровi, що пдвищена або знижена вiдповiдно до вшово! норми, або вмiст незрiлих форм лейкоципв понад 10 %.
Кшшчне обстеження включало щоденний огляд пащента пiд час перебування у вщдшенш iнтенсивноí терапи та реанiмацií з оцшкою симптомiв iнтоксикацií, ССЗВ, ознак розвитку ПОН.
Проводились загальноприйнятi лабораторш до-слiдження: гемограма, клiнiчнi та бiохiмiчнi аналiзи кровi з визначення СРБ, бактерюлопчне дослiдження. Вiдповiдно до мети дослщження, додатково хворим 1 здоровим дгтям проводилось визначення бюмаркер!в сепсису.
Основними матерiалами дослiджень були сироват-ка KpoBi дiтей, цiльна кров, для бактерюлопчного обстеження використовували кров, yMicT раново1 поверх-ш, лiквор, плевральну рiдину
Рiвень прокальцитоншу (ПКТ) сироватки кров1 визначався за допомогою кiлькiсного iмунофермент-ного аналiзу (1ФА) Ray Bio Human Pracalcitonin ELISA (RayBiotech, Inc. США) на аналiзаторi StatFax 303 Plus, що e вiдкритою системою.
ПКТ — глшопротеш, який складаеться i3 116 амшокислотних залиштв, його молекулярна маса 12 793 дальтон. Був вщкритий у 1984 роцi як попере-дник кальцитонiну, що виробляеться С-клггинами щитоподiбноï залози, однак пiд впливом ендотоксинiв продукуеться поза щитоподiбною залозою — в клгга-нах паренхiматозних органiв, м'язах, жировiй клпко-виш тощо. При розвитку iнфекцiйного процесу бак-терiальноï природи в клгганах тканин i периферичних мононуклеарах починае синтезуватися мРНК, що ко-дуе молекулу ПКТ, який згодом видтяеться в кровотiк, однак пiдвищення рiвня кальцитонiну (КТ) не вщбува-еться, тому в цьому випадку ПКТ не можна розглядати як попередник КТ. Позаклгганний циркулюючий ПКТ вiдрiзняeться вiд внутрiшньоклiтинного вкороченням на 2 амшокислотних залишки [19].
Кiлькiсне визначення пресепсину проводилось нами на автоматичному хемтюмшесцентному 1муно-ферментному аналiзаторi Pathfast за допомогою Pathfast Presepsin (LSI Medience Corporation).
Пресепсин (sCD14-ST) — гуморальний бiлок ia молекулярною масою 13 кДа, специфiчний для фагоцитозу, який утворюеться внаслiдок каскаду реакцш з mCD14 — мембранного рецептора макрофапв при зв'язуваннi бактерш рецептором TLR4.
Рiвень пресепсину е високоспецифiчним раннiм бiомаркером сепсису, викликаного як грампозитивною, так i грамнегативною мiкрофлорою та грибами, при вь русних iнфекцiях пщвищення рiвня ПСП не спостерта-еться. Може використовуватися як для дiагностики, так i для мониторингу стану й ефективност терапи' сепсису Кiлькiсне визначення тумор-некротичного фактора альфа (TNF-a) проводили за допомогою !мунофер-ментного анал!зу 1з застосуванням реактивiв компанй! «Орджешум Лаборатс^з» (Human TNF-a ELISA Kit, Фшлянд!я) на аналiзаторi StatFax 303 Plus.
Таблиця 1. Критерп ССЗВ вщповщно до вкових груп*
BiKOBi групи ЧСС за 1 хв ЧД за 1 хв Кшьмсть лейкоцилв, 109/л Температура тта
Тахкард!я Брадикардiя
1-12 Mic. > 180 < 90 > 34 > 17,7 < 5 < 100
2-5 poKiB > 140 - > 22 > 15,5 < 6 < 94
6-12 poKiB > 130 - > 18 >13,5 < 4,5 < 105
13-18 poKiB > 110 - > 14 > 11 < 4,5 < 117
npuMiTKa: * — 3a Goldstein B. (2005) International pediatric sepsis consensus conference: Definitions for sepsis and organ dysfunction in pediatrics, 18.
TNF-a — бглок, який складаеться i3 157 амшокис-лотних залишкiв i3 молекулярною масою 17 356 дальтон, синтезуеться макрофагами та мононуклеарними лейкоцитами. В неактивованих клгтнах синтез TNF-a не вгдбуваеться, тобто в органiзмi здорово!' людини в сироватщ кровi TNF-a не визначаеться. Активащя синтезу мРНК у макрофагах i мононуклеарних лейкоцитах вiдбуваеться тд впливом токсинiв бактерiй, вiрусiв, циркулюючих iмунних комплексiв. TNF-a на-лежить до неспецифiчних прозапальних цитокiнiв пер-шо1 фази запалення, рiвень якого починае шдвищува-тися в першi години вiд початку розвитку системного запалення.
Результати та обговорення
Середнiй вГк пацiентiв основно1 групи становив 7,3 року (Д1 95% 5,5—9,0). Середнш вiк у групi порГвнян-ня — 9,2 року (Д1 95% 8,0—10,4). Рiзниця у вiковому складi основно1 групи та групи порiвняння обумовлена вiковими особливостями iмунноï системи (фГзюлопчш перiоди транзиторного iмунодефiцитного стану у дггей вiком 2—4 роки та у пiдлiткiв). У табл. 2 та рис. 1 воображено розподгл дiтей iз сепсисом залежно вiд тяжко-стi стану.
Понад 60 % дггей основно1 групи мали 4 ознаки ССЗВ або тяжкий сепсис, який дiагностують при на-явносп, крГм вогнища запалення та ССЗВ, органних дисфункцш, серед яких обов'язково мае мюце серце-во-судинна [18].
Концентрацiя СРБ у дггей Гз сепсисом (рис. 2) ся-гала 44,7 мг/л (Д1 95% 35,0—54,3). У дггей Гз локалГзо-ваною бактерГальною шфекщею — 28,3 мг/л (Д1 95%
22,4—34,2) (p < 0,01), тобто зГ зростанням тяжкост стану зростае концентращя СРБ, але статистично значуща рГзниця (p < 0,05) вгдмГчаеться лише в дггей, у яких дГагностували 2 та бгльше ознак ССЗВ.
Визначено чутливють i специфГчнють СРБ у дггей основно1 групи та групи порГвняння: чутливють стано-вить 55,3 i 46,8 %, специфГчнють — 63,4 i 51,5 % вгд-повгдно. Отже, невисока чутливють i специфГчнють не дають можливост використовувати СРБ для диферен-цшно1 дГагностики шфекцшного та нешфекцшного запального процесу, а також сепсису та локалГзованого бактерГального запалення.
Для проведення диференцшно!' дГагностики ло-калГзовано1 i генералГзовано1 бактерГально1 шфек-цй' дослгджували TNF-a, середнш рГвень якого у да-тей основно1 групи дорГвнював 280,3 пг/мл (Д1 95% 243,9—316,7), що було в 1,5 раза вище, шж у дггей ia локалГзованим бактерГальним процесом, у яких середнш рГвень даного цитокшу був 186,5 пг/мл (Д1 95% 163,1—209,9), та в 4,2 раза вище порГвняно з дгтьми групи контролю (65,7 пг/мл (Д1 95% 56,7-74,8)). У дь тей Гз групи порГвняння рГвень TNF-a був у 2,8 раза вище при порГвнянш з практично здоровими дгтьми. РГзниця мГж показниками у групах була статистично значущою (p < 0,01).
У дггей Гз септичним шоком рГвень TNF-a був най-нижчим, що можна пояснити розвитком паралГчу Гмунно1 системи при данш стадй'.
Чутливють рГвня TNF-a виявилась низькою в дь тей як основно1 групи, так i групи порГвняння (44 та 61 % вщповщно), що можна пояснити зниженням його вмюту у дггей Гз септичним шоком, i тому не до-
Рисунок 1. Розподл дтей за групами: i3 бактерiальними нфекц'ями (група пор'вняння)
та сепсисом (основна група)
Таблиця 2. Розподл дтей основной групи залежно вд тяжкост стану
Стушнь тяжкосл Кшьмсть д^ей %
Сепсис, ССЗВ, 2 7 15
Сепсис, ССЗВ, 3 11 23,4
Сепсис, ССЗВ, 4 18 38,2
Тяжкий сепсис 11 23,4
Рисунок 2. Концентращя СРБ у дтей i3 сепсисом
зволяе нам з упевненiстю дiагностувати сепсис або лок^зовану бактерiальну iнфекцiю за допомогою piBHiB TNF-a сироватки кров^ однак бiльш висока специфiчнiсть (90 та 81 % при локалiзованiй бактерь альнiй шфекци та сепсис вiдповiдно) дае змогу при низьких piвнях TNF-a говорити про висутнють бак-теpiальноl шфекци за умови вщсутносп ознак шоку На рис. 3 вщображено piвнi TNF-a в ушх групах дiтей.
Кpiм СРБ i TNF-a, у дiтей iз сепсисом та локаль зованими бактеpiальними iнфекцiями дослiджували вмiст ПКТ, який, як вщомо, е прогормоном — попе-редником кальцитонiну, що синтезуеться парафолшу-лярними С-клiтинами щитоподГ6но1 залози i справляе гiпокальцiемiчний ефект. При бактеpiальному шфек-цiйному пpоцесi синтез ПКТ шдукуеться ендотокси-нами, i даний прогормон починають виробляти ткани-ни piзних оpганiв [19].
За референтш значення для розрахунку брали за-гальнопpийнятi показники — 0,5—2 нг/мл свiдчать про локалiзовану бактеpiальну iнфекцiю, вище 2 нг/мл — про сепсис.
В основнш гpупi сеpеднiй piвень ПКТ (рис. 4) був 4,06 нг/мл (Д1 95% 3,34—4,69), у груш поpiвняння — 0,86 нг/мл (Д1 95% 0,77-1,03), у груш контролю — 0,024 нг/мл (Д1 95% 0,02-0,03), мiж групами piзниця була статистично значущою (р < 0,01).
Чутливють ПКТ при локалiзованiй бактеpiальнiй шфекци становить 83 %, при сепсис — 87 %. Специ-фiчнiсть — 84 i 90 % вiдповiдно, тому може бути хорошим шдикатором тяжкост бактеpiальноl шфекци.
Однак е поодиноы роботи, якi свiдчать, що piвень ПКТ може короткочасно пiдвищуватись при масив-нiй загибелi клiтин, але при вiдсутностi 1х шфшуван-ня, а при розвитку сепсису шдвищення вмюту ПКТ вiдбуваеться iз затримкою i не вiдобpажае чiтко його динамку [20]. Тому нами був достижений ще один новий бюмаркер бактеpiальноl шфекци — пресепсин. Це — фрагмент розпаду мембранних pецептоpiв ма-кpофагiв, який утворюеться внаслщок каскаду реак-цiй пiд впливом патогенасоцiйованих молекулярних структур (PAMPs) тсля 1х зв'язування з TLR4. Рашше i швидше вiдобpажуе динамiку сепсису, перспектив-ний маркер для наукових дослщжень, спрямованих на вияснення фактоpiв, що дiють на фагоцитоз [21].
В основнш груш piвень ПСП (рис. 5) становив 1887,5 пг/мл (505,5-3702,5 пг/мл); у груш порГвнян-ня — 313,5 пг/мл (208-376 пг/мл). Рiзниця мiж групами за U-кpитеpiем Манна — Уггш статистично значуща (р < 0,01). У здорових дггей (група контролю — n = 26) piвень пресепсину — 109 пг/мл (77,5-160 пг/мл), що також статистично вiдpiзнялось вгд медiани групи по-piвняння (р < 0,05): U-критерш Манна — Уггш — 15 при критичному значенш 112.
У табл. 3 вщображено дiагностичну цiннiсть та про-гностичне значення бiомаpкеpiв сепсису у дггей.
Для дiагностики наявностi бактеpiальноl шфекци у дiтей чутливють пресепсину найвища i становить 97 %, а специфiчнiсть — 96 %. Чутливють та специфiчнiсть визначення рГвня пресепсину при сепсисi у дией до-piвнюе 92 та 93 % вГдповГдно.
пг/мл
300 -250 - -280,3 p < 0,01
200 - 186,5
150 -
100 - -65,7
50 -
0
1 1 [
Основна група Група порiвняння Група контролю
нг/мл
Основна група Група порiвняння Група контролю
Рисунок 3. PiBeHb TNF-a у дтей i3 сепсисом, локалiзованою бактерiальною нфекщею та у здорових дтей
пг/мл
2000 - 1887,5
1600 -
1200 -
800 - 313,5
400 - 109
0
1 1 [
Основна група Група порiвняння Група контролю
Рисунок 5. Показники р 'вя пресепсину у дтей i3 сепсисом, локалiзованою бактерiальною нфекщею та у здорових дтей
Рисунок 4. Рiвень прокальцитон'/ну у дтей i3 сепсисом, локалiзованою бактерiальною нфекщею та у здорових дтей
Таблиця 3. Дiагностична цннсть i прогностичне значення бiомаркерiв сепсису у дтей
Показник жсть, % Позитивне прогностичне значення, %
СРБ, 35 мг/л 46,8 52,4
ПКТ, 2 пг/мл 87 78
TNF-a, 262,2 пг/мл 61 65
ПСП, 500 пг/мл 92 91
Висновки
1. СРБ i TNF-a е чутливими маркерами запалення, але ix специфiчнiсть низька для проведення диферен-цшно'1 дiагностики мiж iнфекцiйним i неiнфекцiйним процесом, локалiзованою чи генерал1зованою бактерь альною iнфекцiею.
2. Прокальцитонш i пресепсин на сьогоднi е на-дiйними маркерами дiагностики бактер1ального запалення, однак пресепсин е найбтьш специфiчним i чутливим бюмаркером i може використовуватись для проведення диференцшно! дiагностики локалiзова-ного та бактерiального процесу та сепсису, оскшьки збiльшення його рiвнiв iндукуеться тльки ендо- й ек-зотоксинами бактерш.
Конфлiкт iHTepeciB. Автори заявляють про вщсут-нiсть конфлiкту iнтересiв при шдготовщ дано1 статтi.
References
1. Torio CM, Moore BJ. National Inpatient Hospital Costs: The Most Expensive Conditions by Payer, 2013: Statistical Brief #204. In : Healthcare Cost and Utilization Project (HCUP) Statistical Briefs [Internet]. Rockville (MD): Agency for Healthcare Research and Quality (US); 2006 Feb. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih. gov/books/NBK368492/. Accessed: Мау 2016.
2. Koloskova OK, Bezrukov LO, Koliubakina LV, Vlasova OV. Diagnostic value of acute phase indices of infectious-inflammatory process in diagnosing early neonatal sepsis. Journal of Pediatrics, Obstetrics and Gynecology. 2016;9(3):58-64. (in Ukrainian).
3. Plunkett A, Tong J. Sepsis in children. BMJ. 2015 Jun 9;350:h3017. doi: 10.1136/bmj.h3017.
4. Gupta K, Singh RP, Pandey A, Pandey A. Photocatalytic antibacterial performance of TiO2 and Ag-doped TiO2 against S. aureus. P. aeruginosa and E. coli. Beilstein J Nanotechnol. 2013;(4):345-351. doi:10.3762/bjnano.4.40.
5. De Souza DC, Barreira ER, Faria LS. The epidemiology of sepsis in childhood. Shock. 2017 Jan;47(1S Suppl 1):2-5. doi: 10.1097/SHK.0000000000000699.
6. Orban C. Diagnostic criteria for sepsis in burn patients. Chirurgia (Bucur). 2012 Nov-Dec;107(6):697-700. PMID: 23294946.
7. Shunko EE, Tishkevich VM,Kostyuk EA, KrasnovaYuYu, Tkachuk OO. Operational Experience of NICU of Perinatal Center Kiev. Neonatology, surgery and perinatal medicine. 2013;3(9):5-13. (in Ukrainian).
8. Kockara AS, Kayatas M. Sepsis and the kidney: New developments in pathogenesis and treatment. Turk Neph Dial Transpl 2013;22(1):16-29. doi: 10.5262/tndt.2013.1001.03.
9. Balamuth F, Weiss SL, Neuman MI, et al. Pediatric severe sepsis in US children's hospitals. Pediatr Crit Care Med. 2014 Nov;15(9):798-805. doi: 10.1097/PCC.0000000000000225.
10. Simmons ML, Durham SH, Carter CW. Pharmacological management of pediatric patients with sepsis. AACN Adv Crit Care. 2012 Oct-Dec;23(4):437-48; quiz 449-50. doi: 10.1097/ NCI.0b013e31826ddccd.
11. Dubrov SO, Sorokina OJu, Dubrova KA, Slavuta GB. The urgency of the problem of sepsis in the world and in Ukraine. Hostri ta nevidkladnistany u praktytsi likaria. 2017;(67):32-35. (in Ukrainian).
12. Singer M, Deutschman CS, Seymour CW, et al. The third international consensus definitions for sepsis and septic shock (Sep-sis-3). JAMA. 2016;315(8):801-810. doi:10.1001/jama.2016.0287.
13. Pulatova R. Etiological characteristics and clinical features of sepsis in early age children in different variants of mediator imbalance of the immune system. Medical and Health Science Jour-nal.2011;7(3) :128-132.
14. Mossie A. Pathophysiology of sepsis. World Journal of Medicine and Medical Science. 2013;1(8):159-68.
15. Cohen J. The immunopathogenesis of sepsis. Nature. 2002 Dec 19-26;420(6917):885-91. doi: 10.1038/nature01326.
16. Faix JD. Biomarkers of sepsis. Crit Rev Clin Lab Sci. 2013 Jan-Feb;50(1):23-36. doi: 10.3109/10408363.2013.764490.
17. Wong HR, Salisbury S, Xiao Q, et al. The pediatric sepsis biomarker risk model. Crit Care. 2012 Oct 1;16(5):R174. doi: 10.1186/cc11652.
18. Goldstein B, Giroir B, Randolph A; International Consensus Conference on Pediatric Sepsis. International pediatric sepsis consensus conference: Definitions for sepsis and organ dysfunction in pediatrics. Pediatr Crit Care Med. 2005 Jan;6(1):2-8. doi: 10.1097/01. PCC.0000149131.72248.E6.
19. Nakamura M, Kono R, Nomura S, Utsunomiya H. Procalci-tonin: mysterious protein in sepsis. J Basic Clin Med. 2013;2(1):7-11.
OTpuMaHO 16.01.2018 ■
ПыпаЛ.В., Мургина М.Н., Свистильник Р.В.
Винницкий национальный медицинский университет им. Н.И. Пирогова, г. Винница, Украина
Диагностическая ценность современных биомаркеров развития гнойно-бактериальных заболеваний у детей
Резюме. Актуальность. Сепсис — это общеклиническая проблема, при которой имеют место высокая летальность и значительные материальные затраты на лечение. В связи с этим ведется поиск биомаркеров для его ранней диагностики. Цель. Показать чувствительность и специфичность современных биомаркеров воспаления при сепсисе и локализованных бактериальных инфекциях у детей. Материалы и методы. Обследованы 115 детей с генерализованными и локализованными формами бактериальной инфекции. Основная группа (п = 47) — дети с сепсисом, группа сравнения (п = 68) — дети
с бактериальной инфекцией различной локализации. Возраст детей составлял от 1 месяца до 18 лет. Распределение на группы проводилось согласно наличию признаков синдрома системного воспалительного ответа (ССВО) и органной дисфункции. Группа контроля — 57 практически здоровых детей, которым проводили количественное определение уровня С-реактивного белка (СРБ), тумор-некротического фактора альфа (TNF-a), прокальцитонина (ПКТ) и пресепсина (ПСП) в сыворотке крови. Результати. После проведенных исследований выявлено, что концентрация СРБ у детей с
сепсисом достигала 44,7 мг/л (доверительный интервал (ДИ) 95% 35,0—54,3). У детей с локализованной бактериальной инфекцией — 28,3 мг/л (ДИ 95% 22,4-34,2) (р < 0,01), то есть с ростом тяжести состояния возрастает концентрация СРБ, но статистически значимое различие (р < 0,05) отмечается только у детей, у которых диагностировали 2 и больше признаков ССВО. Для проведения дифференциальной диагностики локализованной и генерализованной бактериальной инфекции исследовали уровень сыворотки крови TNF-a, средний уровень которого у детей основной группы составлял 280,3 пг/мл (ДИ 95% 243,9-316,7), что было в 1,5 раза выше у детей с локализованным бактериальным процессом, у которых средний уровень данного цитокина был 186,5 пг/мл (ДИ 95% 163,1-209,9), и в 4,2 раза выше по сравнению с детьми группы контроля — 65,7 пг/мл (ДИ 95% 56,7-74,8). У детей из группы сравнения уровень TNF-a был в 2,8 раза выше при сопоставлении с практически здоровыми детьми. Разница между показателями групп была статистически значима (р < 0,01). В основной группе средний уровень ПКТ был 4,06 нг/мл (ДИ 95% 3,34-4,69), в группе сравне-
ния — 0,86 нг/мл (ДИ 95% 0,77-1,03), в группе контроля — 0,024 нг/мл (ДИ 95% 0,02-0,03), между группами разница была статистически значима (р < 0,01). В основной группе уровень ПСП составлял 1887,5 пг/мл (505,5-3702,5 пг/мл), в группе сравнения — 313,5 пг/мл (208-376 пг/мл). Разница между группами по и-критерию Манна — Уитни статистически значима (р < 0,01). У здоровых детей (группа контроля — п = 26) уровень ПСП — 109 пг/мл (77,5-160 пг/мл), что также статистически отличалось от медианы группы сравнения (р < 0,05): и-критерий Манна — Уитни — 15 при критическом значении 112. Для диагностики наличия бактериальной инфекции у детей чувствительность к ПСП самая высокая — 97 %, а специфичность — 96 %. Чувствительность и специфичность определения уровня ПСП при сепсисе у детей составляет 92 и 93 % соответственно. Выводы. Наиболее надежный маркер для диагностики сепсиса — определение уровня ПКТ и ПСП в сыворотке крови, поскольку их чувствительность и специфичность самие высокие. Ключевые слова: дети; сепсис; локализованные бактериальные инфекции; СРБ; TNF-a; прокальцитонин; пресепсин
L.V. Pypa, M.M. Murhina, R.V. Svistilnik
M.I. Pirogov Vinnytsia National Medical University, Vinnytsia, Ukraine
Diagnostic value of modern biomarkers for the development of purulent-bacterial diseases in children
Abstract. Background. Sepsis is a general clinical problem with high mortality rate and significant material expenses for the treatment. In this regard, biomarkers are being searched for early diagnosis. Materials and methods. 115 children with generalized and localized forms of bacterial infections were examined. Main group (n = 47) — patients with sepsis, comparison group (n = 68) — persons with bacterial infection of various localization. The age of children was from 1 month to 18 years. Distribution was performed according to the presence of signs and symptoms of systemic inflammation response syndrome and organ dysfunction. Control group — 57 apparently healthy children. Patients underwent determination of C-reactive protein (CRP), tumor necrosis factor (TNF-a), procalcitonin and presepsin levels in the blood serum. Results. After the performed studies, it was found that the concentration of CRP in children with sepsis was 44.7 mg/l (95% confidence interval (CI) 35.0—54.3). In children with localized bacterial infection — 28.3 mg/l (95% CI 22.4-34.2; p < 0.01); with the increase in the severity of the state, the concentration of CRP increases, but statistically significant difference (p < 0.05) is found only in children with 2 or more signs of systemic inflammation response syndrome. For the differential diagnosis of localized and generalized bacterial infection, TNF-a was studied, its average level in children of the main group was 280.3 pg/ml (95% CI 243.9-316.7), which was 1.5 times higher than in patients with localized bacterial process, where the average level of the given cyto-
kine was 186.5 pg/ml (95% CI 163.1-209.9), and 4.2 times higher compared to the control group (65.7 pg/ml (95% CI 56.7-74.8). In children from the comparison group, TNF-a levels were 2.8 times higher when compared with apparently healthy children. The difference between groups was statistically significant (p < 0.01). In the main group, the mean procalcitonin level was 4.06 ng/ml (95% CI 3.34-4.69), in the comparison group — 0.86 ng/ml (95% CI 0.77-1.03), and in the control group — 0.024 ng/ml (95% CI 0.020.03), the difference between groups was statistically significant (p < 0.01). In the main group, the presepsin level was 1887.5 pg/ml (505.5-3702.5 pg/ml); in the comparison group — 313.5 pg/ml (208-376 pg/ml). The difference between the groups according to the Mann-Whitney U test is statistically significant (p < 0.01). In healthy children (n = 26, control group), the level of presepsin was 109 pg/ml (77.5-160 pg/ml), which also statistically differed from the median of the comparison group (p < 0.05): Mann — Whitney U test — 15 at critical significance of 112. For the diagnosis of bacterial infection in children, the sensitivity of presepsin is the highest and is 97 %, specificity — 96 %. The sensitivity and specificity of presepsin levels in children with sepsis are 92 and 93 %, respectively. Conclusions. The most reliable markers for the diagnosis of sepsis are procalcitonin and presepsin levels in the blood serum, since their sensitivity and specificity are the highest. Keywords: children; sepsis; localized bacterial infection; C-reactive protein; tumor necrosis factor a; procalcitonin; presepsin
