ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

The role of presepsin in the estimation of disease severity and assesment the treatment efficiency in patients purulent pyelonephritis

Y.G. Chernova, A.I. Neymark, A.P. Momot

1 FGBOU VO «Altai State Medical University» of the Ministry of Health of Russia, Barnaul, Russia; 2 FGBU National Research Center of Hematology of the Ministry of Health of Russia, Barnaul, Russia
Aim: to determine the importance of a presepsin plasma level for early identification of urosepsis, assessment the severity and efficiency of therapy. Material and methods. From 2017 to 2018 г. a prospective controlled randomized cohort study with 32 patients (6 men, 26 women) aged from 20 to 60 years was conducted. Patients with diagnosed or suspected purulent pyelonephritis were randomized into two groups depending on the treatment strategy. In Group 1, patients received drug therapy, while in Group 2 surgical treatment was performed due to ineffectiveness of drug therapy. In both groups a level of presepsin was assessed and compared with the clinical manifestation of acute pyelonephritis and the choice of adequate treatment. Results. The mean presepsin level in Group 1 at the admission was 338.4 pg/ml (normal value – 97 pg/ml), while in Group 2 it was 501.125 pg/ml. The presepsin level significantly decreased in both groups on Days 6-7 (р<0.005), to 120.4 pg/ml and 66.875 pg/ml, respectively. Consequently, according to clinical and laboratory data, acute purulent pyelonephritis in patients who received combined therapy was successfully managed without surgical treatment, which was confirmed by the positive changes in body temperature, pain severity, blood analysis (leucocytes, ESR) and urine (protein, leukocytes) due to timely detection of presepsin level. Discussion. Our analysis showed that recovery occurred in both groups, but there are differences in the duration of the disease depending on treatment strategy. Using the presepsin level, we found: In Group 1 the level was 338.4 pg/ml (1.5 times less than in Group 2, р<0.005), which indicates the possibility of systemic infection. In this group the surgical treatment was avoided without any fatal consequences. In Group 2, in patients who were undergone to surgical treatment the mean baseline presepsin level was 501.125 pg/ml, which indicates the moderate risk of systemic infection (severe sepsis) and increased risk of adverse outcomes, therefore, surgical treatment was recommended. Thus, the determination of presepsin level can influence on the choice of treatment strategy. Conclusion. The analysis of presepsin level is necessary for the choice of treatment strategy, since the clinical and laboratory data does not always reflect the changes in the kidneys.

Keywords

purulent pyelonephritis
urosepsis
presepsin

Введение. Инфекции почек и мочевыводящих путей (ИМП) представляют собой многочисленную группу в структуре урологической патологии, занимающую второе место среди всех инфекционных заболеваний человека. По данным, полученным в США, ИМП служат причиной 7 млн посещений, в том числе более 1 млн экстренных обращений к специалистам ежегодно [1]. В Российской Федерации заболеваемость гломерулярными и тубулоинтерстициальными болезнями почек (ГТБП) и ИМП также имеет широкую распространенность, составив 67% от всех заболеваний мочевыводящих путей, став для больных данной патологией одной из ведущих причин снижения качества жизни и инвалидизации [2]. В Алтайском крае уровень заболеваемости ГТБП в 2007–2016 гг. превысил соответствующий показатель по РФ в 1,6 раза [3], что объясняет наш интерес к этой проблеме.

Острый пиелонефрит, удельный вес которого в структуре заболеваний почек составляет 10–15%, описан как неспецифическое инфекционно-воспалительное заболевание почек, при котором в процесс вовлекаются преимущественно чашечно-лоханочная система и тубулоинтерстициальная зона, при этом наиболее тяжелые гнойные его формы развиваются примерно у трети больных [4]. Отмечается, что гнойно-деструктивный вариант острого пиелонефрита часто становится причиной развития тяжелого осложнения – уросепсиса [5]. Летальность от гнойного пиелонефрита достигающая 28–80%, имеет тенденцию к росту [6]. Последнее осложнение может формироваться при любом гнойном урологическом заболевании, но чаще всего возникает при нарушении уродинамики с ИМП, гнойных формах пиелонефрита, задержке мочи с мочевой инфекцией, а также при остром простатите, чему способствует дренирование мочевыводящих путей уретральными катетерами и стентами, в том числе при востребовании открытых дренажных систем [7].

Одной из важных проблем в урологии считаются своевременная диагностика гнойно-деструктивного пиелонефрита и его осложнения в виде уросепсиса. Все известные методы исследований выявляют уже сформированный гнойный процесс, что объясняет поиск новых высокоспецифичных и чувствительных маркеров их развития. Имеющиеся методы диагностики не всегда позволяют выявлять раннее начало гнойного процесса в почках. Ранее активного исследования уровня пресепсина для дифференциации гнойного пиелонефрита и определения тактики лечения не проводилось.

Как известно, культуральные, серологические и молекулярно-биологические методы диагностики сепсиса требуют от одних до нескольких суток [8], что обусловливает задержку начала должного лечения, а такая отсрочка может иметь фатальные последствия. Возможность сокращения диагностического процесса исследователи видят в оперативном определении концентрации ряда неспецифических маркеров инфекционного процесса, таких как С-реактивный белок (СРБ), прокальцитонин, интерлейкин-6 (ИЛ-6) и некоторые другие [9]. Наше внимание привлек относительно новый молекулярный маркер – пресепсин, по данным ряда авторов, способный рано, уже при поступлении пациента с подозрением на сепсис, представлять точную информацию о наличии этого осложнения, его тяжести, прогнозе развития и эффективности проводимой терапии [10].

Цель исследования: определить значимость исследования уровня пресепсина в крови для диагностики ранней стадии уросепсиса, оценки тяжести и эффективности лечения данного осложнения.

Материалы и методы. В период с 2017 по 2018 г. на базе кафедры специализированной хирургии по урологии, травматологии и офтальмологии на базе ГБ № 11 (г. Барнаул) проведено проспективное контролируемое рандомизированное когортное исследование с участием 32 больных в возрасте от 20 до 60 лет (6 мужчин, 26 женщин). Работа была одобрена локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «Алтайский государственный медицинский университет» Минздрава России, все участники подписали информированное согласие.

В исследование вошли пациенты с уже диагностированным гнойным пиелонефритом или подозрением на него. Группы были рандомизированы в зависимости от использованных методов лечения (рандомизация осуществлена с использованием генератора случайных чисел при помощи программы «Random Microsoft Excel» [11]. В первой группе (n=16) проведена только консервативная терапия, во второй (n=16) – оперативное лечение вследствие неэффективной консервативной терапии.

Все выделенные когорты были сопоставимыми по возрасту, полу, этнической принадлежности.

Критерии включения: пациенты обоего пола в возрасте от 20 до 60 лет; отсутствие гнойно-воспалительных процессов вне почек; наличие признаков гнойного процесса в почках (карбункул почки, апостематозный пиелонефрит) по данным обследований.

Критерии исключения: беременность; ВИЧ-инфекция, гепатиты В, С и иные иммунодефицитные состояния; вторичный пиелонефрит; абсцесс почки, так как это абсолютное показание к оперативному лечению.

При поступлении оценили тяжесть состояния всех пациентов: учитывалась выраженность клинических проявлений; нарушение сознания; интенсивность болей при пальпации почек, время возникновения клинических признаков; колебания температуры тела; изменение АД; ЧСС; ЧДД, а также длительность заболевания от повышения температуры тела и болей в поясничной области до госпитализации, наличие сопутствующей патологии и предшествовавших заболеваний. Кроме того, выполнены функциональные исследования (УЗИ с допплерографией, обзорная и внутривенная урография). Мультиспиральную компьютерную томографию, МРТ почек проводили только в сложных диагностических случаях в связи с загруженностью аппаратов.

В лабораторные исследования включены анализ крови (общий и биохимический), анализы на сифилис, ВИЧ, гепатиты С и В; определение группы крови, коагулограмма, анализ мочи (общий анализ и бактериологический посев) и оценка уровня пресепсина в сыворотке крови.

Интерпретация показателей пресепсина:

  • <200 пг/мл – сепсис исключен (чувствительность – 96%, специфичность – 81,5%, превалентность – 30%);
  • 200–299 пг/мл – системная инфекция маловероятна;
  • 300–499 пг/мл – системная инфекция возможна;
  • 500–999 пг/мл – умеренный риск развития системной инфекции (тяжелого сепсиса), повышенный риск неблагоприятного исхода;
  • ≥1000 пг/мл – высокий риск развития системной инфекции (тяжелого сепсиса/септического шока). Высокий риск 30-дневной смертности, сравнимый с таковым по шкале АРАСНЕ >25 [12].

Комплексное консервативное лечение пациентов всех групп включило антибактериальную, дезинтоксикационную, противовоспалительную терапию. Пациентам второй группы в силу неэффективности консервативного лечения (сохранение болевого синдрома и появление признаков гнойного поражения в почках по данным ультразвукового метода и КТ) проведено оперативное лечение, выполненное в среднем на 3–4-и сутки.

При поступлении антибактериальную терапию назначали эмпирически и корректировали после получения результата бактериологического посева мочи с учетом чувствительности микрофлоры к антибиотикам. Для определения возбудителя выполнены посевы мочи с определением микрофлоры и отделяемого из раны. При необходимости осуществляли посев крови. Частота бактериемии не превышала 45%. Забор крови на высоте лихорадки не повышал чувствительности метода.

Для лечения использованы антибактериальные препараты широкого спектра действия: цефалоспорины III и IV поколений (цефтриаксон по 1–2 г 1–2 раза в день, цефоперазон 1–2 г 2 раза в день, сульперазон 2 г 2 раза в день внутривенно), фторхинолоны (ципрфлоксацин по 400 мг 2 раза в день внутривенно), аминогликозиды (амикацин 1–1,5 г 1 раз в день внутривенно) как в монотерапии, так и в сочетании в зависимости от тяжести состояния. Антибактериальную терапию продолжали в среднем в течение 3–4 дней после нормализации температуры тела. Контроль эффективности осуществлен на 5-й, 10 и 20-й день терапии, он включил общий анализ крови и мочи.

Нами проведена оценка уровня пресепсина для определения тяжести состояния пациента, необходимости в проведении операции, коррекции терапии и ее отмены.

Для определения уровня пресепсина забор крови проведен из локтевой вены в пробирки IMPROVACUTER с ЭДТА-К3. Кровь забирали при поступлении и на 6–7-е сутки лечения. Кровь центрифугировали при 1400 g в течение 15 мин при комнатной температуре, в результате получали обедненную тромбоцитами плазму.

Уровень изучаемого маркера в плазме крови определен с помощью тест-системы для оценки пресепсина PATHFAST на иммунохемилюминесцентном анализаторе («Mitsubishi Chemical Medience Corporation»). Полученный уровень пресепсина измерялся в пикограммах вещества на 1 мл плазмы.

Для сравнения показателей до и после лечения использован критерий Вилкоксона, сравнение групп осуществлено с помощью непараметрического U-теста Манна–Уитни. Критический уровень значимости различий p был определен равным 0,05.

Результаты. Всего в исследовании участвовали 32 человека. Как видно из таблицы, при поступлении тяжесть состояния пациентов в обеих группах практически не различалась. В общем анализе мочи лейкоциты покрывали все поле зрения. При УЗИ в обеих группах определяли увеличение размеров почки, утолщение коркового слоя почки и единичные и множественные гипо- и изоэхогенные очаги с обедненным кровотоком в паренхиме почки, а также отек паранефральной клетчатки. По данным обзорной и внутривенной урографии, признаков нарушения оттока мочи не было, отмечено умеренное замедление выделительной функции почки на стороне поражения на 7-й и 12-й минутах. Согласно результатам МРТ, МСКТ в первой группе карбункулы почки подтверждены у 5 человек, апостематозный пиелонефрит – у 6, во второй группе – у 6 и 4 пациентов соответственно.

Уровень пресепсина на 6–7-е сутки достоверно снизился в обеих группах (р<0,005) и составил в первой группе 66,875 пг/мл, во второй – 120,4.

У пациентов первой группы уже на 3-и сутки констатировали нормализацию температуры тела, болевой синдром сохранялся до 4 сут. Нормализация показателей лабораторных и функциональных методов исследования наступила спустя 6,8 сут. По данным УЗИ почек у больных первой группы, септический очаг уменьшался в размерах вплоть до полного исчезновения и восстановления кровотока в пораженной зоне. Пациентов выписывали в среднем на 10-е сутки.

У пациентов второй группы оперативное лечение проводилось в случае неэффективности консервативной терапии (отсутствие клинического улучшения и выявление признаков гнойного процесса по данным УЗИ и КТ) в среднем через 3,4 сут., в послеоперационном периоде повышение температуры тела сохранялось в среднем до 1,6 сут. Несмотря на проведенное оперативное лечение, мы получили повышенные показатели уровня лейкоцитов и СОЭ в среднем до 9,2 сут. после операции, что указывает на сохраняющийся воспалительный процесс, а также сохранение болевых ощущений в послеоперационной области до 10 сут. (за счет операционной травмы). Ультразвуковое исследование в послеоперационном периоде не проводилось. Нормализация показателей лабораторных и функциональных исследований наступала через 9,2 сут. после оперативного лечения выписка осуществлена в среднем на 12,3-е сутки.

Следовательно, по данным клинико-лабораторного обследования, у больных острым гнойным пиелонефритом, получавших комплексную терапию, удалось ликвидировать признаки гнойного воспаления в почках без оперативного лечения, что подтверждено положительной динамикой снижения температуры тела, уменьшением болевых ощущений, нормализацией показателей крови (лейкоциты, СОЭ), мочи (белок, лейкоциты) и показателей пресепсина. Также во второй группе, по данным лабораторных обследований в послеоперационном периоде, сохранялся воспалительный процесс, в то время как уровень пресепсина указывал на его регресс.

Обсуждение. Проблемы, связанные с традиционными маркерами сепсиса.

СРБ. Не специфичен по отношению к системным инфекциям, повышается при воспалениях любой этиологии через 8–12 ч после их инициации, при мониторинге терапии снижается медленно и не отражает в полной мере снижения тяжести инфекционного процесса.

Прокальцитонин. В первые 24–48 ч после травмы, операции, ожогов повышается независимо от наличия или отсутствия инфекции. При инициации сепсиса начинает повышаться только через 6–8 ч. При мониторинге медленно реагирует на терапию и может свидетельствовать о ложном снижении выраженности сепсиса при действительном его утяжелении. Патофизиологическое значение повышения уровня при системной инфекции не известно.

Пресепсин – новый эффективный биомаркер сепсиса. Пресепсин (P-SEP, или sCD14-ST) – относительно новый высокоинформативный маркер сепсиса. Он впервые был описан в 2005 г. группой ученых из медицинского университета Иватэ [10]. CD14 – это поверхностный мембранный гликопротеин моноцитов/макрофагов, являющийся рецептором для комплексов липополисахарида и липополисахаридсвязывающего белка (LPS–LPB). Он активирует Toll-подобный рецептор-4 провоспалительного каскада для презентации антигена. Существует 2 формы CD14: мембранная (mCD14) и растворимая (sCD14). Комплекс LPS–LPBP–sCD14 циркулирует с током крови, где расщепляется катепсином D и другими протеазами плазмы с высвобождением N-терминального фрагмента молекулярной массой 13 кДа – молекулы sCD14-subtype (sCD14-ST), названной P-SEP [13].

Его продукция отличается от традиционных маркеров сепсиса, так как она происходит при участии иммунной системы, отражает наличие и тяжесть фагоцитоза инфицирующих микроорганизмов. Активации лейкоцитов эндотоксином для образования пресепсина недостаточно, для образования пресепсина необходим фагоцитоз жизнеспособных бактерий. Этим он отличается от традиционных маркеров сепсиса [14].

Уровень пресепсина повышается через 30–60 мин после инициации обширной и/или системной инфекции, специфичен по отношению к грамположительным, грамотрицательным бактериям, грибкам. При поступлении пациентов он позволяет прогнозировать развитие полиорганной недостаточности и исходы; при мониторинге быстро отражает эффективность лечения (включая экстракорпоральное), в отсутствие снижения уровня сигнализирует о необходимости срочного изменения терапии.

Данному маркеру в последнее время уделяется особое внимание в связи с его высокой чувствительностью, специфичностью. Недавние клинические исследования показали, что он является многообещающим ранним и прогностическим маркером сепсиса [15].

По сравнению с другими маркерами пресепсин более чувствителен и специфичен в диагностике сепсиса. Проведенные исследования показали, что концентрация P-SEP в плазме значительно выше у инфицированных пациентов, чем у неинфицированных [16].

За последние 10 лет значительно улучшились методы диагностики сепсиса, но летальность продолжает расти [17]. Самые ранние признаки болезни часто тонкие и неспецифические, их легко спутать с признаками неинфекционных заболеваний [18]. В этом случае для дифференциации воспалительного процесса от невоспалительного хорошо подходит пресепсин. Пресепсин образуется как реакция организма на бактериальную инфекцию вследствие фагоцитоза [19]. При развитии сепсиса уровень пресепсина повышается через 1 ч после появления в крови инфицирующих агентов, т.е. раньше, чем СРБ и прокальцитонин. В недавно опубликованных результатах клинических исследований, выполненных в отделениях неотложной и интенсивной терапии в Китае, Италии и Японии, показано, что пресепсин является наиболее информативным биомаркером диагностики сепсиса, прогнозирования его течения, ранней стратификации и мониторинга состояния тяжелых септических пациентов [20].

Е. Spanuth et al. (2011) изучали концентрацию пресепсина для больных, поступающих в приемный покой, и обнаружили, что она была значительно выше при тяжелом сепсисе, чем у септических пациентов средней тяжести [21]. Более того, концентрация пресепсина коррелировала со шкалами APACHE II и SOFA. Чувствительность рассматриваемого маркера для диагностики сепсиса была равной 91,9%, РСТ (прокальцитонин) – 89,9%, ИЛ-6 – 88,9%, культуры крови – 35,4% [22].

Пресепсин как биомаркер подходит не только для ранней диагностики сепсиса, но и для оценки его тяжести и прогноза. Согласно данным исследования ALBIOS 100 пациентов с тяжелым сепсисом и септическим шоком, пресепсин опережал прокальцитонин в оценке прогноза (AUC – 0,69 и 0,56; p=0,07) [23].

В проведенном нами исследовании выздоровление наступило во всех группах, различия касались сроков и тактики лечения. При помощи исследования уровня пресепсина мы увидели:

В первой группе уровень пресепсина – 338,4 пг/мл (в 1,5 раза меньше, чем в группе оперированных, р<0,005), что указывает на возможное развитие системной инфекции. В этой группе удалось избежать оперативного лечения без фатальных последствий. Во второй группе больных, которые подвергались оперативному лечению, уровень пресепсина в предоперационном периоде в среднем составил 501,125 пг/м, что указывает на умеренный риск развития системной инфекции (тяжелого сепсиса) и повышенный риск неблагоприятного исхода, поэтому пациентам рекомендовано оперативное лечение.

Таким образом, определение уровня пресепсина способствует выбору тактики лечения.

В первой группе на фоне консервативной терапии пресепсин снизился с 338,4 до 120,4 (в 2,8 раза, p<0/005); во второй группе оперированных больных пресепсин опустился с 501,125 до 66,875 (в 7,5 раз, p<0,005). Уровень пресепсина позволил оценить выраженность воспалительных изменений в почках, и если он превышал уровень 500 пг/мл, больному показано оперативное лечение.

Заключение. Оценка уровня пресепсина необходима для определения тактики лечения, т.к. клиническая и лабораторная картина не всегда достоверно указывает на выраженность воспалительного процесса в почках. Таким образом, пациентам первой группы при схожих показателях лабораторного обследования и при наличии признаков гнойного процесса по данным УЗИ и КТ оперативное лечение не проводилось, т.к уровень пресепсина был менее 500 пг/мл (системная инфекция [сепсис] возможна). В то время как у пациентов второй группы уровень пресепсина был более 500 пг/мл (умеренный риск развития системой инфекции [тяжелого сепсис]), что cлужит показанием к оперативному лечению.

About the Authors

Corresponding author: Y.G. Chernova – teaching assistant at the department of urology and andrology with course of Specialized Surgery of FGBOU VO «Altai State Medical University» of the Ministry of Health of Russia, Barnaul, Russia; e-mail: yulya.samchuk14@mail.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.