Laboratorní diagnostika ve vnitřním lékařství: Markery zánětu a sepse

Reportáž ze sympozia Roche, Diagnostics Division, na XXXI. kongresu České internistické společnosti

MUDr. Tereza Rádl

Léčba infekčních onemocnění v 21. století přináší celou řadu výzev. Na jednu stranu se kvalita zdravotní péče neustále zlepšuje, na druhou stranu populace obecně stárne, v globalizovaném světě se patogeny šíří dosud nevídaným tempem, problémem jsou nozokomiální nákazy a dochází k selekci multirezistentních kmenů. To vše klade zvýšený tlak na včasnou a přesnou diagnostiku, při které se vedle klinického vyšetření a klasických mikrobiologických metod uplatňují také biomarkery.

„Včasná diagnostika je integrální součástí filozofie antibiotického stewardshipu, tedy souboru principů určených k racionálnímu použití a zachování účinnosti antibiotické terapie,“ uvedla na XXXI. kongresu České internistické společnosti ČLS JEP prim. MUDr. Václava Adámková, Ph.D., z pracoviště Klinické mikrobiologie a antibiotického centra 1. LF UK a VFN v Praze.

Antibiotický stewardship je ucelený soubor postupů, které vedou k užívání antibiotik (ATB) takovým způsobem, že léčba je udržitelná a účinná pro každého, kdo ji potřebuje. Současně je třeba se použití ATB v neindikovaných případech naopak vyvarovat, protože jenom tak lze zajistit jejich účinnost i v budoucnu. Bohužel postupy, které jsou v rozporu s těmito principy, způsobují prudký vzestup antibiotické rezistence. Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) se očekává, že v roce 2050 budou úmrtí na onemocnění způsobená rezistentními kmeny 8x častější než nyní a četností překonají dokonce úmrtí na nádorová onemocnění.

„Aby mohl antibiotický stewardship fungovat, musí být dodržován na všech úrovních – podílet se musí lékaři a další zdravotníci, pacienti, antibiotická střediska, ale také zemědělská výroba, farmaceutické firmy a vládní a nadnárodní struktury. Každé zbytečně nasazené nebo neadekvátně vybrané ATB přitom posiluje selekci rezistentních kmenů, kromě toho vystavuje pacienta riziku mykotické superinfekce a dalších komplikací, jako je klostridiová kolitida nebo narušení mikrobiomu s návaznými imunologickými důsledky,“ upozornila prim. Adámková.

Prim. Adámková připomněla, že rozpoznání skutečného infekčního onemocnění od jiných imunopatologických stavů nemusí být vždy jednoduché: „Klinické příznaky a koncentrace biomarkerů mohou imitovat infekci u řady autoimunitních nebo onkologických onemocnění a dalších stavů. Situaci komplikuje fakt, že tito pacienti jsou k infekcím náchylnější. Dostupné nástroje přitom nejsou neomezené a namístě je tak jejich pečlivá a komplexní interpretace. Integrovat je třeba informace ze zobrazovacích metod a laboratorních vyšetření a korelovat je s klinickým obrazem nemocného. Velmi užitečným nástrojem jsou mikrobiologické metody, které jsou ale v případě nutnosti kultivace časově náročné a u nemocných s podezřením na vážnou infekci nelze se zahájením terapie otálet do získání jejich výsledku. U pacientů s rozvíjející se sepsí nebo septickým šokem je tak zcela klíčové použití biomarkerů k odhadu možného původce, nebo alespoň objasnění pravděpodobné etiologie. V některých případech je namístě rovněž použití metody PCR a dalších testů.“

Své sdělení ilustrovala prim. Adámková kazuistikou mladé ženy, u níž se rozvinulo pátý den po dosud fyziologickém spontánním porodu zánětlivé onemocnění. V klinickém obraze dominovala bolestivá rezistence v oblasti hráze, bolesti kyčlí a dolních končetin, febrilie, tachykardie, tachypnoe, Kussmaulovo dýchání a hnisavá rána v kubitě po periferním žilním katetru.
Vstupní laboratorní vyšetření ukázalo CRP 440 mg/l, leukocyty 10,4, D-dimery 17 294 mg/l a prokalcitonin (PCT) 100 ug/l. Pro výraznou elevaci D-dimerů byla provedena CT-angiografie plicnice s negativním výsledkem.
„Pacientka měla zjevnou významnou elevaci zánětlivých markerů a klinické příznaky, které odpovídaly klinickému obrazu fulminantního infekčního onemocnění. Ačkoliv byly odebrány vzorky na mikrobiologické vyšetření, bylo jasné, že ATB terapie musí být zahájena neprodleně. Po konzultaci s ATB střediskem byla zvolena kombinace penicilinu a klindamycinu, která pokrývala pravděpodobné původce této původně měkkotkáňové sepse. Stav pacientky byl nicméně vážný a musela být přijata na oddělení ARO, kde se zpočátku zhoršila až do stavu septického šoku. Vzhledem ke vstupní vysoké koncentraci prokalcitoninu (PCT) tlačil místní personál na další eskalaci ATB léčby, a to i přes to, že v navržené kombinaci dostala pacientka zatím jen jednu dávku. Mezitím již vyšla pozitivní hemokultura na Streptococcus pyogenes (S. pyogenes) a ukázalo se tak, že navržená kombinace je dostatečná. Pacientka na ni rychle zareagovala a brzy se vrátila na standardní oddělení. To se odrazilo také v prudkém poklesu zánětlivých biomarkerů – již další den byly hodnoty PCT méně než poloviční, 43 ug/l, pokles o přibližně polovinu hodnoty pokračoval i v dalších dnech. Během týdne CRP kleslo na 140 mg/l a PCT na 1,3 ug/l,“ popisovala případ prim. Adámková.
„Snaze eskalovat ATB léčbu na základě vysoké hodnoty PCT se nedivím, podle dostupných prací takto robustně stoupá PCT zejména při urogenitálních infekcích a u gramnegativní etiologie. Mezi grampozitivními původci je ale právě S. pyogenes výjimkou, kdy infekce touto bakterií totiž vede k vzestupu PCT, který může být srovnatelný se vzestupem způsobeným gramnegativními tyčkami. To je o to důležitější, protože incidence infekcí S. pyogenes stoupá a bohužel i mortalita na ně. Právě v časném odhalení infekcí S. pyogenes by tak biomarker PCT mohl hrát zásadní roli,“ doplnila.

Jak používat biomarkery sepse v klinické praxi, vysvětlil prof. MUDr. Martin Matějovič, Ph.D., z 1. interní kliniky Lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Plzni.
„V podstatě všichni pacienti se závažnou infekcí vyvolávající sepsi a septický šok mají společné to, že toto onemocnění vede k deregulaci imunitní odpovědi organismu a následné těžké poruše orgánových funkcí. Na druhou stranu se jednotlivé typy infekcí od sebe zcela zásadně liší klinickým průběhem i profilem koncentrací biomarkerů. Biomarkery jsou proto účinným nástrojem pro odlišení jednotlivých etiologií a nastavení účinné léčby. Je třeba ale mít na paměti, že sepse jako taková je jen zastřešující pojem pro závažný průběh infekce, není to jednoznačně definovaný klinický stav, a z toho vyplývá, že nikdy nebude existovat nic jako jeden zlatý biomarker sepse. Vždy se jedná o komplexní problém, který je třeba posoudit individualizovaně na základě konkrétního průběhu u jednotlivých pacientů,“ upozornil.

Prof. Matějovič ve své přednášce doporučil postupovat při podezření na závažnou infekci ve třech krocích:
„(1) Prvním krokem je zhodnocení, zda se vůbec o infekci jedná. Některé stavy totiž mohou infekční onemocnění připomínat, jejich etiologie je ale odlišná a odlišná logicky bude i léčba. V některých případech to přitom vůbec nemusí být jednoduché, například po operačním zákroku mohou mít pacienti teplotu i elevaci zánětlivých parametrů i bez přítomnosti jakékoliv infekce. Zhodnotit je třeba nejen klinické příznaky a přítomnost potenciálního zdroje, ale také biomarkery a mikrobiologická vyšetření a v ideálním případě určit konkrétního původce.
(2) Dalším krokem po potvrzení infekce je zhodnocení její závažnosti. K tomu lze využít vedle již zmíněných klinických charakteristik také řadu skórovacích systémů, například QSOFA. Mezi varovné příznaky pro potenciálně závažný průběh patří přítomnost hypotenze nebo tachypnoe a alterace mentálního stavu.
(3) Třetím krokem je potom odhalení deregulované stresové odpovědi. Tu může vedle klinických znaků (kožní mramoráž, narušený kapilární návrat) provázet vysoká koncentrace laktátu. Laktát přitom není marker tkáňové hypoxie, jak se tvrdilo v minulosti, ale spíše senzitivní marker bioenergetického stresu buňky. Jeho zvyšující se koncentrace proto může předcházet klinicky viditelným změnám.“

Mezi rutinně stanovované biomarkery v intenzivní péči patří krevní obraz s diferenciálem, CRP, PCT a ferritin, některá pracoviště nabízejí také stanovení interleukinu-6 (IL-6). 

„Právě stanovení ferritinu přitom může být v intenzivní péči velmi užitečné. Hyperferritinemická sepse totiž představuje klinicky závažný fenotyp sepse, který často souvisí se syndromem aktivace makrofágů (MALS) a může na něj zabrat imunomodulační léčba. Koncentrace ferritinu samozřejmě není jediné diagnostické kritérium, spíše se jedná o vodítko, díky kterému se začne na MALS pomýšlet. Zároveň neexistuje žádná spolehlivá cut-off hodnota koncentrace ferritinu, při které je již MALS pravděpodobný. Zbystřit je nicméně nutné u pacientů s koncentrací nad 5 000 μg/l a zejména u těch, u nichž ferritin stoupá prudce mezi jednotlivými odběry,“ vysvětlil prof. Matějovič.

Také prof. Matějovič sdílel kazuistiku svého pacienta. Jednalo se o 59letého muže s konečným stádiem selhání ledvin, který měl zavedenou dočasnou kanylu pro dialyzační léčbu. Pacient byl přivezen se zimnicí, třesavkou, dušností, zmateností, hypotenzí a hypotermií. Úvodní odběry ukázaly leukocyty 17,1, CRP 180 mg/l a PCT vyšší než 100 μg/l. Bohužel žádný zdroj infekce nebyl identifikován, pacient měl normální skiagram hrudníku a analýzu moči a také na ultrazvuku nejevilo okolí dočasné kanyly žádné známky infekce.
„Ačkoliv nebyl žádný zdroj infekce identifikován, tak hodnota PCT v řádu stovek je již velmi varovná, a proto byla závažná infekce předpokládaná. A skutečně, v opakovaných hemokulturách již byla potvrzena katetrová sepse, která většinou bývá způsobená grampozitivními organismy. Vysoké hodnoty PCT ale ukazují na gramnegativní zdroj, výjimkou mohou být již zmíněné infekce S. pyogenes, u nichž ale bývá většinou zdroj zřejmý. Zde byla nicméně zdrojem infekce gramnegativní tyčka Aeromonas caviae, která katetr infikovala při porušování hygienického režimu pacientem (který se s katetrem koupal),“ řekl prof. Matějovič.

„Naopak příkladem patogenu, který způsobuje značné elevace CRP, ale jen omezené zvýšení PCT, je Legionella pneumophila. Při legionelové pneumonii by se tak mohlo stát, že se klinik nechá uklidnit nízkou hodnotou PCT a situaci podcení, ačkoliv je infekce potenciálně velmi závažná. Mezi další bakterie, které způsobují jen mírné nebo žádné zvýšení PCT, patří Chlamydia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Borrelia burgdorferi, plasmodia, mykobakterie nebo Pneumocystis jirovecii. Nízké PCT, které nekoreluje se závažností stavu, se může vyskytnout rovněž při infekčních endokarditidách nebo jiných lokalizovaných, tkáňově omezených infekcích,“ dodal.

Stanovení hodnot PCT může být užitečné také pro rozpoznání těch pacientů s virovou pneumonií (chřipkové, covidové nebo jiné etiologie), kteří mají zároveň bakteriální koinfekci a budou profitovat z podání antibiotik.

„Plošné nadužívání ATB u pacientů s virovou pneumonií v intenzivní péči zatěžuje nemocné a vede k selekci rezistentních kmenů. Na druhou stranu klinicky může být někdy obtížné vyloučit bakteriální koinfekci a role biomarkerů je zde nezastupitelná. Při velmi nízkých hodnotách PCT pod 0,1 μg/l je bakteriální koinfekce prakticky vyloučená, a to i přes přítomnost velmi vyjádřené pneumonie typu mléčných skel na zobrazovacích metodách, naopak při koncentracích PCT nad 1,0 μg/l jsou ATB doporučena s pozitivní prediktivní hodnotou 93 %.Jako cut-off hodnota pro podání ATB z důvodu pravděpodobné bakteriální koinfekce při virové pneumonii se v intenzivní péči uvádí hodnota PCT 0,25 μg/l. Vždy je ale nutné každého pacienta posuzovat individuálně,“ zamyslel se prof. Matějovič.

„Kromě vodítka pro zahájení terapie lze PCT použít také pro rozpoznání času, kdy jde léčbu bezpečně ukončit. Ta zpravidla nastává v okamžiku, kdy jeho koncentrace klesne o 80 % od nejvyšších hodnot a dostane se pod 0,5 μg/l. Výrazný pokles biomarkerů ale není spolehlivým nástrojem pro přerušení antibiotik u lokalizovaných, obtížně dostupných infekcí, jako je třeba infekční endokarditida,“ doplnil.

Mezi příčiny falešně negativních hodnot PCT patří náběr vzorku příliš brzy, imunosuprese, lokální nebo chronická infekce a atypická bakteriální infekce. Naopak falešně pozitivní výsledky se mohou objevit při renálním selhání, po zástavě srdce, při těžkém traumatu nebo popáleninách a při intoxikaci metamfetaminem nebo paracetamolem.

Nástrojem, který může pomoci odhalit fulminantně se rozvíjející infekci ještě před plným vyjádřením dalších laboratorních charakteristik, je IL-6. Také jeho užití ilustroval prof. Matějovič krátkou kazuistikou.

„Jednalo se o mladou ženu, která byla včera na diskotéce. Druhý den ji přivedla kamarádka pro opakované zvracení, bolesti břicha, končetin, zad a schvácenost. Úvodní laboratoř byla téměř normální (leukocyty 9,8, CRP 12 mg/l, PCT 0,1 ug/l) a nic nebylo zjevné ani na provedeném CT břicha. Ačkoliv se případ mohl jevit jako gastroenteritida, případně dietní chyba s konzumací alkoholu na diskotéce, přítomnému lékaři se nezdála silná bolest končetin a zad, která do klinického obrazu nezapadala. Byl proto nabrán IL-6 s velmi zvýšenou hodnotou 860 ng/l. A skutečně, pacientce byla později potvrzena meningokoková sepse, která by jí bez včasného zásahu mohla připravit o život. IL-6 není příkladem plošně stanovovaného biomarkeru, ale v takových případech, kdy klinický obraz není zcela jednoznačný a příznaky nastupují velmi rychle, může představovat velmi užitečný nástroj,“ dodal na závěr sympozia.