Valutazione longitudinale del profilo dei biomarcatori in pazienti con sepsi ricoverati in terapia intensiva

Introduction: Sepsis is one of the most frequent causes of death in intensive care units (ICU). It is a serious, heterogeneous and multifactorial medical condition caused by an inappropriate systemic response of our body to an infection, triggered by a wide range of pathogens. The pathophysiology is extremely complex and includes the intervention of different mechanisms, the main ones being inflammatory imbalance, as driving forces of life-threatening organ dysfunctions. The absence of a gold standard diagnostic method makes identification in daily clinical practice difficult. In this regard, the usefulness of biomarkers as early prognostic and predictive factors is being investigated. Materials and methods: This study conducted on 10 patients in the ICU, over a period of 5 days, evaluates the role of four biomarkers in sepsis: presepsin, proadrenomedullin (pro-ADM), C-reactive protein (CRP) and procalcitonin (PCT ). Analyte levels were determined in plasma samples with specific instruments: Pathfast (presepsin), Kriptor Gold (pro-ADM), Au Beckman Coulter (PCR) and Alinity i (PCT). Results: The statistical analysis, carried out on the results relating to each analyte at three times over five days (t0, t2 and t4), carrying out non-parametric Mann Whitney tests, defines only the PCR between t0 and t4 as statistically significant, with p -value equal to 0.047. The evaluation of the trend of biomarkers through the creation of kinetic curves highlights a significant reduction in the levels of each analyte, in the majority of patients, as the days of hospitalization progress. This indicates a possible attenuation of the inflammatory response following the effectiveness of the therapeutic treatments administered. The correlation study between the four biomarkers provides a first overview of the relationships between the variables, identifying a strong positive correlation (0.8) between PCT and pro-ADM and, therefore, a reciprocal increase in analyte levels in sepsis conditions. Conclusion: From this preliminary study it emerges that the biomarkers analyzed increase considerably in patients diagnosed with sepsis, even if no statistically significant differences were observed, due to the pilot nature of the study. Future observations should aim to standardize the methodological approach to be applied in conducting the study itself; obtain more information in terms of clinical history, therapeutic treatments, other pathologies relating to the recruited patients; identify more accurate diagnostic methods. Furthermore, the study of a panel of biomarkers correlated to a specific therapeutic algorithm could guarantee a better performance.

Introduzione: La sepsi rientra tra le più frequenti cause di morte nelle unità di terapia intensiva (UTI). È una condizione medica grave, eterogenea e multifattoriale, causata da una risposta sistemica inappropriata del nostro organismo ad un'infezione, scatenata da una vasta gamma di agenti patogeni. La fisiopatogenesi è estremamente complessa e comprende l’intervento di diversi meccanismi, tra i principali lo squilibrio infiammatorio, quali forze trainanti di disfunzioni d’organo pericolose per la vita. L’assenza di un metodo diagnostico gold standard rende difficile l’identificazione nella pratica clinica quotidiana. A tal proposito, si sta indagando sull’utilità dei biomarcatori come fattori prognostici e predittivi precoci. Materiali e metodi: Questo studio condotto su 10 pazienti in UTI, per un arco temporale pari a 5 giorni, valuta il ruolo nella sepsi di quattro biomarcatori: presepsina, proadrenomedullina (pro-ADM), proteina C reattiva (PCR) e procalcitonina (PCT). Sono stati determinati i livelli degli analiti in campioni di plasma con strumentazioni specifiche: Pathfast (presepsina), Kriptor Gold (pro-ADM), Au Beckman Coulter (PCR) e Alinity i (PCT). Risultati: L’analisi statistica, effettuata sui risultati relativi a ciascun analita in tre tempi su cinque giorni (t0, t2 e t4), effettuando test non parametrici di Mann Whitney, definisce come statisticamente significativa solo la PCR tra t0 e t4, con p-value pari a 0,047. La valutazione dell’andamento dei biomarcatori tramite la realizzazione di curve cinetiche evidenzia una riduzione significativa dei livelli di ciascun analita, nella maggior parte dei pazienti, allo scorrere dei giorni di degenza. Ciò è indice di una possibile attenuazione della risposta infiammatoria a seguito dell’efficacia dei trattamenti terapeutici somministrati. Lo studio di correlazione tra i quattro biomarcatori fornisce una prima panoramica delle relazioni tra le variabili, individuando una forte correlazione positiva (0,8) tra PCT e pro-ADM e, dunque, un aumento reciproco dei livelli degli analiti in condizione di sepsi. Conclusione: Da questo studio preliminare emerge che i biomarcatori analizzati aumentano in modo considerevole nei pazienti con diagnosi di sepsi, anche se non si sono osservate differenze statisticamente significative consistenti, per la natura pilota dello studio. Osservazioni future dovrebbero mirare a standardizzare l’approccio metodologico da applicare nella conduzione dello studio stesso; ottenere maggiori informazioni in termini di storia clinica, trattamenti terapeutici, altre patologie relative ai pazienti reclutati; identificare metodi diagnostici più accurati. Inoltre, lo studio di un pannello di biomarcatori correlato ad uno specifico algoritmo terapeutico, potrebbe garantire una performance migliore.