Imunologie sepse Imunologie sepse
Průcha MPrůcha MOddělení klinické biochemie, hematologie a Oddělení klinické biochemie, hematologie a
imunologie,imunologie,Nemocnice Na HomolceNemocnice Na Homolce
2.LF FN v Motole06.04.2007
Patogeneze sepsePatogeneze sepse
MikroorganismusMikroorganismus
MakrorganismusMakrorganismus
MikroorganismusMikroorganismus
G+, GG+, G--, houby, viry, houby, viry
KomensálKomensál x potencionálně patogenní x x potencionálně patogenní x obligatorně patogenníobligatorně patogenní
Rozdílná virulence, rozdílný potenciálRozdílná virulence, rozdílný potenciál
Místo infekceMísto infekce
Patogeneze sepse Patogeneze sepse -- mediátorymediátory
ProzánětlivéProzánětlivé
Protizánětlivé Protizánětlivé
Přehled Přehled –– Dinarello et alDinarello et al. .
PresentPresent FutureFuture
PredispositionPredisposition PremorbidPremorbid illnessillness Genetic polymorphismsGenetic polymorphisms
InfectionInfection CulturesCultures Microbial products:Microbial products:
toxins, toxins, bacteribacteri alal DNADNA
ResponseResponse SIRS, CRPSIRS, CRP Markers of activated Markers of activated
inflammation: PCT, ILinflammation: PCT, IL --6, ...6, ...
Organ dysfunctionsOrgan dysfunctions SScores:cores: Apoptosis, cell stress, Apoptosis, cell stress,
SOFA, MODS, ...SOFA, MODS, ... hypoxiahypoxia
Levy MM et al. Intensive Care Med (2003) 29:530.538Levy MM et al. Intensive Care Med (2003) 29:530.538Levy MM et al. Intensive Care Med (2003) 29:530.538Levy MM et al. Intensive Care Med (2003) 29:530.538
2001 ACCP/SCCM/ESICM/ATS/SIS2001 ACCP/SCCM/ESICM/ATS/SISINTERNATIONAL SEPSIS DEFINITIONS CONFERENCEINTERNATIONAL SEPSIS DEFINITIONS CONFERENCE
November 2001, Washington, USA
The PIRO system for Definition The PIRO system for Definition and Staging Sepsisand Staging Sepsis
INFEKCE TRAUMA / POPÁLENINYIMUNOSUPRESE
LPS Mikrol .
Aktivace imunit. systému
Kontrolainfekce
Hyper …. fáze
Sepse
MODS
MOF
Imunoparalýza
Nekontrolovanéinfekce
MOF
SIRS
CARS
Prozán ětlivá fáze
Protizán ětlivá fáze
LPS
LBP + CD14Bakteriálnílipopeptidy
CpG motiv
DNA
TLR4
TLR2
TLR9
Bakteriálnípeptidoglykany
Glykoproteinyparazitů
Receptory pro komplement
Jádro
MHC II IL-1, IL-12, TNF B7, CD40 IL-6
TLR6
TLR2IRAK
TRAF6
NIK
IKK
1kBNFkB
MYD88
PathogenPathogen associatedassociatedmolecularmolecular patternspatterns
PAMPsPAMPs ((DAMPsDAMPs ))Bakteriální motivyBakteriální motivyRozpoznány vrozenou imunitou mohou Rozpoznány vrozenou imunitou mohou představovat potencionální představovat potencionální terapeutický cílterapeutický cílNení jasné zda host rozliší mezi Není jasné zda host rozliší mezi patogenempatogenem a a komensálemkomensálem
Rozpoznávací mechanismyRozpoznávací mechanismy
Receptory pro motivy a komponenty = Receptory pro motivy a komponenty = patternpattern recognitionrecognition proteinsproteins ((PRPsPRPs))TollToll -- likelike receptory (1receptory (1 --10)10)PeptidoglykanPeptidoglykan rozeznávající molekulyrozeznávající molekulynucleotidenucleotide ––vázající vázající oligomeriza čníoligomeriza čnídoménadoména –– NOD1, NOD2NOD1, NOD2TREMTREM--1 (1 (triggeringtriggering receptor receptor expressedexpressedon on myeloidmyeloid cellscells ))DAPDAP--1212
Další Další ligandyligandy
MannosuMannosu vázající vázající lektinlektin (MBL)(MBL)CalciumCalcium vázající vázající lektinlektinVáže se na mikrobiální struktury a iniciuje Váže se na mikrobiální struktury a iniciuje komplementovoukomplementovou aktivaciaktivaciVarianty Varianty kodonukodonu 54 a 57 54 a 57 exonuexonu 1 v MBL genu 1 v MBL genu (5% populace (5% populace akeake zvyšuje 6x riziko zvyšuje 6x riziko meningokokovéhomeningokokového onemocn ěníonemocn ěníHibberdHibberd etet alal : Lancet 1999, 353: 1049: Lancet 1999, 353: 1049 --10531053RoyRoy etet alal : Lancet 2002, 359: 1569: Lancet 2002, 359: 1569 --15731573
Další Další ligandyligandy
MakrofágovýMakrofágový manosovýmanosový receptorreceptorKarbohydrátováKarbohydrátová rozpoznávací molekularozpoznávací molekulaPotencionální kandidátní gen pro Potencionální kandidátní gen pro vnímavost k lep řevnímavost k lep ře
TollToll --likelike receptoryreceptory
TLR2TLR6 TLR2TLR6 –– peptidoglykanypeptidoglykanyTLR4 TLR4 –– LPSLPSTLR 5 TLR 5 –– flagelinflagelinTLR 9 TLR 9 –– bakteriální DNAbakteriální DNATLR4 a sepse TLR4 a sepse –– neutralizace neutralizace antianti --TLR TLR protilátek chrání p řed letální protilátek chrání p řed letální endotoxémiíendotoxémií ale ne p řed septickým ale ne p řed septickým šokem ! šokem ! Rogers etRogers et alal : B: B --1506, IACC 1506, IACC 2000320003
NODsNODs
Rodina Rodina cytosolickýchcytosolických protein ůprotein ůHomologie s rostlinnými geny které jsou Homologie s rostlinnými geny které jsou odpov ědné za resistenci v ůči odpov ědné za resistenci v ůči patogen ůmpatogen ům24 NOD genů bylo identifikováno v lidském 24 NOD genů bylo identifikováno v lidském genomugenomuNOD2 varianty NOD2 varianty –– deficientnídeficientní v v kappaBkappaBaktivaciaktivaciNOD2 exprese je zvyšována NOD2 exprese je zvyšována prozán ětlivýmiprozán ětlivýmicytokiny cytokiny
Faktory ovliv ňující pr ůběh infekceFaktory ovliv ňující pr ůběh infekce
Mikroorganismus Mikroorganismus –– rozdílná virulence, rozdílná virulence, produkce produkce exotoxin ůexotoxin ů, množství, místo infekce , množství, místo infekce Makroorganismus Makroorganismus –– komorbiditakomorbidita , , highhigh x x lowlowresponderresponder , věk, pohlaví.., věk, pohlaví..Genetické predispozice Genetické predispozice ChinnaiyanChinnaiyan etet alal : : AmAm J J PatholPathol 2001; 159: 2001; 159: 11991199--1209 (individuálnost a výlu čnost orgán ů 1209 (individuálnost a výlu čnost orgán ů ve vztahu ke genové expresi!!)ve vztahu ke genové expresi!!)
SEPSE=IMUNODEFICIENCESEPSE=IMUNODEFICIENCE
Snížení produkce Snížení produkce AgAg specifických specifických AbAb
Snížená funkčnost Snížená funkčnost AgAg presentujících presentujících buněk (HLAbuněk (HLA--DR/CD14)DR/CD14)
Snížení produkce Gama interferonuSnížení produkce Gama interferonu
KompartmentalizaceKompartmentalizace zánětlivé odpovědizánětlivé odpovědi
Koncentrační gradienty pro a Koncentrační gradienty pro a protizánětlivých protizánětlivých cytokinůcytokinů (lokalizace, (lokalizace, systémovost infekce)systémovost infekce)
Patogeneze sepsePatogeneze sepse
Sepse jako porucha regulace Sepse jako porucha regulace imunologických mechanism ůimunologických mechanism ů
Sepse jako sekundární Sepse jako sekundární imunodeficienceimunodeficiencePřesmyk Th1 do Th2 odpov ědiPřesmyk Th1 do Th2 odpov ědiZvýšená Zvýšená apoptózaapoptóza imunokompetentníchimunokompetentníchbuněk a jejich buněk a jejich imunosupresivníimunosupresivní efekt efekt Snížená exprese MHC II.t řídy a Snížená exprese MHC II.t řídy a kostimula čníchkostimula čních molekulmolekulBeutlerBeutler (Trauma,(Trauma, SepsisSepsis ,,InflammationInflammation 2004, 2004, „By „By definitiondefinition , , sepsissepsis reflectsreflects failurefailure ofofimmuneimmune response“)response“)
Patogeneze sepse = zán ět !!!Patogeneze sepse = zán ět !!!
Zánět Zánět –– propojení vrozené(propojení vrozené( innateinnate ) a ) a získané (adaptivní) imunityzískané (adaptivní) imunityKoncepce Koncepce hyperzán ětlivéhyperzán ětlivé odpov ědiodpov ědiKoncepce Koncepce imunoparalýzyimunoparalýzyNatureNature ImmunologyImmunology : : DecemberDecember2005,(2005,(DampeningDampening inflammationinflammation …..)…..)
Regulace zán ětlivé odpov ědiRegulace zán ětlivé odpov ědi
Teorie Teorie hyperzán ětlivéhyperzán ětlivé odpov ědi odpov ědi CARSCARSSoučasné poznatky sv ědčí pro úlohu obou Současné poznatky sv ědčí pro úlohu obou jako sou části systémové zán ětlivé odpov ědi jako sou části systémové zán ětlivé odpov ědi Obě se vyskytují již v časných fázích sepseObě se vyskytují již v časných fázích sepse((ToftToft etet alal : Acta : Acta AnaesthesiolAnaesthesiol ScandScand2002,46:4052002,46:405--410410; ; TschaikowskyTschaikowsky et al: et al: CritCritCare Med 2002;30:1015Care Med 2002;30:1015 --10231023
Prognostické faktoryPrognostické faktory
SlotmanSlotman : : CritCrit . Care 2002,30:1035. Care 2002,30:1035 --1045, 1045, SMART SMART –– TheThe SystemicSystemic MediatorMediator AssociatedAssociatedResponse TestResponse TestPredikce orgánového selhání u severe Predikce orgánového selhání u severe sepsissepsisandand septicseptic shockshock --ILIL--6,IL6,IL--8,G8,G--CSFCSFExprese HLAExprese HLA --DR DR –– AmAm J J RespirRespir CritCrit Care Care Med 2004,169, 1144Med 2004,169, 1144--11511151
ImunomodulaceImunomodulace na ICU?? na ICU?? –– ano denn ě !!ano denn ě !!
ATB ATB GlukokortikosteroidyGlukokortikosteroidyAnalgetika, intravenózní anestetikaAnalgetika, intravenózní anestetikaOpiáty, barbituráty, Opiáty, barbituráty, benzodiazepinybenzodiazepinyHypertonické roztokyHypertonické roztokyKrevní derivátyKrevní derivátyAdrenergikaAdrenergika
Důvody rozdílu ú činnosti Důvody rozdílu ú činnosti imunomodula čníimunomodula ční terapie v experimentu a terapie v experimentu a
klinických studiíchklinických studiích
Nesoum ěřitelnost experimentálního modelu Nesoum ěřitelnost experimentálního modelu sepse a sepse v klinické praxi (sepse a sepse v klinické praxi ( NasrawayNasrawayChestChest 2003, 123:451S2003, 123:451S--459S)459S)Heterogennost lé čených soubor ů pacient ůHeterogennost lé čených soubor ů pacient ůŠpatný design studieŠpatný design studieŠpatný Špatný timingtiming terapieterapie
Koncepce protizán ětlivé lé čbyKoncepce protizán ětlivé lé čby
MoAbMoAb –– mediátorymediátory –– TNFTNF--αα, IL, IL--1ra, 1ra, endotoxinendotoxinGlukokortikosteroidyGlukokortikosteroidyIVIGIVIGrhrh APCAPCEliminaElimina ččnníí metodymetodyOvlivnOvlivn ěěnníí produkci produkci medimedi áátortor ůů na na úúrovni rovni genovgenov éé expreseexprese
Rizika protizánětlivé terapieRizika protizánětlivé terapie
EichackerEichacker PQ PQ etet alal : : AmAm .J..J.RespirRespir ..CritCrit .Care .Care Med 2002, 166:Med 2002, 166: 11971197--12051205ProtiProti zánětlivá terapie zánětlivá terapie –– antianti --TNF, TNF TNF, TNF solublesoluble receptorsreceptors , IL, IL--1ra,1ra,PAFraPAFra , , antiprostaglandinyantiprostaglandiny , , antibradykinantibradykinČím větší riziko smrti, tím lepší ú činek Čím větší riziko smrti, tím lepší ú činek protizán ětlivé terapie , čím menší riziko, tím protizán ětlivé terapie , čím menší riziko, tím menší nebo škodlivý ú činekmenší nebo škodlivý ú činek
Terapie zam ěřená na Terapie zam ěřená na mediátorymediátory sepse sepse ((MarshallMarshall : : NatureNature RevRev 2003, 2: 3912003, 2: 391-- 405)405)
Škodlivý efekt:Škodlivý efekt:TNF R p 75TNF R p 75inhibice NO inhibice NO LL--NN--monomethylmonomethyl argininearginineBenefitBenefit ::Neutralizace Neutralizace endotoxinuendotoxinu s polyvalentním s polyvalentním antianti --sérem nebo sérem nebo MoAbMoAb HAHA--1A1ANeutralizace Neutralizace endotoxinuendotoxinu s s rekombinantnímrekombinantním BPI(redukce BPI(redukce morbidity)morbidity)Neutralizace TNF Neutralizace TNF MoAbMoAbOdstran ění PAF pomocí Odstran ění PAF pomocí rPAFrPAF acetylhydrolasyacetylhydrolasyRhRh ACPACPKortikosteroidy ve farmakologické dávce Kortikosteroidy ve farmakologické dávce
Terapie zam ěřená na Terapie zam ěřená na mediátorymediátory sepse sepse ((MarshallMarshall : : NatureNature RevRev 2003, 2: 3912003, 2: 391--405)405)
„„neurčitý nebo žádný efekt“neurčitý nebo žádný efekt“-- Neutralizace Neutralizace endotoxinuendotoxinu pomocí pomocí MOAbMOAb-- Inhibice TNF Inhibice TNF MoAbMoAb nebo nebo solubilnímsolubilním receptorem p55receptorem p55-- Inhibice PAR receptorovým antagonistouInhibice PAR receptorovým antagonistou-- Inhibice Inhibice bradykininubradykininu-- Použití Použití pentoxifyllinupentoxifyllinu-- AntitrombinAntitrombin III nebo TF inhibitoremIII nebo TF inhibitorem
Indikace imunologických Indikace imunologických vyšet řenívyšet ření
BiochemieBiochemieImunologická vyšet řeníImunologická vyšet řeníMikrobiologická vyšet řeníMikrobiologická vyšet řeníEndokrinologieEndokrinologieZobrazovací metodyZobrazovací metody
DiagnostikaDiagnostika
Zánět Zánět –– přítomen x nep řítomenpřítomen x nep řítomenZánět Zánět –– je infek ční x je neinfek čníje infek ční x je neinfek čníStav imunologické Stav imunologické surveillancesurveillanceZánět Zánět –– je autoimunitní x není je autoimunitní x není autoimunitníautoimunitní
Diagnostika Diagnostika -- biochemiebiochemie
Zánět infek ční x neinfek čníZánět infek ční x neinfek čníFW,CRP, KO, základní biochemie FW,CRP, KO, základní biochemie -- …….…….
Diagnostika Diagnostika -- imunologieimunologie
HumorálníHumorálníBuňkami zprost ředkovaná Buňkami zprost ředkovaná –– flowflowcytometrycytometryAutoprotilátkyAutoprotilátky
Diagnostika Diagnostika -- mikrobiologiemikrobiologie
Kultivace, hemokultury Kultivace, hemokultury PCRPCRCitlivost k ATBCitlivost k ATB
Diagnostika Diagnostika –– molekulární molekulární diagnostikadiagnostika
PCR PCR –– detekce cizího detekce cizího genomugenomucytogenetikacytogenetikaHematoonkologieHematoonkologie , onkologie, onkologie
Diagnostika Diagnostika –– zobrazovací zobrazovací metodymetody
AngiografieAngiografiePET/CTPET/CTMRMR
PCTPCT
PrekursorPrekursor calcitoninucalcitoninuCalcitoninCalcitonin –– tyroidálnítyroidální hormon hormon Mikrobiální infekce Mikrobiální infekce -- zvyšuje CLACzvyšuje CLAC --I I genovou expresi a uvoln ění PCT z genovou expresi a uvoln ění PCT z parenchymatózních orgán ů (játra, plíce, parenchymatózních orgán ů (játra, plíce, ledviny, ledviny, adipocytyadipocyty , svaly), svaly)Leukocyty Leukocyty -- nene
PCT u bakteriální infekce (sepse)PCT u bakteriální infekce (sepse)
Vztah k mortalitě pacientů ( Vztah k mortalitě pacientů ( MullerMuller etet alal: : CritCrit Care Med 2000, 28: 977Care Med 2000, 28: 977--983983
PCT PCT –– způsoby m ěřenízpůsoby m ěření
Chemiluminiscence Chemiluminiscence –– LUMITestLUMITestB.R.A.H.M.S. (detek ční limit 0,3B.R.A.H.M.S. (detek ční limit 0,3 --0,50,5uug/Lg/LKryptorKryptor (PCT Brahms) snížení (PCT Brahms) snížení detekčního limitu na 0,06detekčního limitu na 0,06 uug/Lg/LDolní hranice referen čního rozmezí Dolní hranice referen čního rozmezí 0,5ng/L0,5ng/L
Diferenciální diagnostika infek ční a Diferenciální diagnostika infek ční a neinfek ční etiologie aneinfek ční etiologie a vztahvztah parametrparametr ů k ů k
prognóze pacientaprognóze pacienta(Průcha (Průcha etet alal : Vnit řní léka řství 2003, 49: 541: Vnit řní léka řství 2003, 49: 541 --
548548
PCTPCTILIL--66CC--reaktivní proteinreaktivní proteinLipopolysacharidLipopolysacharid vázající proteinvázající protein
PCT PCT -- první vyšet řeníprvní vyšet ření
2,98
71,3
9.1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
SIRS SEPSE S.ŠOK
ng
/ml
* < 0.05
**** 0.001
IL6 IL6 -- první vyšet řeníprvní vyšet ření
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
pg
/ml
SIRS SEPSE S.ŠOK
n.s.
* p< 0.05
*
CRP CRP -- první vyšet řeníprvní vyšet ření
020406080
100120140160180200
mg
/l
SIRS SEPSE S.ŠOK
n.s.
*
* < 0.05
DiagnózaDiagnóza
lineární regreselineární regresezávislá prom ěnnázávislá prom ěnná -- diagnóza (infekce x diagnóza (infekce x nonnoninfekce)infekce)testován efekt PCT, CRP, IL6testován efekt PCT, CRP, IL6Výsledek: jediným Výsledek: jediným prediktoremprediktorem diagnózy je diagnózy je PCTPCT a tento vztah není modifikován žádným a tento vztah není modifikován žádným z ostatních testovaných faktor ů z ostatních testovaných faktor ů
vztah se neliší p ři vylou čení sériívztah se neliší p ři vylou čení sérií
PATIENTS PATIENTS –– PCTPCTSIRS, SIRS, sepsissepsis , , septicseptic shockshock
123 123 patientspatients fromfrom ICUICUinvolvinginvolving criteriacriteria ofof ConsensusConsensusConference Conference 1991 for SIRS, 1991 for SIRS, sepsissepsis andand septicseptic shockshockgroupsgroups 11--4(4(locallocal infectioninfection , SIRS, , SIRS, sepsissepsisandand septicseptic shockshock ))
PCT
0
10
20
30
40
50
60
70
Lokal.inf. SIRS Sepse Septický šok
PCT ng/ml
n.s.
**
****
**
PCT levels in groups of patients 1-4
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
0,00 1,00 2,00 3,00
ACCP
PC
T
The correlation of PCT to the diagnosis ***n = 407 r = 0,8249 p <<<< 0.001
PCT 1. - 3. den
0
5
1015
20
25
30
3540
45
50
1.den 2.den 3.den
ng/ml
Přeživší p<0,05
Nepřeživšín.s.
*
PCT levels in patients with septick shockMean levels 1-3. day, surv.vs.nonsurv.
ROC - PCT pro inf. SIRS/all
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 20 40 60 80 100
100-Specificita
Se
nzi
tivita
>3ng/ml SE=89,5SP=96,8
Predictive concentration of PCT for dg. sepsis
Area under the ROC = 0,86
PCT A TRANSPLANTACEPCT A TRANSPLANTACE
36 pacient ů pro 36 pacient ů pro TxTx jater, 15 pacient ů po jater, 15 pacient ů po současné současné TxTx ledvin a pankreatu, a 5 ledvin a pankreatu, a 5 pacient ů po pacient ů po TxTx slinivky slinivky Různý typ Různý typ imunosupreseimunosupreseS a bez ATGS a bez ATG
Patients afte r live r trans plantation
010203040506070
before generalanesthes ia
4 hour afterg raft
reperfus ion
8 hour afterg raft
reperfus ion
1stpostoperative
day
2ndpostoperative
day
3rdpostoperative
day
4thpostoperative
day
PC
T (
ng
/ml)
ATG+ (n=20) ATG- (n=16)
Patients after liver trans plantation with ATG adminis tration (n=20)
0
100
200
300
be
fore
ge
ne
ral
an
es
the
sia
4 h
ou
r a
fte
rg
raft
rep
erf
us
ion
8 h
ou
r a
fte
rg
raft
rep
erf
us
ion
1s
tp
os
top
era
tive
da
y
2n
dp
os
top
era
tive
da
y
3rd
po
sto
pe
rative
da
y
4th
po
sto
pe
rative
da
y
PC
T (
ng
/ml)
Patients afte r liver trans plantation without ATG adminis tration (n=16)
0
25
50
be
fore
ge
ne
ral
an
es
the
sia
4 h
ou
r a
fte
rg
raft
rep
erf
us
ion
8 h
ou
r a
fte
rg
raft
rep
erf
us
ion
1s
tp
os
top
era
tive
da
y
2n
dp
os
top
era
tive
da
y
3rd
po
sto
pe
rati
ve
da
y
4th
po
sto
pe
rati
ve
da
y
PC
T (
ng
/ml)
Patients afte r pancreas trans plantation without ATG adminis tration (n=5)
0
5
10
before generalanestes ia
after g raftreperfus ion
1st postoperativeday
2nd postoperativeday
3rd postoperativeday
4th postoperativeday
PC
T (
ng
/ml)
Patients afte r s imultaneous kidney and pancreas trans plantation with ATG
adminis tration (n=15)
0
50
100
150
200
250
be
fore
ge
ne
ral
an
es
the
sia
1s
tp
os
top
era
tive
da
y
3rd
po
sto
pe
rati
ve
da
y
PC
T (
ng
/ml)
PCT a bakteriální zán ětPCT a bakteriální zán ět
Nutné m ěřit opakovan ě Nutné m ěřit opakovan ě –– dynamika je dynamika je nejdůležit ějšínejdůležit ějšíClinClin ..InfectInfect .Dis 2004:,39:206.Dis 2004:,39:206 --217 (PCT 217 (PCT pooledpooled sensitivity 88% (95% CI 80sensitivity 88% (95% CI 80 --93%, 93%, CRP 75% (95% CI 62CRP 75% (95% CI 62--84%)84%)PooledPooled specificityspecificity PCT PCT –– 92%, pro CRP 92%, pro CRP 86%86%
PCTPCT
Jeho produkce není ovlivněna podáváním Jeho produkce není ovlivněna podáváním systémových kortikosteroidůsystémových kortikosteroidů
PCT a „falešná pozitivita“PCT a „falešná pozitivita“
OperaceOperaceNovorozenci(fyziologicky)Novorozenci(fyziologicky)ARDSARDSPopáleninyPopáleninyRejekceRejekce štěpuštěpu………………
PCT a falešná negativitaPCT a falešná negativita
Časná fáze infekceČasná fáze infekceLokalizovaná infekce (abscesy)Lokalizovaná infekce (abscesy)Subakutní endokarditidaSubakutní endokarditida
PCT AND CRPPCT AND CRP
CRP a PCTCRP a PCT04/2006 04/2006 –– více než 1000 pracívíce než 1000 pracíClinClin ..InfectInfect .Dis 2004:39:206.Dis 2004:39:206 --217 (PCT 217 (PCT pooledpooled sensitivity 88% (95% CI 80sensitivity 88% (95% CI 80 --93%, 93%, CRP 75% (95% CI 62CRP 75% (95% CI 62--84%)84%)PooledPooled specificityspecificity PCT PCT –– 92%,for CRP 92%,for CRP 86%86%
PCT PCT -- ZÁVĚRYZÁVĚRY
V současné dob ě nejsensitivn ější a V současné dob ě nejsensitivn ější a nejvíce specifický parametr pro nejvíce specifický parametr pro systémový zán ět bakteriálního p ůvodusystémový zán ět bakteriálního p ůvoduVýhodný zejména u pacient ů na Výhodný zejména u pacient ů na imunosupresivníimunosupresivní terapiiterapiiU pacient ů po transplantaci je jeho U pacient ů po transplantaci je jeho koncentrace závislá na použité koncentrace závislá na použité imunosupresiimunosupresi
PCTPCT
Kamínek do mozaiky při diagnostice sepseKamínek do mozaiky při diagnostice sepse
CYTOKINYCYTOKINY
ILIL--6, IL6, IL--8, IL8, IL--10, IL10, IL--1212LekkouLekkou A A etet alal : : ClinClin . . DiagDiag LabLab ImmunologyImmunology2004, 1612004, 161--167 167 –– CytokineCytokine productionproduction andandmonocytemonocyte HLAHLA --DR DR expressionexpression as as predictorspredictorsofof outcomeoutcome for for patientspatients withwith communitycommunity ––acquiredacquired severe severe infectionsinfectionsOberholzerOberholzer A A etet alal: : ShockShock 2005, 23: 4882005, 23: 488--493 493 --Plasma Plasma cytokinecytokine measurementsmeasurements augment augment prognosticprognostic scorescore as as indicatorsindicators ofof outcomeoutcome ofofpatientspatients withwith severe severe sepsissepsis
NATRIURETICKÉ PEPTIDYNATRIURETICKÉ PEPTIDY
WitthautWitthaut R R etet alal : : IntensiveIntensive Care Med.Care Med. 2003 2003 16961696--1702, Plasma 1702, Plasma atrialatrial natriureticnatriuretic peptide peptide andand brainbrain natriureticnatriuretic peptide are peptide are increasedincreased in in septicseptic shockshock : : impactimpact ofof interleukininterleukin --6 6 andandsepsissepsis --associatedassociated leftleft ventricularventriculardysfunctiondysfunction ..MorgenthalerMorgenthaler NG NG etet alal ::CriticalCritical Care 2005, Care 2005, 9:R379:R37--R45R45 doidoi :10.1186/cc3015 Pro:10.1186/cc3015 Pro --atrialatrialnatriureticnatriuretic peptide peptide isis a a prognosticprognostic markermarker in in sepsissepsis , , similarsimilar to to thethe APACHE II APACHE II scorescore : : ananobservationalobservational studystudy
MIKROBIOLOGIEMIKROBIOLOGIETheThe presence presence ofof pathogenpathogen in in biologicalbiologicalsamplesample ((bloodblood , CSF, urine), CSF, urine)TheThe presence presence ofof pathogenpathogen ´s DNA in ´s DNA in biologicalbiological samplesample (PCR (PCR realreal timetime ))DiagnosticsDiagnostics for for anan individualindividual pathogenpathogen ––herpes herpes virusesviruses , MRSA,…., MRSA,….DiagnosticsDiagnostics simultaneouslysimultaneously for more for more pathogenpathogen ´s DNA (´s DNA ( SeptiFastSeptiFast ))
BIOMARKERY BIOMARKERY -- RECEPTORYRECEPTORY
HLAHLA --DR/ CD14DR/ CD14TREMTREM--11CD64/45CD64/45
HLAHLA --DR/CD14DR/CD14
LekkouLekkou A A etet alal : : ClinClin DiagDiag LabLabImmunologyImmunology 2004, 1612004, 161--167167MonocyteMonocyte HLAHLA --DR DR expression isexpression is ananearlyearly andand constantconstant predictivepredictive markermarkerfor for survivalsurvival in severe in severe sepsissepsisAngele MK, Angele MK, FaistFaist E: E: ClinicalClinical reviewreview : : ImmunodepressionImmunodepression in in thethe surgicalsurgicalpatientpatient andand increasedincreased susceptibilitysusceptibility to to infectioninfection . . CritCrit Care 2002, 6:298Care 2002, 6:298 --305305
CD64/CD45CD64/CD45
Vysoce afinitní Vysoce afinitní iimunoglobulinmunoglobulin ovýový FcFcγγ receptorreceptorCD64 expresCD64 expres ee je nízkáje nízká u zdravých a zvyšuje se u u zdravých a zvyšuje se u bakteriálních zán ětů bakteriálních zán ětů –– „„ relatedrelated cytokinecytokine ““ (IFN(IFN--αα, , ILIL--12, G12, G--CSF)CSF)CD64 CD64 „„ upregulaupregula cece““ nenahrazuje vyšet ření jako nenahrazuje vyšet ření jako počet počet leuleu , CRP, ale poskytuje kvalitativn ě jinou , CRP, ale poskytuje kvalitativn ě jinou informaciinformaci
CD64/45CD64/45
IsIs not not falselyfalsely elevatedelevated in in myeloidmyeloid leukemialeukemia , , myelodysplasticmyelodysplastic syndrome, syndrome, pregnancypregnancy , , megaloblasticmegaloblastic anemia anemia oror steroid steroid therapytherapyPatientsPatients ofof allall agesages andand immunosuppressedimmunosuppressedconditionsconditions are are capablecapable ofof CD64 CD64 upregulationupregulation
DavisDavis BH: Expert BH: Expert RevRev Mol Mol DiagnDiagn2005, 5: 1932005, 5: 193--207207
Infection detection St.lab.tests CD64/CD45
Sensitivity 47.6% 90,5%
Specificity 92.6% 96.6%
Positive pred.value 83.3% 95%
Neg.pred.value 69.4% 92.9%
Likelihood ratio 6.43 24.46
TREMTREM--11
TriggeringTriggering receptor receptor expressedexpressed by by myeloidmyeloid cellscellsFamilyFamily receptorsreceptors expressedexpressed by by myeloidmyeloidcellscells are are encodedencoded by a gene cluster on by a gene cluster on humanhuman chromosome 6chromosome 6TREM 1 TREM 1 isis associatedassociated withwith thethe DAP12 DAP12 adaptor adaptor andand amplifiesamplifies granulocyticgranulocytic andandmonocyticmonocytic inflammatoryinflammatory responsesresponsesduringduring bacterialbacterial andand fungalfungal infectionsinfections
TREMTREM--11
BlockingBlocking TREMTREM--1 1 functionfunction reducesreducesmortality in mortality in experimentalexperimental modelsmodels ofofsepsissepsisGibotGibot s s etet alal : : IntensiveIntensive Care Med 2005, Care Med 2005, 594594--597. TREM597. TREM--1 1 expressionexpression on on monocytesmonocytes maymay proveprove usefuluseful in in allowingallowing thethe followfollow --upup ofof septicsepticpatientspatients duringduring thethe coursecourse ofof thethediseasedisease
TREMTREM--11
RicheldiRicheldi L L etet alal : Eur.: Eur. RespirRespir .J 2004, 24: 247.J 2004, 24: 247 --250 Role TREM250 Role TREM --1 in 1 in thethe diagnosisdiagnosis ofof lunglunginfectionsinfectionsRoldanRoldan NG NG etet alal : : WorldWorld GastroenterolGastroenterol 2005, 2005, 74737473--7479 TREM7479 TREM--1 on 1 on myeloidmyeloid cellscells andandhistocompatibilityhistocompatibility complexcomplex moleculesmolecules in in sepsissepsis andand major major abdominalabdominal surgerysurgery ..
LABORATORY MONITORINGLABORATORY MONITORINGHLAHLA --DR/CD14, CD64/45, PCT,CRP, ILDR/CD14, CD64/45, PCT,CRP, IL--6, IL6, IL--10, 10,
LBP LBP
62.8165.1CRP mg/L
0.514.59PCT ng/ml
411SOFA
10,523APACHE II
6163Age (years)
17/1329/20Gender M/F
3049No of patients
ControlsSepsis
QuantiBriteQuantiBrite
Most Most accurateaccurate methodmethod for for thethe quantitativequantitativemeasurementmeasurement ofof expressionexpression ofof moleculesmolecules on on thethe surfacesurface ofof cellscellsQuantiBriteQuantiBrite for CD 64 for CD 64 andand HLAHLA --DR on DR on monocytesmonocytes
Fig. 1. The level of monocyte HLA-DR expression and granulocyteCD64 expression using QuantiBRITE method in SIRS gro up and sepsis group. Medians in ABC units (antibodies bound p er cell).
05000
10000150002000025000300003500040000
AB
C
HLA-DR CD64
SIRS
Seps is
P < 0.0001
P < 0.0001
The level of The level of monocytemonocyte HLAHLA --DR expression and DR expression and granulocytegranulocyte CD64 expression using CD64 expression using QuantiBRITEQuantiBRITE , in , in
SIRSSIRS grougrou p p and in sepsis groupand in sepsis group
611 - 23 5165 3425 191CD64/granulo
2 942 - 32 4526 11311 384HLA-DR/mono
Sepsis (n=49)
476 - 1 548305969CD64/granulo
19 037 - 54 4358 77936 819HLA-DR/mono
SIRS (n=30)
min-maxSDmean
QuantiBRITE (ABC)
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000
CD64/granulo (ABC)
HL
A-D
R/m
ono
(A
BC
)
sepsis SIRS
CorrelationCorrelation ofof CD64/ CD45CD64/ CD45
WithWith PCT PCT -- rhorho=0=0..438, p=0438, p=0..002002
WithWith ILIL--6 6 -- rhorho=0=0..456, p=0456, p=0..001001
WithWith LBP LBP -- rhorho=0=0..446, p=0446, p=0..002 002
WithWith ILIL--10 10 -- rhorho=0=0..422, p=0422, p=0..003003
MONITOROVÁNÍ ZÁNĚTUMONITOROVÁNÍ ZÁNĚTU
Diagnostika p ředstavuje potencionální Diagnostika p ředstavuje potencionální východisko pro terapii sepsevýchodisko pro terapii sepse
Metodologie Metodologie –– PCR PCR realreal timetime
Diagnostika extraDiagnostika extra --humánního humánního genomugenomuDetekce virové a bakteriální Detekce virové a bakteriální DNA(DNA(herpetickéherpetické viry viry ––CMV, HSV, VZV, CMV, HSV, VZV, MRSA, MRSA, SEPTIFastSEPTIFast ))Časová dostupnost Časová dostupnost –– 6 hodin6 hodin
Pathogen Lysis &DNA Extraction
Sample preparation
Sample Blood(3 ml)
SeptiSeptiFastFast -- Kit ConceptKit Concept
Gram (-)• Detection und Identification
of most important gram negative bacteria
Gram (+)• Detection und Identification
of most important gram positive bacteria
Fungi• Candida
& Aspergillus fumigatus
PCRAnalysis
Less than 6 hrs time to result (start sample prep ���� report)
SeptiSeptiFastFast TestTestDetection and Identification Detection and Identification
of speciesof species
�� Detection of the 25 most important pathogens Detection of the 25 most important pathogens known to cause sepsisknown to cause sepsis
�� Identification in 20 groups relevant for decision Identification in 20 groups relevant for decision makingmaking
Infekce a genetikaInfekce a genetika
Rozdíly u hostiteleRozdíly u hostitele -- WhitneyWhitney etet alal : : ProcProc NatlNatlAcadAcad SciSci USA 2003, 100: 1896USA 2003, 100: 1896 --901(věk, 901(věk, pohlaví, čas odb ěru a proporce bun ěk v KO x pohlaví, čas odb ěru a proporce bun ěk v KO x leukémie a sepse)leukémie a sepse)HuangHuang etet alal : prvotní exprese (18 hodin) u : prvotní exprese (18 hodin) u dendritických bun ěk (166 genů) byla stejná u dendritických bun ěk (166 genů) byla stejná u různých p ůvodc ů různých p ůvodc ů –– E.E.colicoli , , InfluenzaInfluenza , , C.C.albicansalbicans x časov ě pozd ější genová exprese x časov ě pozd ější genová exprese rozdílná u t ěchto infekcí rozdílná u t ěchto infekcí –– jedine čnéjedine čné
Hypotéza I (diagnostická)Hypotéza I (diagnostická)
Existuje „specifická“ exprese gen ů Existuje „specifická“ exprese gen ů spojených se zán ětem pro septické spojených se zán ětem pro septické pacientypacientyJejí diagnostika nám pom ůže tyto Její diagnostika nám pom ůže tyto pacienty najít a rozlišit od pacient ů se pacienty najít a rozlišit od pacient ů se zánětlivou odpov ědí neinfek ční zánětlivou odpov ědí neinfek ční etiologieetiologie
Hypotéza II (terapeutická)Hypotéza II (terapeutická)
Dokážeme rozlišit typ pacienta Dokážeme rozlišit typ pacienta –– highhigh a a lowlowresponderarespondera v zánětlivé odpov ědiv zánětlivé odpov ědiDokážeme rozlišit fázi imunitní odpov ědi Dokážeme rozlišit fázi imunitní odpov ědi imunosupresivníimunosupresivní nebo nebo imunomodula ční imunomodula ční Tato diferenciace nám umožní cílenou Tato diferenciace nám umožní cílenou imunomodula čníimunomodula ční léčbu na n ěkolika úrovníchléčbu na n ěkolika úrovníchPruchaPrucha etet alal : : ShockShock 2004, 22:292004, 22:29--3434
Genetické polymorfismy Genetické polymorfismy cytokin ůcytokin ů a a jejich receptor ůjejich receptor ů
PruchaPrucha M, M, MatoškaMatoška V: Anesteziologie a V: Anesteziologie a intenzivní medicína 2005intenzivní medicína 2005 ; 4; 4--203203--210210
ExpressionExpression profilingprofiling
PruchaPrucha etet alal : : ShockShock 2004, 22: 292004, 22: 29--3333
ResultsResults : : SeSelectionlection of 131 genesof 131 genes
severityonly (131
genes)
severityand centre(50 genes)
severityinteraction(3 genes)
all (3genes)
centre only(1154genes)
interaction(73 genes)
centreinteraction(32 genes)
no signif.(3971genes)
trans
form
ed in
tens
ity
ICU controls Prague (8)ICU controls, Jena (18)sev. sepsis Prague (19)sev. sepsis Jena (31)
(IGKC)
(CCR2.1) (AA398902) (AA449481) (HEM1) (INHBB)
(IL20RA)
(CRP)
ZÁVĚRYZÁVĚRY
Laboratorní diagnostika sepse je mozaikou Laboratorní diagnostika sepse je mozaikou svou stavbousvou stavbouNeexistuje a z řejmě se nenajde Neexistuje a z řejmě se nenajde markermarker se se 100% sensitivitou a 100% sensitivitou a specificitouspecificitou
ZÁVĚRYZÁVĚRY
Je nezbytné zlepšit diagnostiku, abychom Je nezbytné zlepšit diagnostiku, abychom zlepšili „zlepšili „ outcomeoutcome “ nemocných“ nemocnýchMusíme monitorovat „imunologickou Musíme monitorovat „imunologickou surveillancesurveillance „ u t ěchto nemocných„ u t ěchto nemocnýchMusíme monitorovat pro a protizán ětlivou Musíme monitorovat pro a protizán ětlivou aktivitu u t ěchto nemocnýchaktivitu u t ěchto nemocnýchV budoucnu dokázat „zm ěřit“ genetické V budoucnu dokázat „zm ěřit“ genetické predispozice individuálního pacienta ve predispozice individuálního pacienta ve smyslu intenzity zán ětlivé odpov ědismyslu intenzity zán ětlivé odpov ědi
ZÁVĚRYZÁVĚRY
Lepší diagnostika umožní Lepší diagnostika umožní „„ personalizedpersonalized -- tailoredtailored “ terapii t ěchto “ terapii t ěchto nemocnýchnemocných
Panel v NNH Panel v NNH -- imunologieimunologie
IgGIgG, , IgMIgM, , IgAIgA
C3,C4 složka komplementuC3,C4 složka komplementu
PCTPCT
Exprese HLAExprese HLA--DR/CD14, CD64/45DR/CD14, CD64/45
ILIL--6,IL6,IL--1010
Produkce TNF po stimulaci LPSProdukce TNF po stimulaci LPS
Recommended
