Method Article
בזאת אנו מציגים פרוטוקול למדוד במיטה את פעילות האנדוטוקסין של דגימות הדם האנושיות. הבדיקה של פעילות אנדוטוקסין היא מבחן פשוט לבצע והוא עשוי להיות ביוארקר שימושי בחולים באורח אנוש חולה עם אלח דם.
ליפופוליסכריד, הידוע גם בשם אנדוטוקסין, הוא מרכיב בסיסי של חיידקים גראם שליליים וממלא תפקיד מכריע בפיתוח אלח דם והתחשמלות. הזיהוי המוקדם של תהליך מידבק המתפתח במהירות למחלה קריטית עשוי לבקש טיפול מהיר ואינטנסיבי יותר, ובכך עלול להוביל לתוצאות מטופלים טובים יותר. פעילות אנדוטוקסין (EA) ניתן להשתמש במיטה כסמן אמין של אנדוטוקסין מערכתית. הזיהוי של רמות פעילות אנדוטוקסין מוגבר הוכח שוב ושוב להיות משויך חומרת מחלה מוגברת אצל חולים עם אלח דם והתחשמלות. התהליך מהיר וקל לביצוע. בקצרה, לאחר הדגימה, מעורב של דם שלם מעורבב עם נוגדן אנטי אנדוטוקסין ועם LPS הוסיף. הפעילות האנדוטוקסין נמדדת כפרץ חמצוני יחסי של בינויטרופילים כפי שזוהה על ידי chemioluminescence. תפוקת הספק מתבטאת בקנה מידה מ -0 (נעדר) ל-1 (מקסימלי) ומסווגים כ-"נמוך" (< 0.4 יחידות), "ביניים" (0.4 – 0.59 יחידות), או "גבוהה" (≥ 0.6 יחידות). המתודולוגיה והרציונל המפורטים למימוש שיטת EA מדווחים בכתב יד זה.
ליפופוליסכריד (LPS), הידוע גם בשם אנדוטוקסין, הוא רכיב מפתח של מבנה הממברנה של חיידקים גראם שליליים (GN). זה מפצה על 10% של קיר התא, להיות חיוני עבור שלמות הקרום החיצוני הומאוסטזיס. יתר על כן, הוא activator חזק של המארח מולדת המערכת החיסונית1,2.
בחשיפה מחוץ לגופית של תאי מערכת החיסונית מולדים ל-LPS מוביל שינויים בביטוי של גנים מרובים3. המינהל של כמויות קטנות מאוד של lps במתנדבים אנושיים בריאים מפעיל את המפל של דלקת מערכתית חריפה, בעוד אלח דם והתחשמלות עלול להתעורר עם ריכוזי אנדוטוקסין גבוהה יותר4,5.
אלח דם הוא מצב מסכן חיים אשר, אם לא מזוהה מיד, יכול להוביל לכישלון רב איברים ומוות. חולים ספיגה חייב להיות מטופלים בזמן, עם החייאה אגרסיבי, טיפול אנטיביוטי נאותה, בקרת מקור אופטימלית, ואסטרטגיות הנחיה תמיכה איברים. האבחנה של האטיולוגיה של אלח דם מבוססת בעיקר על זיהוי קליני וזיהוי הפתוגן מבוסס התרבות6. עם זאת, תוצאות של תרבויות מיקרוביאלית יכול לקחת עד 48 h ולא חד-משמעית של עד 30% מהמקרים7. הזדהות מוקדמת והתערבות עלולה להוביל לתוצאות מטופלים טובות יותר. בחולים בהם מחשוד אלח דם, החלטות מתקבלות לעתים קרובות על בסיס פרמטרים פיזיולוגיים וביוכימיים, ללא סימן ברור לאנדוטוקסין.
המדידה של פעילות אנדוטוקסין (EA) ניתן להשיג באמצעות שיטת מסחרית (ראה טבלת חומרים) בדם שלם. זה יכול לשמש בסמנים של אנדוספמיה מערכתית עבור ריבוד מוקדם של חומרת המחלה, במיוחד בחולים בסיכון לפיתוח הלם ספיגה8. הטיפול שימש כדי להנחות Polymyxin B הרבה תרפיה לאחרונה שפורסמה פעמיים סמיות מבוקר אקראי ניסוי קליני בחולים עם הלם ספיגה9. בחולים חולי נפש, המחקר מדיק הראה מוגברת רמות EA להיות משויך לתפקוד איברים מרובים, יחידת טיפול נמרץ (טיפול נמרץ) אורך של שהייה, ואת התמותה10.
שונה מאוד. שיטת Limulus אמבות ליפוסט (לל א), כמו ג'ל-קריש, turbidimetric, או מבחן כרומוגניים, כבר הרבה יותר מאומץ לעתים קרובות להערכת הנסיוב האנדוטוקסין. הוא מבוסס על היכולת של אנדוטוקסין כדי לגרום קרישה של המוליש של סרטן הפרסה, לימוליוס פוליפהימוס. עם זאת, לבחינה זו יש מגבלות מסוימות במונחים של ספציפיות. בפרט, זה יכול להיות גם מופעל על ידי מוצרים מחיידקים אחרים מאשר אנדוטוקסין, כגון רכיבים של הקיר תא פטרייתי, וזה יכול להיות מעוכב על ידי חלבונים שונים פלזמה האדם11.
בעשור האחרון המדידה של EA פותחה ואומתה בתור ביואריקר של במחזור אנדוטוקסין. לעומת מבחן לל א, EA הוא מהיר וקל יותר ליישם בסביבה הקלינית. יתר על כן, זה הוכח להיות מדויק יותר מאשר בדם שלם, עם רגישות מוגברת וספציפיות, הן מבחנה ב vivo12.
למרות היישום הראשוני שלה ככלי אבחון מוקדם לזיהוי מהיר של חיידקים GN כמו סוכנים סיבתי אלח דם, רמת EA גם נחקרו בתור ביוארקר של חומרת המחלה. בהקשר זה, זה הוכח להיות שימושי במיוחד כדי להעריך את מצב זילוח בשל מחלה קריטית שוטפת, כגון הלם ספיגה או תסמונת לאחר הלב מעצר13. לאחרונה, מאז התפתחות מערכות המופיליה, תוצאת EA חיובית הוצע גם ככלי סינון כדי לזהות במדויק מועמדים פוטנציאליים עבור טיפול כזה14. ערכנו לאחרונה מחקר התצפית רטרוספקטיבי על שכיחות ומשמעות קלינית של רמות גבוהות מוקדם של EA ב 107 חולים עם הלם ספיגה. בשורה עם תוצאות אחרונות אחרות, גילינו כי EA הוא סמן מבטיח של חומרת המחלה בחולים עם הלם ספיגה15.
מטרת כתב היד הנוכחי היא לתאר את השיטה לביצוע שיטת EA, במיטה או במעבדה, ולתאר את השימוש הפוטנציאלי שלה בתרחיש מייצג של הלם זיהומי. טכניקה זו יכולה לזהות את הפעילות LPS על ידי מדידת פרץ חמצוני משופר ב נויטרופילים בעקבות הטרמה שלהם על ידי מכלולי אנטי-אנדוטוקסין נוגדן ו-LPS. פרץ הנשימה המוגבר מזוהה על ידי כימומטר וכמות האור הנפלט נחשבת פרופורציונלית לכמות האנדוטוקסין בדגימת הדם. הצורך מחייב כמה ריאגנטים, לוקח בערך 30 דקות לבצע ומשתמש מעט כמו 40 μL של דם שלם12.
הפרוטוקול מתנהל בהתאם להנחיות המוסדיות הנוגעות לטיפול בדגימות אנושיות ולאחר הליכי הניתוח הסטנדרטיים הנוכחיים של המעבדה הקלינית שלנו. השימוש בנתוני EA ומידע קליני של חולים נבדק עוקב אחר ההנחיות של ועדת האתיקה של המחקר האנושי של המוסד שלנו.
1. ציוד מעבדה וערכת שיטת הערכה
2. שיטת פעילות אנדוטוקסין
גבר בן 72 הוסמך למחלקה לשעת חירום (ED) של בית חולים עירוני אקדמי. כמה ימים קודם לכן הוא הציג לרופא המטפל העיקרי שלו מתלונן על שריפת שתן. טיפול קצר במסלול עם פוספומצין אוראלי היה מומלץ. ההיסטוריה הרפואית שלו כללה יתר לחץ דם, סוכרת סוג 2 מסובכת היפרפלזיה שפיר של הערמונית. התרופות שלו כללו enalapril, atorvastatin, טאמסוולוסין ומטפורמין.
בשנת ED, הוא היה אדיש, מבולבל כאשר התעורר. הטמפרטורה שלו הייתה 39.1 ° c, שיעור הלב היה 125 פעימות לדקה, לחץ דם היה 80/40 Mhg, שיעור הנשימה היה 20/min, ו SpO2 היה 94% באוויר החדר, העלאת ל-99% עם 4 L/min חמצן דרך צינורית האף. בדיקת הבטן היתה נורמלית, למעט רכות הערווה מתון המותאם לשפות אחרות. עם קושי, צנתר פולי הוצב. כמות נמוכה של שתן. בצבע כהה התרוקן
ספירת דם שלמה חשפה ספירת תאים לבנים של 18.5 x 103. קריאטינין היה 2.7 mg/dl, גלוקוז היה 250 mg/dl, ואת רמת החומצה הלוקטית היה 4.5 mmol/L. בדיקות גז עורקי דם חשף חמצת מעורב, עם pH 7.23, pco2 48 mmhg, pO2 88 mmhg, ו hco3- 15 מ מול/L.
קטטר ורידי מרכזי הוצב, עם הדרכה אולטרסאונד, לתוך וריד העורק הפנימי הימני. ניתוח גז דם הושג על המיקום קטטר, חשיפת 63% ScVO2 ערך. החייאה נוזל אגרסיבי התחיל מיד עם העירוי 30 מ ל/ק"ג crystalloid על 30 דקות. Norephinephrine עירוי היה גם יזם. המטופל הועבר לטיפול נמרץ עם אבחנה של הלם ספיגה, כנראה שמקורם דלקת בדרכי השתן.
בטיפול נמרץ, בתוך אוסף תרבויות מיקרוביאלית ו אמפירי טיפול אנטיביוטי המינהל, דגימת דם שלמה הושגה בדיקות EA. הסדר התבצע במהירות בהתאם לפרוטוקול שהוצג במסמך זה.
על מנת לחשב תוצאות EA, רשומות כימומטר: את האור הבסיס של נויטרופילים (L1); לומינציה של פעילות נויטרופילים בתגובה LPS בדגימת דם (L2); פעילות נויטרופילים מקסימלית בתגובה חשיפה מסיבית ל-LPS (L3). התוצאות מתבטאות כ: פעילות אנדוטוקסין (EA) = (L2-L1)/(L3-L1). לכן, ערך ה-EA המתקבל משקף את מידת פרץ חמצוני של המטופל עקב הנוכחות של אנדוטוקסין מחזורי (L2), מנורמל על-ידי הרמה הגבוהה ביותר של הלומינסנציה אשר ניתן למדוד בדגימת דם זהה בתגובה ל למעלה-ריכוז מקסימלי של LPS (L3). שני הערכים נשלטים לאור הבסיס של המדגם (L1).
לאחר כ 30 דקות, המרפאה הכירה 0.75 יחידות EA להיות רמת פעילות אנדוטוקסין של המטופל.
ערך EA פחות מ 0.40 יחידות EA מצביע על רמת פעילות אנדוטוקסין נמוכה, שווה ריכוז LPS במחזור נמוך, אשר מייצג סיכון נמוך של התקדמות למצב מחלה חמורה. תוצאות בין 0.40 EA ו 0.59 יחידות EA מצביע על רמת פעילות אנדוטוקסין ביניים, אשר מייצגת סיכון מוגבר להתפתחות של אלח דם חמור ההלם ספיגה. תוצאות שוות או יותר מ-0.60 יחידות EA מצביע על רמת פעילות אנדוטוקסין גבוהה, אשר מייצגת סיכון גבוה להלם ספיגה ותוצאות החולה המסכן (שולחן 1).
האבחנה של הלם ספיגה, כנראה עקב בקטריה GN, ולכן אישר. המטופל גם היה מסווג כמו להיות בסיכון גבוה מאוד, בקנה אחד עם הראיות של כישלונות איברים במקביל ורמת לקטט. הוא טופל יתר על הנשימה עם עוצמה אגרסיבית ותמיכה vasoactive. טיפול polymixin-B המופיליה נחשב, אך לא מיושם, בשל התגובה המשכנע המוקדמת של המטופל לנוזלים ולגורמי מעקב. ביום 2, es, האנתיכיה קולי אושרה כסוכן סיבתי באמצעות תרביות דם חיוביות. עם טיפול אנטיביוטי המתאים, המטופל התאושש, שוחרר מטיפול נמרץ ביום 7. בדיקת EA שנייה בוצעה לפני הפרשות טיפול נמרץ. תוצאה של 0.2 יחידות EA הצביעו ברזולוציה מלאה של המפל הביוכימי המופעל על ידי הלם ספיגה.
איור 1 מציג את ההתפלגות של ערכי EA נמדד בתוך 24 h באוכלוסיה מדגם של חולים בהלם ספיגה.
איור 1: הפצת פעילות אנדוטוקסין (EA) רמות נמדד בתוך 24 שעות מן התפרצות הלם ספיגה באוכלוסייה של חולים בעלי התעללות אנושות (n = 107). הותאם מתוך בוטירולי ואח '. באישור15 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
יחידות EA | רמת פעילות אנדוטוקסין |
< 0.40 | נמוך |
0.40 – 0.59 | ביניים |
≥ 0.60 | גבוהה |
טבלה 1: קטגוריות של רמות פעילות אנדוטוקסין. EA = פעילות אנדוטוקסין.
הלם ספיגה עדיין משויך כיום לתמותה גבוה כמו 40%, למרות שיעור זה משתנה בהתאם לדוחות נחשב16. הצורך הרומן ובסמנים טוב יותר הוא דגלו על ידי רוב המומחים בתחומים כדי לסייע מטפלים באבחון מוקדם, ניהול טוב יותר, והתחזיות של חולים עם הלם ספיגה6.
ביצוע מבחן EA אינו דורש ידע טכני קודם או ציוד מעבדה מתוחכם, וכל ספק בריאות יכול בקלות ובמהירות ללמוד כיצד להפעיל אותו. זיהוי הבקשה של EA במחזור גבוה עשוי לעזור בסיכון של החולה שתקן, המפעיל גישה טיפולית מוקדם ואגרסיבי יותר. לעומת זאת, תוצאת EA של פחות מ 0.40 יחידות EA עשוי להצביע על סיכון נמוך של התקדמות לכשל רב איברים17. השימוש בדגימות של המטופל כשליטה משלהם הוא פשוט, הופך את הבדיקה הזו לרגישה יותר וייצוג מדויק יותר של רמת הדם האמיתית של אנדוטוקמיה.
השימוש ב-LPS-נוגדן מתחמי ונויטרופילים של החולה מגנה על בדיקת EA מלהיות מעוכבים ככל הנראה על ידי גורמים אחרים (g. פלזמה חלבונים). אותו לא ניתן לומר עבור בדיקה אחרת, כמו מבחן ה-לל, אשר דורש הפעלה של מדרג קרישה. מבחן ה-לל מבצעת היטב כאשר האנדוטוקסין אינו מאוגד על ידי קולטן מסוים, אבל פלזמה דם שונים לאגד LPS, הפרעה את השיטת. יתר על כן, מוצרים פטרייתיים עלול לעורר את הקרישה לימוליוס, מה שהופך את הבדיקה פחות ספציפית עבור חיידקים GN. מסיבה זו, EA הוא מעולה על המבחן עדיין מאומץ בדרך כלל להערכת האבחון של אנדוטוקמיה18.
עם זאת, עבור בדיקת EA להיות אמין, הוא חיוני לבצע בקפדנות את הצעדים הנ ל. רמת האנדוטוקסין של המדגם נבדק מחושבת על ידי מיחשוב כימואומיננסנציה לאורך זמן, מדידת בסיס (צינור1) ותגובות מקסימלית (צינור3) עבור דגימת דם זהה כערכי התייחסות. לכן, הכרחי למקם בזהירות את שלושת הצינורות בסדר הנכון לתוך כימומטר.
השימוש ברמות EA בפרקטיקה הקלינית לא צריך להחליף בדיקות סטנדרטיות (למשל, בדיקות מעבדה ותרביות דם) בבדיקות של מחלה זיהומית פוטנציאלית. למרות LPS עשוי בבירור להיות משויך לשחרור של חיידקים GN מוצרי קרום, רמות גבוהות של אנדוטוקמיה יש גם דיווחו במקרה של זיהומים בשל סוכנים אחרים19. ידוע מאוד כי אנדוטוקמיה עשויה להיות בשל הטרנסלוקציה של חיידקים דרך רירית המעיים, במיוחד בכל פעם שמhypהרקמה מוגברת והגדילה המוגברת של מחסום הבטן צפויים להתרחש20,21. בתנאים כאלה, ניתן לצפות ל-LPS במחזור להיות תוצאה, ולא לגורם, לאלח דם ולהלם. בתרחיש זה, EA יכול לספק מידע על חומרת הפגיעה ברקמה המתמשכת, ללא קשר לאטיולוגיה בקטריאלי15. תמיכה בעיקרון זה, במחקר שנערך לאחרונה Grimaldi ואח '. מצאו את העלאת רמות EA להיות משויך חומרת ומשך ההלם בעקבות מעצר הלב של בית החולים13.
מעניין, Virzí et al. גם הדגיש את התפקיד הפוטנציאלי של אנדוטוקסין (ואת הניטור שלה) בחולים עם סוג 5 תסמונת cardiorenal, מצב המאופיין בתפקוד לב כליות ובמקביל בקביעת הפרעות מערכתיות שונות , כגון אלח דם23 . אנדוטוקסין ידוע לגרום לפגיעה בתאי הציטים הלב, למרות שמנגנון הפתופסולוגי המדויק אינו ברור ברובו. מצד שני, אנדוטוקסין הוכח לגרום לתפקוד הכליות בשל מסלולים מסוימים של פציעה מערכתית ומערכתי, גרימת ליקויים של זרימת דם כליות, שיעור סינון פקתית, ו הכרישים פונקציה22.
עם זאת, מספר מגבלות של EA חייב להיות מודגש. ההשפעה של טיפול אנטיביוטי מתמשך על התוצאה EA כרגע לא מבוססת היטב24. יתר על כן, הראיות מצביעות על כך מטופלים קריטיים חולים מדידה מוקדמת של נקודה אחת, בעוד שימושי, לא מהימן לנבא תמותת זעזועים ספיגה, גם כאשר גדול מ 0.6 יחידות15. ייתכן שיהיה צורך בערכות חוזרות טוריות, למרות שהמספר והתזמון שלהם אינם ברורים כרגע. מחברים אחרים התמקדו תנודות באנדוטוקסין, ההשערה כי השתנות יומית מוגברת עשוי להיות משויך ברמה גבוהה יותר של תפקוד רב איברים25. לבסוף, מגבלה טכנית נוספת להיחשב היא קנה המידה היחסי שבו הפעילות האנדוטוקסין נמדד (0 כדי 1 יחידות, עם 0.01 במרווחים לזיהוי מינימלי). זה עושה תוצאות גבוהות באופן בלתי נמנע בהכרח ברמה הגבוהה ביותר, ובכך ביצוע החלקה בקבוצת המשנה של חולים (EA > 0.9 יחידות) קשה יותר לחקור.
לסיכום, בעוד מחקרים נוספים נחוצים כדי להעריך את ההשפעה הפוטנציאלית של רמות אנדוטוקסין ניטור על התוצאה הקלינית, EA זמין כרגע בדיקה מהירה, פשוטה ורגישה, אשר עשוי להקל על תהליך קבלת ההחלטות של טיפול נמרץ מטפלים בחולים קריטיים חולים ספיגה.
מלון אסטאו ספא כיסה את עלות הפרסום ודמי ההפקה של היומן. למחברים אין קונפליקטים של עניין לגלות.
אנו מודים לפאולו ברגנטה ולליסה מטיטן, לצורך בחינת מתודולוגיית הפרוטוקול. דריו וינטרטון, MD סיפק עזרה ניכרת בסקירת כתב היד עבור מיומנות בשפה האנגלית.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
EAA kit | Spectral Medical Inc. | EAAST-20 | Package with 20 tests + 1 quality control |
Smart Line TL | Berthold | EAASL | Luminometer |
Incubator shaker | GRANT | ES-20 | Mini-incubator shaker |
Vortexer | VWR | 444-2790 | Vortex instrument |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved