Ανοσολογική απόκριση του πολυτραυματία και μεταβολές στη σήψη

Abstract

The physiological response to infection of a host is a process designed to isolate and contain the invading bacterium. This is achieved by the activation and mobilisation of circulating and tissue macrophages and the production of pro-inflammatory and anti-inflammatory mediators. At the same time the repair process of damaged tissues is mobilised. A similar response is triggered in multi-injured patients where trauma-damaged tissues are the trigger mechanism for initiating the inflammatory response. The balance between pro-inflammatory and anti-inflammatory mediators is a decisive factor in the progression of the infection towards cure or deterioration. When the balance is disturbed in favour of the pro-inflammatory response then the infection becomes generalised and involves healthy tissues distant from the site of infection or injury. The timing in the transition of an inflammatory response (infection or trauma) from improvement to loss of immune balance and transition to sepsis is extremely important. Early intervention often determines the outcome as well. For early recognition of this transition, a measurable and reliable indicator of normal biological processes, pathological processes or responses to therapeutic interventions is needed. The ideal biomarker for sepsis must have a high sensitivity that allows early diagnosis and be specific for pathogenic organisms that will allow appropriate treatment. The Covid- 19 period has highlighted more than ever the need for immediate biomarker discovery. Covid-19 positive patients of various severities (asymptomatic, intermediate severity, critically ill and intubated) were studied and 20 different mediators were measured within 24 hours of hospital admission. The primary endpoint was associations with severe disease and the secondary endpoint was to determine the pathways associated with mortality. Levels of proinflammatory mediators (IL)-8, IL-18, matrix metalloproteinase-9, platelet-derived growth factor (PDGF)-B and calprotectin (S100A8/A9) were significantly increased in patients with ARDS and mechanical ventilatory support.The anti-inflammatory mediators IL-1ra and IL-33r were also elevated while IL-38 was elevated in asymptomatic but significantly decreased in severely affected patients. IL-6, IL-33 and calprotectin were associated with a significant likelihood of poor outcome.More specifically, calprotectin was significantly increased in patients who deteriorated with transition to ARDS and mechanical ventilation.Further investigation and comparison with other acute phase factors such as ferritin and C-reactive protein are needed.

Η φυσιολογική απάντηση στη λοίμωξη ενός ξενιστή είναι μια διαδικασία που σκοπό έχει την απομόνωση και περιορισμό του βακτηρίου, ο οποίος εισβάλλει στον οργανισμό. Αυτό επιτυγχάνεται με την ενεργοποίηση και κινητοποίηση κυκλοφορούντων και ιστικών μακροφάγων και την παραγωγή προφλεγμονοδών και αντιφλεγμονοδών μεσολαβητών. Την ίδια στιγμή κινητοποιείται η διαδικασία επιδιόρθωσης των κατεστραμμένων ιστών. Αντίστοιχη απάντηση πυροδοτείται και στους πολυτραυματίες όπου οι κατεστραμμένοι από το τραύμα ιστοί είναι ο πυροδοτικός μηχανισμός για την έναρξη της φλεγμονώδους απάντησης. Η ισορροπία μεταξύ προφλεγμονοδών και αντιφλεγμονοδών μεσολαβητών αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για την εξέλιξη της λοίμωξης προς ίαση ή προς επιδείνωση. Όταν η ισορροπία διαταραχτεί υπέρ της προφλεγμονώδους απάντησης τότε η λοίμωξη γίνεται γενικευμένη και περιλαμβάνει και υγιείς ιστούς, οι οποίοι είναι απομακρυσμένοι από το σημείο λοίμωξης ή του τραυματισμού. Ο χρονισμός στην μετάβαση μιας φλεγμονώδους απάντησης (λοίμωξη ή τραύμα) από την βελτίωση μέχρι την απώλεια της ανοσιακής ισορροπίας και την μετάβαση στη σήψη είναι εξαιρετικά σημαντικός. Η έγκαιρη παρέμβαση καθορίζει συχνά και την έκβαση. Για την έγκαιρη αναγνώριση της μετάβασης αυτή χρειάζεται ένας δείκτης μετρήσιμος και αξιόπιστος δείκτης των φυσιολογικών βιολογικών διαδικασιών, παθολογικών διαδικασιών ή απαντήσεις στις θεραπευτικές παρεμβάσεις. Ο ιδανικός βιοδείκτης για τη σήψη πρέπει να έχει υψηλή ευαισθησία που να επιτρέπει έγκαιρη διάγνωση και να είναι ειδική για παθογόνους οργανισμούς που θα επιτρέψει κατάλληλη θεραπεία. Η περίοδος του Covid- 19 ανέδειξε περισσότερο από ποτέ την ανάγκη για την άμεση ανεύρεση βιοδεικτών. Μελετήθηκαν ασθενείς θετικοί στον Covid-19 σε διάφορες βαρύτητες (ασυμπτωματικοί, μέσης βαρύτητας, βαρέως πάσχοντες και διασωληνωμένοι) και μετρήθηκαν εντός 24ώρου από την μετάβαση τους στο νοσοκομείο 20 διαφορετικοί μεσολαβητές. Πρωτεύον καταληκτικό σημείο ήταν οι συσχετισμοί με την βαριά νόσο και το δευτερεύον καταληκτικό σημείο ήταν ο καθορισμός των μονοπατιών που σχετίζονται με τη θνητότητα. Τα επίπεδα των προφλεγμονοδών μεσολαβητών (IL)-8, IL-18, matrix metalloproteinase-9, platelet- derived growth factor (PDGF)-B και calprotectin (S100A8/A9) ήταν σημαντικά αυξημένα στους ασθενείς με ARDS και μηχανική υποστήριξη της αναπνοής. Οι αντιφλεγμονώδεις μεσολαβητές IL-1ra και IL-33r ήταν επίσης αυξημένοι ενώ η IL-38 ήταν αυξημένοι στους ασυμπτωματικούς αλλά σημαντικά μειωμένη στους βαρέως πάσχοντες. Οι IL-6, IL-33 και calprotectin σχετίστηκαν με σημαντική πιθανότητα κακής έκβασης. Πιο συγκεκριμένα, η calprotectin αυξανόταν σημαντικά στους ασθενείς που παρουσίασαν επιδείνωση με μετάβαση προς ARDS και μηχανικό αερισμό. Χρειάζεται περεταίρω διερεύνηση και σύγκριση με άλλους παράγοντες οξείας φάσης όπως η φερριτίνη και η C-αντιδρώσα πρωτεΐνη.