Пресепсин в диагностике нозокомиальной инфекции центральной нервной системы

ВВЕДЕНИЕ Нозокомиальная инфекция центральной нервной системы (НИ ЦНС) является тяжелым осложнением, приводящим к ухудшению состояния, удлинению продолжительности лечения и ухудшению исходов заболевания у нейрореанимационных пациентов. Ранняя диагностика НИ ЦНС является актуальной клинической задачей, а поиск новых надежных маркеров НИ ЦНС — важной научной целью.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Представленное исследование было проспективным и состояло из двух частей. Целью первой части было определить нормальный уровень пресепсина (ПСП) в спинномозговой жидкости (СМЖ). Для определения нормального уровня ПСП в СМЖ исследовались образцы ликвора, полученные при спинномозговой анестезии во время плановых урологических и общехирургических операций. Целью второй части было изучение динамики ПСП в СМЖ у различных групп нейрореанимационных пациентов в зависимости от наличия НИ ЦНС и системной инфекции. Вместе с ПСП в ликворе исследовали цитоз, уровень глюкозы, лактата, проводили его микробиологическое исследование и полимеразную цепную реакцию (ПЦР), когда это было возможно. Исследование крови включало в себя ее клинический анализ, определение содержания в ней С-реактивного белка (СРБ), прокальцитонина (PCT) и ПСП. Статистический анализ проводился с использованием IBM SPSS версии 23.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ В первой части исследования для получения нормального уровня ПСП в СМЖ были исследованы 15 проб СМЖ у пациентов урологического или общехирургического профиля без поражения нервной системы. Уровень ПСП в СМЖ составил 50–100 пг/мл. Эти значения были приняты в качестве референсных для уровня ПСП в СМЖ в норме. Во второй части исследования были проанализированы 63 пары проб ликвора и крови у 19 нейрореанимационных пациентов. Все пары были разделены на 4 группы в соответствии с наличием в момент забора ликвора и крови НИ ЦНС и системной инфекции. При наличии НИ ЦНС и системной инфекции (группа 1) уровень ПСП в СМЖ составил 731,1±389,7 пг/мл. При отсутствии НИ ЦНС и наличии системной инфекции (группа 2) уровень ПСП в СМЖ составил 614,9±315 пг/мл. При наличии НИ ЦНС и отсутствии системной инфекции (группа 3) уровень ПСП в СМЖ составил 547,8±264,3 пг/мл. При отсутствии НИ ЦНС и системной инфекции (группа 4) уровень ПСП в СМЖ составил 406±203,1 пг/мл. ROC-анализ показал, что уровень ПСП в СМЖ выше 537 пг/мл у нейрореанимационных пациентов без системной инфекции означает наличие НИ ЦНС с чувствительностью 68,8% и специфичностью 85,7%.

ВЫВОДЫ В норме уровень пресепсина в ликворе составляет 50–100 пг/мл. Уровень пресепсина в ликворе выше 537 пг/мл у нейрореанимационного пациента без системной инфекции статистически значимо означает наличие у него НИ ЦНС. При диагностике НИ ЦНС определение уровня пресепсина в ликворе должно подлежать анализу вместе с традиционными маркерами инфекции ЦНС в качестве дополнительного маркера. Необходимо проведение дальнейших исследований.

1. Murthy S.B., Moradiya Y., Shah J., et al. Nosocomial Infections and Outcomes after Intracerebral Hemorrhage: A Population-Based Study. Neurocrit. Care. 2016; 25(2): 178–184. DOI: 10.1007/s12028-016-0282-6.

2. Hinduja A., Dibu J., Achi E., et al. Nosocomial infections in patients with spontaneous intracerebral hemorrhage. Am. J. Crit. Care. 2015; 24(3): 227–231. DOI: 10.4037/ajcc2015422.

3. Van de Beek D., Drake J.M., Tunkel A.R. Nosocomial bacterial meningitis. N. Engl. J. Med. 2010; 362(2): 146–154. DOI: 10.1056/NEJMra0804573.

4. Lozier A.P., Sciacca R.R., Romagnoli M.F., Connolly E.S. Jr.Ventriculostomyrelated infections: a critical review of the literature. Neurosurgery. 2002; 51(1): 170–181. PMID: 12182415.

5. Beer R., Lackner P., Pfausler B., Schmutzhard E. Nosocomial ventriculitis and meningitis in neurocritical care patients. J. Neurol. 2008; 255(11): 1617-1624. DOI: 10.1007/s00415-008-0059-8.

6. Попугаев К.А., Савин И.А., Ершова О.Н., и др. Факторы риска развития послеоперационного менингита у больных с опухолями хиазмально-селлярной локализации. Анестезиология и реаниматология. 2014; (2): 10–14.

7. Maniker A.H., Vaynman A.Y., Karimi R.J., et al. Hemorrhagic complications of external ventricular drainage. Neurosurgery. 2006; 59(4, Suppl. 2): 419–425. DOI: 10.1227/01.NEU.0000222817.99752.E6.

8. Gozal Y.M., Farley C.W., Hanseman D.J., et al. Ventriculostomy-associated infection A new, standardized reporting definition and institutional experience. Neurocrit Care. 2014; 21: 147–151. PMID: 24343563. DOI: 10.1007/s12028-013-9936-9.

9. Lyke K.E., Obasanjo O.O., Williams M.A., et al. Ventriculitis complicating use of intraventricular catheters in adult neurosurgical patients. Clin. Infect. Dis. 2001; 33(12): 2028–2033. DOI: 10.1086/324492.

10. Park P., Garton H.J., Kocan M.J., Thompson B.G. Risk of infection with prolonged ventricular catheterization. Neurosurgery. 2004; 55(3): 594– 599. PMID: 15335426.

11. Hill M., Baker G., Carter D., et al. A multidisciplinary approach to end external ventricular drain infections in the neurocritical care unit. J. Neurosci. Nurs. 2012; 44(4): 188–193. DOI: 10.1097/JNN.0b013e3182527672.

12. Lemcke J., Depner F., Meier U. The impact of silver nanoparticlecoated and antibiotic-impregnated external ventricular drainage catheters on the risk of infections: a clinical comparison of 95 patients. Acta Neurochir. Suppl. 2012; 114: 347–350. DOI: 10.1007/978-3-7091-0956-4_67.

13. Leonard E.M., van Saene H.K., Shears P., et al. Pathogenesis of colonization and infection in a neonatal surgical unit. Crit. Care Med. 1990; 18(3): 264–269. PMID: 2302949.

14. Reusser P., Zimmerli W., Scheidegger D., et al. Role of gastric colonization in nosocomial infections and endotoxemia: a prospective study in neurosurgical patients on mechanical ventilation. J. Infect. Dis. 1989; 160(3): 414–421. PMID: 2760497.

15. Deutch S., Dahlberg D., Hedegaard J., et al. Diagnosis of ventricular drainage-related bacterial meningitis by broad-range real-time polymerase chain reaction. Neurosurgery. 2007; 61(2): 306–312. DOI: 10.1227/01.NEU.0000255526.34956.E4.

16. Baltas I., Tsoulfa S., Sakellariou P., et al. Posttraumatic meningitis: bacteriology, hydrocephalus, and outcome. Neurosurgery. 1994; 35(3): 422–426. PMID: 7800133.

17. Conen A., Walti L.N., Merlo A., et al. Characteristics and treatment outcome of cerebrospinal fluid shunt-associated infections in adults: a retrospective analysis over an 11-year period. Clin. Infect. Dis. 2008; 47(1): 73–82. DOI: 10.1086/588298.

18. Vinchon M., Dhellemmes P. Cerebrospinal fluid shunt infection: risk factors and long-term follow-up. Childs Nerv. Syst. 2006; 22(7): 692– 697. DOI: 10.1007/s00381-005-0037-8.

19. Weisfelt M., Van de Beek D., Spanjaard L., et al. Nosocomial bacterial meningitis in adults: a prospective series of 50 cases. J. Hosp. Infect. 2007; 66(1): 71–78. DOI: 10.1016/j.jhin.2007.02.017.

20. Frontera J.A., Fernandez A., Schmidt J.M. Impact of nosocomial infectious complications after subarachnoid hemorrage. Neurosurgery. 2008; 62: 80–87. PMID: 18300894. DOI: 10.1227/01.NEU.0000311064.18368.EA.

21. Van de Beek D., De Gans J., Spanjaard L., et al. Clinical features and prognostic factors in adults with bacterial meningitis. N Engl J Med. 2004; 351: 1849–1859. PMID: 15509818. DOI: 10.1056/NEJMoa040845.

22. Martínez R., Gaul C., Buchfelder M., et al. Serum procalcitonin monitoring for differential diagnosis of ventriculitis in adult intensive care patients. Intensive Care Med. 2002; 28(2): 208–210. DOI: 10.1007/s00134-001-1176-3.

23. Dubos F., Korczowski B., Aygun D. A., et al. Serum procalcitonin level and other biological markers to distinguish between bacterial and aseptic meningitis in children: a European multicenter case cohort study. Arch. Pediatr. Adolesc. Med. 2008; 162(12): 1157–1163. DOI: 10.1001/archpedi.162.12.1157.

24. Durand M.L., Calderwood S.B., Weber D.J., et al. Acute bacterial meningitis in adults. A review of 493 episodes. N. Engl. J. Med. 1993; 328(1): 21–28. DOI: 10.1056/NEJM199301073280104.

25. Paul R., Koedel U., Pfister H.W. Development of adjunctive therapies for bacterial meningitis and lessons from knockout mice. Neurocrit. Care. 2005; 2(3): 313–324. DOI: 10.1385/NCC:2:3:313.

26. Lorino G., Angeletti S., Gherardi G., et al. Diagnostic value of cytokine assays in cerebrospinal fluid in culture-negative, polymerase chain reaction–positive bacterial meningitis. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2000; 19(5): 388-392. PMID: 10898144

27. Bohr V., Rasmussen N., Hansen B., et al. 875 cases of bacterial meningitis: diagnostic procedures and the impact of preadmission antibiotic therapy. J. Infect. 1983; 7(3): 193–202. PMID: 6420474.

28. Bruyn G.A., Kremer H.P., de Marie S., et al. Clinical evaluation of pneumococcal meningitis in adults over a twelve-year period. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 1989; 8(8): 695–700. PMID: 2506035.

29. Durand M.L., Calderwood S.B., Weber D.J., et al. Acute bacterial meningitis in adults. A review of 493 episodes. N. Engl. J. Med. 1993; 328(1): 21–28. DOI: 10.1056/NEJM199301073280104.

30. Chakrabarti P., Das B.K., Kapil A. Application of 16S rDNA based seminested PCR for diagnosis of acute bacterial meningitis. Indian J. Med. Res. 2009; 129(2): 182–188. PMID: 19293446.

31. McIntyre P.B., Macintyre C.R., Gilmour R., et al. A population based study of the impact of corticosteroid therapy and delayed diagnosis on the outcome of childhood pneumococcal meningitis. Arch. Dis. Child. 2005; 90(4): 391–396. DOI: 10.1136/adc.2003.037523.

32. Shozushima T., Takahashi G., Matsumoto N., et al. Usefulness of presepsin (sCD14-ST) measurements as a marker for the diagnosis and severity of sepsis that satisfied diagnostic criteria of systemic inflammatory response syndrome. J. Infect. Chemother. 2011; 17(6): 764–769. DOI: 10.1007/s10156-011-0254-x.

33. Endo S., Suzuki Y., Takahashi G., et al. Usefulness of presepsin in the diagnosis of sepsis in a multicenter prospective study. J. Infect. Chemother. 2012; 18(6): 891–897. DOI: 10.1007/s10156-012-0435-2.

34. Mussap M., Puxeddu E., Burrai P., et al. Soluble CD14 subtype (sCD14- ST) presepsin in critically ill preterm newborns: preliminary reference ranges. J. Matern. Fetal. Neonatal. Med. 2012; 25(Suppl. 5): 51–53. DOI: 10.3109/14767058.2012.717462.

35. Nockher W.A., Wick M., Pfister H.W. Cerebrospinal fluid levels of soluble CD14 in inflammatory and non-inflammatory diseases of the CNS: upregulation during bacterial infections and viral meningitis. J. Neuroimmunol. 1999; 101(2): 161–169. PMID: 10580799.

36. Thorgersen E.B., Pischke S.E., Barratt-Due A., et al. Systemic CD14 inhibition attenuates organ inflammation in porcine Escherichia coli sepsis. Infect. Immun. 2013; 81(9): 3173–3181. DOI: 10.1128/IAI.00390-13.

37. Pugin J., Heumann I.D., Tomasz A., et al. CD14 is a pattern recognition receptor. Immunity. 1994; 1(6): 509–516. PMID: 7534618.

38. Stubljar D., Kopitar A.N, Groselj-Grenc M., et al. Diagnostic Accuracy of Presepsin (sCD14-ST) for Prediction of Bacterial Infection in Cerebrospinal Fluid Samples from Children with Suspected Bacterial Meningitis or Ventriculitis. J. Clin. Microbiol. 2015; 53(4): 1239–1243. DOI: 10.1128/JCM.03052-14.

39. Козлова Е.М. Шунькина Г.Л. Чумак Н.М. и соавт. Уровень пресепсина ликвора у новорожденных детей. Лаборатория. 2014; 2: 31.

40. CDC/NHSN Surveillance Definitions for Specific Types of Infections. 2016. Available: https://www.cdc.gov/nhsn/pdfs/pscmanual/17pscnosinfdef_current.pdf

41. Cohen S.H., Gerding D.N., Johnson S., et al. Clinical practice guidelines for Clostridium difficile infection in adults: 2010 update by the Society for Healthcare Epidemiology of America (SHEA) and the Infectious Diseases Society of America (IDSA). Infect. Control. Hosp. Epidemiol. 2010; 31(5): 431–455. DOI: 10.1086/651706.

42. McDonald L.C., Coignard B., Dubberke E., et al. Recommendations for surveillance of Clostridium difficile-associated disease. Infect. Control. Hosp. Epidemiol. 2007; 28(2): 140–145. DOI: 10.1086/511798.

43. Esposito S., De Simone G., Boccia G., et al. Sepsis and septic shock: New definitions, new diagnostic and therapeutic approaches. J. Glob. Antimicrob. Resist. 2017; 10: 204–212. DOI: 10.1016/j.jgar.2017.06.013.

44. Varatharaj A., Galea I. The blood-brain barrier in systemic inflammation. Brain Behav. Immun. 2016; 60: 1–12. DOI: 10.1016/j.bbi.2016.03.010.

45. Mazeraud A., Pascal Q., Verdonk F., et al. Neuroanatomy and Physiology of Brain Dysfunction in Sepsis. Clin. Chest. Med. 2016; 37(2): 333–345. DOI: 10.1016/j.ccm.2016.01.013.

46. Shi H., Zheng K., Su Z., et al. Sinomenine enhances microglia M2 polarization and attenuates inflammatory injury in intracerebral hemorrhage. J. Neuroimmunol. 2016; 299: 28–34. DOI: 10.1016/j.jneuroim.2016.08.010.

47. Wang G., Wang S., Zhou Y., et al. Sepsis associated encephalopathy is an independent risk factor for nosocomial coma in patients with supratentorial intracerebral hemorrhage: a retrospective cohort study of 261 patients. Zhonghua Wei Zhong Bing Ji Jiu Yi Xue. 2016; 28(8): 723–728. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-4352.2016.08.011.

48. Zhu S.Z., Huang W.P., Huang L.Q., et al. Huperzine A protects sepsis associated encephalopathy by promoting the deficient cholinergic nervous function. Neurosci. Lett. 2016; 631: 70–78. DOI: 10.1016/j.neulet.2016.07.009.

49. Williams S.T. Pathophysiology of encephalopathy and delirium. J. Clin. Neurophysiol. 2013; 30(5): 435–437. DOI: 10.1097/WNP.0b013e3182a73e04.

50. Kobayashi F., Kato H., Suzuki M., et al. A case of posterior reversible leukoencephalopathy syndrome caused by fibromuscular dysplasia. Rinsho Shinkeigaku. 2016; 56(9): 622–626. DOI: 10.5692/clinicalneurol.cn-000912.

51. Nanba T., Kashimura H., Saura H., et al. Subarachnoid hemorrhage due to ruptured intracranial aneurysm following posterior reversible encephalopathy syndrome. J Neurosci. Rural. Pract. 2016; 7(3): 440– 442. DOI: 10.4103/0976-3147.182767.

52. Corrigan F., Mander K.A., Leonard A.V., et al. Neurogenic inflammation after traumatic brain injury and its potentiation of classical inflammation. J. Neuroinflammation. 2016; 13(1): 264. DOI: 10.1186/s12974-016-0738-9.

53. Karthikeyan A., Patnala R., Jadhav S.P., et al. MicroRNAs: Key players in microglia and astrocyte mediated inflammation in CNS pathologies. Curr. Med. Chem. 2016; 23(30): 3528–3546. PMID: 27528056.

54. Atangana E., Schneider U.C., Blecharz K., et al. Intravascular Inflammation Triggers Intracerebral Activated Microglia and Contributes to Secondary Brain Injury After Experimental Subarachnoid Hemorrhage (eSAH). Transl Stroke Res. 2017; 8(2): 144–156. DOI: 10.1007/s12975-016-0485-3.

55. Sun Y.M., Wang Y.T., Jiang L., et al. The effects of deferoxamine on inhibition for microglia activation and protection of secondary nerveinjury after intracerebral hemorrhage in rats. Pak. J. Pharm. Sci. 2016; 29(3 Suppl): 1087–1093. PMID: 27383488.

56. Ross D., Rosegay H., Pons V. Differentiation of aseptic and bacterial meningitis in postoperative neurosurgical patients. J. Neurosurg. 1988; 69(5): 669–674. DOI: 10.3171/jns.1988.69.5.0669.

57. Morita A. Clinical and Laboratory Diagnosis of Central Nervous System Infections. Brain Nerve. 2015; 67(7): 777–785. DOI: 10.11477/mf.1416200218.

58. Nwachuku E.L., Puccio A.M., Adeboye A., et al. Time course of cerebrospinal fluid inflammatory biomarkers and relationship to 6-month neurologic outcome in adult severe traumatic brain injury. Clin. Neurol. Neurosurg. 2016; 149: 1–5. DOI: 10.1016/j.clineuro.2016.06.009.

59. Giulieri S., Chapuis-Taillard C., Jaton K., et al. CSF lactate for accurate diagnosis of community-acquired bacterial meningitis. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2015; 34(10): 2049–2055. DOI: 10.1007/s10096-015-2450-6.

60. Xiao X., Zhang Y., Zhang L., et al. The diagnostic value of cerebrospinal fluid lactate for post-neurosurgical bacterial meningitis: a metaanalysis. BMC Infect. Dis. 2016; 16: 483. DOI: 10.1186/s12879-016-1818-2.