BIOMARCADORES BIOMARCADORES DE DE SEPSIS. SEPSIS. Actualizaci贸n Actualizaci贸n yy Futuro Futuro
“Salvo en casos excepcionales, parece que el paciente muera por la respuesta de su cuerpo a la infección más que por la propia infección." Sir William Osler – 1904 “The Evolution of Modern Medicine”
ETIMOLOGÍA DE SEPSIS La palabra sepsis proviene del griego σηψІς (sipsis): putrefacción Sipsis proviene del verbo σήπω (pudrir) Iliada de Homero (canto 24, verso 414): ‘…Δυωδεκάτη δέ οί ήώς κεІμένω, ούδέ τί οί σήπεταІ, Ούδέ μІνεύλαί έσθουσ, άί ρά τε φώτας άρηІφάτους κατέδουσІ.’ ‘…Diodekati de i ios kimeno, ude ti i jros sipete, ude min evle esthus’e ra te fotas ariifatus katedusi.’ ‘…Doce días lleva de estar tendido, y ni el cuerpo se pudre, ni lo comen los gusanos que devoran a los hombres muertos en la guerra.’
HISTORIA Reseña más antigua de sepsis: Papiro de Smith (Luxor, Egipto) 1600 a.C. Diagnóstico de cuadro febril por herida infectada Identificación de signos claros Supuración local, Infección Sistémica
Bases del abordaje del paciente séptico Papiro de Ebers (Luxor, Egipto) 1400 a.C. Uso de miel y grasa en heridas infectadas Eliminar pus para la curación de heridas
“Una lesión local, calentada por el aflujo del humor, hace que todo el cuerpo se torne febril. Uno puede morir de esto, especialmente los días impares”
HISTORIA Celso (45 a.C. – 25 d.C.) Primer médico occidental en caracterizar los 4 signos cardinales de la infección Tumor, rubor, calor y trastorno funcional
Establece los fundamentos de la hemostasia Galeno (129-200 d.C.) “Pus bonum et laudabile” Refuerza ideas sobre importancia de la curación supurativa. Louis Pasteur (1822-1895) Gérmenes – Origen de las enfermedades infecciosas
DEFINICIONES Conferencia Consenso (ACCP, SCCM) 1991 SIRS (fiebre/hipotermia, leucocitosis/leucopenia, taquicardia, taquipnea) Síndrome Séptico SEPSIS: SIRS + Infección SEPSIS GRAVE: Sepsis + hipoperfusión, hipotensión o disfunción de órganos SHOCK SÉPTICO: Sepsis grave con disfunción circulatoria
DEFINICIONES Conferencia Internacional para las definiciones de SEPSIS (ACCP/SCCM/ESICM/ATS/SIS) SEPSIS: Presencia probable o documentada de una infección que se acompaña de manifestaciones sistémicas. SEPSIS GRAVE: Sepsis que cursa con hipotensión inducida por sepáis o signos de hipoperfusión titular o disfunción de órganos SHOCK SÉPTICO: Hipotensión inducida por sepsis que persiste a pesar de un adecuado aporte de fluidos
SIRS. Infección. Sepsis SIRS. Infección. Sepsis
BACTERIAS
HONGOS
INFECCIÓN
PARÁSITOS
S E P S I S
PANCREATITIS
SIRS TRAUMA
QUEMADOS
VIRUS OTROS
OTROS
The ACCP/SCCM Consensus Conference Committee. Chest. 1992;101:1644-1655.
FISIOPATOLOGÍA COMPLEMENTO COMPLEMENTO
MOLÉCULAS MOLÉCULASDE DE ADHESIÓN ADHESIÓN(ICAM(ICAM1), 1),SELECTINAS SELECTINASPP yyLL METABOLITOS METABOLITOSDEL DEL ÁCIDO ÁCIDO ARAQUIDÓNICO ARAQUIDÓNICO (Leucotrienos, (Leucotrienos,PG, PG, Tromboxanos) Tromboxanos)
FIBRINOLISIS FIBRINOLISIS
COAGULACIÓN COAGULACIÓN
SHOCK SHOCK SÉPTICO SÉPTICO PRODUCCIÓN PRODUCCIÓNDE DE MEDIADORES MEDIADORESDE DE INFLAMACIÓN INFLAMACIÓN
RADICALES RADICALES LIBRES LIBRES
ÓXIDO ÓXIDONÍTRICO NÍTRICO
Respuesta local
Respuesta local
proinflamatoria
antiinflamatoria
Mediadores proinflamatorios
Mediadores antiinflamatorios
Lipopolisacárido (Gram-) Peptidoglicano Ác. Lipoteicoico (Gram+) Zymosan (Hongos)
PAMP / Receptores
COAGULACIÓN/FIBRINOLISIS QUININAS COMPLEMENTO
TLR4, CD14, TREM β-Integrina TLR2 TLR2/TLR6
MEDIADORES DE LA INFLAMACIÓN
AMPLIFICACIÓN AMPLIFICACIÓN
LESIÓN ENDOTELIAL
Respuesta a la Infección en Sepsis: Respuesta inflamatoria sistémica que compromete tejidos normales alejados del sitio de infección Fallo de regulación de la respuesta inflamatoria normal: ✘ Liberación masiva y no controlada de mediadores proinflamatorios y antiinflamatorios
DESTRUCCIÓN DE GÉRMENES LESIÓN ENDOTELIAL LESIÓN DIRECTA TISULAR
Respuesta adaptativa Respuesta innata PRECOZ: PAMP microbianos ⇿ TLR (toll-like receptors) Producción de CITOQUINAS
Microorganismos estimulan Respuesta humoral específica Respuesta celular adaptativa
AMPLIFICACIÓN
RESPUESTA INNATA Th1 Segregan citoquinas proinflamatorias Th2 Segregan citoquinas antiinflamatorias
LINFOCITOS T
LINFOCITOS B
Producen Ig Presentación microorganismos a células NK y neutrófilos
Mediadores de la Inflamación: CITOQUINAS Producidas por Macrófagos Linfocitos Células NK Células dendríticas Células endoteliales Promueven y regulan la respuesta inflamatoria Pleomórficas: Producidas por distintas células Tienen funciones similares y dianas múltiples Proinflamatorias & Antiinflamatorias Acciones Autocrina, Paracrina y Endocrina CASCADA y AMPLIFICACIÓN DE LA RESPUESTA EFECTOS DIRECTOS SOBRE LA CÉLULA ENDOTELIAL: Inducen la producción de NO y FT Inducen Expresión de moléculas leucocito-endotelio Inducen autorregulación de trombomodulina
Mediadores de la Inflamación: CITOQUINAS
Macrófagos, Neutrófilos, Linfocitos Th1 TNFɑ, IFN-Ɣ, G-CSF, GM-CSF IL-1β, IL-6, IL-12, IL-18, IL-2, IL-15, LIF Óxido nítrico sintetasa, Ciclooxigenasa 2
Linfocitos Th2 Inhiben síntesis / bloquean acción de IL-1β, TNFɑ y otras IL-4, IL-5, IL-9, IL-10, IL-8, IL-11, IL-1, IL-6, TGF-β Antagonistas de los receptores de IL-1β (IL-1ra) Receptores solubles para IL-1, TNFɑ (R-I Y R-II), IL-8
Nivel plasm谩tico (U arbitrarias)
Aparici贸n de Citoquinas en el plasma
LPS TNF IL - 1 IL - 6
0
1
2
3
4
5 horas
DEFENSAS HUMORALES ✓ LINFOCITOS B Células Plasmáticas - Inmunoglobulinas - OPSONIZACIÓN
DEFENSAS HUMORALES ✓ CASCADA DEL COMPLEMENTO Opsonización - Lisis - Quimiotaxis - Citotoxicidad - Histamina Vasodilatación - Permeabilidad
DEFENSAS HUMORALES ✓ CASCADA DE LAS QUININAS
DEFENSAS HUMORALES ✓ CASCADA DE LA COAGULACIÓN / FIBRINOLISIS
DEFENSAS HUMORALES ✓ FOSFOLÍPIDOS DE LA MEMBRANA CELULAR
INCREMENTO DE LA COAGULACIÓN DESCENSO DE LOS INHIBIDORES DE LA COAGULACIÓN BLOQUEO DE LA FIBRINOLISIS
Consecuencias de la lesión endotelial Ruptura endotelial
Pérdida de Líquidos IV
⇧Permeabilidad
Vasodilatación descontrolada ⇩Resistencias vasculares
Hipotensión
Hipercoagulabilidad + hipofibrinolisis Microtrombosis
HIPOXIA TISULAR
No perfusión titular
SEPSIS: UNA CASCADA DE EVENTOS
COMPLEMENTO COMPLEMENTO
MOLÉCULAS MOLÉCULASDE DE ADHESIÓN ADHESIÓN(ICAM(ICAM1), 1),SELECTINAS SELECTINASPP yyLL METABOLITOS METABOLITOSDEL DEL ÁCIDO ÁCIDO ARAQUIDÓNICO ARAQUIDÓNICO (Leucotrienos, (Leucotrienos,PG, PG, Tromboxanos) Tromboxanos)
FIBRINOLISIS FIBRINOLISIS
COAGULACIÓN COAGULACIÓN
SHOCK SHOCK SÉPTICO SÉPTICO PRODUCCIÓN PRODUCCIÓNDE DE MEDIADORES MEDIADORESDE DE INFLAMACIÓN INFLAMACIÓN
RADICALES RADICALES LIBRES LIBRES
ÓXIDO ÓXIDONÍTRICO NÍTRICO
MARCADORES DE INFECCIÓN Y SEPSIS
Supuestos marcadores de sepsis AUMENTA
DISMINUYE
Productos bacterianos
Endotoxina
Reactantes de fase aguda
Proteína C rectiva, LBP, Fibrinógeno
Albúmina, Prealbúmina
Lípidos
Triglicéridos
HDL, APO A1
TNFɑ, IL-1, IL-6, IL-8, IL-10, IL18 sE-selectina, sP-selectina, sICAM, sVCAM Dímero D, Fibrinopéptido A, PAI1, PDF Lactoferrina, Elastasa, Mieloperoxidasa PCT, Lactato, Troponina, óxido nítrico, proadrenomedulina
Antitrombina III, Proteína C activada
Citoquinas Moléculas de adhesión Mediadores de coagulación Productos de los neutrófilos Miscelánea
DEFINICIÓN DE BIOMARCADOR “Una característica que es medida objetivamente y evaluada… … indicador de procesos biológicos normales, patológicos o de las respuestas farmacológicas a una intervención terapéutica.” Previamente requieren: Validación: Características conocidas Técnica estandarizada Precisión Cualificación: Acorde con proceso patológico y objetivos clínicos
DEFINICIÓN DE BIOMARCADOR
“… macromolécula que está asociada con un proceso biológico o mecanismo regulatorio.” “… la medición de este biomarcador […] puede proporcionar información cuantitativa que podría ser clínicamente útil en cuanto a este proceso biológico o mecanismo regulatorio”
NO SON BIOMARCADORES Mediadores Está presente en todos los pacientes que sufren la enfermedad Su administración a un animal experimental reproduce la clínica Su neutralización previa evita el desarrollo de la clínica La neutralización posterior atenúa la gravedad
OBJETIVOS DE LOS BIOMARCADORES EN SEPSIS 1 Establecer un diagnóstico: identificar precozmente los críticos con sepsis 2 Cuantificar la gravedad (pronóstico) del proceso séptico: Identificar los enfermos más graves Identificar los casos con riesgo de mala evolución 3 Valorar la evolución: medir / monitorizar la respuesta al tratamiento
BIOMARCADORES EN SEPSIS
CITOQUIN PROTEÍNAS RECEPTOR SUPERFIC COAGULACI APOPTOSI DE FASE ES IE AS ÓN S AGUDA SOLUBLES CELULAR CD13TNF-a PCR sTREM-1 vWF Fas/Apo-1 HLADR IL-6 PCT sIL-2R HLA-DR PAI-1 Gas6
OTROS NT-proBNP pro-ADM
IL-8
PTX3
sCD163
trombopoietina
TNFRI
MBL
IL-12
ET-1
s-TNF-R
análisis aPTT
Fas/FasL
HDL
TNF-R p55
AT
IL-10
Gc-globulin Copeptina ICAM-1
BIOMARCADORES EN SEPSIS Evoluci贸n de las concentraciones de distintos biomarcadores
PROTEÍNA C REACTIVA (PCR) Proteína de Fase Aguda ⬆︎ Niveles en respuesta a la inflamación En respuesta a IL-6 Se une a Fosfocolina de membrana y Bacterias ↳ Activar S. Complemento (vía complejo C1Q) Acción inmunomoduladora pro/antiinflamatoria Elevación en IAM, Postquirúrgicos, procesos reumáticos Indicador de actividad antiinflamatoria: ☞ ¿INDICADOR DE INFECCIÓN BACTERIANA? Utilidad propuesta como biomarcador
Infecciones recurrentes Respuesta terapéutica
PROTEÍNA C REACTIVA (PCR) UTILIDAD DIAGNÓSTICA
PROTEÍNA C REACTIVA (PCR) UTILIDAD PRONÓSTICO n=158 sépticos, mortalidad 34% AUC: APACHE II: 0,75 SAPS II: 0,82 SOFA: 0,80 PCR: 0,55
PROTEÍNA C REACTIVA (PCR) RESUMEN Ayuda moderadamente al diagnóstico de infección sin discriminar bien de SIRS: ➡PCR >8-10 mg/dL apoya presencia de infección ➡Seriadas: Diagnóstico precoz de infección nosocomial No es buena como marcador pronóstico Útil en seguimiento de la evolución: ➡Baja 25% en 24 h o ≥5 mg/dL en 72 h predicen buena respuesta ➡Aumento en 24 h de ≥5 mg/dL o 25% puede indicar Infección nosocomial BARATA, FIABLE Y RÁPIDA ➡Valorar su utilización seriada
INTERLEUKINA 6 (IL-6) Biocinética rápida Inducción < 1-2 horas t1/2 corta Metodología Laboratorio: Difícil y Cara Inmunoensayo por quimioluminiscencia (CELIA) Prueba ELISA pendiente de salir
INTERLEUKINA 6 (IL-6) VALOR DIAGNÓSTICO
INTERLEUKINA 6 (IL-6) VALOR PRONÓSTICO
INTERLEUKINA 6 (IL-6) RESUMEN Marcador diagn贸stico de infecci贸n: inespec铆fico Buen predictor de mortalidad
PROCALCITONINA (PCT) ESTRUCTURA DE LA PROCALCITONINA
PROCALCITONINA (PCT)
PROCALCITONINA (PCT) Inducción y Liberación de PCT ante una infección bacteriana Expresión de CALC I en adipocitos y células C tiroideas
📌 En infecciones graves: Origen extratiroideo (macrófagos y monocitos de hígado, leucocitos y células endocrinas de intestino y pulmón)
PROCALCITONINA (PCT) Inducción y Liberación de PCT ante una infección bacteriana IFN-Ɣ, liberado en la infección vírica, bloquea la activación de IL-1 y, por tanto, la producción de PCT
En la infección vírica los valores de PCT están habitualmente bajos
PROCALCITONINA (PCT) En infecciones bacterianas relevantes se sintetiza en mĂşltiples tejidos
PROCALCITONINA (PCT) No se metaboliza a Calcitonina en pacientes sĂŠpticos
PROCALCITONINA (PCT) Rápida elevación de PCT ante un estímulo bacteriano
Cinética y Vida Media de PCT tras un estímulo por Gram (-)
PROCALCITONINA (PCT) ESTABILIDAD IN VITRO PCT es muy estable in vitro - sin especiales requerimientos analíticos Mínima influencia de la conservación a 4℃ o 25℃
PROCALCITONINA (PCT) VALORES DE PCT (PUNTOS DE CORTE) NIVELES < 0,5 ng/mL 0,5 - 2 ng/mL > 2 ng/mL > 10 ng/mL
PROCESOS Infecciones víricas
Procesos inflamatorios no infecciosos Politraumatizados, Quemados, Postquirúrgicos
Posible falso positivo (repetir) SEPSIS (Alto riesgo) SEPSIS GRAVE
SHOCK SÉPTICO
PROCALCITONINA (PCT) RESUMEN Multitud de estudios apoyan su valor diagnóstico de sepsis Superior que IL-6 y PCR Diferencia entre SDRA infeccioso y no infeccioso Detección de infección en trauma Detección de infección postquirúrgica Utilidad en Pediatría
TRIGGERING RECEPTOR EXPRESSED ON MYELOID CELLS (TREM-1) Receptor de la familia de las Inmunoglobulinas Se expresa en Fagocitos que infiltran tejidos infectados PARTICULARIDAD EN SEPSIS: Se produce como respuesta específica a infecciones Induce la formación de citoquinas ⬆︎ RESPUESTA INMUNE La forma SOLUBLE (sTREM-1) es cuantificable
TRIGGERING RECEPTOR EXPRESSED ON MYELOID CELLS (TREM-1) VALOR DIAGNÓSTICO
TRIGGERING RECEPTOR EXPRESSED ON MYELOID CELLS (TREM-1) VALOR PRONÓSTICO
PRO-ADRENOMEDULINA (MR-proADM) Prote铆na de la familia de la PCT Marcador pron贸stico de sepsis al ingreso
PRO-ADRENOMEDULINA (MR-proADM)
OTROS MARCADORES
MBL (Lectina Fijadora de Manano) Proteína con función importante en: Respuesta inmunitaria innata Activación de la 3ª vía del complemento Algunos estudios sugieren que la deficiencia de MBL se relaciona con: ➡Alto riesgo de infecciones ➡Lupus eritematoso generalizado ➡Artritis reumatoide y otras enf. autoinmunitarias Proteína sérica dependiente de Calcio Secretada por el Hígado ➡Como proteína de fase aguda de la inflamación
MBL (Lectina Fijadora de Manano) Molécula multimérica (hasta 6 subunidades funcionales) ➡Cada una formada por 3 cadenas polipeptídicas Estructura análoga a proteína C1q ➡1ª vía del complemento Se une a Manosa de carbohidratos de superficie microbiana ➡Activación similar a vía clásica del complemento ➡NO REQUIERE PRESENCIA DE AC Función en Respuesta Inmunitaria Innata ➡Opsoniza microorganismos ➡Activa macrófagos (C1q) ➡Estimula activación de lectinas ➡Estimula 3ª vía del complemento
LBP (PROTEÍNA DE UNIÓN A LIPOPOLISACÁRIDOS) Proteína de Fase Aguda de origen hepático Importante papel en mecanismos de inmunidad innata Experiencia limitada y controvertida Unión a LPS (pared celular Gram(-)) Activador de respuesta inmune Complejo LPS-LBP-CD14 + Síntesis citoquinas proinflamatorias IL-1, IL-6, TNF Neutraliza Endotoxinas Bacterianas También ↑ en infecciones por Gram(+) POSIBLE BIOMARCADOR DE INFECCIÓN SEVERA
MIF (FACTOR DE INHIBICIÓN DE LA MIGRACIÓN DE MACRÓFAGOS) Proteína recientemente descubierta Localizada en: Glándula pituitaria Células T Macrófagos Sintetizada por linfocitos Th sensibilizados Enfrentados in vitro al mismo Ag En respuesta al stress y a la infección
suPAR (FORMA SOLUBLE DEL RECEPTOR PARA EL ACTIVADOR TISULAR DEL PLASMINÓGENO) uPAR (Receptor del Activador del Plasminógeno) Se expresa en diferentes tipos de células Neutrófilos Linfocitos Monocitos Macrófagos Ciertas células cancerosas Células endoteliales vasculares
Participa en la migración de las células inflamatorias de la sangre hacia los tejidos
Promueve la invasión tisular Convertir el plasminógeno en plasmina, resultando la degradación de la matriz extracelular
Componente esencial de la inflamación y respuesta inmune contra la infección
Participa en numerosas funciones inmunológicas Migración Adhesión Fibrinolisis Proliferación celular
suPAR (FORMA SOLUBLE DEL RECEPTOR PARA EL ACTIVADOR TISULAR DEL PLASMINÓGENO) suPAR (Forma Soluble del Receptor para el Activador Tisular del Plasminógeno) Nuevo marcador biológico de la activación inmunológica
Durante la estimulación inflamatoria, uPAR es introducida dentro de la célula por proteasas para crear la forma soluble del receptor, suPAR
También se han encontrado [suPAR] séricas altas en la predicción de la mortalidad en pacientes con tuberculosis activa y otras enfermedades asociadas a una respuesta inflamatoria
Puede detectarse en la sangre, orina y LCR
BLE DEL RECEPTOR PARA EL ACTIVADOR TISULAR D suPAR (Forma Soluble del Receptor para el Activador Tisular del Plasminógeno) Recientemente, dos estudios que evaluaron la exactitud diagnóstica de suPAR han demostrado una especificidad de 64–77% Algunos estudios han demostrado que los niveles de suPAR fueron elevados en pacientes gravemente enfermos, pero su valor diagnóstico fue inferior a otros biomarcadores como PCR, PCT o sTREM-1
PRESEPSINA Glicoproteína CD14
Presente en la membrana de los macrófagos y monocitos
Complejo LPS-LBP-CD14
Actividad proteasa del plasma
➡Durante Inflamación
Receptor de LPS de pared de Gram (-)
Liberación CK e IL
FRAGMENTO S SOLUBLES CD14 (sCD14)
CASCADA INFLAMATORI A subtipo sCD14 (sCD14-ST) o PRESEPSINA
PRESEPSINA
La evidencia sugiere que este marcador, sería un buen indicador de infecciones sistémicas o sepsis por su aparición temprana y fácil detección Normalmente está presente en concentraciones muy bajas en el suero de individuos sanos y se ha demostrado su aumento en respuesta a infecciones bacterianas
PANELES DE MARCADORES
Los marcadores tienen limitaciones
La respuesta a la infecci贸n es muy compleja
PANELES DE MARCADORES
MUCHAS GRACIAS