Introduction: Sepsis is a life-threatening condition caused by an altered immune response to infectious agents, which can impair organ function. Normally, the immune system regulates inflammation to prevent tissue damage, but in this case this regulation can be inadequate or excessive, resulting in profound immunosuppression. The innate immune system, consisting of cells such as monocytes and neutrophils, is the first line of defense against infection. In the presence of an infection, monocytes undergo morphological and functional transformations. The monocyte distribution width (MDW) detects these dynamic changes in monocyte size and is measured by advanced analyzers, such as the Beckman Coulter DxH series. Unlike other sepsis markers, MDW is included in the complete blood count, which is a simple routine test. More advanced fluorescence flow cytometry-based hematology analyzers generate three-dimensional cytograms to represent cell populations, particularly white blood cells (WBCs). These cytograms show cellular clusters defined by three-dimensional coordinates, based on cellular complexity, DNA content and cell size. This allows to distinguish cellular populations such as neutrophils, lymphocytes and monocytes, which can vary in the presence of pathologies such as infections or hematological disorders. Cluster analysis, together with automatic alarm signals, therefore supports diagnostics, especially in cases such as sepsis. Materials and methods: The study included data from 40 patients who attended the Emergency Department of the A.O.U. Città della Salute e della Scienza in Turin with a diagnosis of sepsis (SEPSI) and compared with 40 patients who were discharged from the Emergency Department with a diagnosis other than septic and non-infectious-inflammatory (NON-SEPSI). This study was conducted using the Sysmex XN-9000 and DxH 900 instruments from Beckman Coulter, through descriptive analyses, comparisons between the two groups with the Mann Withney test, comparisons between the two instruments with the Bland-Altman difference graph, Pearson correlation and ROC Curves. Results: The results showed that some hematological parameters, such as basophils (p value 0.0001), eosinophils (p value 0.0001), hematocrit (HCT) (p value 0.0001), hemoglobin (HGB) (p value <0.0001) are lower in septic patients, while Monocyte Distribution Width (MDW) (p value <0.0001) and Neutrophil-Reactive Intensity (NEUT-RI) (p value 0.0002) values are higher. The ROC curve of the analyzed parameters showed a high sensitivity and specificity for the diagnosis of sepsis. Furthermore, comparing the two tools, a good agreement emerged on parameters such as white blood cells (WBC) and mean platelet volume (MPV), while others such as basophil and neutrophil count showed a low agreement. Finally, some pairs of variables, such as basophils and monocytes, showed a positive correlation. Conclusions: This study confirms that hematological parameters can provide valuable clinical information to predict the evolution of the septic condition, presenting a practical advantage over classic biomarkers, such as C-reactive protein and procalcitonin, since they are part of the complete blood count. Although this study was conducted on 40 patients affected by sepsis who showed overall homogeneity in the results, it would be optimal to extend the study to a larger population. Furthermore, the discrepancies detected for some parameters between the DxH 900 and the Sysmex XN-9000 require further analysis to establish which instrument is more reliable for specific parameters or patient populations.
Introduzione: La sepsi è una condizione potenzialmente letale causata da una risposta immunitaria alterata nei confronti di agenti infettivi, che può compromettere il funzionamento degli organi. Normalmente, il sistema immunitario bilancia l'infiammazione per evitare danni ai tessuti, ma in questo caso tale regolazione può essere inadeguata o eccessiva, provocando un'immunosoppressione profonda. Il sistema immunitario innato, costituito da cellule come monociti e neutrofili, rappresenta la prima difesa contro le infezioni. In presenza di un’infezione, i monociti subiscono trasformazioni morfologiche e funzionali. L’ampiezza della distribuzione dei monociti (MDW) consente di rilevare queste variazioni dinamiche nelle dimensioni dei monociti e viene misurata tramite analizzatori avanzati, come quelli della serie DxH di Beckman Coulter. Rispetto ad altri marcatori di sepsi, MDW è incluso nell’emocromo completo, che è un semplice test di routine. I più avanzati analizzatori ematologici basati sulla citometria a flusso con fluorescenza generano citogrammi tridimensionali per rappresentare le popolazioni cellulari, in particolare i globuli bianchi (WBC). Questi citogrammi mostrano cluster cellulari definiti da coordinate tridimensionali, in base alla complessità cellulare, al contenuto di DNA e alla dimensione cellulare. Ciò consente di distinguere popolazioni cellulari come neutrofili, linfociti e monociti, che possono variare in presenza di patologie come infezioni o disordini ematologici. L'analisi dei cluster, insieme ai segnali di allarme automatici, supporta quindi la diagnostica, soprattutto in casi come la sepsi. Materiali e metodi: Nello studio sono inclusi dati di 40 pazienti che afferiscono al Pronto Soccorso dell’A.O.U. Città della Salute e della Scienza di Torino con una diagnosi di sepsi (SEPSI) e confrontati con 40 pazienti che vengono dimessi dal pronto soccorso con una diagnosi diversa da quella settica e non infettivo-infiammatoria (NON SEPSI). Questo studio è stato condotto utilizzando gli strumenti Sysmex XN-9000 e DxH 900 della ditta Beckman Coulter, attraverso analisi descrittive, confronti fra i due gruppi con test di Mann Withney, confronti fra i due strumenti con il grafico delle differenze Bland-Altman, correlazione di Pearson e Curve ROC. Risultati: Dai risultati è emerso che alcuni parametri ematologici, come basofili (p value 0,0001), eosinofili (p value 0,0001), ematocrito (HCT) (p value 0,0001), emoglobina (HGB) (p value <0,0001) risultano più bassi nei pazienti settici, mentre valori di Monocyte Distribution Width (MDW) (p value <0,0001) e Neutrophil-Reactive Intensity (NEUT-RI) (p value 0,0002) sono più alti. La curva ROC dei parametri analizzati ha mostrato un'elevata sensibilità e specificità per la diagnosi della sepsi. Inoltre, confrontando i due strumenti, è emersa una buona concordanza su parametri quali globuli bianchi (WBC) e volume piastrinico medio (MPV), mentre altri come la conta dei basofili e dei neutrofili mostrano una bassa concordanza. In ultimo alcune coppie di variabili, quali basofili e monociti, mostrano una correlazione positiva. Conclusioni: Da questo studio è confermato che i parametri ematologici possono fornire informazioni cliniche preziose per prevedere l’evoluzione della condizione settica presentando un vantaggio pratico rispetto ai classici biomarcatori, quali proteina C-reattiva e procalcitonina, poiché fanno parte dell’esame emocromocitometrico completo. Nonostante questo studio sia stato condotto su 40 pazienti affetti da sepsi che hanno mostrato complessivamente una omogeneità nei risultati, sarebbe ottimale estendere lo studio su una popolazione più ampia. Inoltre le discrepanze rilevate per alcuni parametri tra DxH 900 e Sysmex XN-9000 richiedono ulteriori analisi per stabilire quale strumento sia più affidabile per specifici parametri o popolazioni di pazienti.
Applicazione di nuovi parametri posizionali e di dispersione delle popolazioni cellulari nella diagnosi e nel monitoraggio della sepsi
REALE, ANTONELLA
2023/2024
Abstract
Introduzione: La sepsi è una condizione potenzialmente letale causata da una risposta immunitaria alterata nei confronti di agenti infettivi, che può compromettere il funzionamento degli organi. Normalmente, il sistema immunitario bilancia l'infiammazione per evitare danni ai tessuti, ma in questo caso tale regolazione può essere inadeguata o eccessiva, provocando un'immunosoppressione profonda. Il sistema immunitario innato, costituito da cellule come monociti e neutrofili, rappresenta la prima difesa contro le infezioni. In presenza di un’infezione, i monociti subiscono trasformazioni morfologiche e funzionali. L’ampiezza della distribuzione dei monociti (MDW) consente di rilevare queste variazioni dinamiche nelle dimensioni dei monociti e viene misurata tramite analizzatori avanzati, come quelli della serie DxH di Beckman Coulter. Rispetto ad altri marcatori di sepsi, MDW è incluso nell’emocromo completo, che è un semplice test di routine. I più avanzati analizzatori ematologici basati sulla citometria a flusso con fluorescenza generano citogrammi tridimensionali per rappresentare le popolazioni cellulari, in particolare i globuli bianchi (WBC). Questi citogrammi mostrano cluster cellulari definiti da coordinate tridimensionali, in base alla complessità cellulare, al contenuto di DNA e alla dimensione cellulare. Ciò consente di distinguere popolazioni cellulari come neutrofili, linfociti e monociti, che possono variare in presenza di patologie come infezioni o disordini ematologici. L'analisi dei cluster, insieme ai segnali di allarme automatici, supporta quindi la diagnostica, soprattutto in casi come la sepsi. Materiali e metodi: Nello studio sono inclusi dati di 40 pazienti che afferiscono al Pronto Soccorso dell’A.O.U. Città della Salute e della Scienza di Torino con una diagnosi di sepsi (SEPSI) e confrontati con 40 pazienti che vengono dimessi dal pronto soccorso con una diagnosi diversa da quella settica e non infettivo-infiammatoria (NON SEPSI). Questo studio è stato condotto utilizzando gli strumenti Sysmex XN-9000 e DxH 900 della ditta Beckman Coulter, attraverso analisi descrittive, confronti fra i due gruppi con test di Mann Withney, confronti fra i due strumenti con il grafico delle differenze Bland-Altman, correlazione di Pearson e Curve ROC. Risultati: Dai risultati è emerso che alcuni parametri ematologici, come basofili (p value 0,0001), eosinofili (p value 0,0001), ematocrito (HCT) (p value 0,0001), emoglobina (HGB) (p value <0,0001) risultano più bassi nei pazienti settici, mentre valori di Monocyte Distribution Width (MDW) (p value <0,0001) e Neutrophil-Reactive Intensity (NEUT-RI) (p value 0,0002) sono più alti. La curva ROC dei parametri analizzati ha mostrato un'elevata sensibilità e specificità per la diagnosi della sepsi. Inoltre, confrontando i due strumenti, è emersa una buona concordanza su parametri quali globuli bianchi (WBC) e volume piastrinico medio (MPV), mentre altri come la conta dei basofili e dei neutrofili mostrano una bassa concordanza. In ultimo alcune coppie di variabili, quali basofili e monociti, mostrano una correlazione positiva. Conclusioni: Da questo studio è confermato che i parametri ematologici possono fornire informazioni cliniche preziose per prevedere l’evoluzione della condizione settica presentando un vantaggio pratico rispetto ai classici biomarcatori, quali proteina C-reattiva e procalcitonina, poiché fanno parte dell’esame emocromocitometrico completo. Nonostante questo studio sia stato condotto su 40 pazienti affetti da sepsi che hanno mostrato complessivamente una omogeneità nei risultati, sarebbe ottimale estendere lo studio su una popolazione più ampia. Inoltre le discrepanze rilevate per alcuni parametri tra DxH 900 e Sysmex XN-9000 richiedono ulteriori analisi per stabilire quale strumento sia più affidabile per specifici parametri o popolazioni di pazienti.| File | Dimensione | Formato | |
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