A PROCALCITONIN SZEREPE A MÁJTRANSZPLANTÁCIÓ PERIOPERATÍV SZAKÁBAN Doktori értekezés Dr. FAZAKAS JÁNOS Semmelweis Egyetem Patológiai Tudományok Doktori Iskola
Témavezető:
Dr. Kóbori László, egyetemi docens, PhD
Hivatalos Bírálók:
Dr. Monostory Katalin, PhD Dr. Tarjányi Mária, egyetemi docens, PhD
Szigorlati bizottság elnöke:
Dr. Darvas Katalin, egyetemi tanár, PhD
Szigorlati bizottság tagjai:
Dr. Harsányi László, egyetemi docens, PhD Dr. Péter Zoltán Mihály, Főorvos, PhD
Budapest 2008
TARTALOMJEGYZÉK RÖVIDÍTÉSEK JEGYZÉKE ___________________________________________ 4 1
BEVEZETÉS ____________________________________________________ 6
2
IRODALMI HÁTTÉR _____________________________________________ 8 2.1
A májtranszplantáció rövid története, mai lehetőségek ____________________ 8
2.2
A szepsis és a szisztémás gyulladásos válasz, új nézetek: __________________ 10
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7
2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6 2.3.7
2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3
2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.5.6 2.5.7 2.5.8
3
4
„Félig angyal- félig ördög” citokinek ________________________________________12 Gyulladásos mediátorok __________________________________________________14 Oldott fázisú membránalkotók _____________________________________________15 Magas és alacsony denzitású lipoproteinek (HDL és LDL): _______________________16 Keringő endotoxin és a fertőzés markerei: ____________________________________17 A sejtmag és citoplazmatikus markerek: ______________________________________17 Sejtfelszíni markerek _____________________________________________________18
Az akut fázis reakció, általános fogalmak ______________________________ 19 C-reaktív protein ________________________________________________________21 Szérum amiloid A _______________________________________________________23 Lipopoliszacharid kötő fehérje _____________________________________________23 Alfa-2 makroglobulin, haptoglobin és alfa-1 savas glikoprotein____________________24 Cöruloplazmin, hemopexin és alfa-1 antitripszin _______________________________25 Komplement faktorok ____________________________________________________25 Neopterin ______________________________________________________________26
Reduktív és oxidációs folyamatok (REDOX) ____________________________ 26 Dipeptidil-aminotranszferáz _______________________________________________27 Gluthation-S-transzferáz (GST)_____________________________________________28 Mieloperoxidáz (MPO) ___________________________________________________28
A prokalcitonin ____________________________________________________ 29 A kalcitonin gének és a kalcitonin peptidek ___________________________________29 A prokalcitonin, általános fogalmak _________________________________________32 A prokalcitonin szérum szint meghatározás javallatai____________________________36 A prokalcitonin referencia tartományok ______________________________________39 A prokalcitonin alkalmazása különböző kórképekben ___________________________40 A prokalcitonin és a sebészeti beavatkozások __________________________________45 A prokalcitonin és a transzplantáció _________________________________________46 A prokalcitonin és a májtranszplantáció ______________________________________48
CÉLKITŰZÉS __________________________________________________ 50 3.1
A téma fontossága __________________________________________________ 50
3.2
Célkitűzés_________________________________________________________ 54
MÓDSZEREK __________________________________________________ 56 4.1 A multiorgan donáció, a májrecipiens és a májtranszplantáció módszertani menete _________________________________________________________________ 56 4.2
A prokalcitonin meghatározás módszertana ____________________________ 62
4.3
Beteganyag és módszer ______________________________________________ 63
4.3.1 Beteganyag és módszer a prokalcitonin májtranszplantáció alatti eredetének és változásának, valamint a posztoperatív prokalcitonin szintemelkedés prognózisának vizsgálatához._ ______________________________________________________________________63
2
4.3.2 Beteganyag és módszer a prezervációs oldat, májgraftból való kimosási technikájának a regionális és szisztémás prokalcitonin szintekre gyakorolt hatásáról. _______________________65 4.3.3 Beteganyag és módszer a korai posztoperatív prokalcitonin szérumszint csökkenés kinetikájának vizsgálatához. ______________________________________________________67 4.3.4 Statisztikai analízis: ______________________________________________________69
5
EREDMÉNYEK _________________________________________________ 71 5.1 Eredmények a prokalcitonin szérumszint májtranszplantáció alatti eredetének és változásának, valamint a posztoperatív prokalcitonin szintemelkedés prognózisának elemzésekor. _____________________________________________________________ 71 5.2 Eredmények a prezervációs oldat, májgraftból való kimosási technikájának a regionális és szisztémás prokalcitonin szintekre gyakorolt hatásának elemzésekor ___ 78 5.3 Eredmények a korai posztoperatív prokalcitonin szérumszint csökkenés kinetikájának elemzésekor _________________________________________________ 85
6
MEGBESZÉLÉS ________________________________________________ 89 6.1
A prokalcitonin és többi gyulladásos marker____________________________ 89
6.2 A prokalcitonin és a májtranszplantáció folyamata a multiorgan donációtól a posztoperatív ötödik napig _________________________________________________ 93
7
KÖVETKEZTETÉSEK___________________________________________ 98
8
ÖSSZEFOGLALÁS _____________________________________________ 100
9
SUMMARY____________________________________________________ 102
10
IRODALOMJEGYZÉK _________________________________________ 104
11
SAJÁT KÖZLEMÉNYEK JEGYZÉKE ____________________________ 119
12
11.1
A Doktori értekezéshez kapcsolódó közlemények _______________________ 119
11.2
A Doktori értekezéstől független közlemények _________________________ 121
KÖSZÖNETNYÍLVÁNÍTÁS _____________________________________ 123
3
RÖVIDÍTÉSEK JEGYZÉKE ADM AGP AIDS ALG AMY ARDS ATG CALC CD14 CR CLR CGRP CT CMV COX CRP DNS DAP GSH GPT GM-CSF HCC HCV HDL HLA HIV HMBG-1 HP HSP LBP LDL LPS LTA ICAM1 IFN IFNγ IgG IL iNOS ITO NOD NO MAMPs MDA MD-2
adrenomedullin alfa-1 savasglikoprotein acquired immune deficiency syndrome anti-lymphocyta globulin amylin Acute Respiratory Distress Syndrome anti-thymocyta globulin kalcitonin gén glikozilfoszfatidilinozitol membrán fehérje kalcitonin receptor kalcitonin szerű receptor kalcitonin gén rokon peptid kalcitonin cytomegalovírus cikooxigenáz enzim C-reaktív protein dezoxiribonukleinsav sejtfelsziní adapter molekula glutation-reduktáz glutamát-piruvát transzamináz granulocita-makrofág kolóniastimuláló faktor hepatocellularis carcinoma hepatitis C vírus high density liporotein humán leukocyta antigén humán immundeficiencia írus High mobility group box-1 haptoglobin hősokk fehérjék lipopoliszacharid kötő fehérje low density liporotein lipopoliszacharid lipoteikólsav intracelluláris adhéziós molekula interferon gamma interferon immunglobulin-G interleukin inhibitor nitrogén monoxid szintetáz Intenzív Osztály nucleotid oligomerization domain nitrogén monoxid mikróbához asszociált molekuláris mintázat malondialdehid Ly 96 gén által kódolt humán membrán fehérje
4
MELD Modell of End Stage Liver Disease MFU measured fluorescent unit MG makroglobulin MHC major histocompatibility complex MMF mycophenolate mofetil MPO mieloperoxidáz mRNS messenger ribonukleinsav OLT májtranszplantáció NK natural killer NALP citoplazmatikus molekuláris minta felsmerő receptor OKT3 muromonab-CD3 (egér anti-humán CD3 monoklonális ellenanyag) PAMPs patogénhez asszociált molekuláris mintázat PAF trombocita aktiváló faktor PIRO Predisposition Insult/Infekción Response Organ dysfunction modell PGN peptidoglikánok PHT portalis hypertensio PNF primary non function PRR molekuláris mintázat felismerő receptorok PTLD posttransplant lymphoproliferative disorder/disease RAMP receptor hatást modósitó fehérje ROI reaktív oxigén intermedier RNS ribonukleinsav SAA Szérum amiloid A SIRS Systemic Inflammatory Response Syndrome Substance-P P anyag S100 kálcium kötő fehérje SOD Szuper oxid diszmutáz TLR Toll- szerű receptorok TGF transforming growth factor TNF tumor necrosis factor TREM-1 myeloid sejt trigger receptor 1 VCAM1 vaszkuláris adhéziós molekula VIP vazoaktív intesztinális fehérje VEGF vascular endothelial growth factor WHO World Health Organisation
5
1
BEVEZETÉS A világon évente több százezer, Magyarországon több mint 8000 beteg hal meg
májelégtelenség miatt (1). Az akut esetek száma is ezrekben számolható. A halálra ítélt betegek nagy része krónikus, irreverzibilis májkárosodásban szenved, de az esetek kb. 15 %- ban akut történésről van szó, amelynek mortalitása 80% feletti (2). Az akut és krónikus májelégtelenség egyetlen radikális és hosszú távú túlélést biztosító gyógymódja a transzplantáció. A különböző konzervatív kezelési módszerek széles skálája csak átmeneti megoldást jelentenek. Szerencsére a májtranszplantáció (OLT) utáni mai eredmények jónak bizonyulnak és a Kaplan-Meier görbe alapján az átlagos 3 éves túlélés 80% feletti (3). Az indikációs terület egyre szélesebb, de leggyakoribbak a vírus és alkohol okozta cirrhosisok és a különböző cholestaticus májbetegségek. Gyerekeknél a fejlődési rendellenességek és a metabolikus májbetegségek dominálnak az indikációs körben. A hazai májtranszplantációs program során eddig több mint 350 OLT történt és a hazai 3 éves túlélés is 70 % körüli, indikációtól függetlenül. A prognózist az alapbetegség mellett a beteg általános állapota, a májbetegség extrahepatikus következményei és a perioperatív történések nagyban befolyásolják. Azonban, a ma már hazánkban is rutin beavatkozásnak számító OLT eredményeit számos olyan tényező is befolyásolja melyek tőlünk függetlenek. Az eredményesség az alapbetegség és a műtéti technikán túl a szervezetben lejátszódó immunológiai folyamatoktól is függ. A korai és késői graft működést a prezervációs és reperfúziós ártalmakon túl a korai posztoperatív időszakban a szisztémás gyulladásos válasz szindróma (Systemic Inflammatory Response Syndrome – SIRS) is befolyásolja (4). A transzplantációt követő időszakban az immunológiai folyamatok uralják a kórképet, és a rejekció mellett a fertőzéses szövődmények (bakteriális, vírus és gombafertőzések) is megjelenhetnek. A hypoxia, necrosis, a permeabilitási zavarok, hormonhatások, és az immunrendszer aktiválódása több szálon elindíthatja a patológiás folyamatokat. A PIRO-Predisposition „Insult/Infection Response Organ dysfunction” modell szerint az öröklött hajlam egy túlméretezett válaszreakciót feltételez, amely szervi diszfunkciókat okoz. A szisztémás gyulladásos reakció mennyiségét közvetlenül nehéz mérni, mivel a citokinek,
gyulladásos
mediátorok
órák
alatt
lebomlanak,
átalakulnak.
Transzplantációnál a sebészeti beavatkozáson túl egy tervezett reperfúzió is történik,
6
amely miatt mindig kialakul egy szisztémás gyulladásos válasz, ennek monitorizálása javasolt. A prokalcitonin gyulladásos marker tulajdonságait 1993-ban fedezték fel, bevezetése a klinikai gyakorlatba külföldön 1996-ben történt, klinikánkon 1998-ban történt. A kezdeti tapasztalatok alapján sok kérdés maradt megválaszolatlanul eredetét, funkcióját, gyakorlati alkalmazását, kinetikáját illetően. Munkám célja az volt, hogy a hazai májtranszplantált betegeken megvizsgáljam a prokalcitonin szérum szintjének perioperatív változását, különös figyelemmel a szövődményekre és az eredményekre, tisztázam az ultragyors csökkenés folyamatát. Feldolgoztam a multiorgan donorok, a prezervációs folyamat, a májrecipiensek és a májtranszplantáció perioperatív prokalcitonin mérési eredményeit, műtéti és posztoperatív körülmények között, megvizsgáltam a diagnosztikus és prognosztikus tulajdonságait. Eltekintettem a rejekció és a fertőzések differenciál diagnózisában játszott szerepének a vizsgálatától, mert munkám megkezdéséig ez egyértelműen tisztázva volt a nemzetközi gyakorlatban és irodalomban. Következtetésként pedig összegeztem azokat az algoritmusokat, melyek betartásával ez a gyulladásos paraméter a klinikai, betegágy melletti gyakorlatban alkalmazható a májtranszplantáció sajátságos területén.
7
2 2.1
IRODALMI HÁTTÉR A májtranszplantáció rövid története, mai lehetőségek A szervátültetés már „régi” gyakorlat, hasonló módon fejlődött, mint az orvoslás
egyéb területei. Az immunszuppresszió és a technikai módszertan fejlődésével már több szerv átültetése is rutin beavatkozásnak számít. A különböző szervek (szív, tüdő, máj, vese, hasnyálmirigy) esetén a várólisták egyre hosszabbak, lassan a betegek nagy része nem is jut idejében megfelelő szervhez. Krisztus előtt 500 évvel mítoszok és legendák keringtek a „szerv-cseréről”. A kínai orvoslás idők előtti irataiból kiderült, hogy Pien Ch iao, kínai orvos két beteg szívét kicserélte a szellemi egyensúly biztosítása érdekében, természetesen „jó” eredménnyel. A magyar királyi koronát is ékesítő Kozma és Demian alakja szintén megjárta a világot és közismert a végtagátültetés terén. Az átültetésre egy alsó végtagi daganat miatt volt szükség, és donorként egy elesett mór lábszárát használták fel (5). A bőr és szövet átültetést az indiai orvosok is gyakorolták. Az első valódi tudományos eredmények azonban a szegedi Ulmann Imre nevéhez fűződnek, aki Bécsben (1902) sikeres veseátültetést végzett kutyán (6). Carrel és Guthrie együtt dolgoztak a transzplantációs érvarrat technikák kidolgozásán és gyakorlati alkalmazásán Guthrie a szervprezervációban is sikereket ért el (7). Az Alexis Carrel által kidolgozott hárompontos érvarrat forradalmasította az érsebészetet és a transzplantációt. Ezért a munkáért 1912-ben Nobel díjat is kapott. Az első humán izület átültetést Erich Lexer végezte el 1908-ban, majd Ernst Unger Berlinben majomvesét ültetett át egy kislánynak. A kis és sikertelen lépesek azonban rohamos fejlődést hoztak. Még 1909ben Jaboulay további kísérletes veseátültetéseket végzett. Az első humán veseátültetést Voronoy végezte el Kievben, 1936-ban. Ez sajnos sikertelen volt, a vese nem működött. A további fejlődést az immunológiában történt felfedezések tették lehetővé. Az 50-es években Küss, Hamburger Párizsban és Hume Bostonban kidolgozták a veseátültetés klinikai alapjait. Ezt követően, 1954 decemberében Bostonban, Murray és Merril sikeres veseátültetést végzett ikertestvérek között. Ezek után a transzplantációs immunológia tovább fejlődött és a humán transzplantáció valóban megkezdődött. Starzl elvégezte 1963-ban Denverben az első orthotopikus májátültetést. Az első magyar
8
májátültetést Széchény végezte 1978-ban Budapesten, ugyanabban az évben Hardy, Richmondban tüdőátültetést végzett. Az első sikeres szívátültetés Barnard nevéhez kapcsolódik,
aki
1967-ben,
Fokvárosban
világszenzációt
mutatott
be.
Az
immunszuppresszió fegyvertára is bővült, az azathioprin és szteroid mellett 1981-ben bevezették a cyclosporint. Ez szintén nagy lépésnek számított a további fejlődés és klinikai eredmények terén. A 80-as években, sorra publikálták a sikeres szív-tüdő (Colley, Reitz), az egy- és kétoldali tüdő (Cooper) majd pedig a vékonybél átültetést is (Starzl). Az első kombinált szervátültetés Grant nevéhez fűződik, aki Londonban, 1988ban máj-vékonybélátültetést végzett (8). A kombinált, több-szerv átültetés (Cluster) is világszerte elterjedt. A hazai májtranszplantációs program elindítása Perner munkacsoportjának
érdeme,
1995-ben
indult
el
a
Semmelweis
Egyetem
Transzplantációs és Sebészeti Klinikáján. 2002-ben a munkacsoport vezetését Alföldy végezte. 2003-tól Járay vezetése alatt a magyar transzplantáció tovább fejlődött, a donorok számának növekedésével párhuzamosan a cadaver májtranszplantációk száma 45-50/évre emelkedett. A tanuló évek utána a kimenetel is sokat javult. A szervátültetés rutin beavatkozás lett, a legnagyobb nehézséget manapság a szervhiány okozza. Ez a máj esetében a legégetőbb probléma, amelynek megoldására sok lehetőség nincs. A májbetegek élete a különböző konzervatív módszerekkel nem menthető meg, mert egy májelégtelen cirrhoticus beteg egyetlen túlélési esélye az átültetés. A várólistán sok beteg van Magyarországon is. Átlagosan 35 beteg várakozik a listán vércsoportok és testméret szerint elosztva. A szervhiánnyal kapcsolatos a gyerek-májátültetés problematikája is. Kevés a méretben megfelelő donor máj ezért olyan alternatívák szükségesek, melyek segítségével a műtétet időben el lehet végezni. Ez azért is fontos, mert a gyerekeknél a májbetegség mellett a fejlődésbeli elmaradás is veszélyes a jövőjükre nézve. Szerencsére elmondható, hogy a klasszikus májátültetés mellett olyan új technikák is napirenden vannak, amelyekkel megoldás születhet. A máj anatómiai sajátosságai lehetővé teszik a szegment májátültetést. Ezért alakult ki a „split” és az élődonor májprogram. A split program lényege az, hogy a cadaver májat megfelezzük. A nagyobb jobb oldal (szegmentek) egy felnőtt, a kisebb baloldal vagy a bal laterális szegmentek egy gyerek májátültetéséhez elégségesek. Az első split átültetést Pichlmayer végezte el Hannoverben, 1988-ban (9). Azóta számos tengerentúli és európai nagy központ rutinszerű beavatkozásként alkalmazza.
9
A fejlődés itt nem állt meg, Strong 1989-ben Brisbaneben elvégezte az első sikeres élődonoros májátültetést. Ez újabb forradalmat indított el. Élődonoros májátültetés esetén egy egészséges donor májának jobb vagy bal oldali szegmentjeit távolítják el és tervezetten ültetik át gyerekbe vagy felnőttbe. A donor szövődmények ma már minimálisak, az eredmények kiválóak. Tanaka már 1993-ban sikeres élődonoros májátültetési programot vezetett és ma már ez a módszer világszerte elterjedt (10). Európában Rogiers nevéhez fűződött a legaktívabb élődonoros program. Az általa vezetett munkacsoport Hamburgban évente több mint 100 májátültetést végzett, ennek kb. 30 %-a élődonoros átültetés (11). Heaton monoszegment átültetésről is beszámolt Londonban, 1999-ben. A 3-as máj-szegment sikeres átültetését végezték el egy csecsemőnéln (12). Kiemelendő hogy Magyarországon a program tovább bővült 2003-ban a kombinált máj-vesetranszplantációkkal, 2006-ban Kóbori által végzett élődonoros gyermekmájtranszplantációkkal,
2007-ben
az
élődonoros
májtranszplantáció
kiterjesztésével felnőttekre Máthé által és megtörtént az első májsejt transzplantáció is. A xenotranszplantáció és a sejtátültetés nagy lépésekben fejlődik a humán alkalmazáshoz (13). A májsejt átültetés és a máj dialízáló rendszerek alkalmazása folyamatos fejlődés alatt áll (14). Budapesten két alkalommal történt „albumin dialízis” áthidaló megoldásként, sikeresen alkalmazva akut májelégtelenség miatt. Májsejt transzplantációval már igen jó eredményeket értek el, de csak áthidaló megoldásként alkalmazhatók
az
átültetésig,
kivételt
képez
az
enzimhiányos
metabolikus
májelégtelenségek csoportja ahol a beavatkozás terápiás. Összefoglalva a májátültetés a hosszú történelmi fejlődés után meghozta a várt eredményeket. A lehetőségek még nem merültek ki. Jóllehet nehéz és izgalmas szakterületről van szó, de az új eredmények jónak mondhatóak, és a betegek egészségesként kerülhetnek vissza a társadalomba. 2.2
A szepsis és a szisztémás gyulladásos válasz, új nézetek: Fertőzés közben a mikrobáktól származó anyagok, mint külső támadási jelek
(PAMPs-patogénhez asszociált molekuláris mintázat) kerülnek felismerésre a gazdaszervezet speciális érzékelői által (PRRs-molekuláris mintázat felismerő receptorok). Ez a kölcsönhatás számos stressz fehérje kiválasztásához vezet, amelyek
10
nélkülözhetetlenek a fertőzés leküzdésében, bár túlzott termelésük hozzájárulhat a szöveti károsodáshoz, szervi elégtelenséghez és végül a halálhoz. A sérült sejtek és szövetek „alarmin”-oknak nevezett belső támadási jeleket választanak el (pl. High mobility group box-1, HMBG-1); utóbbiak néhány tulajdonságukban egyeznek a PAMPs-okkal (15). Ezek alapján számos hasonlóság fordul elő a fertőzéses és nem fertőzéses szisztémás gyulladásos válasz során (1. számú ábra).
1. számú ábra: A fertőzés során a makrofág reagál a külső vészjelekre, a kórokozok molekuláris mintázatára. A szinergikus folyamatok (endogén vészjelek és mediátorok, kísérő sejt stressz, iatrogén események) felerősítik a válaszreakciót (53). Szepszis közben mikroorganizmusok és az általuk előállított patogénhez asszociált molekuláris mintázatok (PAMPs) események láncolatát indítják be. A PAMPs molekulák általánosak mind a patogén mind a nem-patogén kommenzális baktériumokban és együttesen a mikrobához asszociált molekuláris mintázatokat alkotják (MAMPs). A legfontosabb PAMPs molekulák két csoportra oszthatók: az endotoxin-szerű felszíni molekulákra (pl: lipopoliszacharidok-LPS; lipoproteinek; sejtmembrán proteinek; flagellinek; fimbriák; peptidoglikánok-PGN; peptidoglikánhoz asszociált lipoproteinek; és lipoteikólsavakat-LTA), és a baktériumok széteséséből származó belső fehérjékre (pl. hősokk fehérjék- HSP; DNS fragmentumok). A PAMPs-
11
ok specifikus mintázat felismerő receptorokhoz kötődnek. Toll-szerű receptorok (TLR) és citoplazmatikus PRRs-ok (NOD-nucleotid oligomerization domain, NALP) felelősek a nem patogén, kommenzális baktériumok, külső támadási jelként való felismeréséért a gazdaszervezetben. A szerveken, szöveteken belül a sejteket egy időben több jelzés is érheti és a többszörös ingerek szinergista módon hatva fokozott gyulladásos citokin termeléshez vezetnek. Példának okáért szinergizmust írtak le az endotoxin és egyéb mikrobiális TLR agonisták, exotoxinok, vírusok között, de szinergizmust mutat az endotoxin a szöveti hipoxiával vagy a glükóz molekulával is. A szinergista hatást tovább erősítik a gyulladásos citokinek és a gyulladásos mediátorok. A gyulladásos citokin expressziót a komplement és az alvadási rendszer aktiválódása tovább erősíti. Ezek a szinergizmusok és a szinergista hatást felerősítő rendszerek legtöbb esetben súlyos szervi elégtelenséghez vezetnek. A nem fertőzéses szisztémás gyulladásos válasz szindróma számos általános paraméterben megegyezik a szepszisben tapasztaltakkal. Intenzív osztályon a kritikus állapotú betegek (pl. újraélesztett, érsebészeti és hasi műtött, traumás, égett vagy transzplantált betegek) átesnek egy gyulladásos folyamaton mely patofiziológiailag hasonlít a szepszisben látott eseményekhez, és szervi elégtelenséghez illetve halálhoz vezethet. Matzinger forradalmasította az immunitás fogalmát feltételezve, hogy az immunrendszer aktivitása sokkal inkább a belső támadási jelzések észlelésén és lereagálásán alapszik, mint a saját és nem saját molekulák megkülönböztetésén (16). A leglenyűgözőbb az, hogy hasonló PRRs-ek szolgálhatnak a szöveti sérülés kapcsán keletkező belső támadási jelek receptoraiként (pl. elhalt sejtek; kiszabadult RNS; húgysav kristályok; HMGB-1). Az „alarmin” kifejezést Oppenheim alkotta a sejt és szövet károsodást jelző belső stressz molekulák összefoglalására (17). A szepszis és szisztémás gyulladásos szindróma markerei plazmatikusmarkerekre és sejtes-markerekre oszthatók. A plazmatikus-markerek a citokinek, a gyulladásos mediátorok, az oldott fázisú membránalkotók, a magas és alacsony denzitású lipoproteinek, az akut fázis fehérjék, a sejtfelsziní markerek. 2.2.1
„Félig angyal- félig ördög” citokinek
A citokinek döntő szerepet játszanak a fertőzés elleni folyamat irányításában, mert fokozzák a fagocita sejtek kórokozó ellenes tevékenységét, elősegítik a fehérvérsejt
12
mozgósítást a fertőzéses góc irányába, fokozzák a vérképzést, és lázat váltanak ki. A citokinek gyorsan termelődnek a támadások hatására (endotoxin injekciót követően mindössze 2 perccel, TNF csúcs alakul ki) (18). A hízósejtek előre gyártott citokin tartalma kedvez az aktív molekulák gyors kiürítésének; a leukocitákban, az epithel sejtekben, és az endothel sejtekben termelődő citokinek állandó vérszintet biztosítanak. Fertőzés, szepszis folyamán, a gyulladásellenes citokinek is nagy mennyiségben keletkeznek, szerepük a gyulladásos folyamat lecsillapítása, behatárolása, így nyilvánul meg „angyali szerepük” (19). A gyulladásos citokinek túlzott termelődése súlyos mellékhatásokkal jár, a gyulladás ellenes citokinek nagymértékű elválasztása, endokrin hatásukon keresztül többszervi diszfunkcióhoz, immundepresszióhoz vezethet – így nyilvánul meg az „ördögi szerepük” (20). A citokinek két formában vannak jelen: szabad, keringő és sejthez kötött citokinek formájában. A citokinek közül valószínűleg az IL-6 a legjobb jelzője a fertőzéses, illetve nem-fertőzéses eredetű stressz súlyosságának, az akut fázis fehérjék széles körét mozgósítja, melyek behatárolják a gyulladásos folyamatot. A gyulladásos citokinek szerepe a fertőzés elleni védekezésben jól meghatározhatóvá vált állatkísérletes rekombináns pro-inflammatorikus citokinek, vagy citokineket semlegesítő antitesteket használó modelleken az elmúlt 20 év során. A galaktozamin, a kaszpáz-1 enzimnek kulcs szerepe van a fertőzést szanáló, citokinhatás felépülésében, de ez a folyamat még teljesen nem tisztázott (21). Az interleukin-6 (IL-6) intercelluláris regulátor fehérje. Monocyták, makrofágok, granulocyták, T limfociták, epithelsejtek és a fibroblastok termelik (22). Specifikus hatóanyag és szekréciója rövid időtartamú (23). Az IL-6 gyulladásos, multifunkcionális citokin, a gyulladásos válasz mediátora (24, 25). Messenger funkciót is betölt, általa valósulhat meg a kommunikáció a hormonok és a neurotranszmitterek között. 30 kDa molekulasúlyú protein és hatását különböző nagy affinitású specifikus receptorokhoz való kötődés révén autokrin és/vagy parakrin módon fejti ki (26, 27). A célsejtekben RNS és fehérjeszintézist idéz elő. Serkenti az akut fázis-fehérjék termelődését, aktiválja a T limfocitákat, elősegíti a B sejtek differenciálódását. Fokozza az ACTH szintézist, az általa stimulált kortizol gyorsítja az akut fázis választ. A szervezet oxidatív károsodását fokozza, mert növeli az endothelsejtek reaktív oxigén intermedier (ROI) termelését (28). A hypoxia hatására képződő ROI tovább stimulálja az IL-6 képződést, amelyre az endothelsejtek
permeabilitása
megváltozik
13
(29).
Fokozza
a
foszfolipáz
A2
aktiválódását, ischaemia és reperfúzió alatt intenzíven termelődik az mieloperoxidázzal (MPO) párhuzamosan (30). A glutamin, mint antioxidáns molekula gátolja az IL-6 képződését (31). Az IL-1 és a TNF-alfa serkenti a termelődését (32). Az IL-6-nak antioxidáns kapacitása is van, mivel a SOD mRNS transzkripcióját serkenti (33). Védi a szervezetet a szöveti sérüléstől, mert a SOD aktiválásával az oxidatív stresszt csökkenti (34). Mivel az IL-6 és az IL-4 együttesen serkenti a glutation-Stranszferáz (GST) termelődését, így is növeli a szervezet antioxidáns védelmét (35). 2.2.2
Gyulladásos mediátorok A szepszis megemelkedett szérum hisztamin szinttel társul, amelyet a hízósejtek
és bazofil sejtek választanak el komplement aktivációra (C5a és C3a). A H2 receptor stimulánsok, a külső hisztamin adása véd az endotoxin sokk ellen. Az anafilatoxinok növelik az ér permeabilitást, a simaizom kontrakciót és kemo-atraktánsként hatnak a leukocitákra. A proinflammatorikus citokinek beindítják a foszfolipáz A2, a ciklooxigenáz (COX2), az 5-lipooxigenáz és az acetiltranszferáz szintézisét, ami az eikozanoidok (prosztaglandinok és leukotriének) és a trombocita aktiváló faktor (PAF) termelését fokozza. Ezen lipid mediátorok G fehérjéhez kötött receptoron hatva felerősítik a gyulladásos folyamatot, megváltoztatják a vazomotor tónust, növelik a vérátáramlást és az érpermeabilitást. Az endogén purinok közül káros szerepet tulajdonítanak az nukleozid adenozinnak, amely módosítani látszik a szeptikus betegek immunstátuszát, receptorának inaktiválása növeli a polimikrobiális szepszis túlélését. A NADPH- oxidáz által termelt szuperoxid anion oxidálja és megváltozatja a fehérjéket, a foszfolipidek telítetlen zsírsavait. Néhány oxidált foszfolipáz képes kivédeni az endotoxin indította gyulladásos választ az LPS-re és LPB-re vagy CD14-re gyakorolt hatásának gátlásával. A betegekben nagy mennyiségű NO szabadul fel a gyulladt szövetekből és érfalakból az iNOS endotoxin hatásra történő és citokinhez kötött aktiválódását követően (36). Az NO felesleg segíti elő mikrovaszkuláris károsodás létrejöttét valamint az érhálózat hiporeaktivitásának és feltehetően a programozott sejthalál okozta szervkárosodásnak a kialakulását. A neuromediátoroknak fontos pro és anti -inflammatorikus szerepe van a gyulladásos folyamat irányításában. A „substance – P” növeli a citokin termelést, a hisztamin felszabadulást, a leukociták adhézióját, kemotaxist és az érpermeabilitást. Sokrétűen hatnak a katekolaminok is a citokin
14
termelésre. A noradrenalin az α2 adrenerg receptoron keresztül növeli a TNF mennyiségét, és ezzel együtt az IL-10 termelését, míg az adrenalin a β2 receptoron hatva csökkenti a TNF produkciót, in vitro és in vivo az LPS-nak kitett egészséges önkéntesekben. A adrenalin növeli az IL-8 előállítását, és gátolja a NO szintézisét. A β agonisták gyulladás ellenes hatása sejten belüli cAMP jelátvitelen keresztül valósul meg. Két további gyulladás gátló neuropeptid a vazoaktív intesztinális fehérje (VIP) és a hipofizeális adenilat cikláz aktiváló fehérje, melyek gátolják a citokinek termelését és kivédik egerekben az LPS végzetes hatását. Az LPS-el kezelt patkányokban a bolygóideg ingerlése a makrofág felszíni nikotin receptor α7 alegységének és az acetilkolin kölcsönhatásán keresztül enyhíti a hipotenziót és csökkenti a plazma és a máj TNF szintjét (37). Végezetül, az α- melanocita stimuláló hormon szintén egy olyan neuromediátor, amely elfolytja a gyulladásos választ, gátolva a proinflammatorikus citokinek termelését. A citokinek és a neurohormonok közötti párbeszéd az alapja a homeosztázis reszuszcitációjának stressz alatt. A megemelkedett hormon szintek segítenek a kardiovaszkuláris egyensúlyt, a sejtek anyagcseréjét fenntartani. A szepszisre adott elégtelen endokrin választ a citokinek, a neuronális apoptózis, a hipofízis és a mellékvese metabolikus vagy ischaemiás működészavarai és gyógyszerhatások okozhatják. 2.2.3
Oldott fázisú membránalkotók A gazdaszervezet számos a lipopoliszachariddal kölcsönhatásba lépő fehérjét
tartalmaz, amelyek érzékeny felismerő rendszert alkotnak és lehetővé teszik ennek a bakteriális alkotónak a nyomokban történő észlelését is. Hatásuk koncentrációfüggő, magas koncentrációban növelik az LPS és a Toll-szerű receptort hordozó sejtek kölcsönhatását,
kis
koncentrációban
ellenkezőleg
csökkenthetik
a
sejtes
válaszkészséget. A keringő sCD14 koncentrációja nem csak szepszisben emelkedik, hanem trauma, vagy műtét után is (38). A myeloid sejteken kifejeződő trigger receptor 1 (TREM-1) eredetileg kizárólag monocitán/makrofágon és neutrofilen kimutatott sejtfelszíni receptor volt. A TREM-1 molekula oldható formában is létezik: sTREM-1, mint a fertőzéses folyamat új és specifikus jelzője (39). A keringő sTREM-1 megemelkedése nem fertőzéses súlyos gyulladásos folyamatban valószínűleg a bélből származó bakteriális transzlokáció
15
eredménye. Kimutatható, hogy az LPS injekció egészséges önkéntesekben a keringő sTREM-1 emelkedését eredményezi (40). Hasonlóan infekcióra először specifikusnak tartott más molekulához (pl. prokalcitonin, CRP), a keringő sTREM-1 is inkább jelzi a súlyos gyulladásos folyamatot, mint a fertőzést. A TLR2 a bakteriális alkotókat érzékelő, transzmembrán PPRs-ek családjába tartozik, felismeri a bakteriális lipoproteineket, az LTA-t és a peptidoglikánokat. A szolubilis TLR2 biológiai szerepe nem tisztázott. Az MD-2 nélkülözhetetlen szolubilis fehérje, amely a TLR4-el kölcsönhatásban LPS receptort alkot. Az oldható sMD-2 kimutatható a súlyosan szeptikus, szeptikus sokkos betegek plazmájában (41). Az E- szelektin, a vaszkuláris adhéziós molekula (VCAM1) és az intracelluláris adhéziós molekula (ICAM1) megtalálhatóak az érendothelen és kulcsszerepet játszanak a szöveten belüli leukocita toborzásában. Az E-szelektinnek a gördülő fázisban van jelentősége az érendothelen, az ICAM1, és VCAM1 az erős kitapadásban nélkülözhetetlen. A citokinek és az endotoxin hatására fokozódik az E-szelektin és ICAM1 kifejeződése az endothel sejteken. Ez a megnövekedett expresszió neutrofilek nagymértékű mozgosításához vezet, és valószínűleg hozzájárul a szöveti károsodáshoz és szerv diszfunkcióhoz (42). A fertőzés és néhány gyulladásos kórállapot a molekulák oldott formáinak megemelkedésével társul, termelésük oka a leukociták túlzott kitapadásának gátlása az endothel sejteken. Az emberekben az sE-szelektin, sVCAM1 és sICAM1 szignifikáns mértékben emelkedik szepszisben, korrelál a súlyossággal, a sok szervi elégtelenséggel és a rossz prognózissal. 2.2.4
Magas és alacsony denzitású lipoproteinek (HDL és LDL): A HDL és egyéb plazma lipoproteinek, megkötik a Gram negatív bakteriális
LPS-ot és a Gram pozitív bakteriális LTA-at és képesek kioltani azok hatását, valamint proinflammatorikus hatásuk is van. Nemrég leírt tanulmány bemutatja, hogy valójában a natív HDL fokozhatja a monocyta választ LPS hatására, amely a LPS kötő fehérje (LPB) gátló koncentrációja mellett is érzékelhető volt (43). A módosulatlan HDL-el szemben az LDL és az újraképzett HDL nem bír ezzel a tulajdonsággal. A sztatinok alkalmazása a szepszis kezelésében a fentiek alapján indokolt.
16
2.2.5
Keringő endotoxin és a fertőzés markerei:
Súlyos stress után intenzív osztályra kerülő betegek keringésében kimutatható endotoxin mennyisége infekciótól független: a kardio pulmonalis bypass műtéten átesett betegek 92%-ban, a hasi aorta műtétnél a klipp felengedése után a betegek 71%-ában, az égett és traumás betegek 61%-ában, a kritikus állapotú ITO-s betegek 57%-ában, szívleállás után újraélesztett betegek 46%-ában, az anhepatikus fázisban a betegek 75%ban (44). Továbbá egyértelmű, de kevés meggyőző érvvel bizonyított tény, hogy a transzlokált endotoxinon kívül egyéb PAMP-ok, fragmentált bakteriális DNS-ek is bejutnak a vérkeringésbe. A közelmúltban a „septifast” teszttel regisztrálták a bakteriális vagy gombás DNS-t a vérben. (a pozitív teszt diagnosztikusabb a pozitív haemokultúránál). A bél-barrier elégtelensége jelenti a központi okát annak a hipotézisnek, hogy az endotoxin eléri a szisztémás keringést, a portális keringésen vagy a nyirokereken keresztül. A bél-lumenből felszabadult endotoxinok hozzájárulnak a beteg gyulladásos mechanizmusainak aktiválódásához, ami szövetsérüléshez és sok szervi elégtelenséghez vezet. A lokálisan aktiválódó gyulladás, a lokálisan termelődő citokinek és egyéb gyulladásos mediátorok eredményeként alakulhat ki további szisztémás gyulladásos válaszreakció. A prokalcitoninnak a plazmaszintje alapján lehet különbséget tenni a gyulladás és a fertőzés között, valamint fertőzést azonosítani kritikus állapotú betegnél. A plazmaszint korrelál a szervi elégtelenséggel és a mortalitással. Szepszis korai szakában a PCT-szintek változása fontosabb, mint az abszolút értékek nagysága, a szeptikus kórfolyamat késői szakában a plazma PCT szintek elvesztik a specificitásukat (45). 2.2.6
A sejtmag és citoplazmatikus markerek:
High-mobility group box-1 protein egy változatlanul fennmaradt (rágcsálóban és emberben > 95%-ban azonos) sejtmag eredetű fehérje, ami a feltekeredett DNS-hez kapcsolódik. Létezik membránhoz kötött („amphoterin”) és extracelluláris formában is, amely kötődik a plazminogénhez és a szöveti típusú plazminogén aktivátorhoz. A HMGB-1 egy késői mediátora a szepszisnek, úgy viselkedik, mint egy belső vészjelző molekula, más néven „alarmin”, endotoxinszerűen aktiválja a leukocitákat a TLR 4-en keresztül. A HMGB-1 olyan mediátornak tűnik, ami kapcsolatot teremt a szepszis alatt az apoptózis előfordulása és a halálozás között (46). A hősokk-fehérjék (HSP) olyan
17
másfajta „alarmin” molekulák, amelyek különböző stressz helyzetekben szabadulnak fel (szepszis, trauma, nagyobb sebészeti beavatkozás, égés). A HSP70 szintje szeptikus betegekben, agyhalottakban és szívleállást követően újraélesztettekben is magasabb. A HSP mérsékelni látszik a gyulladás folyamatát, védelmet közvetít az ARDS, az ischaemia- reperfúziós károsodás és szepszis indukált tüdőkárosodás ellen. Az S100fehérjék kisméretű kalcium-kötő fehérjék. Több mint 20 tagját írták le ennek a fehérje családnak, de ezek közül 3 (S100A8, S100A9 és S100A12) kifejezetten veleszületett immunfunkcióhoz kötött, a fagocita citoplazmákban történő expressziójuk által. A sejt stressz-válaszreakciójakor fagocitákból szabadulnak fel. Néhány extracelluláris funkciójuk összefüggésben van a fertőzés elleni védekezéssel, de a fagocita-specifikus S100 proteineknek a fő jellegzetessége a pro-inflammatórikus mechanizmushoz kötött. Az S100A8 és az S100A9 trombotikus és gyulladásos válaszreakciót vált ki a humán endoteliális sejtekben (47). Ezen felül számos pro-inflammatorikus kemokint stimulálnak, úgymint a VCAM-1 és ICAM-1 adhéziós molekulákat. A gyulladás helyén szignifikánsan
túlexpresszáltak,
és
szoros
kapcsolat
állapítható
meg
szérumkoncentrációjuk és a gyulladás között (48). Nemrégiben monosodium urát kristályokként azonosítottak elhalt sejtekből felszabadult „vészjeleket”. Kimutatták, hogy a molekuláris mechanizmusok, amelynek hátterében a monosodium urát kristály által indukált gyulladás áll, megkötik a kaszpáz-1-t, s ez által NALP3-gyulladást váltanak ki, IL-1ß és IL-18 termelődést eredményezve (49). 2.2.7
Sejtfelszíni markerek
A szepszisben vagy a SIRS-ben előforduló immundiszreguláció monitorizálható, ha elemezzük egyes sejtfelszíni markerek, molekulák humán leukocita antigén-DR (HLA-DR) expresszióját is. Az alacsony HLA-DR kifejeződés összefügg másodlagos bakteriális fertőzések rizikónövekedésével, valószínűleg ennek egy kevésbé hatékony antigénprezentáció az oka, amely nem tesz lehetővé elegendő szerzett immunitást (50). A HLA-DR down-regulációja legalább részben az immunszupresszív citokin IL-10 által mediált. A HLA-DR down-reguláció kialakul nem fertőzéses szisztémás gyulladásban is (pl. pankreatitisz, műtét, trauma után). A TREM-1 szelektív receptor, a monocitákon/makrofágokon és neutrofileken. A TREM-1 az immunoglobulin szupercsaládhoz tartozik, összetevői a következők: egyváltozós-típusú immunoglobulin
18
domén, ectodomén, transzmembrán domén, és egy rövid citoplazmatikus farok. Ez a citoplazmatikus farok önmagában nem jelez, a TREM-1 jeleinek szükségük van a DAP12 adaptermolekula együttműködésére. A TREM-1 ligandja továbbra is ismeretlen, de a TREM-1 keresztkötése az antitestekkel egy proinflammatorikus szignált ad a sejtnek, és szinergizál különböző bakteriális termékekkel azért, hogy létrejöjjön a proinflammatorikus citokin termelés (51). Egészséges önkéntesekben beadott LPS injekció után a TREM-1 felszíni expressziója a neutrofileknél alacsonyabb, mint a keringő monocitákon. A monocitákon lévő TREM-1 expressziója nem fertőzés okozta súlyos gyulladások esetén vizsgálat tárgya még. Mindössze egy tanulmány létezik, amely a monocitákban található TREM-1 up-regulációjával foglakozik, nagy hasi műtétet követően (52). Összegzésképpen: a bakteriális vagy nem fertőzés okozta stressz jelei megtalálhatók a szeptikus plazmában és kritikus állapotú betegeknél és ezek olyan vészjelek, amelyeket a mikroorganizmusoktól származnak, és sok tulajdonságuk közös a belső vészjelekével (alarminok). Legtöbbször a stressz-fehérjék plazmaszintje korrelál a betegség súlyosságával, a klinikai score-al. Szepszisben és SIRS-ben a szinergizmus szövetkárosodást, szervi elégtelenséget, az immunrendszer módosulását eredményezi, vagy esetenként halálhoz vezet. Eddig valószínűleg az IL-6 és a felszíni HLA-DR expressziója a legjobb marker a gyulladásos folyamat súlyosságának és a módosult immunstátusznak, még ha nem is teszik lehetővé a súlyos fertőzés és a szisztémás gyulladás elkülönítését (53).
2.3
Az akut fázis reakció, általános fogalmak Az emberi szervezetett érő különböző szövetkárosító hatások (trauma, égés,
fertőző ágensek) mellett a műtéti beavatkozás is beindítja a lokális és a szisztémás akut fázis reakciót. Az akut fázis reakció több hullámban alakul ki. Először a nekrotizáló sejteknél és az immunrendszer egyes alrendszereinél, mint például a komplement rendszerben a szövetkárosodásra specifikusmentesen, kialakulnak a „korai” mediátorok. A korai mediátorok (leukotriének, prosztaglandinok, IL-1, TNF-alfa, TGF-béta, C3a, stb.) funkciója más sejteknek (monociták, makrofágok, granulociták) a sérülés helyére történő vonzása. A sérülés helyén előforduló szövetspecifikus sejteknél (endothel,
19
fibrociták stb.) láncreakcióban kialakulnak az ú.n. késői vagy „második” hullám mediátorok amelyek már parakrin módon hatnak. Sérülést követően 2-3 órán belül emelkedik a TNF-alfa, IL-6 és a többi interleukin szintje a vérben, ezt követi 8 órán belül a prokalcitonin, majd kb. 24 órán belül a CRP és más akut fázis fehérjék koncentrációjának a növekedése (54). A mediátorok, citokinek olyan szolubilis mátrixnak tekinthetők, melyek egymással hálózatott alkotnak, egymás termelődését, receptorait, effektivitását is befolyásolhatják (55). A mediátorok, az érfal átjárhatóságát növelik, hogy az idevonzott és az érfalon átjutott fagocita sejtek megkezdjék a fertőző ágensek és sejttörmelék eltakarítását. Ezzel párhuzamosan citokin hatásra a szövetsérülés helyén beindul a regeneráció összetett folyamata is. Akut fázis reakcióról akkor beszélünk, ha a szövetsérülés
helyén
több
hullámban
felszabaduló
mediátorok
és
citokinek
koncentrációja olyan mértékben megnövekedik, hogy a lokális gyulladás helyéről a vérárammal kimosódnak és endokrin módon a szövetsérülésétől távol lévő célsejteknél fejtik ki hatásukat. Az egyik célszerv a központi idegrendszer, amelynek stimulációját láz illetve a hipotalamusz-hipofizis-mellékvesekéreg tengely serkentése jelzi. Ebben az esetben a szervezet hormon termelése úgy módosul, hogy a szisztémás gyulladást gátolja. Az endokrin módon ható citokinek másik célszerve a máj ahol hatásukra módosul a máj plazmafehérje termelése. Értelemszerűen az úgynevezett pozitív akut fázis fehérjék plazmaszintje növekszik, a negatív akut fázis fehérjék koncentrációja csökken. A komplement C3b, a cöruloplazmin 1,5-2 -szeresre, a haptoglobin, a fibrinogén, az alfa 1 antitripszin szint 2-4 –szeresére, a CRP és a SAA szintje 100-1000 –szeresre emelkedhet. Ezzel szemben a transzferin, albumin, alfa-2 hisztidin glikoprotein 40-60% -os csökkenést mutatnak. Az akut fázis fehérjéknek sokrétű a szerepük, egy fehérje többféle funkcióval is rendelkezhet, ezért egyes fehérjék elsődleges fiziológiás funkciója mai napig kérdéses, sok esetben a gyulladásos citokin receptorok jelenléte a hepatocitán vagy az indukált génexpresszió szabályozása jobban ismert, mint a plazmafehérje pontos szerepe. Az akut fázis fehérjék funkcionálisan csoportosíthatók: – proteázgátlók és gyökfogók: a fagocitozis alkalmával kikerülő proteázokat
és
szabad
gyököket
semlegesítik
(alfa-1
antitripszin
és
alfa-2
makroglobulin), - baktériumsemlegesítők (komplement fehérjék: C1, C3, C5), véralvadásfehérjék: szövetsérülés és érfalpermeabilitás változása miatt szintézisük
20
fontos, - szállító fehérjék: a megváltozott anyagcseréhez való alkalmazkodást segítik elő, a hemolizís során felszabaduló hem-et megkötik (haptoglobin, albumin, SAA, cöruloplazmin, hemopexin) és -opszoninok: a fagocita sejtek számára teszik kívánatosabbá a baktériumokat (56). Az akut fázis fehérjéket termelődésük szabályozása alapján is csoportosíthatok. Külön csoportot képez a C reaktív protein, a szérum amiloid A, a komplement-3, a hemopexin, amelyeknek fő stimulátora az interleukin-1, szinergista stimulátora az interleukin-6. A fibrinogén, az alfa-2 makroglobulin, az alfa-1 antikimotripszin és az antitripszin, a haptoglobin, a cöruloplazmin fő stimulátora az interleukin-6, inhibitora az interleukin-1. Mindkét csoport permisszív faktora a glukokortikoid hormon. Az akut fázis reakció, illetve a fehérjekészlet fajspecifikus és az egyes akut fázis fehérjék szabályozásában is vannak fajspecifikus eltérések, ezért a vizsgálati eredmények mindig fajspecifikusan értékelendők. Összefoglalva az akut fázis reakció egy olyan fiziológiás válasz, amelynek célja a gyulladásos folyamat mérséklése, gátlása, a gyulladás nem kívánatos következményeinek a csökkentése, mégpedig negatív visszacsatolással: a glukokortikoid hormonok termelése és a pozitív akut fázis fehérjék szintézisének növelése által. Amikor az inzultus hatására egy öngerjesztő reakció következik be, amelyben részt vesznek az immunrendszer legkülönfélébb elemei, akkor független az elsődleges sérüléstől a folyamat az egész szervezet betegségévé válhat (57). Az akut fázis fehérjék száma 40 fölött jár, a májtranszplantáció klinikai vonatkozásában a legfontosabbak a következők: 2.3.1
C-reaktív protein
A C-reaktív protein (CRP) azonos 5 alegységből álló akut fázis fehérje, 206 aminosav alkotja, molekulasúlya 115 kDa. Képződése és felszabadulása a kiváltó inger után 4-6 órával kezdődik, csúcspontját csak 36-56 órával később éri el. A CRP felezési ideje 19 óra (35, 58, 59). A májban termelődik. A CRP képződését sokféle stimulus serkenti, elsősorban az exo/endotoxinok hatására képződött IL-6 fokozza a szintézisét (22). A nekrotikus sejtek hatására szintén növekszik a mennyisége. Mortensen leírta, hogy az IL-1 stimulusra nő a CRP génexpressziója (60). A keringő CRP mennyiségét fokozott lipid-peroxidáció is növeli (61) . A bakteriális fertőzések alkalmával opszonizáló anyagként szolgál, elősegíti a fagocitózis folyamatát. Endotoxin hatásra a
21
szolubilis proteázok kis fragmentekre hasítják a CRP-t. Toxikus anyaggal kötött komplexként kötődik a T és B lymphocytákhoz és a természetes „killer” (NK) sejtekhez, fokozva védekező hatásukat (62). A CRP fokozza a thrombocyta aggregációt és a komplement aktiválódást a klasszikus útvonalon. A gyulladást követő helyreállításban úgy vesz részt, hogy a károsodott sejtmembrán fagocitózisát segíti. Kötődik a kis denzitású lipoproteinekhez (LDL), vagyis részt vesz a lipoidokhoz kötött toxikus anyagok eltávolításában. A CRP-nek nagy szerepe van abban, hogy a monocyta és neutrophil sejteket ROI képzésére serkenti (63). A szabadgyök-koncentrációt növeli, ezért pro-oxidáns tulajdonsággal bír. Az IL-6-hoz viszonyítva a gyulladásos szignált 810 órával később jelzi (64). Részt vesz a korai immunválaszban, mert bakteriális (főleg Gram-negatív) fertőzés, illetve szepszis alatt többszörösére emelkedik a koncentrációja. Infarktus és tumoros kórkép esetén is emelkedik a szintje (65). A gyulladásos folyamat és a rejekció is CRP emelkedéssel jár (66). Fontosságát az is mutatja, hogy veleszületett hiányát még nem írták le (67). A CRP egy olyan marker, amely gyulladásos reakciók kimutatására használatos. 10 mg/l feletti koncentrációban kórosnak tekintendő, gyulladás és súlyos fertőzés esetén az értékek akár több 100 mg/l-re is megnövekedhetnek. Szepszis diagnózisára használatos határértéknek az 50-10 mg/l-es koncentrációt adják meg. Az ultrasensitiv tartományban a koncentráció 1-4 mg/l alatti szintje napjainkban a koszorúér betegségek rizikó indikátora is. Szérum szintje, nem csak fertőzés esetén, hanem más gyulladásos megbetegedéseknél (szöveti traumáknál, autóimmun
betegségeknél,
transzplantatum
kilökődéskor,
vírusfertőzéseknél,
műtéteknél) is megnövekszik. Szenzitivitása magas, ellenben a diagnosztikában a szepszis iránti specificitása sokkal alacsonyabb, mint a PCT-é. Már a betegség kezdeti szakaszában, amikor az APACHE II score vagy a trauma score alacsony magas CRP értékek mérhetők, melyek a betegség súlyosbodásával nem emelkednek tovább arányosan. Figyelembe kell venni továbbá, hogy a CRP indukciója, eliminációja lassú a PCT-hez, citokinekhez viszonyítva. Immunszupprimált betegeken a CRP, IL-6 indukciója csökkent mértékű lehet.
22
2.3.2
Szérum amiloid A
A szérum amilod-A (SAA) több izotípusa ismert, melyek közül az SAA-1, SAA-2 és az SAA-3 akut fázis fehérjék. Apolipoprotein, amelynek molekulasúlya 12 kDa, lipidek szállításában van szerepe. Exo és endogén stimulusra főleg a májsejtek és az adipociták termelik (SAA-3). TNF-alfa, IL-1 és IL-6 hatásra az aktivált makrofágok, fibroblasztok is szintetizálják kisebb mennyiségben (68). Az akut fázis válasz során a keringésbe kerülve a lipoproteinekhez kötődik, leginkább a HDL3-hoz. Fokozza a HDL-hez kötött toxikus molekulák gyors eliminálását. Gátolja a T sejt-dependens antitestképződést, ugyanakkor hatástalan a T independens B lymphocyták működésére. Az SAA hasonló módon növeli a szabad gyökök mennyiségét, mint a CRP (69). Rejekció esetén szenzitív és specifikusabb, mint a CRP (70). A fertőzést is hamarabb jelzi és vírus infekcióban egyértelműen növekszik a koncentrációja. Az SAA-ból proteázok hatására felszabaduló peptid azonos az amiloid A-val, amely amiloidosisban megtalálható (71, 72). A hosszan tartó fertőzés, krónikus gyulladásos folyamat kísérője, szövetekben lerakodva amiloidosishoz vezethet. Klinikai szempontból a CRP és SAA mérése a legelterjedtebb, magas szintjük jelzi a fertőzéseket, az autóimmun betegségeket. A szérum szint dinamikája felhasználható az antibiotikus kezelés hatásának nyomon követésére (73). Az akut fázis reakció keretén belül a szérum szint műtét után megemelkedik és gyorsan 2-3 nap alatt, csökken (74). Szövődményre utal, ha az SAA szérum szintje magas marad. Új alkalmazási területe az akut myocardiális infarktus: a szövetpusztulás mértékének valamint az infarktus kimenetelének becslésére használják. Szervtranszplantációk után emelkedett SAA értékek rejekcióra utalnak, a tendenciákat célszerű többszöri méréssel követni. 2.3.3
Lipopoliszacharid kötő fehérje
Az LBP fiziológiásan is jelen van a plazmában, de szintje jóval magasabb szepszis során. Koncentrációjától függően az LBP lehetővé tudja tenni a sejtválaszt azáltal, hogy elősegíti az LPS kapcsolódását a CD14 membránformával. Megfordítva: magas koncentrációja, gátolja a sejtválaszt, az LPS- HDL-hez vagy LDL-hez történő kötéssel. Az LBP válasza az LPS-adásra vagy bakteriális fertőzésre a tüdőben is fontos szerepet játszik. A tüdő epitheliális sejtjei LBP-t termelnek in vitro, és tüdőgyulladás során LBPkoncentráció
növekedést
figyelték
meg
23
fertőzött
állatok
bronchoalveoláris
mosófolyadékában. Az LPS intravénás. beadása során az LBP hiánya nem befolyásolta azt, ahogyan a deficiens egerek in vivo válaszoltak a gyulladásra (75). Mindez valószínűleg annak tulajdonítható, hogy a vérben vannak egyéb molekulák (mint pl. az sCD14), amelyek hasonló szerepet játszanak, mint az LBP, és hatékony sejtválaszt tesznek lehetővé az LPS-re. 2.3.4
Alfa-2 makroglobulin, haptoglobin és alfa-1 savas glikoprotein
Az alfa-2 makroglobulin (MG) az egyik legnagyobb méretű plazma glikoprotein, nagyon széles spektrumú proteázgátló hatással rendelkezik. A proteázokkal úgy képez komplexet, hogy azokat mintegy csapdába ejti, így megakadályozza az enzim működéséhez szükséges allosztérikus változást. Többek között gátolja a trombin, a plazmin, a kallikrein, az akrozin, a tripszin, az elasztáz, a kimotripszin, a kollagenáz, a katepszin G, a papain aktivitását (76). Az albumin mellett részt vesz az interleukin-1, interleukin-6, TGF-béta szállításában. Veleszületett hiányát még nem észlelték, ami arra utal, hogy az letális lehet. Akut hasnyálmirigy gyulladásban, myeloma és cirrhosis végstádiumában alacsony plazma szinteket figyeltek meg. A haptoglobin (HP) egy alfa-2 savas glikoprotein, molekulatömege 100 kDa. A vérben nagyon nagy affinitással köti meg a hemoglobint és a myoglobint, együtt egy 310 kDa- molekulakomplexet képeznek. A haptoglobin a hemoglobint a májba szállítja ahol a máj retikuloendoteliális sejtjei fagocitálják és megemésztik a komplexet. A hemoglobin megkötésén keresztül gátlódik annak peroxidáz aktivitása így gátolja a szabadgyökök keletkezését. Immunmodulátor hatása van, a monocitákon és a neutrophil granulocytákon specifikus haptoglobin kötőhely van és a haptoglobin gátolja az aktiválást (77). Klinikai jelentősége van a veseelégtelenség és a májcirrhosis korai diagnózisában. Az egyik korai jel a haptoglobin glikozilációjának a megváltozása. Terápiás felhasználása lehetséges csontvelőtranszplantáció előtt vagy trauma, sokk után a szabad hemoglobin csökkentésére. Az alfa-1 savas glikoprotein (AGP) homologiát mutat a haptoglobinnal és az IgG nehéz láncával. 40% az oligoszacharid tartalma. Májsejteken kívül monocitákban és limphocitákban termelődik, drogokat és hormonokat köt meg. Immunszuppresszív hatású, a gyulladás kezdeti szakaszában vérlemezke aggregáció gátlást okoz, később endothel sejteken citokin hatásra expresszálodó E-szelektinhez kötődik, így gátolva a
24
leukociták letapadását és extravazációját. Minden testfolyadékban jelen van, koncentrációja minden gyulladásos folyamatban magas (78). 2.3.5
Cöruloplazmin, hemopexin és alfa-1 antitripszin
A cöruloplazmin kék színű, rézszállító, rézraktározó glikoprotein. Kulcstényezője a réztől függő anyagcsere-folyamatoknak, szükséges a vas oxidációjához, fontos szerepe
van
hemoglobin
lebontásában,
gyökfogó
aktivitással
rendelkezik.
Cöruloplazmin hiánya jellemzi a nefrotikus szindrómát, a májcirrhosist. Örökletes hiánya a Wilson kór (79). A hemopexin egy alfa-1 glikoprotein, amely minden testfolyadékban kimutatható, egy molekulája 15-20 hemet/hemint képes megkötni, a komplexet a máj retikuloendoteliális sejtjei veszik fel. Alacsony hemopexin szint jellemző az akut májelégtelenségre és cirrhosisra. Hemolitikus anémiában szoros korreláció van a hemopexin szint és a hemolizís mértéke között (80). Az alfa-1 antitripszin (AT), újabban alfa-1 proteáz inhibitor gátolja a tripszint, elasztázt, kolleganázt, katepszin G-t, kisebb mértékben de gátolja a kimotripszint, kallikreint és a plazmint. Bakteriális endotoxinok hatására szeptikus sokkban proteáz enzimek kikerülnek a sejtekből és általános proteolizíst végeznek, amelynek során nem csak exogén, bakteriális, de endogén szervezeti fehérjéket is lebontanak. A kiszabadult kontroll nélküli szérumproteázok ezen működését gátolja az alfa-1 proteáz inhibitor. Hepatocitákon kívül monociták, makrofágok termelik. Az alfa-1 antikimotripszin a kimotripszin specifikus inhibitora, patofiziológiás szerepe nem tisztázott (56). 2.3.6
Komplement faktorok
A komplement C3 a klasszikus és az alternatív aktivációs út közös találkozási pontja, a C5-t aktiváló komplex része. Szintje csökken, elhasználódik akut és krónikus gyulladásban. Alacsony szintje védekezőképesség hiányára utal (81). Hepatocitákon kívül monociták, makrofágok, fibroblasztok és endothelsejtek termelik. Aktivációja során két egységre esik szét. A kisebb (C3a) anafilaktikus, kemotaktikus tulajdonságú, mint korai gyulladásos mediátor helyi értágulatot és az érfal áteresztőképességét növeli. A nagyobb (C3b) a C5 konvertáz enzimet aktiválja.
25
A komplement C4 az aktiváció klasszikus útvonalának része, hasonlóan a C3-hoz két részre esik szét: a C4a-ra, amely vírusokat neutralizál és a C4b-re, amely a kaszkád további aktivációját végzi. Hepatocitákon kívül monociták, makrofágok, fibroblasztok és endothelsejtek termelik (82). 2.3.7
Neopterin
A neopterin csak emberekben és emlősökben termelődik. Már 1889-ben felfedezték. Az immunstimuláció szenzitív markere (83). Az aktivált mononukleáris sejtek, a monocyta/makrofágok termelik (84). A neopterin release legfőbb stimulusa a T (T4) sejtek által termelt interferon. Inger hatására az interferon a makrofágokban aktiválja a GTP ciklohidrolázt, amely pteridinből neopterint állít elő. A neopterin mennyiségét a macrophág aktivitás indexeként használják (85). Fontos endogén antioxidáns, gátolja viszont a linolensav oxidációját, legalább olyan intenzitással, mint a húgysav teszi. Neutralizálja egyes toxikus ágensek (pl. hidrogén-peroxid) sejtkárosító hatását (86). Akut rejekcióban a limfokinek hatására a T sejt aktiválódik, IL-2–t és interferont termel, ami serkenti a neopterin képződést OLT után (87). OLT során a reperfúzió után szignifikánsan magasabb neopterin értékeket mértek a vizeletben és a szérumban is (88). Az immunrendszer aktiválódása esetén a neopterin szintje emelkedik. Főleg virális infekcióban termelődik nagyobb mennyiségben (89). A neopterin képes növelni vagy csökkenteni a macrophág citotoxikus hatását, csökkenti a szabad gyök szintet, ezáltal az antioxidáns rendszer része. Csökkenti a reperfúzió utáni szöveti károsodás mértékét. Az irodalom szerint a neopterin alkalmas a rejekció előrejelzésére (90). Termelődése gamma-interferon stimulus hatására növekszik, ami összefüggésben van a T lymphocyták aktiváltsági fokával. 2.4
Reduktív és oxidációs folyamatok (REDOX) REDOX folyamatok: A máj igen fontos szerepet játszik a szervezet oxidatív
stressz antioxidáns egyensúlyában. A redox elmélet alapján minden szabadgyök reakcióval járó folyamatot egy antioxidáns folyamat közömbösít, amelynek egyensúlya létfontosságú a jó élettani paraméterek fenntartása céljából. A transzplantált máj redox kapacitása nagymértékben függ a prezervációtól és a reperfúziós ártalmaktól, rövid hideg és meleg ischémiás időktől. A máj ischémiás prekondicionálása javítja a
26
májszövet redox kapacitását és szignifikánsan csökkenti a májsejt károsodást (91). A redox kapacitás megítélése a cukor bevitel után mért szabad, artériás ketontest és vércukor szint arányának vizsgálatával történik (92). A szabadgyököknek a homeosztázis fenntartásában fontos szerepük van. A szervezet normális működésének zavara esetén a szabadgyökök felszaporodnak, mert a reakciók kiszabadulnak a kontroll alól. Patológiás folyamatok indulnak el. A biológiai rendszerekben a lipid-peroxidáció a telítetlen zsírsavtartalmú lipidekben gazdag membrán struktúrák (mikroszóma, lizoszoma, mitokondriumok, plazmamembrán) károsodásához vezet. A primer szabadgyök-reakció, a lipid-peroxidáció új láncreakciót indít el, a másodlagos szabadgyök-reakcióban olyan reaktív közti és végtermékek (aldehid, keton) keletkeznek, amelyek további láncreakciókat iniciálnak. Attól függően, hogy mennyi és milyen típusú gyökök keletkeznek, apoptózis vagy nekrózis alakul ki. Az apoptózis során a szabadgyökök nem kerülnek ki az intercelluláris térbe, később a makrofágok fagocitálják a sejteket. Ha a szabadgyök-reakciók intenzívek, nekrózis alakul ki, és a sejttartalom kikerül a sejtből, majd újabb láncreakciók indulhatnak meg (93). 2.4.1
Dipeptidil-aminotranszferáz
Dipeptidil-aminopeptidáz (DPP) Egy nagyon specifikus polifunkcionális proteáz. T sejt aktivációs antigén néven (CD 26) is ismert. Glikoprotein, molekulasúlya 220 kDa, 2 alegységből áll, membránhoz kötött koenzim. 1966-ban fedezték fel patkány máj és veseszövetben (94). Két formája is ismeretes, amelyet kimutattak: a vese tubulushámban, a hepatocytákban, a kapilláris endothelsejtekben, a T, B és NK sejtek felszínén. A T sejt aktiváció markere, ezáltal kulcsszerepe van az immunrendszer aktiválódásában (95). Fontos szerepe van a sejtek és az extracelluláris tér közötti kapcsolatban. A DPP a hormonok és citokinek metabolizmusának szabályozásában is részt vesz. Specifikusan bontja a P anyagot (substance P), szabályozza a biológiai peptidek képződését, szerepe van a vérnyomás, a véralvadás szabályozásában, az immunválasz milyenségét is döntően befolyásolja (96, 97). A fehérjéket specifikus helyen degradálja, a citokinek lebontásában is szerepe van. Cirrhoticus májsejtek a megváltozott metabolikus folyamatok eredményeképpen fokozottan termelnek DPP-t (98, 99). Alkohol dependens betegeknél pedig alacsonyabb DPP aktivitást mértek.
27
2.4.2
Gluthation-S-transzferáz (GST)
Glutation-S-transzferáz
(GST)
ősi,
a
szervezet
homeosztázisát
biztosító
antioxidáns enzimek közé tartozik (100). Egyik legjelentősebb detoxikáló, szabadgyökscavenger enzim (95). Az élővilág minden egyedében megtalálható ubiquiter enzim (101). A GST a II. fázisú konjugáló enzimek, közé tartozik. Alkil, aralkil, aril, alkán, epoxid transzferáz aktivitása ismert. A GST indukálható enzim, indukcióját oxidánsok, karcinogének és xenobiotikumok, endotoxinok is kiválthatják a szervezetben (102). Az enzim részleges hiánya emberben növeli a tumorok kifejlődésének rizikóját. A GST izoenzimek alfa, mű és pi alosztályokba sorolhatók. Az alfa bázikus, a mű semleges, a pi savas aminocsoport jelenlétét jelzi a polipeptidlánc N-terminális végén (103). A GST-pi legnagyobb mennyiségben a szolid szervekben, elsősorban a májban és a vesében fordul elő, de jelentős a tüdő, az agy, a vörösvértestek, a thrombocyták, a placenta, az epe és a vázizom GST-pi tartalma is. A GST–alfa legnagyobb mennyiségben, a májsejtekben fordul elő, de a lymphocytákban és a subcelluláris citoszol elemeiben (endoplazmatikus retikulum, mikroszómák, mitokondriumok külső membránján) is jelen van (104). A hepatocyták 90%-ban GST-alfát tartalmaznak. Az epeutak epitheliumában GST-pi van jelen. 2.4.3
Mieloperoxidáz (MPO)
A mieloperoxidáz (MPO) egy hemprotein. Prosztetikus csoportja a hem, a színe zöld. Az MPO olyan baktericid enzim, amely elősegíti a szabad gyökök keletkezését, katalizátor szerepe van (105). Az MPO katalizálja a halogén ionok (klór, bróm, jód) és a tiocianát oxidációját. Az aktivált neutrophil leukocyták (PMN) nagy mennyiségben termelik az MPO-t az O2-dependens baktériumölő mechanizmus során. Az eosinophil sejtek kisebb mennyiségben termelik. A PMN sejt membránján a glükóz-6P, széndioxid és 2 db elektron keletkezésének kíséretében ribulóz-5 foszfáttá alakul át. Az elektronokat az aktiválódott NADPH-dependens oxidáz (citokróm-b koenzim jelenlétében) a molekuláris oxigénnek adja át. A reakció során szuperoxid anion, majd hidrogén-peroxid képződik. Ezekből két sokkal hatásosabb oxidáló molekulacsoport, a haloidok és a szuperaktív hidroxil gyökök keletkeznek. Gyorsan és hatásosan oxidálják bármely sejt falában lévő tioéter, szulfhidril telítetlen karboncsoportokat, így károsítva a sejteket és a baktériumokat. Az MPO a sejten kívül fejti ki katalizáló szerepét. Az MPO
28
által katalizált reakciókban szabad gyökök keletkeznek, melyek toxikusak, különösen a haloidok és a hidrogén-peroxid. A Kupffer sejtekben is kimutattak MPO aktivitást, melynek szerepe van a fibrogenesisben (106). Az MPO az oxidatív stressz, illetve az immunaktiválódás markere (107). Infekcióban, főleg bakteriális ágensek hatására, a szérum MPO emelkedik (108). MPO szintje mérhető és ez által az oxidatív stressz fokára utalhat OLT után, a transzplantált graft neutrophil sejt infiltrációjának fokát jelzi. A reperfúziós károsodást az ischaemia és az oxigén tenzió átmeneti csökkenése indítja el. Az ATP-ből több lépésen keresztül inozin, majd hipoxantin keletkezik. A xantin oxidáz aktiválódik, a hipoxantinból xantin és húgysav termelődik, de közben az oxigénből szuperoxid anion (O2-) jön létre (109). Továbbá a SOD kataláz és a vas ionok jelenlétében hidrogén-peroxid (H2O2) illetve hidroxil (OH) gyök keletkezik, melyek károsítják a sejteket, szöveteket (110). A ischémiát követő reperfúzió során az endothelsejtek megduzzadnak, a membrán permeabilitás fokozódik, és kapilláris elzáródás jöhet létre (111). 2.5
A prokalcitonin Az immunrendszer és a gyulladás számos mediátorát kutatták az elmúlt
évtizedben, vizsgálták alkalmasságukat a klinikai diagnosztika számára, de az eredmények alapján ezek napi rutinban történő gyakorlati alkalmazásra nem voltak bevezethetők. Az alkalmatlanság okai a következők voltak: a paraméter nem egyértelmű értelmezése és alacsony diagnosztikai relevanciája, a hiányzó próbastabilitás, a drága meghatározási mód, a koncentrációk fluktuációja a vérmintákban. A prokalcitonint 1993-ban írták le első alkalommal, mint a bakteriális gyulladás által indukált plazma glikoproteint, 1996-ban vezették be a gyakorlatban, majd 2-3 év alatt világszerte elterjedt a használata (112, 113). 2.5.1
A kalcitonin gének és a kalcitonin peptidek Jelen tudásunk alapján a 11 számú kromoszómán homológ nukleotida
szekvenciából álló öt kalcitonin gén ismert (CALC 1-5), de nem mindegyik felelős a kalcitonin termelődésért (2. számú ábra, 114). A CALC-1 gén 6 exonból áll, az első exon nem kódol ezért gyakorlatilag 5 exon biztosítja a prokalcitonin (2, 3, 4 exon expresszió - PCT), kalcitonin (4 exon expresszió
29
- CT), kalcitonin gén rokon peptid I (5, 6 exon expresszió CGRP-I) termelését. A gén primer mRNS átírása különböző exonok használatával történik ennek eredményeképpen a pajzsmirigyben CT, illetve a központ és perifériás idegrendszerben CGRP termelődik. Elméletileg a gyulladásos mediátorok képesek indukálni a transzkripciós faktort. A CALC-2 gén hasonlóan a CALC-1 génhez 6 exonból tevődik össze de, a 4-es exon tartalmaz egy „stop” codon-t ezért expressziója csak a kalcitonin gén – rokon peptid II (5, 6 exon expresszió CGRP-II) termeléséért felelős. A CGRP az erek sima izomzatában termelődik egy kifejezetten vazodilatatív hatású, peptid amelynek nincs a kálcium és a foszfát anyagcserére hatása (115, 116). A CALC-3 gén egy olvashatatlan pszeudogén. A CALC-4 gén az 1, 2 és 3 exonból tevődik össze, expressziója amylin (AMY) termelést indukál. Az amylin hatása az inzulinéval ellentétes. A CALC-5 gén 6 exonból tevődik össze, hatására adrenomedullin (2, 3, 4 exon expresszió - ADM) illetve proadrenomedullin peptid (2, 3 exon expresszió - PAMP) termelődik (117). A kalcitonin peptid fehérjék „hormokin” hatása összetett: citokin jellegű szerepet játszanak a gyulladásos, fertőzéses folyamatokban, ezzel párhuzamosan helyi hormonális jellegű hatásuk révén a gyulladáshoz adaptálják a helyi hemodinamikai és metabolikus folyamatokat. A kalcitonin peptideket szerkezeti homologia és receptor átfedés jellemzi. A kalcitonin receptoron (CR), illetve a kalcitonin szerű receptoron (CLR) hatnak, mindkettő típusát illetően G kapcsolt protein receptor. Receptor hatást módosító fehérjék (RAMP 1, 2, 3) jelenléte, koncentrációja meghatározza a sejt válasz fenotipusát. A CR, RAPM-2-vel vagy nélküle kalcitonin érzékeny receptor, a CR/RAMP-1 együttesen CGRP I és II érzékeny sejtválaszt indukál, ezzel szemben a CLR/RAMP-2 és 3 páros ADM érzékeny sejtválaszt indukál. A CLR/RAMP-3 kombináció AMY iránt érzékeny, CLR/RAMP-1 kombináció AMY és CGRP érzékenységet indukál a sejthártya felszínén. A prokalcitonin a többi kalcitonin peptiddel ellentétben RAMP jenlétét a CR és a CLR receptoroknál a hatás kifejtéséhez, továbbá a CGRP I, II-n erős agonista hatást fejt ki és az AMY 1 receptoron gyenge agonista hatása van. Jelenlétében az AMY és a CGRP nem tud sejt indukciót létrehozni (118).
30
a. Human CALC-I Gene I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
Intron
5’ non coding
I.
Calcitonin
II. III. IV.
I.
Transcription, Maturation, Splicing, Polyadenylation II. III. IV. V. VI. I.
-AAA
Calcitonin-I mRNA
Calcitonin-II mRNA
↓
III. IV. V. VI.
-COOH
CGRP-I mRNA
↓
KR GKKR
KR GKKR
NH2
(82 aa) (32 aa) (21 aa) N- terminal region Carboxy-terminal peptide-I.
Calcitonin-I precursor
-AAA
Translation
KR GKKR Calcitonin
II.
-AAA
↓ Translation NH2
3’ non coding
CRGP
Calcitonin
-COOH
NH2
(82 aa) (32 aa) (21 aa) N-terminal region Carboxy-terminal peptide-II
Calcitonin
(82 aa) (32 aa) N-terminal region
Calcitonin-II precursor
-COOH
(4aa)
CGRP-I precursor
b. Human CALC-II Gene I.
II.
III.
I.
II.
III.
IV.
IV.
V.
Calcitonin
CGRP
V.
VI.
VI. - AAA
CGRP-II mRNA
-------------------------------------------------Translation ↓ NH2-
-COOH
CGRP-II (79 aa) (37 aa) (4 aa) N- terminal region
CGRP-II precursor
c. Human CALC-III Gene I. II.
d. Human CALC-IV ( Amylin) Gene I. II. III. Amylin I.
II.
III. -AAA
0 Amylin mRNA ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
↓
↓ KR NH2-
0
GKR Amylin
-COOH
(31aa) (37 aa) (16aa) N- terminal region
Amylin precursor
2. számú ábra. A 11-es számú kromoszómán homológ nukleotida szekvenciából álló öt kalcitonin gén ismert (CALC 1-5). A CALC 3 gén egy pszeudogén. A CALC 1,2,4 gének különböző exonjainak expressziója az amylin (AMY), a kalcitonin (CT) és a kalcitonin gén rokon pepdidek (CGRP) messenger ribonukleinsav átírását biztosítja (114).
31
2.5.2
A prokalcitonin, általános fogalmak
A prokalcitoninnal kapcsolatban nem minden tisztázott, a vele kapcsolatos jelenleg ismert általános információk a következők: struktúra és bioszintézis, indukció, testnedvek prokalcitonin tartalma, elimináció, stabilitás és kinetika, kalcium, foszfát anyagcsere és immunológiai hatások (119). Struktúra és bioszintézis: A kalcitonin gén (CALC-1) transzkripciója a neuroendokrin sejtekben (tüdő, bél), de leginkább a pajzsmirigy C sejtjeiben exprimálódik, ahol kalcitonin termelődik. A termelődési folyamat első lépése egy 141 aminosavból
álló
16
kDa
nagyságú
prekurzor
fehérje
szintézise,
amelyet
preprokalcitonin (prePCT-nak) nevezzünk (3. számú ábra). Ez az aminosav lánc 4 részre osztható: az első 25 aminosav alkotja a „signal sequence”-t, ezután következik az N terminális oldal az 55 aminosavból álló N-preprokalcitoninnal, majd a 32 aminosavból álló kalcitonin, C terminális oldal végén a 21 aminosavból álló katakalcin.
3. számú ábra: A prokalcitonin aminosav szekvenciája. Ez az aminosav lánc 3 részre osztható: az N terminális oldalon elhelyezkedő N-preprokalcitoninra, majd a kalcitoninra, C terminális oldal végén álló katakalcinra (112). A hidrofób tulajdonságú „signal sequence” az endoplazmatikus retikulumhoz való kötödést szolgálja és a szintézis befejeződését követően egy endopeptidáz ezt eltávolítja, a maradék 116 aminosavból álló prekurzor fehérjerész a prokalcitonin (PCT), a kalcitonin prohormonja. Szeptikus folyamatok kapcsán 114 aminosavból álló prokalcitonint is leírtak, amely egy dipetidylpeptidáz IV enzim hatására jön létre. Ezt az enzimet az új orális antidiabetikus hatású gyógyszer az asitagliptin gátolja. Ennek a
32
gátlásnak a klinikai konzekvenciái nem tisztázódtak ez idáig. A folyamat második lépéseként glikolizáció történik, amely megvédi az aminosav láncot az asialoproteinkre jellemző specifikus enzimatikus folyamatoktól. Ezt követően kerül a prokalcitonin az intersticiális folyadékba, vérkeringésbe. A pajzsmirigyben több lépéses proteolitikus folyamat következik, amelynek során kialakul a kalcitonin (120). A prokalcitonint a májban, a tüdőben, a béltraktusban elhelyezkedő makrofágok és monocyták termelik (121). Linscheid és munkatársai későbbiekben kimutatták hogy a prokalcitonin termelése három lépcsőben történik. Első lépésben kevesebb mint 2 óra alatt citokin hatásra monociták termelnek kis mennyiségű prokalcitonint, második lépésben 18 órán belül a raktározó szövetekben (pl. zsírszövet) folytatódik a termelés, majd harmadik lépésben de nem kötelezően a parenchimás sejtekben is termelődik prokalcitonin. Az utóbbi évek állatkísérletei és klinikai vizsgálatai során tisztázódott hogy, az ischaemiásreperfúziós károsodás és a fertőzéses hatására valamint a szisztémás gyulladásos válasz részeként, a CALC-1 gén transzkripciója során termelődő prokalcitonin-mRNS nagy mennyiségben mutatható ki különféle szövetekben és a transzplantálható szervekben: májban, tüdőben, vesében, szívben (122, 123). A PCT a leukocitákban és neurokrin sejtekben is megtalálható. (124, 125). A TNF-alfa és az IL-6 különösen serkenti a PCT termelődését, szoros korreláció áll fenn a PCT , a TNF-alfa és az IL-6 között (126). Ennek hátterében lokális szintézis vagy receptor kötődés folyamata feltételezhető a makrofágokban, az endothel sejtekben vagy a parenchimás sejtekben pl. hepatocytákban, de nem zárható ki a fehérvérsejtek szöveti, szervi infiltrációja sem.
4. számú ábra: „Hormokine hatás”: a prokalcitonin indukciója és szintézise a lipopoliszacharid, a tumor nekrózis alfa, interleukinok és az interferon hatására a zsírsejtekben (136).
33
Linscheid és mtsai 2005-ben végzett vizsgálatai szerint a PCT alternatív szintézise a raktározó sejtekben adipocytában is történik (4. számú ábra)(127, 136). Indukció: A prokalcitonin kialakulása, indukciója és biológiai funkciója eddig csak részben ismert. Egészséges személyeken végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy endotoxin hatására nagy mennyiségben termelődik. Az endotoxin-expozíciót követően direkt hatásra, illetve indirekt nem specifikus módon a proinflammatorikus citokinek (TNF-alfa, IL-1, IL-6) hatására prokalcitonin indukció történik. Indukciót követően a szérum szint 2-3 óra után kezd növekedni, a csúcs 6-12 óra múlva alakul ki. Ezt követően ismételt indukció nélkül 1-2 nap múlva csökken le a kiinduló szérum szintre a 20-24 órás felezési időnek megfelelően (128). A CRP termelődése a PCT indukcióhoz viszonyítva később, 8-12 óra múlva kezdődik, a maximális értékét 24-36 óra múlva éri el (129, 130). Az in vitro tanulmányok során a fehérvérsejtek PCT-mRNS tartalmát vizsgálták endotoxin expozíciót követően. A periférián vér monocitáiban 4-120 szoros PCT-mRNS szint volt kimutatható endotoxin hatására. A TNF-alfa, IL-6, IL-2 szintén PCT-mRNS szintézist indukált, ezzel szemben az IL-10 nem (131). Tehát in vitro a proinflammatorikus citokinek önmagukban képesek PCT termelődést indukálni. In vivo indirekt bizonyíték a nem fertőzéses proinflammációs kórfolyamatok sokassága (stroke, égés, polytrauma, újszülött, steril sebészet stb.) ahol citokin indukálta PCT szérum szint emelkedés alakul ki. A zsírszövet „endokrin szerv”-i fogalma 1995-ben a leptinek felfedezésével kezdődött. A zsíszövet citokineket és bioaktív peptideket, úgynevezett adipokineket képes termelni (132). Az adipokinek autokrin, parakrin, endokrin hatásuk által
különböző
metabolikus,
kardiovaszkuláris
és
immunológiai
funkciókat
befolyásolnak. A leptin monocyta, makrofág funkciót modulál és proinflammatorikus válaszreakciót szabályoz. Plazma szintje fertőzésekben és szeptikus folyamatokban magas, hiánya immunszupprimált állapotot generál (133, 134). Állatkísérletek eredményei alapján valószínűsíthető, hogy az obesitás bár multifaktoriális eredetű speciális kórokozókkal való fertőzés végeredménye is lehet (surlókor, madár eredetű adenovírusok) (135). A zsírszövet szerepe a fertőzéses, gyulladásos folyamatokban kettős: egyrészt mint célpont, másrészt mint endokrin mirigy. Sejtkultúrákon végzett vizsgálatok bizonyították hogy aktivált makrofágok hatására az adipociták direkt prokalcitonin termelésre képesek (136). Az adipociták által termelt TNF alfa, IL-6 más célsejteknél is prokalcitonin indukcióhoz vezet (137).
34
Testnedvek prokalcitonin tartalma: A különböző testnedvek: likvor, ascites, pleurális folyadék, bronchus mosó folyadék stb., prokalcitonin tartalmának részletes kivizsgálása Brunkhorst és mtsai által történt. A plazmától, szérumtól eltérő testnedvek PCT méréseit csak „zéró szérum” technikával lehet végezni. Az ascites PCT tartalma 2/3-a a plazmáénak, a pleurális PCT tartalom korrelál a széruméval, de lényegesen alacsonyabb, a vizelet PCT tartalma átlagosan 1/4-e a plazmáénak (129, 138). Elimináció: A prokalcitoninnek nem ismert a specifikus eliminációs útja. A glikolizáció megvédi a plazma proteázok okozta gyors lebomlástól, de valószínűleg mint minden plazma fehérjének lebomlása proteolizis útján a Golgi készülékben történik, amely működését az endotoxin és a gyulladásos citokinek gátolják. A PCT veseürítése nem szignifikáns (clearence: 1 ml/min), bár a vesediszfunkciós betegeknél a PCT koncentráció csökkenés szignifikancia nélkül jelentősebb a normál vesefunkcióval rendelkező betegekhez képest (139-141). A vizelet PCT koncentrációja maximum negyede a szérum szintnek. Vesepótló kezelések során csak az első kezelési órában kötődik a szűrő felszínéhez, szűrési együtthatója: 0,24. A PCT clearence a vese szupportív terápia alatt elenyésző (3-5ml/min), a szérum szinteket a vese elégtelenség vagy a vesepótló kezelések nem befolyásolják szignifikánsan (140-142). Stabilitás és kinetika: A PCT szobahőmérsékleten is messzemenően stabil, azonban a meghatározásra levett mintákból a levételt követően 4 órán belül javasolt a vizsgálat elvégzése. A plazmában való bomlás szobahőmérsékleten a levételt követően első 3 órán belül kb. 2%-os, majd a következő órától óránként 0,2%-al csökken. Szoba hőmérsékleten 12%-a, hűtés esetén 0 és 4°C között 6%-a bomlik el 24 óra alatt. Abban az esetben, ha levett vér vizsgálata a levételt követő 4 órán belül megtörténik nem szükséges a hűtés. A vizsgálati anyag hosszabb szállítása vagy tárolása (több mint 4 óra) esetén hűtés vagy a plazma, illetve a szérum minta fagyasztása ajánlott. A tárolás -20°C-on történik, a fehérje ismételt felolvasztások esetén is stabil marad. Kórházon belül a mérések standardizálása javasolt, ez alkalmassá teszi napi használatra (143). A prokalcitonin indukció rendkívül gyors, a szérum szintek 2-6 óra után emelkednek és a csúcskoncentráció 8-12 óra alatt alakul ki. A kezdeti növekedés után az aktuális PCT szérum szint a PCT plazma felezési idejétől és az ismételt indukciók által generált PCT termelődés arányától függ. Egészséges emberek endotoxin indukciós vizsgálatai alapján megállapították, hogy egyszeri akut indukciót követően a szérum
35
szintek 20-24 órás felezési idő szerint csökkenek. Szeptikus állapot során a PCT plazma szint az ismételt PCT indukciós hatások függvénye (128). 30%-os napi szérum szint csökkenéskor a betegek klinikai javulása megfigyelhető. A klasszikus CRP kinetikához viszonyítva a PCT szérum szintek változása sokkal gyorsabb. Kalcium, foszfát anyagcsere és immunológiai hatások: A prokalcitoninak mint a kalcitonin prekurzorának a hatása a kalcium, foszfát anyagcserére nem tisztázott. Állatkísérletek során az említett elektrolit anyagcserék PCT hatására megváltoztak. Ezt egészségeseken és különböző betegségben szenvedő embereken egyértelműen bizonyítani nem tudták. A PCT biológiai hatását eddig még nem sikerült biztonsággal kimutatni. Minden intracelluláris folyamatban részt vesz, ahol a képződött nitrogénmonoxid indukálta károsító hatások kivédésére van szükség. Részt vesz a vazomotilitás szabályozásában is. Állatkísérletes megfigyelések hörcsögökön a PCT-t az endotoxin sokk potenciális letál faktoraként mutatják be. Neutralizációja a metabolikus és a fiziológiai paraméterek javulását okozta, a halálozást csökkentette (144-146). Lehetséges, hogy a PCT a proinflammatorikus citokinek termelődését befolyásolja. In vivo állatkísérletes adatok szerint a TNF-alfa, IL-6, IL-1béta szintjét 20-30%-al csökkenti, valamint a T és B limphocitákon a calcitonin kötödését is gátolja (46, 147). 2.5.3
A prokalcitonin szérum szint meghatározás javallatai
A prokalcitonin meghatározás javallatai öt csoportra oszthatók: szisztémás gyulladással járó fertőzés diagnózisára, fertőzés elleni kezelés monitorizálásra, gyulladásos kórképek-ok nélküli láz differenciál diagnózisára, nem fertőzéses szisztémás gyulladásos kórfolyamatok monitorizálására, a szepszis és többszervi elégtelenség prognózisára (112, 148). Szisztémás gyulladással járó fertőzés diagnózisa: A PCT meghatározás javallata lényegében azon a megfigyelésen alapul, hogy a PCT súlyos bakteriális fertőzések, és szepszis kapcsán indukálódik. Szepszis alatti szisztémás gyulladással járó bakteriális fertőzés kell érteni, ahogyan azt az 1992-es ACCP (American College of Chest Physcians)/SCCM (Society of Critical Care Medicin) kritériumok meghatározzák (1. számú táblázat) (149).
36
1. számú táblázat: A szisztémás gyulladás és a szepszis, súlyos szepszis és szeptikus shock meghatározásai. ACCP/SCCM kritériumai (American College of Chest Physcians / Society of Critical Care Medicin) (149). A szisztémás gyulladásos reakció („Systemic Inflammatory Response Syndrome” vagy „SIRS”): Az alábbi kritériumok közül legalább kettõnek teljesülnie kell: • láz vagy hypothermia – testhõmérséklet (maghõmérséklet ) >38°C vagy <36°C • tachycardia – szívfrekvencia > 90/perc • tachypnoe vagy hyperventilatio – percenkénti légzésszám >20, vagy PaCO2 <4,3 kPascal (< 32 Hgmm) • leukocytosis, leukopenia, vagy a kvalitatív vérkép balra tolódása – 12 G/l vagy < 4 G/l, vagy az éretlen sejtek aránya az össz-neutrofil granulocyta számhoz viszonyítva > 0,1 „Szepszis” = a „SIRS” tünetei és a betegség fertõzéses eredete „Súlyos szepszis” = szepszis és szervi diszfunkció: A szepszis tünetei és szervi diszfunkció jelei és artériás hypotonia: • artériás szisztolés vérnyomás < 90 Hgmm • a vérnyomás-esés több, mint 40 Hgmm • folyadék adására reverzibilis hypoperfusio szisztémás kihatással: • laktát-acidózis • oliguria • központi idegrendszeri tünetek • más szervi manifesztációk „Szeptikus sokk” = súlyos szepszis + artériás hypotonia „Súlyos szepszis” • és artériás hypotonia folyadék adása ellenére is (katecholaminok alkalmazása szükséges) • és hypoperfusio, mint a „súlyos szepszis”-nél
Ezzel szemben az európai nyelvhasználat szepszis alatt általában annak súlyos formáját érti, amely az ACCP/SCCM kritériumok alapján súlyos szepszisnek vagy szeptikus sokknak felel meg. Ezeket a fertőzéseket szervi diszfunkció, illetve sokk tünetei jellemzik. A PCT emelkedés az egyéb paraméterekkel ellentétben nagy valószínűséggel egy fertőzés okozta szisztémás gyulladást, annak kezdődő szervi, vagy metabolikus manifestációját jelzi (150). Ha a fertőzés nem jár szisztémás gyulladással és a fertőzés lokális marad, mint például egy izolált tüdőgyulladásnál, akkor általában nem, vagy csak kevés PCT indukálódik. Egy 10 ng/ml-es PCT szint, ha egy megbetegedés kapcsán az első mért érték vagy ez a csúcsérték, akkor önmagában ez a szepszis diagnózist segíti elő.
37
Fertőzés elleni kezelés monitorizálása: A PCT szérumszint segítségével a diagnózis után, a szérum szint változását javasolt nyomon követni, mert a változás kinetikája segít a terápia sikerességének megítélésében, ezzel szemben az egyedi értékek interpretálása nem ritkán félrevezető (151). Egy 10 ng/ml PCT szint, a terápia helyességét, a jó prognózist jelzi, ha korábban ennél lényegesen magasabb érték volt mérhető. Egy 10 ng/ml PCT szint esetében, ha tartósan ezzel találkozunk, súlyos szepszis jele és a kezelést alaposan felül kell vizsgálni. Gyulladásos kórképek-ok nélküli láz differenciál diagnózisa: A bakteriális és nem bakteriális megbetegedések differenciál diagnózisa a PCT segítségével azon alapul, hogy az immunrendszert a bakteriális kórokozó és az általa kiváltott szisztémás reakció a PCT választ erősen indukálja. A vírus infekció, lokális infekció, autoimmun kórkép, akut szervkilökődés és egyéb nem fertőzéses gyulladásos folyamat esetén nem történik említésre méltó PCT termelődés. A PCT-vel szerzet tapasztalatok alapján főleg a következő kórképek differenciál diagnózisánál számoltak be lényeges sikerekről: fertőzött és steril nekrosis, biliáris versus toxikus pancreatitis; koraszülöttek, újszülöttek, gyerekek bakteriális versus virális meningitise, ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome) bakteriális és nem bakteriális etiológiája. Ugyancsak jó tapasztalatok alapján főleg a következő kórképek differenciál diagnózisánál számoltak be lényeges sikerekről még: bakteriális és egyéb etiológiájú láz elkülönítése immunszupprimált
betegeknél,
transzplantáltak
akut
rejekciójának
elkülönítése
poszttranszplantációs fertőzéstől, autoimmun betegség exacerbációja versus autoimmun beteg bakteriális fertőzése (152). Nem fertőzéses szisztémás gyulladásos kórfolyamatok monitorizálására: Az ismételt prokalcitonin meghatározás másik indikációja a törvényszerű szisztémás gyulladás kialakulása a korházi ellátás vagy a gyógyítás során (pl. transzplantáció). A napi PCT meghatározás javallatai: a nagy sebészeti beavatkozások után, politraumatizált betegek ellátása során, hosszan tartó gépi lélegeztetés vagy intenzív osztályos kezelés esetén, transzplantációk utáni fertőzés kizárása. A szepszis és többszervi elégtelenség prognózisa: A PCT meghatározás leggyakoribb javallata a szepszis diagnosztizálása után a lefolyás megítélése. A szisztémás fertőzéses megbetegedések adekvát kezelése, a bakteriális fertőzés szanálódása, az operatív fertőzéses góceltávolítás, a szepszis és vagy a többszervi
38
elégtelenség javulása utalnak a PCT szérum szintjének csökkenésével jár, ami jó prognózisra utal. A csökkenés mértéke legfeljebb 50% lehet 20-24 óra alatt, feltéve, hogy kontroll alatti fertőzés mellett nincs ismételte PCT újratermelődés. A tartósan magas értékek vagy folyamatosan emelkedő szérum szintek rossz prognosztikai értékűek és arra utalnak, hogy a szisztémás gyulladás nincs kontroll alatt. A lélegeztetés során kialakult pneumóniák esetében például a kezelés 7 napján >0,5 ng/ ml-es PCT szérum szint miatt a kezelés elégtelenségének a relatív rizikója 64-szeres. Régi megfigyelés hogy, egy fiziológiás hatású anyag szérum szintjének 100-1000-szeres emelkedése toxikus, káros; ez vonatkozik a prokalcitoninra is. Az említett mérési indikációk alkalmazhatók a belgyógyászat, a hematológia, az onkológia, a transzplantáció, a sebészet, az intenzív terápia és a gyermekgyógyászat területén. A Német Szepszis Társaság 2006-ban 500 tanulmány áttekintése után a PCT szérum szint változását evidencia alapúnak ítélte. 2.5.4
A prokalcitonin referencia tartományok
A PCT referencia tartományainak meghatározása, a tünetek értékelése, illetve a kórokozó asszociált megbetegedések alapján történik. A koraszülötteknél és az újszülötteknél az emelkedés mértéke korspecifikus, ezért a referencia tartomány 0-3 napos korban a felnőttekétől eltérő. A prokalcitonin szérum szintje egészségeseknél 0,05 ng/ml alatt van. Bakteriális lokális fertőzés, virális fertőzés, autóimmun megbetegedés, vagy krónikus de lokalizált gyulladásos folyamat esetén a szérum szint 0,5 ng/ml alatti. Általános szabály szerint minden 0,5 ng/ml feletti érték kórosnak számít, 6-24 óra múlva a szérum szint meghatározás ismétlése javasolt. Fertőzés nélküli szisztémás gyulladás, égés, polytrauma és nagyobb kiterjedésű műtét enyhe 0,5-2 ng/ml emelkedést okoznak. Ekkora emelkedés esetén ha az igazolt fertőzéssel társul a beteget szeptikusnak tekintjük. Előzetes betegség esetén, vagy intenzív osztályos kezelés alatt álló betegeknél 1-2 ng/ml közötti plazma szinteket mérhetünk anélkül, hogy bakteriális fertőzés fennállna, enyhe szisztémás gyulladásos választ jelezve. A 2 ng/ml feletti plazmaszintek kevés kivételtől eltekintve biztos kórosnak tekinthetők, ha a PCT szérum szint tartósan, három-négy napig > 2 ng/ml, akkor ez szepszist jelez. A 10 ng/ml felettiek kivétel nélkül szepszisnek, vagy több szervi elégtelenségnek a jelenlétére utalnak komoly gyulladásos válaszreakcióval (153). Amikor a PCT enyhe
39
növekedésével párhuzamosan a citokinek, a fehérvérsejt szám és az akut fázis fehérjék szintje is jelentősen emelkedik, a helyi fertőzés a szisztémás gyulladás felé halad. Ismeretlen lázas állapotokban, ok nélküli láz esetén, amikor a góckeresés negatív marad, gyakran nem lehet a PCT szint emelkedését kimutatni. A vírusfertőzések nem indukálják a PCT-t, ezért akut vírusos májgyulladásban, cytomegalo vírusfertőzésben vagy egyéb vírus megbetegedésekben, illetve még az előre haladott HIV fertőzés esetén sem mérhető a szérum koncentráció a referencia tartomány fölött. A PCT-vel ellentétben a citokinek, a CRP és a neopterin plazmaszintje a vírusos megbetegedések kapcsán megemelkedik. Ezért az utóbbi paraméterek differenciál diagnosztikára nehezen alkalmazhatók, alkalmasságuk ilyen célból megkérdőjelezhető. Szisztémás gombafertőzések,
candidiasis,
aspergilosis
szintén
a
PCT
szint
sokszoros
emelkedéséhez vezethetnek. A gyakorlatban viszont a plazmaszint emelkedés mégis kisebb, mint bakteriális fertőzésnél, sőt elvétve a beszámoltak PCT indukció elmaradásáról is (154). Ezzel összefüggésben figyelembe kell venni, hogy szisztémás gombafertőzés esetén gyakran a betegek fertőzése, többszervi károsodása, az immunszupresszió következménye és a bakteriális szuperinfekció, az endotoxin stimuláció
ilyenkor
mindig
lehetséges.
Egyetlen
tanulmány
vizsgálta
szívtranszplantáltaknál a pathogének típusát és az általuk okozott PCT szintemelkedést. A tanulmányban keletkezett referencia sávok szélesek és csak monoinfekció esetén egyéb vizsgálati eredményekkel együtt segíthetnek a diagnózisban (155). 2.5.5
A prokalcitonin alkalmazása különböző kórképekben A prokalcitonin szint mérését diagnosztikus, prognosztikus célból és
monitorizálásra használják a következő kórfolyamatokban: pancreatitis, ARDS, agyhártyagyulladás, ismeretlen eredetű láz, neutropénia, autoimmun betegségek. Pancreatitis: A prokalcitonin szérum szintjét a hasnyálmirigy gyulladás etiológiájának és a gyulladás során jelentkező szövődményének differenciál diagnózisára használhatjuk. A pancreatitis obstrukciós, biliáris eredete elkülöníthető a betegség kezdeti szakaszában a PCT 1 ng/ml-os küszöbbértéke alapján (156). A fertőzött pancreatitis 94%-os szenzitivitással és 91%-os specificitással különíthető el az oedemás, steril nekrozisú hasnyálmirigy gyulladástól a PCT> 1,8 ng/ml-es küszöbértéke alapján. A fertőzött és a steril hasnyálmirigy gyulladást egymástól 100%-os
40
biztonsággal csak finomtű biopsziával lehet elkülöníteni (157). A pancreatitis indukálta többszervi elégtelenség gyakorisága 36% nonszeptikus esetekben és 78% szeptikus esetekben. A CRP-vel, IL-6-al, IL-8-al ellentétben a PCT plazmakoncentrációjának gyors csökkenése jól jelzi a sikeres necrectomia utáni kedvező prognózist. A letális kimenetelnél a PCT plazmaszintje folyamatosan magas szinten marad (158, 159). ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome): Akut ARDS okozta légzési elégtelenségnek számtalan oka lehet, de mindig egy szekunder patológiás folyamat eredménye. Az ARDS kezdeti fázisában az etiológia elkülöníthető a PCT segítségével: bakteriális eredet esetén a PCT szérum szintjei meghaladják az 5 ng/ml-t. Nonspecifikus, toxikus eredet esetén a kezdeti PCT szérum értékek nem emelkednek 3 ng/ml fölé (160). Az ARDS fertőzéses oka nem zárható ki biztonsággal egy masszív szisztémás gyulladást indukáló de nem fertőzéses folyamat esetében. Ilyenkor a PCT szérum szint változása segíthet (pl. polytrauma, politranszfuzió stb.) (138, 152). Akut agyhártyagyulladás: Az akut agyhártyagyulladás gyakrabban fordul elő gyermekkorban. A gyors diagnózis és kezelés essenciális. A PCT meghatározás nem helyettesíti a liqvor mikroszkopikus, biokémiai illetve mikrobiológiai rezisztencia vizsgálatát, de a PCT segítségével a bakteriális fertőzés diagnózisát korán alá lehet támasztani szemben a virális etiológiával. Bakteriális meningitis esetén a szérum PCT szint meghaladja a 10 ng/ml-t, virális eredet esetén 1 ng/ml alatt marad. A CRP a bakteriális eredetnél magas, a virálisnál is, de a bakteriális érték egyharmada. Krónikus fázisban lévő meningitis vagy a ventriculitis esetében a PCT emelkedés elmaradhat (161). Autóimmun kórképek és daganatos betegségek: A krónikus nem bakteriális szisztémás gyulladások esetében nem történik PCT indukció. Az autoimmun betegségek akut fellángolása esetén a CRP, IL-6 szintek magasak, a PCT szérum szintek az egészségesek referencia tartományában találhatók (<0,5 ng/ml, esetleg 10-20%-al ez felett). Az ezt meghaladó értékek utalnak bakteriális fertőzésre (162, 163). Kivételt képez a Wegener granulomatosis amelyben, fertőzés hiányában enyhe 0,5-1 ng/ml PCT emelkedés tapasztalható (164). A daganatos betegek PCT plazma értékei 0,1-1 ng/ml tartományban mérhetők, kivételt képez a medulláris C sejtes carcinoma, kisejtes tüdő és a bronchus carcinoma amelyek, kalcitonin prekurzor peptideket termelnek (165).
41
Az ismeretlen eredetű láz, a neutropéniás beteg: A primer vagy szekunder immunszupresszió miatt a betegek különösen védtelenek fertőzésekkel szemben. A csontvelő-átültetés kondicionáló kezelésekor vagy nagy dózisú kemoterápia után neutropenia és leukopenia alakul ki. A betegek PCT szintje beavatkozás előtt és után fertőzés jelenléte nélkül 0,5 ng/ml alatt maradt. A gyulladás diagnosztikája nehezített a lokális gyulladás jelek, a láz hiánya, a gyulladásos markerek hiányzó vagy nem specificus reakciója miatt. A PCT indukció leukopéniás és immunszupprimált betegek szeptikus komplikációjakor is bekövetkezik. Magas lázas esetén neutropéniás betegeknél a PCT magas specificitással 96% és szenzitivitással 77% jelzi a fertőzés jelenlétét, de a szérum értékek bár diagnosztikusak, alacsonyabbak (166). Amikor az ismeretlen eredetű láz oka lokális vírus vagy mycoplasma fertőzés volt nem figyeltek meg jelentős PCT szérum szintemelkedést. HIV fertőzés nem indukálja a PCT termelődést, a PCT alapszint a 0,5±0,37 ng/ml-es sávból bakteriális fertőzéskor kimozdul, 2 ng/ml-e helyi, 10 ng/ml fölé szisztémás fertőzéskor emelkedik (167). Malária esetén a PCT értéke 5 ng/ml-re nő, majd lassan csökken a kezelés során (168). Politraumatizáció, égési sérülés: A politraumatizáltak kórházi felvételekor már szupranormális PCT szérum szintek detektálhatók, az indukció mechanizmusa nonspecifikus. A PCT értékek átlagosan 5 ng/ml-es szintig emelkednek az első 24 óra alatt (2 ng/ml a túlélési küszöb). Hasi, mellkasi sérülés esetén jelentősebben magasabb PCT értékek figyelhetők meg, amely korrelál a sérülések típusával, nagyságával, súlyosságával. Az égési sérülést szenvedett beteg kórházi felvételekor is magas PCT szérum szintek detektálhatók (3, 4 ng/ml a túlélők, 7 ng/ml az elhunytak felvételi átlaga). A szuprainfekciók és a szisztémás gyulladás miatt a PCT értékek később jelentősen megemelkednek. Az égést követő első 12 órában észlelt PCT indukció mechanizmusa
non-specifikus,
inhaláció
sérülés
esetén
a
PCT
szintek
megtöbbszöröződnek (169). A szérum szintek korrelálnak az égett felület nagyságával és az égés mélységével (r=0,73)(170). Hőgutában is megemelkedik a PCT szérum szintje (171). Kardiogén shock, kardiopulmonális reszucitáció: A hosszantartó non-szeptikus shockos állapotok nem specifikus módon gyulladásos mediátor termelődést és PCT indukciót generál. Kardiogén shockos betegek kezdeti PCT értékei (1,8±4,9 ng/ml) a szeptikus shockos állapothoz viszonyítva alacsonyak. Prolongált kardiogén és szeptikus
42
shockos betegek PCT értékei hasonlóak (172). Kardiopulmonális reanimáció a reperfúziónál kialakult gyulladásos mediátorokon keresztül (pl. IL-6) enyhe PCT emelkedést idéz elő. A hosszantartó reszuszcitáció, ismételt repefuziókkal már magasabb PCT értékeket képes generálni (173). Szeptikus shock és többszervi elégtelenség: A PCT vizsgálatának egyik leggyakoribb és legfontosabb indikációja a szeptikus betegek monitorizálása, a többszervi elégtelenség nyomon követése. A szepszis, súlyos szepszis, szeptikus shock meghatározásai tartalmazzák a fertőző betegséghez kapcsolódó normál immunválaszt, annak szövődményes átalakulását szisztémás gyulladássá és a következményeket: a regionális perfúziós, mikrocirkulációs, alvadási és metabolikus zavarokat, a többszervi elégtelenséget. A prokalcitonin, a neopterin szérum szintjeinek nagysága alapján elkülöníthető a szepszis, súlyos szepszis és a szeptikus shock. Viszont a CRP, az IL-6, IL-8, IL-10 szérum szintjei alapján nem (174). A PCT 10 ng/ml-es szérum szintje olyan küszöbérték, amely szisztémás fertőzést jelez, az 5-10 ng/ml közötti értékek hasonló használatáról megoszlanak a vélemények (175). A PCT szérum szintjének nagysága jól korrelál a betegség súlyosságával: a SOFA, Apache II, Apache III súlyossági score-al (176, 177). Pulmonális megbetegedések: A pneumónia és a peritonitis állnak leggyakrabban a szepszis hátterében (178). Az izolált mellkasi vagy hasi fertőzések enyhe PCT szérum szint emelkedést okoznak (179). A klasszikus Lumitest-et helyettesítő Kryptor mérési módszer 0,06 ng/ml pontossággal alkalmas a PCT meghatározásra. Ezidáig prokalcitonin randomizált vizsgálatok csak pulmonális megbetegedések területén történtek. A ProRESP, ProCAP, ProCOLD elnevezések esetében a „Pro” a prokalcitonint jelöli, a fertőzés helye jellege alapján a „RESP” alsóléguti fertőzéseket, a „CAP” közösségben szerzett pneumóniát, a „COLD” krónikus bronchitis akut exacerbációját jelenti (180, 181). Mindhárom vizsgálatban empirikusan, illetve a prokalcitonin szint alapján döntöttek és vezették az antibiotikus kezelést (5. számú ábra)(182). A PCT<0,1 ng/ml szintje esetén határozottan nem, illetve <0,25 ng/ml-es érték alatt nem javasolták az antibiotikus kezelést. A PCT 0,25 ng/ml-t meghaladó szint felett igen, illetve >0,5 ng/ml-es szint felett határozottan javasolták az antibiotikus kezelést (183, 184). A vizsgálatokban nem volt különbség a kimenetel szempontjából, de az antibiotikum
43
felhasználás (ProRESP, ProCOLD), a kórházi és antibiotikus kezelési napok száma (ProCAP) szignifikánsan csökkenthető volt a PCT szint ismeretében (185, 186). A területi akut alsó légúti fertőzések kezelése az említett prokalcitonin szintek alapján ugyanúgy sikeres volt (PARTY tanulmány)(187-189). Egy dán kutatócsoport által elindított (PASS) tanulmány jelenleg is zajlik. A javasolt prokalcitonin végpontok különböző betegségekben 0,1-1 ng/ml-es értékek között helyezkednek el, az algoritmus újraértékelése naponta javasolt (190, 191). (ábra)
5. számú ábra. A prokalcitonin szérumszintjének küszöbértékei alapján javasolt kezelés: pulmonális megbetegedések, alsó légúti fertőzések, kritikus klinikai állapotok esetén, trauma és sebészeti beavatkozások után (181).
44
2.5.6
A prokalcitonin és a sebészeti beavatkozások A műtét utáni prokalcitonin emelkedés multifaktoriális (192). PCT termelődést
képesek indukálni és oki tényezőként felmerül: az átmeneti intraoperatív bakteriális vagy endotoxin transzlokáció, a sebészi vagy egyéb trauma okozta proinflammatorikus mediátorok (IL-6, TNF-alfa) szint emelkedése (193). A műtéti beavatkozás jellege, hossza, kiterjedése befolyásolja a posztoperatív prokalcitonin szinteket. Major rizikótényező vagy minor rizikótényezők szummációja esetében a posztoperatív prokalcitonin meghatározás naponta javasolt. A többszöri meghatározás, a változás nagysága segít differenciálni a szisztémás gyulladás okát. A normális, alacsony vagy a nagyon magas értékek értelmezése egyszerű. A műtét típusától függ a PCT emelkedés „küszöb” értéke (általában 1,5 ng/ml), amelynél nagyobb értékek potenciális fertőzésre, szepszisre vagy a sebészeti traumát követő szövődményre utalnak. A prokalcitonin szérum szintje akár 6 ng/ml-es értékig is emelkedhet komplex, hosszan tartó beavatkozások után. A maximális PCT értékek a műtét utáni első két napon észlelhetők. A CRP-vel ellentétben (maximumát a 3-4 napon éri el, lassan csökken) a PCT értékek szövődménymentes esetben a posztoperatív 4 napra közel normálisak (194, 195). „Minor” sebészeti beavatkozásokat követően: pl. cholecystectomia, hasfali sérvműtét, pajzsmirigy műtét stb. a PCT szérum szint a betegek 32%-nál volt kevesebb 0,5 ng/ml-nél és a betegek 3%-nál haladta meg a 2 ng/ml-es értéket. Szövődménymentes szívsebészeti beavatkozásokat követően 0,9±1 ng/ml PCT szintet mérhető (196, 197). A betegek 59 %-nál a PCT szint meghaladta a 0,5 ng/ml-t és csak a betegek 11 %-nál lépte túl a 2 ng/ml-es értéket (192, 198). Szövődményes koszorúér műtétek esetében a posztoperatív PCT szérum szint 8,0±2,7 ng/ml–re emelkedhet (199). Hasi sebészeti beavatkozások (vékonybél rezekció, colon, szigma, rectum rezekció, gyomorműtétek) esetében a 0,5 ng/ml-t meghaladó szérum szint a betegek kétharmadánál, a 2 ng/ml szérum szint a betegek negyedénél figyelhető meg. Vastagbél műtétek után jelentkező 6-7 ng/ml-es PCT szérum szint pulmonális vagy sebészeti szövődményt jelez. Az aorta aneurysma, Whipple műtét, oesophagus beavatkozások esetén a PCT szérum szint átlaga 2,1 ng/ml (0,9-8,2 ng/ml)(200). Szeptikus beteg sebészi góctalanitása után a szérum prokalcitonin szintek is feleződnek (201). Traumatológiai beavatkozásoknál fertőzés jelenléte nélkül is jelentős szintemelkedés
45
észlelhető,
felülfertőződés
során
a
PCT
szérumszint
sokkal
jelentősebben
megemelkedik (202, 203). 2.5.7
A prokalcitonin és a transzplantáció A prokalcitonin meghatározás fontossága a perioperatív időszakban kiemelkedő
(204). A prokalcitonin szint méréseket gyulladásos kórképek differenciál diagnózisára használhatjuk: az élődonornál és a recipiensnél a preoperativ fázisban, a transzplantációt követő korai posztoperatív időszakban, valamint a későbbiekben a szervátültetek lázas kórképeinek a tisztázásánál (205). A súlyos szervelégtelenség és a velejáró többszervi diszfunkció miatt a műtét előtti prokalcitonin referencia sávok szerv és diszfunkció specifikusak, de értékük átlaga fertőzésmentes recipiensnél: < 0,5-1 ng/ml. A korai posztoperatív gyulladásos szövődmények differenciál diagnózisánál arra kell figyelni, hogy az első posztoperatív napokban különösen májátültetés után a PCT nem specificus indukciójával kell számolni, ezért naponta végzett mérésekkel a monitorizálást időben el kell kezdeni. A transzplantáció, mint sebészeti beavatkozás PCT termelődést indukál. A műtét nagysága, a graft típusa ebben az esetben is meghatározza a PCT emelkedés mértékét. A graftban kötelező módon lezajló ischemiás-reperfúziós folyamat miatt a PCT szérum szint növekedés viszont kifejezettebb. A közvetlen korai posztoperatív referencia sávok tehát műtét és graftspecifikusak. Szív transzplantáció esetében ez azonos a szívműtéteknél megállapított értékekkel (0,9±1 ng/ml) (74, 206). A vesetranszplantációt követően a PCT szintemelkedés általában a preoperatív érték 50%-át teszi ki (207). Májtranszplantációnál az emelkedés kifejezettebb 3 ng/ml körüli (0,8-5 ng/ml). Csontvelő transzplantáció után a nonspecifikus stimuláció nem került eddig vizsgálatra, a fertőzések klinikuma hasonló a graft versus host reakcióéval. Az autolog és allogén csontvelőtranszplantáció során a szeptikus betegek PCT szérum szintjei 16-226 ng/mlas koncentráció közé emelkedhetnek (208, 209). Tüdőtranszplantációt követően a PCT szintemelkedés általában a preoperatív érték 70%-át teszi ki (0,63±0,62 ng/ml), krónikus tüdőbetegek posztoperatív szintemelkedése nagyobb (0,1-9 ng/ml). Állandó szisztémás gyulladás, fertőzés esetén a PCT plazma szintek diagnosztikusan magasak (210).
46
A
normális
immunválasz
transzplantáció
után
az
immunsszupprimáló
gyógyszereknek köszönhetően lecsökken. Az immunszupresszív drogok közül a szteroidok bár csökkentik az IL-6 típusú PCT indukciót, a TNF-alfa típusú indukciót nem gátolják, ezért nem befolyásolják szignifikánsan a PCT eredményeket (211). Az anti-lymphocyta immunglobulinok (az OKT-3 is) szepszis jelenléte nélkül 10-szeres PCT szint növekedést okozhatnak. A transzplantáltak 25%-nál alakul ki valamilyen bakteriális, virális vagy gombafertőzés, illetve sikeres transzplantáció után 30%-ban jelentkezik változó mértékű rejekció. A rejekciót korán el kell különíteni az infekciótól, mivel kezelésük egymással ellentétes és egyiknek kezelése másiknak ellenjavallt. A prokalcitonin segít elkülöníteni a két kórfolyamatot (213). A fertőzésnél már kezdetben megnő a PCT plazma szint, 10 ng/ml feletti értékek gyakran mérhetők szepszis vagy súlyos életveszélyes fertőzések esetén. A rejekció, virális fertőzés ezzel szemben nem okoz PCT szérum szintemelkedést, csak bakteriális szuprainfekció esetén. Staehler tanulmányai alapján az 1 ng/ml feletti PCT értékek 77%-os szenzitivitással, 100%-os specificitással jelzik a fertőzés jelenlétét, kezdetét, a 10 ng/ml-t meghaladó értékek súlyos szepszist jeleztek szívtranszplantált betegeknél (155). A veseátültetés után az akut rejekciót a bakteriális infekciótól a PCT > 0,5 ng/ml - 70%-os specificitással, a CRP > 6 mg/l viszont csak 43%-os specificitással különíti el Az IL-6, TNF-alfa szérum szintje jelentősen emelkedik a sebészeti trauma, rejekció során. Hammer és Staehler vizsgálatai alapján az IL-6:> 25 pg/ml szérum szintje 77%-os szenzitivitással, 98%-os specificitással jelzi a fertőzés kezdetét, a 84 pg/ml meghaladó értékek 98% biztonsággal zárják ki az akut rejekciót (214, 215). A TNF-alfa, neopterin vagy IL-10 szérum szintváltozással rejekcióra, infekcióra, sebészeti beavatkozásra is hasonlóan reagálnak, ezért az IL-6 -hoz viszonyítva kevésbé alkalmasak differenciál diagnózisra (216). A transzplantációt követően nehéz olyan univerzális PCT küszöb értéket meghatározni (általában 5 ng/ml körül) amely alapján a szövődményes esetek felismerhetők, differenciálhatók (217). A PCT szintek, kinetika értelmezése egyedileg a klinikai képpel összefüggésben kell, hogy történjen. Szeptikus betegnél a szepszis irányelvek alkalmazása a kezelésben azonnal elkezdhető és a beteg túllelési esélyei javulnak (218).
47
2.5.8
A prokalcitonin és a májtranszplantáció
Májtranszplantáció során a prokalcitonin mérése alkalmazható az alkalmatlan donorok, recipiensek kimutatására, a korai posztoperatív gyulladásos szövődmények monitorizálására, késői szövődmények: rejekció, szepszis differenciál diagnózisára. Sajnos a PCT-vel kapcsolatos tapasztalatok nagymértékben májtranszplantációs centrumokhoz kötöttek. A közlemények száma alacsony, kis esetszámúak (≅40 beteg) vagy esettanulmányok. A recipiensek sokszínűsége miatt a randomizáció igen körülményes (májbetegség etiológiája, stádiuma, a cirrhosis extrahepatikus szervi érintettsége). A májkivételre alkalmas donorok prokalcitonin szintje a normál tartományban van, kis százalékban 1 ng/ml-ig emelkedik, nincs összefüggésben a recipiens posztoperatív szövődményeivel (219). A kompenzált végstádiumú májbetegek PCT szérum szintje preoperative normális: <0,5 ng/ml. Az autoimmun alapbetegség, az alkoholos illetve virális hepatitis, a súlyos portális hipertenzió vagy vaszkuláris dekompenzáció enyhe <2 ng/ml-es PCT szérum szintemelkedést okozhatnak (220, 221). A
vírusos
májgyulladások
interferon,
ribavirin
kezelése
nem
okoz
PCT
szérumemelkedést (222). A súlyos májelégtelenség esetén (Child-Pugh C, MELD score> 35), amikor a recipienseknél többszervi diszfunkció is jelentkezik szintén megfigyelhető enyhe <2 ng/ml PCT szint emelkedés. A spontán bakteriális peritonitis gyakori szövődménye a májrecipienseknek, a 2,8 ng/ml-os (0,6-20,4 ng/ml) PCT plazma szintek 92%-os érzékenységgel és 78% specificitással támasztják alá a fertőzés jelenétét (223). Májtranszplantáció során mindig kialakul egy szisztémás gyulladásos válasz a sebészeti beavatkozás és a reperfúziós szindróma miatt. A szisztémás gyulladásos válasz kiterjedésével arányosan már az első posztoperatív napon kialakulhatnak nonspecifikus szövődmények, amelyekhez, sikertelen kezelésük esetén, hosszabb távon fertőzéses szövődmények is társulnak. A PCT a műtét utáni csúcskoncentrációt az 1-2 napon éri el, és szövődménymentes esetben egy hét alatt normalizálódik (224, 225). Kuse és mtsai. Lumitest módszerrel végzett vizsgálatai alapján a szövődménymentes májtranszplantációk PCT szérum szintje a korai posztoperatív időszakban: 5,2 ng/ml volt (1,2-15,5 ng/ml). A szövődményes esetekben a rejekció a PCT szérum szinteket nem növelte, az infekció viszont jelentős PCT szintemelkedést okozott (226). A TNFalfa, IL-6, alfa 2-macroglobulin szérum szintjének gyors ingadozása során ezen
48
gyulladásos paraméterek diagnosztikusan alkalmatlanok voltak (225). Prieto és mtsai. a szövődménymentes májtranszplantáltak PCT szérum szintjét alacsonyabbnak találta: 1,9±1,2 ng/ml (0,2-3,4 ng/ml). A májtranszplantáció utáni posztoperatív értékeknek nagy a szórása, egyesek akár átlagos 22 ng/ml csúcskoncentrációt is kimutattak, mások tanulmánya viszont nem talált lényeges PCT szintváltozást (227-229). Az intraoperatív OKT-3, anti-lymphocyta immunglobulin ATG alkalmazása jelentős, tízszeres PCT emelkedést okoz fertőzés jelenléte nélkül. Ez minden alkalommal megismétlődik, amikor az immunszuppresszív kezelést ismétlik (230). A rejekció, infekció differenciál diagnózisa, kezelésének monitorizálása a PCT szérum szintek alapján OKT-3, ATG kezelések mellett nehezen végezhető. A retranszplantáció technikai nehézségeivel arányosan a posztoperatív PCT csúcskoncentrációk 1-2 ng/ml-al magasabbak. A májtranszplantáltaknál jelentkező gombás fertőzés is jelentős PCT emelkedéssel járhat, a Candida fertőzések bakteriális infekciónak megfelelő PCT emelkedést, a penészgombák annak 50%-át indukálják (231, 232). A prokalcitonin lehetséges májeredetét öt vizsgálat tanulmányozta. Kretzschmar és Silomon májrezekciók, illetve szívműtétek után 6 órával szignifikánsan magasabb véna hepatica PCT szérum szinteket találtak a szisztémás szintekhez viszonyítva és felvetették a PCT hepatosplanchnikus eredetét (233) Nijsten és mtsai in vitro májsejtkulturák direkt stimulációját követően 8 órára PCT termelést észleltek (234). Kornberg és mtsai. a korai posztoperatív időszakban a graft artériás keringését intravénás
prosztaglandin
kezeléssel
növelték,
mellékleletként
gyorsabb
PCT
csökkenést tapasztaltak, ezért lehetségesnek tartották annak májeredetét (235). Meissner és mtsai anhepatikus pávián, endotoxin indukált szepszise során nem tapasztaltak PCT szérumemelkedést, ezért feltételezték hogy a máj központi szerepet játszik a PCT szabályozásában, termelődésében (236). Végül Beat által a májsejtekben kimutatott PCT mRNS vizsgálata igazolta hogy a máj a második legnagyobb PCT termelő szervünk (123). Valószínű hogy a sérülékenyebb perivenozus és a metabolikusan aktív periportális zónák perfúziója, oxigenizációja határozza meg a PCT pontosabb máj eredetét (91, 237).
49
3 3.1
CÉLKITŰZÉS A téma fontossága A kutatói munka fő témájául a májtranszplantáció és az inflammatorikus
markerek, kiváltképp az 1993-ben felfedezett prokalcitonin összefüggését választottam. A bevezetés és az irodalmi háttér alapján összefoglalva a téma klinikai jelentősége, fontossága következő: A májtranszplantált betegek jó életminőségét a megfelelő máj-graft működés biztosítja. A korai és késői graft működés számos tényezőtől függ. A transzplantációt követő immunológiai folyamatok, az oxidatív stressz fokozódása, a korai posztoperatív szisztémás gyulladásos válasz, a fertőzések, a kilökődési reakció befolyásolják az eredményeket és a prognózist. A májtranszplantáció során kialakuló, a prezervációs és reperfúziós ártalmakkal összefüggő gyulladásos válasz és ezek patológiás hatása csak a klasszikus gyulladásos markerek szemszögéből ismert teljesen. A prokalcitoninnal szemben a gyulladásos válasz egyéb indikátorainak (fehérvérsejtszám, fibrinogén, C reaktív protein, szérum amiloid A, láz) specificitása alacsony. A prokalcitonin mérése a májtranszplantáció perioperatív szakában segíthet eldönteni a donorok és a recipiens alkalmasságát (pl. az immunológiai kórképeredetét, a fertőzés jellegét és a kezelés optimális menetét). Az agyhalottak homeosztázisának változásai (keringési, endokrin, testhőmérséklet, diurézis és anyagcsere-változások) elfedhetik a kialakuló infekció, szepszis tüneteit. Az akut fertőzések (vírusos, bakteriális, gombás), különösen a szepszis elvileg ellenjavallják a multiorgan donációt és a donorszerv felhasználását. Az országos transzplantációs listára való felhelyezés előtt a transzplantációra való alkalmasság eldöntése érdekében a jövendő recipiensek egy komplex kivizsgáláson esnek át. Ennek keretében pl. a szervátültetésre váró betegek fehérvérsejtszámot, szérum C-reaktív protein szintjét is ellenőrizzük. Magasabb szint esetén a kivizsgálási protokollnál részletesebb kivizsgálás történik akut vagy krónikus fertőzés, góc keresés irányában. Ebben nyújthat segítséget a prokalcitonin mérése is. A májtranszplantációt követő posztoperatív szisztémás gyulladás mértéke, nagysága arányos a műtét típusával és kiterjedésével. Ennek oka lehet átmeneti intraoperatív endogén és exogén molekuláris minták, bakteriémia, proinflammatorikus citokinek felszabadulása a
50
sebészeti beavatkozás kapcsán szövetsérülés, illetve ehhez adódnak az egyszeri reperfúzió, vagy kombinált máj-vesetranszplantációnál az ismételt reperfúzió során a graftból kiáramló molekuláris minták, proinflammatorikus citokinek is. A gyulladásos válasz mértéke, ha túlméretezett, akkor többszervi elégtelenséget, annak sikertelen kezelése esetén szepszist vagy rejekciót generálhat. A májtranszplantációt követően az immunszupresszió függvényében gyakran alakulhat ki akut és krónikus rejekció, amikor a szisztémás gyulladásos tünetei mellett, a graft elégtelenség tünetei is jelentkeznek. Ez a folyamat illetve az immunszupresszió átmeneti vagy tartós növelése infekciók kialakulására ad lehetőséget. A rejekcióhoz gyakran társul infekció is ha a profilaxis nem kielégítő. Az immunszupprimált betegeknél az infekciók rövid időn belül életveszélyessé válhatnak (szepszis, szeptikus shock). Korai, specifikus diagnózisuk, a rejekciótól való elkülönítésük a végső kimenetel szempontjából rendkívül fontos. Az infekció kóroki kezelése mellett az immunszupresszív terápiát csökkenteni kell, ez rejekcióhoz vezethet, így az infekcióhoz gyakran társul rejekció is. Az irodalmi adatok és a kutatások eredményei egyértelműen igazolják,
hogy
az
allotranszplantátumok
hatására
beinduló
gyulladásos
és
immunológiai reakciókban a prokalcitoninak is igen fontos szerep jut és az ágymelletti döntéseknél figyelembe veendő küszöb érték szerv és beavatkozás specifikus. 1993-ben történt felfedezése óta többen vizsgálták a prokalcitonint, ennek eredményeképpen napjainkig: kb. 1200 közlemény jelent meg. Részletezve a hasi sebészeti beavatkozásokkal kapcsolatosan kb. 170 cikk közlésére került sor, általában transzplantációs témájú kb. 90, de a májtranszplantációval kapcsolatos közölt cikkek száma, esettanulmányokkal együtt csak kb. 17. Feltétlenül hasznos lenne a diagnózis és a prognózis szempontjából mind a klinikus, mind a beteg számára a májtranszplantáció perioperatív szakában a prokalcitonin szérum szintjének, kinetikájának ismerete küszöbértékekkel együtt, mert az általános ellátás mellett az immunfolyamatok, a rejekciók és az infekciók sokrétű kölcsönhatásának folyamatos kiértékelése és befolyásolása a terápia nélkülözhetetlen része. A prokalcitonin kinetikájával kapcsolatban is maradt néhány tisztázatlan folyamat, mint például a felezési idejével aránytalanul gyors szérum szint csökkenése. Ismert tények a csökkenési kinetikával kapcsolatban a következőek:
51
25
PCT ng/ml
PCT ng/ml
100
20
80
15
60
10
40
5
20
0
0 ME
POP 1
POP 2
POP 3
POP 4
POP 5
6. számú ábra: A posztoperatív első két napon a prokalcitonin szérumszint normál csökkenés kinetikája májtranszplantált betegeknél (n=25, felezési idő: 20-27 óra). Egyszeri indukciót követően, ha nincs több PCT termelődés a szervezetben a plazmaszintek naponta feleződnek (ez nonspecifikus stimulációt feltételez, 6. számú ábra). 45
PCT ng/ml
PCT ng/ml
15
36
12
27
9
18
6
9
3
0
0 ME
POP 1
POP 2
POP 3
POP 4
POP 5
7. számú ábra: A posztoperatív első két napon a prokalcitonin szérumszint lassú csökkenés kinetikája májtranszplantált betegeknél (n=19, felezési idő> 27 óra). Ezzel szemben az ismételt indukciót okozó bakteriális fertőzés vagy nonspecifikus stimulációk
átfedése
következtében
a
prokalcitonin
szintek
stagnálhatnak,
növekedhetnek vagy a normálisnál lassabban csökkenek (ez specifikus stimulációt vagy a nonspecifikus indukciós tényezők szinerizmusát feltételezi, 7. számú ábra).
52
8. számú ábra: Májtranszplantáltak korai posztoperatív prokalcitonin szérum szint változásai. Egyéni PCT görbén több mint 60%-os PCT napi szérum szint csökkenés látható (225).
100
Patie n t B
7 1,3 PC T n g/m l
Patie n t A
35,62 17,7
10 2 ,1 1
0 ,63 0,38
0,37
0,5
0,07
6,1 4,1
2 ,23
4,1
1 ,63
0,7 5
2,6
3,71 2
2,39
1,15
1,58
0,32
0,2 4
0,1
0,01
11,1
5,96
0,0 9 0,1
0 ,05 0,01 0,01 BS
H1
H2
AH
BLR
ALR
ES
BR R
ARR
ICU
PO D 1
PO D 2
PO D 3
PO D 4
PO D 5
9. számú ábra: Kombinált máj és vesetranszplantáció (májreperfúzió, vesereperfúzió) után a prokalcitonin szérum szintek 35,62 illetve 71,3 ng/ml-es szintre emelkednek (fertőzés jelenléte nélkül), másnapra több mint 70%-os PCT szérum szintcsökkenés látható. Kuse és mtsai. májtranszplantáltakkal kapcsolatos közleményében olyan egyéni PCT görbék is láthatók, amelyeken a PCT napi szérum szint csökkenés több mint 60%os (8. számú ábra) (225). Hasonló jelenséget tapasztaltunk saját adatbázisunkban is néhány esetben, valamint a kombinált máj-vesetranszplantáción átesett betegeink is rövid PCT felezési időt mutattak, illetve csak májtranszplantáción átesett beteginknél (9-10. számú ábrák).
53
120
PCT ng/ml
PCT ng/ml
15
96 10
72 48
5
24 0
0 ME
POP 1
POP 2
POP 3
POP 4
POP 5
10. számú ábra: A posztoperatív első két napon a prokalcitonin szérumszint ultragyors csökkenés kinetikája májtranszplantált betegeknél (n=13, prokalcitonin felezési idő: 4-20 óra). A PCT ultragyors szérum szint csökkenésének folyamata, okai májtranszplantált betegeknél irodalmi adatok alapján még nem volt vizsgálva. 3.2
Célkitűzés Az a tény, hogy a májtranszplantáció utáni szövődmények megelőzésében,
kezelésében a prokalcitonin monitorizálás fontos szerepet tölt be, felvetette annak lehetőségét, hogy a műtét előtt, alatt és után termelődő prokalcitoninnak mennyiségi és időbeni változása diagnosztikai és prognosztikai értékkel is rendelkezik. Ez az információ alapvető klinikai döntések irányát határozhatná meg. A vizsgálataim kezdeténél a prokalcitonin eredete tisztázatlan volt. Dolgozatom fő célja az volt, hogy a májtranszplantációs folyamat során a prokalcitonin szerepét felmérjem, és tisztázzam a mérési eredmények gyakorlati alkalmazásának algoritmusát, illetve a prokalcitonin szérumszint ultragyors csökkenés kinetikájának okát. A transzplantáció korai perioperatív szakában történt vizsgálatok során az akut fázis fehérjék (C-reaktív protein, szérum amiloid A), a citokinek (TNF-alfa, IL-6) és a prokalcitonin szintjének monitorizálását alkalmaztam. A méréseket prospektív vizsgálat során tervezetten végeztük el a donoroknál, a májtranszplantált betegeknél, a
54
perioperatív időszakban vett mintákból. Elemezni kívántam a prokalcitonin szérum szint változását a posztoperatív szövődmények tükrében is diagnosztikus és prognosztikus szempontból. Az alapbetegség mellett számos klinikai adatot is feldolgoztam a prokalcitonin szintjének változásával kapcsolatban. Dolgozatomban az alábbi kérdésekre kerestem a választ: 1. A posztoperatív észlelt magas PCT értékek a májtranszplantáció melyik intraoperatív fázisában kezdenek el emelkedni, a májsejtek képesek-e prokalcitonint termelni? 2.
Milyen az összefüggés a posztoperatív prokalcitonin szérum szintemelkedés mértéke és a korai szövődmények prognózisa, korai szepszis diagnózisa között?
3. Mennyire befolyásolja a prezervációs oldat, májgraftból való kimosási technikája (beteg saját vére versus 5 % albumin oldat) az intraoperatív regionális és szisztémás prokalcitonin szinteket, a posztoperatív szövődményeket? 4. Mi jellemző a szisztémás prokalcitonin szérum szintek csökkenésére a májtranszplantáció posztoperatív szakában? Összefoglalva: A célom az volt, hogy megvizsgáljam a májtranszplantáción átesett betegek a prokalcitonin májeredetét, szérum szintjének kinetikáját a klinikai szövődmények és az eredmények tükrében, a multiorgan donációtól a posztoperatív ötödik napig.
55
4
MÓDSZEREK Klinikai vizsgálataink során májtranszplantált betegeket vizsgáltunk. Az OLT-re
váró betegek igen súlyos állapotban kerülnek a májvárólistára. A betegek listára kerülését világszerte és hazánkban is szigorú protokollok és algoritmusok szabályozzák. A listára helyezés a májtranszplantációs várólista bizottság feladata és betegjogi képviselő jelenlétében történik. A betegeket és a hozzátartozókat a műtétről, ennek szövődményeiről és a várható mellékhatásokról tájékoztattuk. A beavatkozások elvégzésére a klinikánk akkreditált és az etikai háttér is rendezett. A műtéti beleegyezést és nyilatkozatot minden esetben aláírattuk. Dolgozatomban klinikai módszereket alkalmaztam a prokalcitonin májeredetének, perioperativ
növekedési
kinetikájának,
illetve
csökkenési
dinamikájának
a
vizsgálatához. Prospektíven és retrospektív úton elemeztem a májtranszplantált betegek klinikai adatait a különböző gyulladásos markerek mérési eredményeit. A májtranszplantált populációban három betegcsoportot állítottam össze. Az első csoportban a prokalcitonin szint májtranszplantáció alatti eredetét és növekedését valamint a korai posztoperatív prokalcitonin szérum szint emelkedés prognózisát vizsgáltam. A másodikban a prezervációs oldat graft kimosási technikájának a gyulladásos markerekre gyakorolt hatását elemeztem. A harmadik csoportban a prokalcitonin szérum szint csökkenési dinamikáját analizáltam. 4.1
A multiorgan donáció, a májrecipiens és a májtranszplantáció módszertani menete Az agyhalál megállapítást követően, az eltávolítandó szervek alkalmasságát a
beültető központok szervspecifikusan döntik el (vizsgálják a fertőzések jelenlétét, gyulladásos markereket pl. C-reaktív protein, esetenként a prokalcitonin kontrollálják). A multiorgan donáció keretében máj eltávolitás során az aortát kanülálják majd jéghideg perfúziós HTK vagy Wisconsin oldattal a májat átmossák. Ezt követően történik a szerv „lege artis” sebészi eltávolítása amelynek időpontját rögzítik. A reperfúzióig eltelt időt hideg ischaemiás időnek nevezzük. A koordinátor minden esetben a donáció előtti vér és a perfúziós oldat mintát vesz, amelyeket a beültetetést végző központba juttat vizsgálat céljából.
56
A végstádiumú májbetegségben a szervelégtelenség nem korlátozódik csupán az átültetendő szervre. Általában az elégtelen szerv működés zavara magával vonja a különböző társszervek súlyos funkciózavarát. Ezentúl számolni kell a társbetegségekkel, a preoperatív fizikai állapot súlyos leromlásával és egy károsodott gyulladásos válaszreakcióval. A betegek hosszú, krónikus betegség vagy fulmináns, igen súlyos májelégtelenség után kerültek műtétre. Állapotfelmérésük a transzplantációs listára való felkerülés előtti komplex kivizsgálással kezdődött és közvetlen a májtranszplantáció előtt fizikális, radiológiai és laboratóriumi (teljes vérkép, koagulációs tesztek, máj és vesefunkció, tenyésztési minták vétele) vizsgálatokkal egészült ki. Műtét előtt minden betegnél kizártuk a fertőzés klinikai jeleit és tüneteit. A májbetegség súlyosságának a megítélését a Child-Pugh score-al végeztük, az általános súlyossági score-ok közül: az Apache II score-t, a SAPS-II score-t használtuk. Az anesztézia során egységes protokollt használtunk (indukció: propofol, fentanyl, atracurium; fenntartásra: isoflurane /oxigén+levegő keverék/, fentanyl, atracurium). Az indukciót követően centrális vénás kanült helyeztünk be a jobb oldali subclavia vénán keresztül, majd PiCCO (PULSION Medical Systems) artériás termodiluciós katétert vezettünk fel az aorta descendens alsó szakaszába a jobb oldali femorális artérián keresztül. A kanülők segítségével komplex hemodinamikai és oxigenizációs monitorozást végeztünk, illetve a kanülőket szisztémás vérminta vételére használtuk. Májtranszplantáció alatt a stresszt, a megterhelést maga a műtét trauma, a prezervációs és reperfúziós-ischémiás ártalom jelenti. A műtét első szakasza a hepatectomia: amelynek során a sebész eltávolítja a beteg májat. A hasfal réteg szerinti megnyitását követően, a májhilusban kipreparálják az érképleteket (véna portae, artéria hepatica) és az epeutakat; majd a máj szomszédos struktúrákról történő leválasztása után következik a véna cava előkészítése. A májat felszabadítják a cava inferior suprahepatikus illetve infrahepatikus régiójában. „Piggy back”-re való felkészülés során kipreparálják a véna cava inferior májban futó szakaszát. A kisebb ágakat lefogják, klippelik. A hepatectomiával párhuzamosan a graft „back table“ ellátás során a donor májat ismételten átmossák (donációnál is alkalmazott) prezervációs oldattal, érképleteit leellenőrzik (11 számú ábra).
57
11. számú ábra: A hepatectomia műtéti folyamata és a vele párhuzamosan végzett „back table”. Az anhepatikus fázis a véna porta lefogásával kezdődik, majd ezt követi a véna cava kirekesztése. A véna cava inferior kirekesztésére jellemző, hogy a szívhez visszaáramló vérmennyiség jelentősen csökken. A kirekesztés alatt a véna cava inferior és a véna porta ellátási területének megfelelően volumen szekvesztráció alakul ki. A vénás visszafolyás csökkenésének mértékét befolyásolja a betegben meglévő kollaterális keringés. Kétféle véna cava inferior kirekesztést alkalmazzunk. „Cross clamp“ technikánál: a véna cava inferior máj alatti és fölötti szakaszára tesznek egy-egy kirekesztőt és átvágják, ennek megfelelően az anhepatikus szakasz során egy alsó graft alatti és egy felső graft feletti cava anasztomózist készítenek. Az alsó testfél, a vesék-és belek pangása „veno-venozus by pass” alkalmazásával csökkenthető. A by pass során kanülálják a véna cava inferior és a véna porta rendszerét és egy pumpa segítségével extracorporálisan a vért a véna axillarisba juttatják. „Pigy back” technika esetén a véna cava és a véna hepaticák preparálása hosszabb, kipreparálják és elszigetelik a véna cava inferior májban futó szakaszát közben a kisebb ágakat lefogják klippelik. A véna hepaticák magasságában a véna cava-ra tett oldallagos lefogás (innen a módszer neve). után a véna hepaticák szájadékait egybenyitják Ez lesz a donor máj cava anasztomózisának a helye, ahová a beültetendő máj felső cava nyílását rávarrják „vég az oldalhoz” technikával (7. számú ábra). A cava kaudális részét elvarrják a donor májon.
58
Mivel a véna cava inferior kirekesztése részleges ezért az alsó test területén kialakuló vénás pangás kevesbé kifejezett. Jelentős vér szekvesztrálodik ebben az esetben is, de a vesék vénás kifolyási nyomása a „cross clamp”-hez viszonyítva kisebb mértékben növekszik (kb. 50%-a) és a vesekárosodás is kisebb. Az anhepatikus fázis időtartama: 40-60 perc, aely során a betegek 500 mg methylprednisolont kapnak. A máj működés teljes kiesésével a homeosztázis az idő előrehaladtával törvényszerűen romlik, a testhőmérséklet esik, a vércukor szint csökken. A belső környezet lassan savanyodik, és egyensúlyzavar sem ritka. Az ér anasztomózisok megvarrása után a reperfúzió előtt a graftból kimossák a kálium dús Wisconsin vagy HTK konzerváló oldatot 500 ml saját vér vagy 500 ml, 4°C-os, 5%-os albumin segítségével. Az 5% albumin oldat az erre a célra behelyezett véna porta kanülőn keresztül jut a graftba és a prezervációs oldat az alsó cava anasztomózis nem teljesen befejezett varratsoránál, távozik (12. számú ábra).
12. számú ábra: Az anhepatikus fázis, a véna cava anasztomózis és véna porta anasztomózisok elkészülése közben, reperfúzió előtt a graftból kimossák a kálium dús konzerváló oldatot a graft mérete függvényében saját vér vagy 4°C-os, 5% albumin segítségével. A vénás érvarratok befejezése után a reperfúzió kezdetén eltávolítják az érfogókat a nagy vénákról, először a véna cava inferior felső majd alsó anasztomózisáról, ez után pár perc múlva „tényleges” vénás reperfúzió következik. A véna porta érfogóját
59
eltávolítják, a splanchnikus áramlás is felszabadul. Minden szerv transzplantációja során reperfúziós ártalom jelentkezik, amelyet a prezerváció, a hideg és meleg ischaemia során kialakult hipoxiás stressz indít el. A donor máj reperfúziója során egyrészt a preservált májból származó hideg, savanyú, hiperkalémiás, toxikus anyagok, másrészt a porto-szplanchnikus területen szekvesztrálodott pangó cytokinekben, esetleg transzlokált endotoxinban gazdag vér a keringésbe kerül. A reperfúziós szindróma összetett folyamat hemodinamikai, koagulációs instabilitás és szisztémás gyulladásos válasz jellemzi. A sebészeti beavatkozás által indukált szisztémás gyulladásos válasz fokozódik. A proinflammáció kialakulása és mértéke a folyamat számos összetevőjétől függ. Az ischaemiás periódus alatt termelődött hypoxanthin a reperfúzió során oxigén jelenlétében superoxid és hidrogén peroxid termelését indukálja, amelyeknek a hatására a graft endothel sejtjeihez az általuk aktivált a neutrophil leukocyták kitapadnak. Kezdetét veszi a teljes proinflammációs kaszkád, oxigén szabadgyökök, citokinek (TNF-alfa, IL-1, IL-6, IL-8), adhéziós molekulák (P-selectin) szabadulnak fel, az endothelből endothelin 1 áramlik ki.
Beindul
az
arachidonsav
metabolizmus,
a
foszfolipidek
degradációja
(prostaglandinok, thromboxánok és leukotriének), aktiválódik a komplement (C3a, C5a) és a kallikrein, bradykinin rendszer. Potens vazokonstriktor, vazodilatátor és a vascularis permeabilitást fokozó anyagok termelődnek. A graft érfelszínén thrombociták aktiválódnak és aggregálódnak. A nitrogén oxid (NO) kis mennyiségben termelődve javítja a graft vérkeringését és oxigenizációját, nagyobb mértékben felszabadulva és szuperoxidhoz kötődve peroxynitrátot eredményez, amely gátolja a mitokondriális respirációt és apoptózist indukál. A folyamatban szerepelő tényezők hatása összetett és hozzájárul a graft véráramlásának csökkenéséhez, sokszor az ellentétes hatású anyagok helyi aránya is változik, amely inhomogenitást eredményez. A reperfúziós ártalom kezdetben csak a beültetett szervre lokalizálódik: – megnő a graft érellenállása, romlik az oxigenizációja, intersticiális ödéma alakul ki. Amikor a graftműködés progresszíven romlik, a graftból a folyamat kiterjedhet a többi szervre és többszervi elégtelenséget, később szepszist okozhat. A reperfúzió utáni alvadási státusz jellegzetesen függ a graft ischaemiás-reperfúziós sérülésétől (heparin, t-PA, aktivált faktorok, előbbiek clearence), függ a graft működésétől. Az artéria hepatica érvarratának elkészítésével és felengedésével kiegészül (artériás reperfúzió), befejeződik a reperfúzió. Ha maradtak
60
rosszul reperfundált területek-foltok, akkor az artériás reperfúzió kapcsán a reperfúziós szindróma súlyosbodásával kell számolni, a noradrenalin igény nőhet. A neohepatikus időszakban a reperfúziós szindróma noradrenalin igénye lassan csökken, működő graft esetén leépíthető, a koagulopathia is megszűnik. A neohepatikus fázisban az új máj működésének megindulásával a beteg melegszik, homeosztázisa rendeződik (13. számú ábra). Intubálva, lélegeztetve kerül a műtét végeztével az intenzív osztályra.
13. számú ábra: A neohepatikus fázis, az artériás anasztomózis (artériás reperfúzió) majd epeúti anasztomózis elkészítése illetve hasfalzárás. Az intenzív osztályon az elsődleges cél a jó graftperfúzió folytonosságának fenntartása, egyrészt az artéria hepatica (és a v. porta) kontinuitásának (antikoaguláció: Na-heparin,
antitrombin)
biztosításával,
másrészt
alacsony
centrális
nyomás
létrehozásával/megőrzésével. Továbbá cél a posztoperatív vérzés kivédése a megfelelő koaguláció biztosításával. Speciális állapot: egy sérült graft, amikor átlagon felüli májsejt „törmelék” kerül a keringésbe, amely triggerreli a vér kaszkád rendszereit. A túl méretezett, egyensúlyát vesztett védekezési folyamatok a graftra és a többi belső szervre is veszélyesek. A disztributív, hiperdinám állapoton kívül az endothelium–kapilláris fal működési elégtelensége a jellemző. Az első 5 posztoperatív napon, naponta megtörténik a gyulladásos reakció paramétereinek, a májfunkciónak, a vesefunkciónak a vizsgálata. A követlen posztoperatív időszakban regisztrálásra kerül: a vazopresszor terápiás igény, a lélegeztetési idő hossza, az alvadási paraméterek változása, a reoperációk száma és oka, a veseelégtelenség kialakulása illetve vesepótló kezelés igénye és típusa, az infekciók előfordulása (sebfertőzés, pneumónia, katéter és húgyúti fertőzés), tenyésztési
61
eredmények, a rejekció gyakorisága. A szövődménymentes betegek általában 5 napos kezelés és megfigyelés után hagyták el az intenzív osztályt. A perioperatív időszakban szérum és vizeletminták lefagyasztása és tárolása is történik, esetleges utólagos vizsgálatok céljából. Az intenzív osztályon a betegek imunszuppressziója protokollnak megfelelően, cyclosporin vagy tacrolimus, mycophenolat mofetil, valamint szteroid adásával történt. 4.2
A prokalcitonin meghatározás módszertana A prokalcitonin szérumból és plazmából határozható meg. A teljes vérből, vagy
más testfolyadékból történő meghatározása standardizált mérési módszerek által nem jött számításba és nem tűnik értelmesnek, mivel nem következik be kompartmen specifikus szekréció. Az antikoaguláció, az artériás vagy vénás vér felhasználása 10% befolyással bír a mérendő PCT érték nagyságára, ezért célszerű a mérési körülmények standardizálása miatt a levételt és az antikoagulációt egy klinikán belül azonos körülmények között végezni. Az eljárást a Brahms® cég dolgozta ki, lényegében egy immunluminometriás vizsgálat, amely a PCT két különböző epitópjához kötődő, két különböző monoklonális ellenanyag felhasználásán alapszik. Az első monoklonális ellenanyag a mérési csőben fixált és ehhez kötődik a mintában található PCT katakalcin C terminálisa. Az akridinnel jelölt második monoklonális ellenanyag, a kalcitonin molekula középső részéhez kapcsolódik és hidrogénperoxid hozzáadására fény emissziót indukál. A fény kibocsátás mérése luminométer segítségével történik (relativ light unitban, RLU). A fény emisszió egyenesen arányos a minta PCT koncentrációjával. A megfelelő protein koncentráció kiszámítható a teszthez tartozó standard sor segítségével. Az inkubációt követő mérés manuálisan, vagy automatikusan is történhet. A meghatározáshoz 20 µl szérum, vagy plazma szükséges, ez megkönnyíti a gyermekgyógyászat területén való alkalmazást. A meghatározáshoz Bertold Autolumimat 952 Stratek, vagy más azonos felépítésű analizátor használható. A gyártó kittjéhez egy úgynevezett mestergörbét (standard görbét) kell felállítani és az értékek kiszámítása két kalibrátor útján történhet. Minden kittsorozathoz új kalibrációs adat adott. A kiértékeléshez a napi egyszeri meghatározás elegendő. Amikor kutatási célból a szokásos szérum vagy plazma helyett más testfolyadékokat akarunk vizsgálni, akkor egy másik meghatározási móddal javasolt dolgozni. Magas koncentráció esetén a minta
62
hígításával érhetjük el azt, hogy az értékek a kalibrációs görbe érvényességi tartományába essenek (238). A szérum és vizelet PCT méréseket quantitative végeztük immunoluminometrikus módszerrel, amelynek az érzékenysége: 0,1 ng/ml (ILMA, AutoCliniLumat LB 952, BRAHMS® Diagnostica). 4.3
Beteganyag és módszer
4.3.1
Beteganyag és módszer a prokalcitonin májtranszplantáció alatti eredetének és változásának, valamint a posztoperatív prokalcitonin szintemelkedés prognózisának vizsgálatához.
A betegeket a magyar májtranszplantációs Bizottság által ellenőrzött várólista alapján transzplantáltuk a Semmelweis Egyetem, Transzplantációs és Sebészeti Klinikáján 1998. december és 2001 májusa között. A retrospektív klinikai vizsgálatnak amelyet 61 májtranszplantáció során végeztünk két célja volt: a PCT regionális és szisztémás szérum szintjének mérése és a változások elemzése a májtranszplantáció folyamata során a multiorgan donáció-tól a korai posztoperatív időszakig és a PCT szérum szintemelkedés májeredetének, prognosztikus diagnosztikus értékének a vizsgálata. A gyulladásos reakció paramétereit (különösen a prokalcitonin vonatkozásában), az APACHE II score-t, SAPS II score-t, májfunkciót, vesefunkciót, tenyésztéseket vizsgáltuk, illetve tanulmányoztuk az ezek között lehetséges összefüggéseket 61 májtranszplantáció és multiorgan donáció során. A donornál a szisztémás méréseket donáció előtti vérmintából (D), a regionális méréseket a májdonáció végén a perfúziós oldatból (perfúzió - P1) végeztük (n=61). A recipiensnél a szisztémás méréseket (n=61) műtét előtt (AS) és alatt és után végeztük [a hepatectomia alatt két alkalommal (H1-2), az anhepatikus fázis közepén (AH), a portális vénás reperfúzió előtt 5 perccel (RPE), a portális vénás reperfúzió után 20 perccel (RPU), a műtét végén (MV), az intenzív osztályra való érkezéskor (ICU) és a transzplantációt követő első öt napon (POP1-5)]. A második perfúziós oldat mintát („back table” – P2) a graftnak az ismételt átmosása során nyertük. A többi regionális mintát (n=28) az anhepatikus fázis végén a prezervációs oldat kimosásának megkezdése előtt a véna portae-ból (PV) nyertük, illetve a véna
63
hepaticanak megfelelő helyről (HV1-4, 1 minta/100 ml vér), a graftnak 400 ml saját vérrel történő átmosása során. (14. számú ábra)
SZISZTÉMÁS
D ME H1 H2 AH RPE RPU MV
MINTÁK
ITO
Májdonáció
POP1
POP2 POP 3 POP4 POP 5
Intraoperatív mérések Posztoperatív mérések
P1
REGIONÁLIS MINTÁK
P2
PV+HV 1-4
14. számú ábra: A perioperatív prokalcitonin mérések algoritmusa: szisztémás minták (n=61): - donor (D), recipiens: műtét előtt (ME), hepatectomia (H1-H2), anhepatikus fázis (AH), 5 perccel reperfúzió előtt (RPE), 20 perccel reperfúzió után (RPU), műtét vége (MV), intenzív osztály (ITO), posztoperatív napok (POP1-POP5); regionális minták (n=28): perfúziós oldat a májdonáció végén (P1), „back table” perfúziós oldat (P2), véna porta (PV), véna hepatica (HV1-HV4) A súlyos posztoperatív szövődmények szempontjából, mint: artéria hepatica trombózis, veseelégtelenség, légzési elégtelenség, alvadási zavar illetve szepszis (klinikum, gyulladáos paraméterek és pozítiv tenyésztési leletek alapján) a betegeket 2 csoportra osztottuk: a szövődménymentes A csoportra (n=32) és a szövődményes B csoportra (n=29). Az intraoperatív immunszuppresszív kezelést minden esetben 500 mg methylprednisolon
adásával
kezdtük,
ezt
követően
a
betegeket
különböző
immunsszuppressziós protokollok szerint kezeltük. A betegek többsége (n=53) cyclosporin A kezelést kapott a többieknél (n=8) az immunszuppressziót tacrolimussal folytattuk. A tanulmányban nem vettek részt az OKT 3 terápiában részesült betegek. Fertőzéses kórkép, szepszis esetén az immunszuppresszív kezelést a fertőzés súlyossága alapján korrigáltuk.
64
Az esetek felénél (n=30) HTK oldatot használtunk preservatio céljából a multiorgan donáció során, Wisconsin oldatot használtunk a többi esetben. A májtranszplantációt klasszikusan teljes kirekesztéssel (n=30) vagy piggy back (n=31) szerint végeztük, veno-venosus by passt csak 6 beteg esetében alkalmaztunk. A graftot a reperfúzió előtt minden estben a recipiens saját vérével mostuk át. 4.3.2
Beteganyag és módszer a prezervációs oldat, májgraftból való kimosási technikájának a regionális és szisztémás prokalcitonin szintekre gyakorolt hatásáról.
A reperfúzió előtt a graftból kötelező kimosni a kálium dús – Wisconsin vagy HTK konzerváló oldatot. A régi gyakorlat szerint a beteg saját anhepatikus fázisban splanchnikus szekvesztrált vérét használtuk erre a célra. A saját vér alakos elemei viszont aktiválódhatnak a mosási folyamat során a graft endothel felszínén. A prospektív klinikai vizsgálat arra a kérdésre kereste a választ, hogy befolyásolja-e a prezervációs oldat májgraftból való kimosási technikája (saját vér versus 5 % albumin oldat, 15. számú ábra) a gyulladásos válaszreakció nagyságát, az perioperatív regionális és szisztémás prokalcitonin szinteket és a posztoperatív korai szövődmények előfordulását.
15 számú ábra: A prokalcitonin mérésekhez a regionális mintákat az anhepatikus fázis végén a prezervációs oldat kimosásának megkezdése előtt a véna portae-ból nyertük, illetve minden 130 ml (vérből vagy albuminos oldatból) a véna hepatica-ból, a graftnak 400 ml saját vérrel vagy 400 ml, 4°C, 5 %-os albumin oldattal történő kimosása során. A retrospektív klinikai vizsgálat 46 májtranszplantáción átesett betegen történt. A betegeket a magyar májtranszplantációs Bizottság által ellenőrzött várólista alapján
65
transzplantáltuk a Semmelweis Egyetem, Transzplantációs és Sebészeti Klinikáján 2001. december és 2003 májusa között. A gyulladásos reakció paramétereit (különösen a PCT vonatkozásában), májfunkciót, vesefunkciót, tenyésztéseket vizsgáltuk, regisztráltuk az artéria hepatica a trombózis, a veseelégtelenség, a légzési elégtelenség, az alvadási zavar, a fertőzés kialakulását, illetve tanulmányoztuk az ezek között lehetséges összefüggéseket 46 májtranszplantáció és multiorgan donáció során. Az
intraoperatív
immunszuppressziv
kezelést
mindenesetben
500
mg
methylprednisolon adásával kezdtük el, ezt követően a betegeket különböző immunsszuppressziós protokollok szerint kezeltük. A betegek immunszuppressziót tacrolimussal folytattuk. A tanulmányban nem vettek részt az OKT 3 terápiában részesült betegek. Fertőzéses kórkép, szepszis esetén az immunszuppresszív kezelést a fertőzés súlyossága alapján korrigáltuk. 7 esetben HTK oldatot használtunk preservatio céljából a multiorgan donáció során, a többi esetben UW ViaSpan oldatot alkalmaztunk. A májtranszplantációt piggy back (n=40) szerint végeztük. Ennek technikai akadálya esetén klasszikusan teljes kirekesztéssel (n=6) történ a májkivétel. Veno-venosus by passt nem alkalmaztunk. A donornál a szisztémás méréseket donáció előtti vérmintából (D), a regionális méréseket a májdonáció végén a perfúziós oldatból (P1) végeztük (n=46). A recipiensnél a szisztémás méréseket (n=46) a műtét előtt (ME), a műtét alatt és után végeztük [a hepatectomia alatt két alkalommal (H1-2), az anhepatikus fázis közepén (AH), a portális vénás reperfúzió előtt 5 perccel (RPE), a portális vénás reperfúzió után 20 perccel (RPU), a műtét végén (MV), az intenzív osztályra való érkezéskor (ITO) és a transzplantációt követő első öt napon (POP1-5)]. A második perfúziós oldat mintát („back table” – P2) a graftnak az ismételt átmosása során nyertük. A regionális mintákat (n=46) az anhepatikus fázis végén a prezervációs oldat kimosásának megkezdése előtt a véna portae-ból (PV) nyertük, illetve a véna hepatica minden egyes 130 ml-es frakciójából (HV1-3), a graftnak 400 ml saját vérrel vagy 400 ml, 4°C-os, 5 %-os albumin oldattal történő átmosása során. (16. számú ábra)
66
SZISZTÉMÁS
D ME H1 H2 AH RPE RPU MV
MINTÁK
ITO
Májdonáció
POP1
POP2 POP 3 POP4 POP 5
Intraoperatív mérések Posztoperatív mérések
P1
REGIONÁLIS MINTÁK
P2
PV+HV 1-4
16. számú ábra: A perioperatív prokalcitonin mérések algoritmusa: szisztémás minták (n=46): donor (D), recipiens: a műtét előtt (ME), a hepatectomia alatt kétszer (H1-H2), az anhepatikus fázis közepén (AH), 5 perccel reperfúzió előtt (RPE), 20 perccel vénás reperfúzió után (RPU), a műtét végén (MV), az intenzív osztályra érkezéskor (ITO), az első posztoperatív napon (POP1-POP5); regionális minták (n=46): perfúziós oldat a májdonáció végén (P1), „back table” perfúziós oldat (P2), véna portae (PV), véna hepatica (HV1-HV3) minták. A betegeket 2 csoportra osztottuk a prezervációs oldat eltávolításánál használt módszer alapján: az „albuminos” A csoportra (n=23, prezervációs oldat kimosása 400 ml, 4°C, 5 %-os albumin oldattal történt) és a „saját véres” B csoportra (n=23, prezervációs oldat átmosása 400 ml saját vérrel történt).
4.3.3
Beteganyag és módszer a korai posztoperatív prokalcitonin szérumszint csökkenés kinetikájának vizsgálatához.
A retrospektív klinikai vizsgálat célja a májtranszplantáció korai posztoperatív szakában előforduló szisztémás prokalcitonin szérum szint 50%-nál magasabb napi csökkenésének etiológiai tisztázása. A vizsgálatban résztvevő betegeket a magyar májtranszplantációs Bizottság által ellenőrzött várólista alapján transzplantáltuk a
67
Semmelweis Egyetem, Transzplantációs és Sebészeti Klinikáján 1998. december és 2001 májusa között. Az adatokat prospektíven gyűjtöttük és retrospektíven elemeztük. A vér és vizeletmintákat gyűjtöttük és fagyasztva tároltuk. A gyulladásos reakció paramétereit (különösen a PCT vonatkozásában), a klinikai adatokat, a májfunkciót, a vesefunkciót, a tenyésztéseket
vizsgáltuk,
illetve
tanulmányoztuk
az
ezek
között
lehetséges
összefüggéseket 57 májtranszplantáció esetén. A szisztémás PCT méréseket (n=57) műtét előtt (ME) és a műtét után a transzplantációt követő első öt napon (POP 1-5) végeztük. A Kinetica, Thermo® program segítségével kiszámoltuk a betegek PCT szérum szintjének felezési idejét, amely alapján a PCT normál felezési idejéhez viszonyítva a betegeket három csoportba soroltuk (17. számú ábra): A csoport, ultragyors PCT szintcsökkenés (n=13, T 1/2: 4-20 óra, 15. számú ábra) B csoport, normál PCT szintcsökkenés (n=25, T 1/2: 20-27 óra, 16. számú ábra) C csoport, lassú PCT szintcsökkenés (n=19, T 1/2> 27 óra, 17. számú ábra) A 2 szempontos variancia analízis alapján az A csoportban a vizelet prokalcitonin koncentrációjának a meghatározása történt.
OLTx, n=57; gyulladásos reakció paraméterei, májfunkció, vesefunkció, tenyésztések, klinikai adatok⇒ prospektív gyujtése
Szisztémás és vizelet mintavétel + PCT szérumszint meghatározás: ME, POP 1-5 PCT szé szérumszint csö csökkené kkenés: posztoperatí posztoperatív 11-2 napon (POP (POP 1-2) Kinetica, Kinetica, Thermo® 4.4.1. program ⇒ T1/2 felezé felezési ido ido
A csoport, n=13 T1/2= 3,8 - 19,3 óra ß=- 4,32 ⇒ -0,86
B csoport, n=25 T1/2= 20,3 - 27,4 óra ß= -0,81 ⇒ -0,59
C csoport, n=19 T1/2= 30,5 - 185 óra ß= -0,54 ⇒ -0,08
2 szempontos variancia analízis SAS® 8.2 version for Windows Vizelet minta PCT szint meghatározás: ME, POP 1-5
17. számú ábra: A első két posztoperatív napon a prokalcitonin szérumszint csökkenés kinetikájának vizsgálati algoritmusa májtranszplantáltaknál.
68
Az
intraoperatív
immunszuppresszív
kezelést
mindenesetben
500
mg
methylprednisolon adásával kezdtük el, ezt követően a betegeket különböző immunsszuppressziós protokollok szerint kezeltük. A betegek többsége (n=52) cyclosporin A kezelést kapott a többieknél (n=5) az immunszuppressziót tacrolimussal folytattuk. A tanulmányban nem vettek részt az OKT 3 terápiában részesült betegek. Fertőzéses kórkép, szepszis esetén az immunszuppresszív kezelést a fertőzés súlyossága alapján korrigáltuk. 4.3.4
Statisztikai analízis:
Az adatokat prospektíven gyűjtöttük és retrospektíven elemeztük mindhárom vizsgálati csoportban. A statisztikai analízist a Statview 4.0 for Windows (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) programcsomag felhasználásával végeztük. Az adatok elemzéséhez leíró statisztikát (n, átlag, szórás/±SD) alkalmaztunk. A parametrikus adatok statisztikai feldolgozásához az eloszlás tisztázása után a Wilcoxon tesztet használtuk. A nonparametrikus adatok statisztikai feldolgozásához a χ2 tesztet használtuk. Szignifikáns különbségnek a p<0,05 értéket tekintettük. A prokalcitonin szintemelkedések érzékenységét, specificitását, pozitív és negatív prediktív értékét, a „likelihood” pozitív illetve negatív arányát a szisztémás gyulladásos válasz, a szepszis különböző formái és a posztoperatív major szövődmények szempontjából elemeztük. Szenzitivitás: azoknak a szövődményes vagy szeptikus betegeknek százalékaránya, akiknek a tesztje pozitív: Szenzitivitás=valódi pozitív/(valódi pozitív+álnegatív) x100. Specificitás: azoknak a szövődménymentes betegeknek a százalékaránya, akiknek a tesztje negatív, Specificitás = valódi negatív/(valódi negatív+álpozitív) x100. Pozitív prediktív érték: ha az adott teszt pozitív, akkor mennyi annak az esélye, hogy a vizsgált betegnek
szövődménye
vagy
szepszise
van?
Pozitív
prediktív
érték=valódi
pozitív/(valódi pozitív+álpozitív) x100. Negatív prediktív érték: ha az adott teszt negatív, akkor mennyi annak az esélye, hogy a vizsgált betegnek nincs szövődménye? Negatív prediktív érték=valódi negatív/(valódi negatív+álnegatív) x100. „Likelihood” pozitív arány: szenzitivitás/1-specificitás annak valószínűségét mutatja, hogy a teszt értékből milyen százalékban becsülhető meg a szövődmény vagy szepszis. „Likelihood” negatív arány: specificitás/1-szenzitivitás annak valószínűségét mutatja, hogy a teszt értékből milyen százalékban zárható ki a szövődmény. Relatív
69
rizikó=valódi
pozitív
x
(valódi
negatív+álnegatív)/
valódi
negatív
(valódi
pozitív+álpozitív), pozitív teszt esetén a szövődmény vagy szepszis előfordulásának a kockázata. A felezési idők kiszámítása a Kinetica, Thermo® 4.4.1. version programcsomag segítségével történt. Ezt követően 2 szempontos variancia analízist alkalmaztunk a SAS version 8.2 for Windows (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) programcsomag felhasználásával.
70
5 5.1
EREDMÉNYEK Eredmények
a
prokalcitonin
szérumszint
májtranszplantáció
alatti
eredetének és változásának, valamint a posztoperatív prokalcitonin szintemelkedés prognózisának elemzésekor. A szövődménymentes A és szövődményes B csoport homogén volt a kor, a nemek, a Child-Pugh osztályozás, a májbetegség etiológiája szempontjából. Nem találtunk szignifikáns különbséget a csoportok között a prezervációs oldat, hideg ischaemiás idő vagy a sebészeti technika esetén sem (2. számú táblázat). Szignifikáns különbség volt a csoportok között a műtét előtti általános súlyossági score-k esetén (preoperatív APACHE II. score, B csoport: 11, 6±4 s. A csoport: 8,5±3,1; és SAPS II score B csoport: 29,3±8 vs. A csoport: 20,5±4,2; p<0,05). 2. számú. táblázat: A szövődménymentes A csoport és a szövődményes B csoport demográfiai adatai. HCV: hepatitis C vírus; PBC: primer billiáris cirrhosis; PSC: primer sclerotizáló cholangitis, AIH: autoimmun hepatitis; ALD: alkoholos eredetű májcirrrhosis; SBC: Szekunder billiáris cirrhosis; HCC: hepatocelluláris carcinoma; HTK: Custodial oldat; UW: ViaSpan oldat
DEMOGRÁFIAI ADATOK Betegek száma Férfi / no Kor (év) Child-Pugh score
Etiológia
Prezervációs oldat Hideg iszkémiás ido Sebészi ido
A B C HCV / ALD PBC / PSC SBC / HCC AIH / Budd-Chiari szindróma Toxikus / ismeretlen HTK / UW (min) „Piggy back” / „cross clamping”
CSOPORT A B 32 29 17/15 15/14 41±10 40±11 4 3 20 14 8 12 14/4 13/5 5/3 1/0 1/0 0/3 1/1 2/1 1/2 1/3 17/15 15/14 489±95 507 ±70 15/17 16/13
A csoportosítási kritériumnak megfelelően a B csoporthoz tartozó minden betegnél súlyos posztoperatív szövődmény jelentkezett. 13/29 betegnél alakult ki
71
szepszis húgyúti, tüdő, hasi vagy véráram fertőzés miatt. A szervi elégtelenség gyakoribb volt, a mortalitás szignifikánsan magasabb volt a szeptikus betegeknél a posztoperatív 30-ik napon. A veseelégtelenség kialakulása esetén minden beteg vesepótló kezelésre szorult és 21/29 beteg igényelt hosszantartó gépi lélegeztetést. Az alvadási zavar majdnem minden B csoporthoz tartozó betegnél jelentkezett (3. számú táblázat). 3. számú. táblázat: A szepszis kialakulását befolyásoló posztoperatív szövődmények gyakorisága a szövődményes B csoportban (szignifikáns különbség a szeptikus és nem szeptikus betegek halálozása között, *p<0,05). B csoport Posztoperatív szövodmények
Szeptikus betegek (n=13)
Nem szeptikus betegek (n=16)
Art. hepatica trombózis
2
0
Veseelégtelenség
13
4
Légzési elégtelenség
13
8
Véralvadási zavar
13
14
Halálozás a 30. napig
5*
0
35
PCT ng/ml
28 21 14 7 0 ME
POP 1
POP 2
B csoport: szeptikus betegek
POP 3
POP 4
POP 5
B csoport: nem szeptikus betegek
18. számú ábra: A szövődményes B csoport betegeinek posztoperatív PCT szérum szint változása (ME műtét előtt, POP1-5, posztoperatív napok).
72
Nem találtunk szignifikáns különbséget a szövődményes csoport szeptikus PCT szérum szintjei és a szervi elégtelenég miatt magas PCT szérum szintek között a májtranszplantációt követő első 5 posztoperatív napon (maximum érték a második posztoperatív napon szeptikus betegek 30,89 ± 18,32 ng/ml; non-szeptikus betegek 30,5 ± 15,4 ng/ml, 18. számú ábra). A szövődményes csoport laborparaméterei elégtelenebb máj és vesefunkcióra utaltak, szignifikáns különbséget a preoperatív időszakban a szérum albumin szint és a vesefunkciós paramétereknél tudtunk kimutatni, a közvetlen posztoperatív fázisban az icterus és a veseelégtelenség szignifikánsabb eltérései voltak kimutathatók a B csoport betegeinél (4. számú táblázat). 4. számú táblázat: 61 májtranszplantált beteg máj, vesefunkciós értékei és az immunszupresszió szintje májtranszplantáció előtt és azt követő első öt posztoperatív napon (ME: műtét előtt, POP 1-5: posztoperatív napok; átlag ± SD, *p<0,05, **p<0,001: szignifikáns különbség a szövődménymentes A és a szövődményes B csoport között). Csoport Albumin g/l ALT IU/l ALP IU/l Szérum bilirubin μmol/l Kreatinin μmol/l BUN mmol/l Cyclosporin ng/ml
A B A B A B A B A B A B A B
ME 32,7±3,7* 29,6±5,4 106±83 79±60 710±478 571±342 98±76 130±128 69±20 109±50* 4,5±1,6 8,8±5,4* 0 0
73
POP 1
POP 3
POP 5
32,6±3,1 31±4,8 550±368 602±418 245±99 201±72 85±37 97±52 110±32 162±58** 7,8±2,3 11±4,6* 271±99 160±194
35,1±2,4 35,1±3,7 467±311 465±327 252±102 272±113 90±46 126±65 103±33 198±95** 15,2±5 22,1±9,5* 420±168* 76±62
32,8±3,2 33±3,6 247±132 211±127 243±82 262±83 97±50 175±108* 96±30 168±81** 16,2±5,7 26±11,3* 337±72 82±65
Multiplex regressziós analízist végeztünk a csoportok között a következő paraméterekkel: szérum PCT, szérum albumin, szérum kreatinin, APACHE II score (5 számú táblázat). 5. számú táblázat: A szérum prokalcitonin (PCT) és a szérum albumin, a szérum kreatinin, az APACHE II score multiplex regressziós analízisének korrelációs együtthatói. (A csoport: szövődménymentes betegek; B csoport: szövődményes betegek)
Összes beteg
A csoport
B csoport
PCT – szérum albumin
0,20
0,22
0,17
PCT – szérum kreatinin
0,42
0,52
0,44
PCT - APACHE II score
0,58
0,79
0,50
A két csoport között nem volt szignifikáns különbség a gyulladásos reakció más paramétereinek a változása esetén: CRP, testhő, fehérvérsejt szám. A donorok szérum PCT szintje a normál tartománynak megfelelő volt, csak 7 esetben észleltünk magasabb értéket (2,1 ng/ml), anélkül hogy összefüggést lehetett volna kimutatni ezen értékek és a posztoperatív lefolyás között. A perfúziós oldatok prokalcitonin szintje mérhetetlen vagy normális volt minden donornál (D: 0,28±0,18 ng/ml) és ez nem változott a hideg ischaemiás idő alatt sem (P2: 0,2±0,1 ng/ml). A műtét során nem változott a szisztémás PCT szint a hepatectomia és az anhepatikus fázis során (H2: 0,34±0,25; AH: 0,35±0,22 ng/ml).
74
12
P C T n g /m l
*
10 8
*
p < 0 .0 0 1 2 5 -7 5 % M e d ia n
6
*
1 0 -9 0 %
4
*
*
2 0 M E
H1
H2
AH
RPE RPU
M V
IT O
POP POP POP POP POP 1 2 3 4 5
19. számú ábra: 40 májtranszplantált beteg intraoperatív és posztoperatív PCT szérum szint változásai, *p <0, 001 szignifikáns különbség az előző értékhez viszonyítva. Röviditések: műtét előtt (ME), hepatectomia (H1-H2), anhepatikus fázis (AH), reperfúzió előtt (RPE), 20 perccel reperfúzió után (RPU), műtét végén (MV), Intenzív Osztályra érkezéskor (ITO), első öt posztoperatív nap (POP1-POP5). A recipiensek PCT szérumszintje 1 ng/ml alatt volt mérhető minden betegnél és nem változott a hepatectomia alatt valamint az anhepatikus fázisban sem. Az első szignifikáns szisztémás PCT szintemelkedés a graft reperfúziót követően alakult ki, a szérum PCT szintek négyszeresen emelkedtek (RPE: 1±0,43 vs. RPU: 0,27±0,22 ng/ml, p<0,01) és folyamatosan növekedtek az első posztoperatív napig (19 számú ábra). Ezt követően a prokalcitonin szérum szintek folyamatosan csökkentek a műtét utáni ötödik napig.
75
3 2 ,5
P C T n g/m l
** *
p < 0 ,0 2 p < 0 ,0 5
**
2
2 5 -7 5 % m e d iá n
1 ,5
1 0 -9 0 %
*
1 0 ,5 0 RPE
PV
H V1
H V2
H V3
H V4
20. számú ábra: 28 májtranszplantált intraoperatív regionális PCT szérum szint változása, *p<0,05, **p<0,02 szignifikáns különbség a RPE és a HV2-HV3 között. Röviditések: véna porta (PV), reperfúzió előtt (RPE), véna hepatica (HV1-4) Nem találtunk különbséget a szisztémás és a véna porta PCT szintjei között (RPE: 0,16±0,26; PV: 0,23±0,15 ng/ml). 11/28 betegnél a véna hepatica PCT szintje növekedett (HV1 és HV3) és szignifikánsabb magasabb volt, mint az egyidejűleg mért szisztémás vagy véna porta PCT szint (HV3: 1,27±0,43 vs. RPE: 0,16±0,26 és PV: 0,23±0,15 ng/ml, p<0,02; 20. számú ábra). Az átmeneti növekedés után a negyedik hepatica véna minta prokalcitonin szintje az elözőekhez képest alacsonyabb volt.
76
30 25
A csop ort
P C T n g /m l
** *
p < 0 ,0 0 1 p < 0 ,0 5
B cso p o rt
**
M e d iá n
**
20
2 5 -7 5 %
*
15
1 0 -9 0 %
*
10 5 0 M E
POP 1
POP 2
POP 3
POP 4
POP 5
21. számú ábra: 61 májtranszplantált beteg posztoperatív PCT szérum szint változása, *p<0,05, **p<0,001 szignifikáns különbség a szövődménymentes A és a szövődményes B csoport között. Röviditések: műtét előtt (ME), posztoperatív nap (POP1-POP5). A műtét utáni napok szérum PCT szintjét vizsgálva szignifikáns különbség volt kimutatható az első 4 napon az A és B csoport között (21 számú ábra). Az intraoperatív szisztémás vagy regionális PCT szérum szintek és a műtét utáni szövődmények előfordulása között nem tudtunk kimutatni szignifikáns kapcsolatot. A prokalcitonin szérum szintek referencia tartományait illetve a szövődmény előfordulását alapul véve a PCT szintemelkedések szenzitivitása, specificitása, pozitív és negatív prediktív értéke valamint a likelihood arányok a 6 számú táblázatban láthatók. Azoknak a szeptikus májtranszplantáltak százalékaránya, akiknek a PCT tesztje pozitív: 50-75%, azoknak a nem szeptikus májtranszplantáltak százalékaránya, akiknek a PCT tesztje negatív: 42-65% volt. Emelkedett PCT értékek (>5ng/ml) esetén annak az esélye, hogy a vizsgált májtranszplantált szövődményes legyen magas 70%-os volt, ezzel szemben, azt hogy a májtranszplantált szeptikus legyen sokkal alacsonyabbnak 18-37%-nak találtuk. A negatív, alacsony értékű PCT teszt esetében az esély, hogy a vizsgált májtranszplantált szövődménymentes vagy nem szeptikus: 70-90% volt.
77
6. számú táblázat: 61 májtranszplantált posztoperatív első két napján mért legmagasabb prokalcitonin szérum szint érzékenysége, specificitása, pozitív és negatív prediktív értéke (PPÉ, NPÉ), pozitív és negatív „likelihood ratio” (LRP, LRN) a szisztémás gyulladás, szepszis formáinak és a szövődmények tükrében.
SIRS
szepszis
súlyos szepszis
szeptikus shock
szövődmény
0,5-2 ng/ml
2-5 ng/ml
5-10 ng/ml
> 10 ng/ml
> 5 ng/ml
érzékenység
56%
75 %
50 %
64 %
75 %
specificitás
63 %
42 %
65 %
62 %
65 %
PPÉ
33 %
15 %
18 %
37 %
70 %
NPÉ
75 %
75 %
89 %
84 %
70 %
LRP
1,51
1,15
1,42
1,68
2,14
LRN
0,66
0,86
0,7
0,59
0,46
Módszer
Az 5 ng/ml-nél magasabb szérumszintek relatív szövődmény rizikóját 2,38 -nak találtuk (RR=2,38; 95%-os konfidencia intervallum: 3,45-6,06). 5.2
Eredmények a prezervációs oldat, májgraftból való kimosási technikájának a regionális és szisztémás prokalcitonin szintekre gyakorolt hatásának elemzésekor Az „albuminos” A csoport (graft átmosása 5%-os albumin oldattal) és a „véres” B
csoport (graft átmosása saját vér segítségével) homogén volt a nemek, a Child-Pugh osztályozás, a májbetegség etiológiája szempontjából. Szignifikáns különbséget találtunk a csoportok között a használt prezervációs oldat és a betegek korának a
78
vizsgálatánál (betegek kora B csoport: 41±5 vs. A csoport: 35±12; HTK prezervációs oldat B csoport: 7/23 vs. A csoport: 0/23; p<0,05; 7. számú táblázat). 7. számú táblázat: Az „albuminos” A csoport (graft átmosása 5%-os albumin oldattal) és a „véres” B csoport (graft átmosása saját vér alkalmazásával) demográfiai adatai. HCV: hepatitis C vírus; PBC: primer billiáris cirrhosis; PSC: primer sclerotizáló cholangitis, AIH: autoimmun hepatitis; ALD: alkoholos eredetű májcirrrhosis; SBC: szekunder billiáris cirrhosis; HCC: hepatocelluláris carcinoma; HTK: Custodiol oldat; UW: ViaSpan oldat. DEMOGRÁ DEMOGRÁFIAI ADATOK Betegek száma férfi/no kor (év) Child-Pugh score
etiológia
Prezervációs oldat Hideg iszkémiás ido Mutéti technika
A B C HCV / ALD PBC / PSC SBC / HCC AIH / Budd-Chiari szindróma Toxikus/ismeretlen HTK / UW (min) Piggy back / cross clamping
Csoport A 23 13/10 35±12 4 11 8 8/1 2/4 1/0 3/1 1/2 0/23 489±95 19/4
B 23 14/9 41±5* 3 8 12 10/2 1/2 1/1 2/1 1/2 *7/16 507 ±70 21/2
A B csoporthoz tartozó betegeknél gyakrabban jelentkezett súlyos posztoperatív szövődmény. A veseelégtelenség kialakulása (B csoport: 5/23 vs. 3/23 A csoport), a véralvadási zavar (B csoport: 6/23 vs. 5/23 A csoport), az artéria hepatica trombózis (B csoport: 2/23 vs. 0/23 A csoport), a gyengébb korai graftfunkció (B csoport: 3/23 vs. 1/23 A csoport), előfordulása bár magasabb volt a saját vérrel történő kimosási technika alkalmazása esetén, szignifikáns eltérést csak a hosszantartó gépi lélegeztetés igénynél találtunk (B csoport: 10/23 vs. 4/23 A csoport, p<0,05; 8. számú táblázat).
79
8. számú táblázat: 46 májtranszplantált posztoperatív szövődményeinek a gyakorisága; *p<0,05 szignifikáns különbség az A csoport (graft átmosás 5%-os albumin oldattal) és a „véres” B csoport (graft átmosás saját vér alkalmazásával) között.
Posztoperatív szövodmények
A csoport
B csoport
Art. hepatica trombózis
0
2
Veseelégtelenség
3
5
Légzési elégtelenség
4
10*
Véralvadási zavar
5
6
Initial poor graft function
1
3
A B csoportban több betegnél (4/23) alakult ki kezelésre jól reagáló húgyúti, tüdő vagy véráram fertőzés; az A csoportban a fertőzések száma ennek fele volt. A gyakoribb szervi elégtelenség és fertőzés mellett nem jelentkezett halálozás egyik csoportban sem (9. számú táblázat). 9. számú táblázat: A posztoperatív fertőzések gyakorisága a vizsgált csoportokban. Csoport
A fertozés eredete
A 1 1 0 0
Húgyutak Tüdo Hasüreg Katéter
B 1 1 0 2
10. számú táblázat: 46 májtranszplantált beteg máj, vesefunkciós értékei és az immunszupresszió szintje májtranszplantáció előtt és azt követő első öt posztoperatív napon. [ME: műtét előtt, POP 1-5: posztoperatív nap, *p<0,05: szignifikáns különbség az „albuminos” A (graft átmosás 5%-os albumin oldattal) és a „véres” B csoport között (graft átmosás saját vér segítségével)].
80
Albumin g/l ALT IU/l ALP IU/l Szérum bilirubin μmol/l Kreatinin μmol/l BUN mmol/l FK 506 ng/ml
Csoport A B A B A B A B A B A B A B
ME 29,7 ± 5,7 31,6 ± 1,4 * 160 ± 83 173 ± 60 542 ± 100 449 ± 172
POP 1 32,6 ± 3,1 39 ± 4,8* 762 ± 85 837 ± 418 193 ± 64 225 ± 40
POP 3 35,1 ± 2,4 37,1 ± 3,7 316 ± 53 270 ± 185 197 ± 31 231 ± 88
73 ± 41 85 ± 60
86 ± 34 83 ± 23
44 ± 30 91 ± 37*
93 ± 41 98 ± 60 5,5 ± 0,6 8,0 ± 5,4* 0 0
96 ± 55 145 ± 53* 7,1 ± 1,3 9,4 ± 3,6* 14 ± 9 27 ± 9,4*
134 ± 30 159 ± 37 11,2 ± 3 19,1 ± 9,5* 16 ± 3,8 25 ± 6,2*
PO% 5 32,8 ± 3,2 36 ± 3,6* 82 ± 10 83 ± 42 248 ± 94 226 ± 73 57 ± 50 105 ± 48* 110 ± 30 149 ± 46 14,2 ± 5,7 21 ± 9,3* 15 ± 7,2 12 ± 4,5
A preoperatív időszakban szignifikáns különbséget csak a szérum albumin szintnél és a vesefunkciós paramétereknél tudtunk kimutatni. A „véres” B csoport laborparaméterei elégtelenebb máj és vesefunkcióra utaltak. A közvetlen posztoperatív fázisban az icterus és a veseelégtelenség szignifikánsabb eltérései voltak kimutathatók, ha a prezervációs oldatott a beteg saját vérével, mostuk ki műtét alatt. A gyengébb májfunkció mellett az első 3 posztoperatív napban szignifikánsan magasabb „mély” FK 506 szérumszintek voltak mérhetők a B csoportban. (10. számú táblázat) A két csoport között nem volt szignifikáns különbség a vizsgált időszakban a gyulladásos reakció más paramétereinek a változása esetén: CRP, testhőmérséklet, fehérvérsejt szám. A donorok szérum PCT szintje a normál tartománynak megfelelő volt.
81
4
B Csoport Group B Group A A Csoport
PCT ng/ml
3
*
10-90 % 25-75 %
2
m edian Középérték mean Átlag
*
1
0
ME BS
HH 1
AH AH
RPE BLR
RPU ALR
MV ES
22. számú ábra: 46 májtranszplantált beteg intraoperatív PCT szérum szint változásai; *p<0,01 szignifikáns különbség a „véres” B csoport (graft átmosás saját vér segítségével) versus az „albuminos” A csoport között (graft átmosás 5%-os albumin oldattal). Röviditések: műtét előtt (ME), hepatectomia (H1-H2), anhepatikus fázis (AH), vénás reperfúzió előtt (RPE), 20 perccel reperfúzió után (RPU) műtét vége (MV). A perfúziós oldatok PCT szintje mérhetetlen vagy normális volt minden donornál és a hideg ischaemiás idő alatt is. Egyik csoportban sem változott szignifikánsan a szisztémás PCT szint a hepatectomia alatt, az anhepatikus fázisban és a graft reperfúziót követően. Az első szignifikáns szisztémás PCT szintemelkedés a csoportokban a műtét végén alakult ki. A szérum PCT szintek háromszorosan emelkedtek, ha a prezevációs oldat eltávolítására saját vért és kétszeresen, ha albumin oldatot alkalmaztunk. Az emelkedés mértékét és a különbséget szignifikánsnak találtuk. (22 számú ábra; B csoport MV: 1,05±0,23 vs. A csoport MV: 0,61±0,31 ng/ml, p<0,01).
82
Broup Csoport G B Aroup Csoport G A
60
*
PCT ng/ml
50
10-90 %
*
40
*
25-75 % Középérték m edian m ean Átlag
30 20 10 0
BS ME
PO D11 POP
PO D 22 POP
PO D POP 3 3
PO POPD4 4
PO D POP 5 5
23. számú ábra: 46 májtranszplantált beteg posztoperatív PCT szérum szint változása; *p<0,02 szignifikáns különbség az A csoport (graft átmosás 5%-os albumin oldattal) és B csoport között (graft átmosás saját vér segítségével). Röviditések: műtét előtt (ME), posztoperatív napok (POP1-POP5) A szisztémás PCT szérumszint mindkét csoportban szignifikánsan folyamatosan növekedett az első posztoperatív napig (POP1: B csoport 16,8±12,3 vs 8,2±6,3 ng/ml A csoport). Az emelkedést a PCT szérum szintek szignifikáns csökkenése követte (POP2: B csoport 12,8±8,7 vs 6,2±3,2 ng/ml A csoport; POP3: B csoport 10,1±7,3 vs 3,7±1,2 ng/ml A csoport), amelyek végül is a posztoperatív 5-6 napra normalizálódtak. Bár a PCT szérumszint kinetikát hasonlónak találtuk a csoportokban, ha a prezervációs oldat kimosására saját vért alkalmaztunk a műtét utáni szérumszintek 100%-al meghaladták azokat a szérum szinteket, amelyek albuminos oldat alkalmazása után voltak mérhetők. A különbség szignifikáns volt az első 3 posztoperatív napon és jelentős az azt követő két napon, p<0,02 (23. számú ábra).
83
3 GBroCsoport up B GAroCsoport up A
* *
1 0 -9 0 %
PCT ng/ml
2
2 5 -7 5 % Középérték m e d ia n Átlag m ean
1
0 RPE B LR
PV
HV1
HV2
HV3
24. számú ábra: 46 májtranszplantált intraoperatív regionális PCT szérum szint változása; *p<0,05, szignifikáns különbség A (graft átmosás 5%-os albumin oldattal) és B csoport PCT értékei között (graft átmosás saját vér segítségével). Röviditések: véna porta (PV), reperfúzió előtt (RPE), véna hepatica (HV1-4) Minden betegnél a szisztémás és véna porta PCT szintjei hasonlóak, közel normálisak voltak. A prezervációs oldat kimosásánál nyert véna hepatica minták PCT szintje (HV2 és HV3) magasabb volt, mint az egyidejűleg mért szisztémás vagy véna porta PCT szintje. A B csoport betegeinél (saját vér alkalmazása prezervációs oldat kimosásánál) a növekedés folyamatos volt (HV1: 0,63±0,42, HV2: 1,08±0,89, HV3: 1,23±0,98 vs. RPE: 0,31±0,22 és VP: 0,21±0,18 ng/ml). Az A csoport betegeinél viszont (5%-os albumin oldat alkalmazása) az első minta magasabb értéke után a véna hepatica szintek csökkentek (HV1: 0,96±0,77, HV2: 0,78±0,69, HV3: 0,49±0,31 vs. BLR: 0,41±0,22 és PV: 0,50±0,32 ng/ml). (; 3. sz. ábra). Szignifikáns különbséget a második és a harmadik véna hepatica minták PCT szérum illetve albuminos oldat szintjei között találtunk, p<0,05 (24. számú ábra).
84
5.3
Eredmények a korai posztoperatív prokalcitonin szérumszint csökkenés kinetikájának elemzésekor Mindhárom csoport homogén volt a kor, nemek, a Child-Pugh osztályozás,
májbetegség etiológiája szempontjából (11. számú táblázat). 11. számú. táblázat: Az A csoport (ultragyors PCT szint csökkenés), B csoport (normál PCT szint csökkenés) és a C csoport (lassú PCT szint csökkenés) demográfiai adatai. HCV: hepatitis C vírus; PBC: primer billiáris cirrhosis; PSC: primer sclerotizáló cholangitis, AIH: autoimmun hepatitis; ALD: alkoholos eredetű májcirrhosis; SBC: szekunder billiáris cirrhosis; HCC: hepatocelluláris carcinoma
DEM O G RÁFIAI ADATO K Betegek száma férfi / no kor (év)
Child-Pugh score
etiológia
csoport A
B
C
13
25
19
7/6
15/10
12/7
41±10
40±11
44±9
A
1
2
1
B
7
12
7
C
5
11
12
HCV
8
13
7
PBC
1
1
2
PSC
1
0
1
AIH
0
2
2
Budd -Chiari szindróma
0
1
2
Toxikus
1
1
1
ALD
1
2
1
SBC
0
0
1
HCC
0
3
1
ismeretlen
1
1
1
A C csoportban az A, B csoporthoz viszonyítva, a lassúbb PCT plazmaszint csökkenéshez, szignifikánsan alacsonyabb albumin szint (POP3-szérum albumin, A csop.: 29±10 vs. C csop.: 35±5,2 g/l, p<0,05), szignifikánsan magasabb ALT és bilirubin értékek (POP4-ALT, B csop.: 270±56 vs. C csop.: 530±430 IU/l, POP5-ALT: B csop.: 193±127 vs. C csop.: 316±212 IU/l, POP4-szérum bilirubin, B csop.: 89±59 vs. C csop.: 150±27 mmol/l, p<0,05) és statisztikailag jelentős kreatinin emelkedés társult (POP1-szérum kreatinin: A csop.: 152±22 vs. C csop.: 156±71, POP2-szérum kreatinin: A csop.: 140±23 vs. C csop.: 171±95, POP3-szérum kreatinin, A csop.: 138±38 vs. C csop.: 190±77 μmol/l; p<0,05) (12. számú táblázat).
85
A klasszikus PCT csökkenéssel rendelkező betegeknél (B csop.) a harmadik posztoperatív napig enyhe szérum kreatinin emelkedést észleltünk, amely az A csoportban
észlelt
szérum
kreatinin
emelkedéshez
viszonyítva
szignifikánsan
alacsonyabb volt (POD1-szérum kreatinin, A csop.: 152±22 vs B csop.: 118±8, POD2szérum kreatinin, A csop.: 140±23 vs. B csop.: 127±11 μmol/l, p<0,05). A vizsgálat célját képező A csoportban (ultragyors PCT koncentráció csökkenés) a szérum kreatininnel párhuzamosan a karbamid nitrogén is szignifikánsan megemelkedett (POD1-CN, A csop.: 10,6±1,7 vs. B csop.: 9,2±1,3, POD2-CN, A csop.: 15±8 vs. C csop.:
14±7
mmol/l,
p<0,05).
A
maximális
PCT
szérum
koncentráció
a
májtranszplantáltaknál a műtét utáni első két napon alakult ki. 12. számú táblázat: Az A csoport (ultragyors PCT szintcsökkenés), B csoport (normál PCT szintcsökkenés) és a C csoport (lassú PCT szintcsökkenés) betegeinek perioperatív máj és vesefunkciós paraméterei. (ME-műtét előtt, POP1 – POP5 – posztoperatív napok, *p<0,05 szignifikáns különbség az A és a B csoport között, **p<0,05 szignifikáns különbség az B és a C csoport között, ***p<0,05 szignifikáns különbség az A és a C csoport között).
Albumin [g/l]
ALT [U/l
ALP [U/l]
Szérum Bilirubin [mmol/l]
Kreatinin [μmol/l]
BUN [mmol/l]
Csoport
ME
POP 1
POP 2
POP 3
POP 4
POP 5
A
28±10
28±11
30±11
31±11
29±10 *
28±10
B
33±5 **
32±4
34±4.5
35±3
34±4,7
33±3,9
C A B C A B C A B C A B C A B C
33±4,6 35±4 35±5,2 *** 29±5 31±6 32±5,2 175±62 80±58 433±287 440±387 333±171 244±107 270±56 172±110 541±418 540±123 429±408 193±127 119±77 883±754 743±189 650±531 525±430** 316±222** 1043±478 253±174 272±163 309±169 297±165 285±140 504±341 221±90 227±107 255±129 263±134 259±110 566±341 204±141 234±163 248±151 239±112 269±113 88±56 120±105 107±66 106±74 115±50 109±44 80±14 116±88 83±62 143±54 92±66 89±59 103±22 127±104 150±27** 157±130 242±165 92±74 133±25 97±44 152±22* 140±23 * 138±33 123±71 127±11 132±87** 130±19 118±8 133±77 81±26 171±95*** 92±47 156±71*** 146±70 190±77*** 160±65 8,7±7,1* 10,6±1,7* 15±8 * 21±13 20±14 21±15 14±7 5,3±3,3 9,2±1,3 21±10 17±7,9 14±8 14,6±5,6 7,6±3,5 9,4±4,1 14,6±5,6 22±12 21±9
86
13. táblázat: Az A csoport (ultragyors PCT szint csökkenés), B csoport (normál PCT szint csökkenés) és a C csoport (lassú PCT szint csökkenés) betegeinél végzett két szempontos variancia analízis eredményei. A csoport
B csoport
C csoport
p < 0,03
Hemoglobin szint
p < 0,02
Szérum CRP szint Szérum fibrinogén szint
p < 0,001
Protrombin ido
p < 0,05
Szérum kreatinin szint
p < 0,01
Szérum cyclosporin szint
p < 0,03
14. számú táblázat: A vörösvérsejt koncentrátum (E) felhasználás a második posztoperatív napon az A csoport (ultragyors PCT szint csökkenés), B csoport (normál PCT szint csökkenés) és a C csoport (lassú PCT szint csökkenés) betegeinél.
Vörös vértest koncentrátum
A csoport
B csoport
C csoport
4,3±3,3*
1,62 ±1,56
1,64 ±1,57
60
36
2,2
50,6
48
PCT ng/ml
PCT ng/ml
2 1,5
31,8
1
12 0,3
0,4
180 150
PCT ng/ml
3 161
PCT transzfúzió ng/ml
120
0,6
9,1
4,9
0,3
0,4
0,5
2,7
0,4 0 ME POP1 POP2 POP3 POP4 POP5
2,5 2
104,5 90
24
0
2,5
1,5
60 30 0
0,8 0,3 1,06
0,7
0,8 8
1 0,7
0,5 0,5
7,5
3,5 0 ME POP1 POP2 POP3 POP4 POP5 PCT szérum szint ng/ml PCT vizelet szint ng/ml
PCT szérum szint ng/ml PCT vizelet szint ng/ml
25. számú ábra: Az A csoportban a posztoperatív második napon romló abnormális PCT csökkenés alakult ki. A szupranormális csökkenéssel párhuzamosan a (7/13) beteg által ürített vizelet PCT koncentrációja is jelentősen, 3,5-szörösen nőtt meg. A maradék 6 betegnél a prokalcitonin vizeletürítése nem növekedett (véralvadási zavar miatt alakult ki a veszteség).
87
Az A csoportból 7/13 májtranszplantált esetében, a posztoperatív második napon romló vesefunkció de megtartott diurézis mellett abnormális PCT csökkenés alakult ki. A szupranormális csökkenéssel párhuzamosan a májtranszplantáltak által ürített vizelet PCT koncentrációja is jelentősen, 3,5-szörösen nőtt meg. A maradék 6 betegnél a PCT vizeletürítése nem növekedett (25. számú ábra). Az elvégzett két szempontos variancia analízis alapján megállapítható volt hogy ezeknél a betegeknél a vér hemoglobin szintjének változása befolyásolta az ultragyors PCT szérumszint csökkenést a posztoperatív második napon (13. számú táblázat). A csoport maradék 6 betegénél a posztoperatív második napon szignifikánsan több vörös vértest koncentrátum felhasználás történt alvadási zavar miatt és több volt a reoperáció is (14. számú táblázat).
88
6 6.1
MEGBESZÉLÉS A prokalcitonin és többi gyulladásos marker A végstádiumban jutott betegség terápiájának nélkülözhetetlen része a
szervtranszplantáció. A transzplantált betegek hajlamosak az infekcióra mivel a rejekció elkerülése céljából az immunrendszer funkcióját tartósan gyengítjük. A megváltoztatott immunválasz miatt gyakran tünetszegényen vagy atípusosan jelentkeznek a klasszikus és az opportunista kórokozók okozta fertőzések. Az immunszupprimált betegeknél az infekciók rövid időn belül életveszélyessé válhatnak (szepszis, szeptikus shock), ezért korai, specifikus diagnózisuk, a rejekciótól való elkülönítésük a végső kimenetel szempontjából rendkívül fontos (227). A gyulladásos válasz újabb nézetei szerint a szervezetben molekuláris mintázatok kerülnek felismerésre külső és belső támadási jelként a molekuláris mintázat felismerő receptorok által. A sérült sejtek és szövetek „alarmin”-oknak nevezett belső támadási jeleket választanak el. Ez történik az agyhalott ellátása során, a prezerváció és a donáció kapcsán is. A hideg és meleg ischaemiás idő alatt kialakult donor eredetű molekuláris minták kombinálódnak a recipiens molekuláris mintázatával és a kombinációk felismerésre kerülnek, mint belső támadási jelek a mintázat felismerő receptorok által. A folyamat végeredménye a citoplazmában elhelyezkedő szekunder hírvivő rendszer aktiválása. A folyamat tovább halad a sejtmagba, ahol megtörténik a gének „down vagy up-regulációja”. A megfelelő mRNS termelődése után a citoplazmában lévő ribozomális rendszernél kialakul a sejtválasz: stressz fehérjék, amelyek gátló, serkentő vagy effektor jellegűek (15, 53). A prokalcitonin esetében a CALC-1 gén 6 exon-jából, 5 exon biztosítja a prokalcitonin (2, 3, 4 exon expresszió - PCT) termelődését, amely citokin jellegű szerepet játszik a gyulladásos, fertőzéses folyamatokban, ezzel párhuzamosan helyi hormonális jellegű hatása révén a gyulladáshoz adaptálja a helyi hemodinamikai és metabolikus folyamatokat. A posztoperatív immunválasz arányos a hideg ischaemiás idővel, a molekuláris minták, az „alarmin” jelzések számának növekedésével. Valószínűleg forradalmasítani fogja az immunszuppresszió jellegét és a transzplantációt
89
az a nézet miszerint a belső támadási jelek felismerése fontosabb, mint a saját és nem saját molekulák megkülönböztetése. (16) Májtranszplantáció alatt a Toll- szerű receptorok és citoplazmatikus PRRs-ok felelősek a nem pathogén baktériumoknak, külső támadási jelként való felismeréséért a recipiensben. A transzplantáltak fertőzései közben mikroorganizmusok által előállított az endotoxin-szerű felszíni molekulák és a baktériumok széteséséből származó belső fehérjék, mint patogénhez asszociált molekuláris mintázatok indítják be az események láncolatát. Számos hasonlóság fordul elő a fertőzéses és nem fertőzéses szisztémás gyulladásos válasz során. A szerveken-szöveteken belül a sejteket egy időben több jelzés is érheti, és a többszörös ingerek szinergista módon hatva fokozott gyulladásos citokin termeléshez vezetnek. A szinergista hatást tovább erősítik a gyulladásos citokinek és mediátorok. A gyulladásos citokin expressziót a komplement és az alvadási rendszer aktiválódása tovább erősíti. Ezek a szinergizmusok és a szinergista hatást felerősítő rendszerek, számos stressz fehérje (pl. prokalcitonin) kiválasztásához vezetnek, amelyek nélkülözhetetlenek a fertőzés leküzdésében, de túlzott termelődésük hozzájárul a szöveti károsodáshoz, a szervi elégtelenséghez és végül a halálhoz. Az oki terápia gyors megkezdése lehetőséget nyújt a szepszis, súlyos szepszis szeptikus sok okozta halálozás szignifikáns csökkentésében. A haladéktalanul megkezdett kezelés előfeltétele viszont a biztos diagnózis. A szepszis fennállásának gyanúját először általában klinikai tünetek jelzik, melyek szenzitivitásuk mellett csak kevéssé specifikusak, adott esetben csak a kombinációjukban típusosak. A szervi diszfunkció tünetei is csak kevéssé specifikusak, bár a szepszis kialakulásának első jeleként mutatkoznak vagy a súlyos szepszis keretén belül a késői szövődményekhez tartoznak. A szepszis korai stádiumában, kevéssé specifikus tünetek megléte esetén magasabb specificitású markerek alkalmazása kívánatos, amelyek használhatók a diagnózis
megerősítésére,
a
megbetegedés
súlyossági
fokának,
lefolyásának,
prognózisának megítélésére is. Jelenleg több különböző a szepszis korai felismerését lehetővé tévő marker van a kereskedelmi forgalomban, ilyen pl.: a prokalcitonin, interleukin-6, a lipopolisacharid B fehérje és a C reaktív protein. Közös tulajdonsága ezen markereknek, hogy a szisztémás gyulladásos
reakció
keretén
belül
vagy
90
következményeként
indukálódnak.
Természetesen az egyes markerek különböző tulajdonságokkal rendelkeznek a senzitivitásukat, specificitásukat, stabilitásukat és felezési idejüket illetően, de ugyan ez vonatkozik az indukálódásuk módjára, dinamikájára, valamint a betegség súlyosságát mutató lehetséges értékhatárokra is. Valamennyi marker hiányossága, hogy egyik sem ad 100%-os biztonságot a szepszis vagy egy fertőzés diagnosztizáláshoz, mivel indukciójuk szekunder módon történik és a gyulladást előidéző okoknál például ischaemia-reperfúziónál különböző mértékben, következik be (239). A diagnózis felállításához egyrészt szükséges a szisztémás gyulladás fennállásának és súlyosságának megítélése, lefolyásának értékelése, másrészt hozzátartozik a betegség bakteriális okának bizonyítása, ami terápiás konzekvenciájú (pl. egy antibiotikum kezelés vagy góceltávolítás). A szisztémás gyulladás a szervezet reakciójának fokára és dinamikájára utal, a betegség lefolyását és lehetséges prognózisát mutatja (112). Mind az infekció, mind a szisztémás gyulladás fogalmilag az aszeptikus adaptációs válasz fiziológiájával szorosan kapcsolódik, oly annyira, hogy a kettő teljesen még a szepszis markerek segítségével sem különválasztható (240). Nincs ideális szepszis vagy gyulladásos paraméter, mert az ideális paramétertől azt várnánk, hogy tükrözze vissza a szisztémás gyulladásos reakció aktivitását, ismerje fel a betegség potenciális bakteriális okát, alkalmas legyen a betegség lefolyásának megítélésére, segítségen a diagnosztikai és terápiás döntéseknél. Használható legyen a mindennapi klinikai gyakorlatban. A mérési módszere egyszerű, a tárolása, stabilitása, valamint az indukciós, eliminációs jellemzői klinikailag használható keretek közt kell, legyenek. Jelenleg egy paraméter sem felel meg maradéktalanul valamennyi követelménynek, de a mai tudásunk szerint azt mondhatjuk, hogy a prokalcitonin közelíti meg a leginkább a felsorolt tulajdonságokat (112). A szepszisben kialakult gyulladásos aktiválódás és annak súlyossági fokát a jelenlegi kereskedelmi forgalomban lévő paraméterek közül a PCT és az IL-6 tükrözi a legjobban. Bár más markerek plazma szintjei bizonyos tartományon belül a betegség súlyossági fokával korrelációt mutatnak, csak néhányuk rendelkezik az indukálódás oly mértékű dinamikájával és megbízhatóságával, mint a prokalcitonin amelynek értékei a gyulladásos reakció súlyossági fokának növekedésével párhuzamosan emelkednek. Figyelembe kell vennünk, hogy a fertőzés és a gyulladás elkülönítése két szélső állapot között megy végbe (241). A CRP csak kis mértékben korrelál a betegség vagy a
91
gyulladás súlyossági fokával, mivel már kis mértékű gyulladásnál is magas CRP értékek indukálódnak. Amikor a PCT indukciója műtét, trauma vagy transzplantáció után következik be akkor szövődménymentes lefolyás esetén a plazma koncentráció néhány napon belül, lecsökken, ezzel szemben a C reaktív protein esetében az emelkedett értékek több napon keresztül magasak maradhatnak és csökkenésük jóval hosszabb időt, vesz igénybe. Az IL-6 a megbetegedés súlyossági fokával párhuzamos korrelációt mutat, viszont kevésbé infekció specifikus és immunszuppresszió alatt az indukció jelentősen visszaszorul. Az a APACHE II score-hoz is ugyan ezt lehet visszaigazolni. A liposacharid B protein, a CRP, az endotheliális és alvadási rendszer markereinél hiányzik vagy túl lassú a dinamika, valamint alacsony a gyulladásos folyamat súlyossági fokával a korreláció. Ezeknél, a paramétereknél gyorsan felléphet az értékek túlzott növekedése, illetőleg a szepszis, súlyos szepszis és a szeptikus sokk közötti különbségek nem túlságosan nagyok, ezért a paraméter információ értéke az első indukció után hamar megszűnik. Lehetséges alternatívát jelenthetnek más hormokinek is mint az adrenomedulin. Ha sikerül olyan paramétert találni, amit tisztán szepszis markerként alkalmazható akkor a többi gyulladásos marker további hátrányos tulajdonságaira valószínűleg nem derül fény, addig is a bakteriális és nonbakteriális kórképek korai differenciál diagnosztikájában a PCT-nek meghatározó szerepe van. Transzplantáció területén a prokalcitonin klinikai felhasználhatóságát számos tanulmány és gyakorlati eredmény is alátámasztja, két területén nyújt segítséget: közvetlen a műtéti beavatkozás után és később a transzplantáltak után követésében. A többi gyulladásos paraméterhez viszonyítva inkább ez használható a májtranszplantáció folyamatában is, annak ellenére, hogy szerepe mai napig részlegesen tisztázott. A prokalcitonin a plazmában viszonylag stabilnak tekinthető, egyszeri indukció után a vérben mérhető plazmaszintjének felezési ideje kb. 24 óra. Stabilitása a plazmában a vérvétel után szobahőmérsékleten, 12 órán belül 90% feletti. Az indukciós idő nonspecifikusan citokin stimulációra is 6-12 óra, elvileg minden szövet képes arra, hogy a gyulladásos stimulusra PCT-t termeljen, amelynek mértéke a beültetett szerv funkciójától független (112).
92
6.2
A prokalcitonin és a májtranszplantáció folyamata a multiorgan donációtól a posztoperatív ötödik napig Az
agyhalottak
homeosztázisának
változásai
(keringési,
endokrin,
testhőmérséklet, diurézis és anyagcsere-változások) elfedhetik a kialakuló infekció, szepszis tüneteit. A donorok magas PCT szintje szisztémás gyulladásos reakciót vagy szeptikus állapotot feltételez. Szívtranszplantációk során hasonló esetekben alacsony graft túlélésről számoltak be (74, 206). Vizsgálataink során nem volt igazolható fertőzés a donoroknál. Eyraud és mtsai vizsgálatában a májkivételre alkalmas donorok prokalcitonin szintje enyhén volt magasabb (maximum 1 ng/ml-ig), és nem találtak összefüggést prokalcitonin szérumszint és a recipiens posztoperatív szövődményei illetve posztoperatív prokalcitonin szintemelkedése között (219). A preservatios–perfúziós oldatok PCT szintje mérhetetlen vagy normális volt kivétel nélkül minden donornál és nem változott a hideg ischaemiás idő alatt sem, ez várható volt mivel a hipotherm, metabolikusan közel inaktív sejtek nem voltak képesek prokalcitonin termelésre, eredményeink is ezt igazolták. Az immunrendszer keretén belül a máj központi szerepet játszik az immunológiai folyamatokban tekintettel az akut fázis reakcióban betöltött szerepére és arra a tényre hogy a szervezetben lévő összes makrofág 60%-a a májban helyezkedik el. A végstádiumú májbetegek ezért eleve fokozottan hajlamosak az infekcióra. A vírusos májgyulladások interferon, ribavirin kezelése nem okoz PCT emelkedést (222). Az autoimmun alapbetegség, az alkoholos illetve virális hepatitis, a súlyos portális hipertenzió vagy vaszkuláris dekompenzáció enyhe <2 ng/ml PCT szérum szintemelkedést okozhatnak (220, 221). A súlyos májelégtelenség esetén (Child-Pugh C, MELD score> 35), amikor a recipienseknél többszervi diszfunkció is jelentkezik, szintén megfigyelhető enyhe <2 ng/ml PCT szintemelkedés, amely góckutatásra alapot szolgáltathat, a kivizsgálás végeredménye gyakran nem specifikus elváltozás kifejeződése is lehet. A spontán bakteriális peritonitis esetében az emelkedett a 2,8 ng/ml átlag értékű (0,6-20,4 ng/ml) PCT plazma szintek, 92%-os érzékenységgel és 78% specificitással támasztják alá a fertőzés jelenlétét (223). A vizsgálatainkban részt vevő recipiensek PCT szérum szintje műtét előtt normális tartományban volt.
93
Általában a posztoperatív PCT szérum szintje sebészeti beavatkozás után annak típusával, kiterjedésével arányosan növekedik, a növekedés egyénileg meghatározott. Aszeptikus műtétet követően szintje mérsékelten a normális felett van: 0,5 -1 ng/ml tartományban, nagyobb műtétek után általában SIRS-nek megfelelő 2 ng/ml körüli értéket mérhetünk. Célszerű többszöri méréssel követni a műtét utáni PCT szintek változását, mivel a posztoperatív szakban szintjük gyorsan, kb. 2-4 nap után csökken, ha ez nem következik be akkor ez szövődmény kialakulására utal (227). A műtét során nem változott a szisztémás PCT szint a hepatectomia és az anhepatikus fázisban sem. 2003-ban elsőként közöltük eredményeinket hogy a máj in vivo körülmények között prokalcitonin termelésre képes. Ezt igazolták a PCT pontos eredetére készült in vitro és állatkísérleti tanulmányok 2004-ben hogy többféle szövet és a transzplantálható szerv: máj, tüdő, vese, szív sőt a zsírszövet is képes prokalcitonint termelni és kimutatható bizonyos kapcsolat a fehérvérsejtek, monociták és a PCT termelődése között (123). Anhepatikus csimpánznak kísérletileg beadott endotoxin után elmaradt a szérum PCT emelkedés, ennek alapján feltételezhető, hogy a máj központi szerepet játszik a PCT szabályozásban, termelődésben (236). A koronária by pass műtétek és máj rezekciók során végzett vizsgálatok alapján in vivo a hepatosplanchicus terület a PCT forrása, mivel a májvénákban mért regionális PCT szérum szintek magasabbak voltak, mint az egyidejű artériás szisztémás szintek de ezekben, a tanulmányokban kérdéseses maradt hogy ez portális vagy tényleg máj eredetű-e, vizsgálatunkban májtranszplantáció alatt ezt máj eredetűnek találtuk (233). Betegeink többségénél az első szignifikáns szisztémás PCT növekedés a vénás portális reperfúzió után következett be. Ez az észrevétel azt sugallja, hogy a mért, 20 percen belül bekövetkező PCT emelkedés forrása maga a graft, mivel a regionálisan mért máj vénák PCT szintje szignifikánsan magasabb volt, mint az egyidejű szisztémás és splanchnikus eredetű portális vénás PCT szint. A műtét végén mért magasabb értékek tehát részben hepatikus donor eredetűek, részben extrahepatikus recipiens eredetűek. Kuse és mtsai szerint a posztoperatív időszakban megfigyelhető enyhe PCT emelkedés oka a non specifikus reakció a sebészeti beavatkozásra, de az 5 ng/ml feletti értékek fertőzésre, szövődményre utalnak (4,5). Saját betegeink posztoperatív PCT dinamikája hasonló volt, a szövődménymentes betegeknél enyhe posztoperatív PCT emelkedést
94
találtunk (4,75±3,58 ng/ml), ezzel szemben a szövődményes betegeknél ez szignifikánsabban magasabb volt (30,70±18,67 ng/ml). Nem várt eredmény volt hogy a szövődményes betegeink esetében hasonló szérum PCT szinteknél a szepszis előfordulása kevesebb, mint a betegek felét érintette, a többi betegnél azonban a korai magasabb emelkedés, akut, súlyos szervi elégtelenségekkel volt magyarázható, amelyek önmagukban is képesek magasabb szérum PCT szinteket fenntartani. A későbbiekben halálos kimenetelű magas PCT szinteket, betegeinknél a graft elégtelen működése befolyásolta, ezzel szemben a jó graft funkció esetén az enyhébb szérum PCT emelkedése összefüggött a vesefunkcióval (szérum kreatinin szintek), illetve az APACHE II score-al. A megfigyeléseink csökkentik a PCT specificitását mint fertőzési marker, de más lehetőségeit tárják fel, mint prognosztikai marker, ezt alátámasztja az a megfigyelés is, hogy az APACHE II score értékei szignifikánsan magasabbak voltak a szövődményes csoportban, mint a szövődménymentes csoportban és az 5 ng/ ml feletti prokalcitonin szérumszintek szövődményt előrejelző relatív rizikó értékét 2,38-nak találtuk,
3,45-6,06
ng/ml
konfidencia
intervallummal.
Prieto
és
mtsai
májtranszplantáltak korai posztoperatív időszakában végeztek hasonló vizsgálatot. Kryptor eszközt használva az 1,92 ng/ml feletti prokalcitonin értékek szövődményt előrejelző relatív rizikó értékét 9,1-nek találták (242). Számos közlemény jelent meg, amelyek a prokalcitonin 0,6-5 ng/ml értékek közötti szenzitivitását 68-97%-ban, specificitását 48-94% -ban között találta, az eredmények ellentmondóak nem transzplantált betegeken és különböző eredetű szeptikus kórfolyamatok során (243, 244). Staehler és mtsai tanulmánya alapján az 1 ng/ml feletti PCT értékek 77%-os szenzitivitással, 100%-os specificitással jelzik szívtranszplantált betegeknél a fertőzés kezdetét, a 10 ng/ml-t meghaladó értékek súlyos szepszist jeleznek (155). Hammer és mtsai szív és tüdőtranszplantált betegeken végzett vizsgálata során a 0,8 ng/ml prokalcitonin küszöbértéknek 82%-os érzékenységét és 72%-os specificitását találta (214, 215). A veseátültetés után a PCT > 0,5 ng/ml az akut rejekciót, a bakteriális infekciótól, 87%-os érzékenységgel és 70%-os specificitással különíti el (216). Májrecipienseknél kialakult spontán bakteriális peritonitis okozta 2,8 ng/ml (0,6-20,4 ng/ml) PCT plazma szintek, 92%-os érzékenységgel és 78%-os specificitással támasztják alá a fertőzés jelenétét (223). Cooper és mtsai a májtranszplantáció utáni első
95
4 hónapban jelentkező bakteriális és gombafertőzések, okozta szepszist vizsgálták. Eredményeik alapján májtranszplantált betegeknél a 0,85 ng/ml prokalcitonin szérumszint feletti értékek 75%-os érzékenységgel, 73%-os specificitással segítenek a szepszis diagnózisához. 15. számú táblázat: A prokalcitonin a szenzitivitása és a specificitása szisztémás gyulladásos válaszreakció és a szepszis elkülönítéséhez.
Diagnózis
n
PCT (ng/ml)
szepszis
190
0,6
68
61
Ugarte, 1999 (245)
szepszis
101
1
89
94
Müller, 2000 (246)
szepszis
101
2
65
70
Suprin, 2000 (247)
Szeptikus sokk
60
5
88
67
Cheval., 2000 (248)
szepszis
78
1,1
97
78
Harbarth, 2001 (249)
SIRS/szepszis
101
1,2
63
87
Castelli, 2004 (150)
61
1,8
95
88
Rau, 2000 (250)
208
0,8
68
48
Ruokonen, 2002 (251)
szepszis + pankreatitisz
láz v. szeptikus sokk
Szenzitivitás (%) Specificitás (%)
Irodalom
A májtranszplantáltak első öt posztoperatív napján mért PCT szintemelkedések szenzitivitását és specificitását a műtét utáni szövődmények előrejelzésében közel hasonlónak találtuk az irodalmi adatokban közöltekkel, a fertőzéses jellegű szövődmény előrejelzésében viszont az emelkedett prokalcitonin szérum szintek alacsonyabb (kb.
96
feles-kétharmados) érzékenységgel és specificitással rendelkeznek. Amennyiben egy fertőzésnél hiányzik a szisztémás gyulladásos reakció, akkor elmarad a PCT említett indukciója is. Ezzel szemben a műtét alatt kialakult szöveti károsodás, tartós perfúziós zavar, a tervezett ischaemia-reperfúzió egy erős szisztémás gyulladásos reakciót, ennek keretén belül PCT termelődést indukál anélkül, hogy elsődlegesen bakteriális fertőzés lenne a gyulladás kiváltó oka. A jelenség leirt nagyobb traumatológiai sérülések, kardiogén sokk kialakulása vagy reanimáció kapcsán is. Ezen korlátai ellenére a szepszis genezisében a PCT fölülmúlja a többi gyulladásjelző markert, mivel a műtét utáni korai időszakban infekció specificitása jobb. A betegség lefolyása és a terápia sikere megítélhető a PCT emelkedés mértékéből, dinamikájából a kórfolyamat vagy műtét utáni első öt-hét napban, későbbiekben viszont a gyulladásos reakció aktivitásának ábrázolódása nem értékarányos.
97
7
KÖVETKEZTETÉSEK A ma már hazánkban is rutin beavatkozásnak számító májtranszplantáció
eredményeit számos tőlünk független tényező is befolyásolja. A beteg és graft túlélés az alapbetegség, a beteg állapota, a műtéti technikán túl, a szervezetben lejátszódó immunológiai folyamatoktól is függ. A korai graft működésre, a korai szervi diszfunkciókra a perfúziós oldat eltávolításának módja is hatással van, az általa indukált szisztémás gyulladáson keresztül. A prokalcitonin a szervátültetésben két területén nyújt segítséget: a műtéti beavatkozás előtt és a transzplantáltak után követésében. A dolgozatomban leírt klinikai vizsgálatok során elemeztem a májtranszplantáción átesett betegek szisztémás gyulladásos állapotát, a klinikai szövődmények és eredmények tükrében, különös figyelemmel a prokalcitoninra. A vizsgálatok eredményeinek alapján az alábbi következtetéseket állapíthatjuk meg: 1. A donorok prokalcitonin szérum szintje nem változik a hideg ischémiás idő alatt és nincs összefüggésbe a recipiensek prokalcitonin szérumszint változásával. 2. A májrecipiensek prokalcitonin szérum szintje műtét előtt normális. Az immunológiai alapú májbetegségek, a súlyos májelégtelenség (Child-Pugh C, MELD score> 35) okozhatnak enyhe PCT szintemelkedést (< 2 ng/ml). Pozitív
prokalcitonin
teszt
esetén
a
góckutatás
megismétlése
a
májrecipiens érdekében kötelező. 3. Májtranszplantáció során a prokalcitonin szérum szintek emelkedése a műtét alatt, a vénás reperfúzió után kezdődik és szövődménymentes esetekben a posztoperatív második napig tart. 4. A vénás reperfúzió előtti mosófolyadék prokalcitonin szintje annak májeredetét bizonyítja. 5. A saját vér alkalmazása mosófolyadékként szervi elégtelenségekhez vezethet egy „túlzott” szisztémás gyulladásos válasz által. 6. A májtranszplantációt követő első 2 posztoperatív napon, a szepszis prokalcitonin referencia tartományai nem irányadók.
98
7. A korai posztoperatív fázisban a <5 ng/ml PCT koncentráció oka a reperfúziós károsodás és a műtéti stressz. Az 5 ng/ml feletti értéknél szövődmények, többszervi elégtelenség kialakulásának fokozott rizikójával kell számolni, a szepszis diagnózisa csak valószínű. 8. A májtranszplantáció utáni prokalcitonin szérumszintek csökkenése akkor optimális, ha 24 órás felezési időt követ, az ultragyors csökkenés a vesék működési zavarát, a nagyon lassú csökkenés viszont fertőzés okozta ismételt indukciót jelez.
99
8
ÖSSZEFOGLALÁS A végstádiumban jutott májbetegség terápiájának nélkülözhetetlen része a
májtranszplantáció. A sebészeti beavatkozás és a reperfúziós szindróma miatt minden esetben kialakul egy szisztémás gyulladásos válasz. A gyulladásos válasz során sérült sejtekből, szövetekből, splanchnikus baktériumokból molekuláris mintázatok kerülnek felismerésre külső és belső támadási jelként. A párhuzamosan kialakuló akut fázis reakció célja a gyulladásos válasz mérséklése, ez májtranszplantáció után jellegzetesen májfunkció függvénye. A túlzott gyulladásos válasz szövetkárosodást, szervi elégtelenségeket okoz, amelyhez sikertelen kezelésük esetén, fertőzéses szövődmények is társulnak. A prokalcitonin mérése alkalmazható az alkalmatlan donorok, recipiensek kimutatására, a korai posztoperatív gyulladásos szövődmények monitorizálására, a késői szövődmények: rejekció, szepszis differenciál diagnózisára. Általában a multiorgan donorok és a kompenzált májrecipiensek prokalcitonin szintje normális. A májrecipienseknél
enyhén
magasabb
szérumszintek
összefüggésbe
vannak
a
májbetegség okával, súlyosságával. A góckutatás ismétlése ennek ellenére javasolt. A graftban lévő prezervációs oldat eltávolítása 5%-os albumin oldattal javasolt, mert a saját vér alkalmazása felerősíti reperfúzió okozta gyulladásos választ. A műtét alatti szérumszint emelkedés a reperfúzió után kezdődik szisztémás fertőzés jelenléte nélkül és a posztoperatív második napig tart. Gyakran a reperfúziót követő prokalcitonin szint növekedés forrása maga a graft, ennek folyamata tisztázatlan. A posztoperatív csúcsértékek jó szenzitivitással, specificitással jelzik a nonspecifikus nagyobb szövődmény
kialakulását.
A
szepszis
diagnózisánál
használt
prokalcitonin
küszöbértékek érzékenysége, specificitása alacsony a májtranszplantáció korai időszakában mivel a gyulladás okozta súlyos szervi elégtelenségek önmagukban is képesek magasabb prokalcitonin szinteket fenntartani. A posztoperatív második naptól a többszöri meghatározás, a prokalcitonin szintváltozás mértéke párhuzamosan a tenyésztési eredményekkel segít differenciálni a szisztémás gyulladás okát. A prokalcitonin szérum szint csökkenés kinetikája információt nyújt a szisztémás gyulladásos válasz mérséklődéséről, amely egyszeri ischaemiás-reperfúziós indukciót követően a PCT klasszikus felezési idejével arányos, ismételt indukciót követően ennél kevesebb és fertőzéses szövődményre utal. Ritkán a prokalcitonin szérumszintek vese
100
tubuláris károsodása miatt ultragyorsan csökkenek, ilyenkor a prokalcitonin vizelettel ürül, ezen májtranszplantáltak szoros monitorizálása javasolt.
101
9
SUMMARY The liver transplantation is indispensable part of the the end-stage liver diseases
therapy. Because of the surgical intervention and the reperfusion syndrome, a systematic inflammatory response occurs in every case. The molecular patterns produced by the injured cells, tissues or the splanchnic bacteria are recognised like external and internal offence signs during the inflammatory response. The parallel evolving of the acute phase reaction reason is to moderate the inflammatory response, which typically depend from the liver function, after liver transplantation. The excessive inflammatory response leads to tissue lesion and organ failure, which are associated by infectious complications in the case of unsuccessful treatment. The procalcitonin measuring can be applied to identify incompatible donors, recipients, to monitoring the early postoperative inflammatory complications and for differential diagnosis of late complications: rejection, sepsis. Usually the procalcitonin level of the multiorgan donors and compensated liver recipients is normal. The slightly higher serum levels are related with the cause and severity of the liver disease. In spite of this the repeated research for focal is recommended. The removal of the grafts preservation solution, is recommended with 5% albumin solution, because the application of own blood intensifies the inflammatory response, caused by the reperfusion. The serum level during the surgery starts to rising after reperfusion in the absence of systemic infection and lasts until the second postoperative day. Frequently, the source of the rising procalcitonin levels after the reperfusion is the graft itself, the process of this is unexplained yet. The peaks after surgery indicate the development of non-specific complication with good sensitivity and specificity. In the early phase after the liver transplantation, the sensitivity and specificity of the procalcitonin threshold, used at the diagnosis of the sepsis is low-built, because of the severe organ failure, caused by the inflammation, which can by themselves sustain higher procalcitonin levels. From the second postoperative day, the repeated measurements, the procalcitonin level fluctuation parallel with the result of culture helps to differentiate the cause of the systemic inflammation. The decreasing kinetics of procalcitonin serum level give information about the moderation of the systemic inflammatory response, which is proportional with the classic procalcitonin half-life time after single ischemic
102
reperfusion induction, rarely after multiple inductions is less than this and it indicates infectious complication. Infrequently, the procalcitonin serum levels decrease ultra rapidly; the background is an tubular injury, in the course of the patient lose procalcitonin by urine, in such circumstances the close monitoring of these patients is recommended.
103
10
IRODALOMJEGYZÉK
1. Központi Statisztikai Hivatal, editor. Demográfiai évkönyv. Budapest: KSH; 2005. 2. Ascher NL, Lake JR, Emond JC, Roberts JP. Liver transplantation for fulminant hepatic failure. Arch Surg 1993;128:677-682. 3. Villejuif. European Transplant Registry 05/1968-06/2006. In: ELTR; 2005. 4. Gonzalez FX, Rimola A, Grande L, Antolin M, Garcia-Valdecasas JC, Fuster J, Lacy AM, Cugat E, Visa J, Rodes J. Predictive factors of early postoperative graft function in human liver transplantation. Hepatology 1994;20:565-573. 5. Küss R BP. An illustrated history of organ transplantation. 1992. 6. Murray JE. Human organ transplantation: background and consequences. Science 1992;256:1411-1416. 7. Hamilton D. Kidney transplantation: a history. In: P M, editor. Kidney transplantation: principles and practice. Philadelphia: Saunders; 1988. 8. Wagner A. .Geschichtilcher Abriss der Organtransplantation. In: Pichelmayer R, editor. Transplantationschirurgie. Berlin-Heidleberg-New York: Springer; 1981. 9. Pichlmayer R, Ringe B, Gubernatis G, Hauss J, Bunzendahl H. Transplantation einer Spenderleber auf zwei Empfanger (Split liver transplantation). Eine neue Methode in der Weiterentwicklung der Lebersegment Transplantation. . Langenbecks Archiv für Chirurgie. 1988;373:127-130. 10. Tanaka K, Uemoto S, Tokunaga Y, Fujita S, Sano K, Nishizawa T, Sawada H, Sawada H, Shirahase J, Kim HJ, Yamaoka J. Surgical techniques and innovations in living related liver transplantation. Ann Surg 1993;217:82-91. 11. Rogiers X, Malago M, Gawad K, Jauch KW, Olausson M, Knoefel WT, Gundlach M. In situ splitting of cadaveric livers. The ultimate expansion of a limited donor pool. Ann Surg 1996;224:331-339; discussion 339-341. 12. Srinivasan P, Vilca-Melendez H, Muiesan P, Prachalias A, Heaton ND, Rela M. Liver transplantation with monosegments. Surgery 1999;126:10-12. 13. He Z, She R, Sumitran-Holgersson S, Blomberg P, Islam KB, Holgersson J. The in vitro activity and specificity of human endothelial cell-specific promoters in porcine cells. Xenotransplantation 2001;8:202-212. 14. O'Grady JG, Gimson AE, O'Brien CJ, Pucknell A, Hughes RD, Williams R. Controlled trials of charcoal hemoperfusion and prognostic factors in fulminant hepatic failure. Gastroenterology 1988;94:1186-1192. 15. Oppenheim JJ, Yang D. Alarmins: chemotactic activators of immune responses. Curr Opin Immunol 2005;17:359-365. 16. Matzinger P. Tolerance, danger, and the extended family. Annu Rev Immunol 1994;12:991-1045. 17. Oppenheim JJ, Tewary P, de la Rosa G, Yang D. Alarmins initiate host defense. Adv Exp Med Biol 2007;601:185-194. 18. Tschaikowsky K, Hedwig-Geissing M, Schiele A, Bremer F, Schywalsky M, Schuttler J. Coincidence of pro- and anti-inflammatory responses in the early phase of severe sepsis: Longitudinal study of mononuclear histocompatibility leukocyte antigenDR expression, procalcitonin, C-reactive protein, and changes in T-cell subsets in septic and postoperative patients. Crit Care Med 2002;30:1015-1023.
104
19. Cavaillon JM, Munoz C, Fitting C, Misset B, Carlet J. Circulating cytokines: the tip of the iceberg? Circ Shock 1992;38:145-152. 20. Myrianthefs PM, Baltopoulos GJ. Circulating cytokines and outcome prediction of burned children with concomitant inhalation injury. Crit Care 2008;12:155. 21. Amiot F, Fitting C, Tracey KJ, Cavaillon JM, Dautry F. Lipopolysaccharideinduced cytokine cascade and lethality in LT alpha/TNF alpha-deficient mice. Mol Med 1997;3:864-875. 22. Callard R. The cytokine facts book. In: Gearing A, editor. Sandiego: Acad. Press.; 1994. 23. Guidotti LG, McClary H, Loudis JM, Chisari FV. Nitric oxide inhibits hepatitis B virus replication in the livers of transgenic mice. J Exp Med 2000;191:1247-1252. 24. Kishimoto T. The biology of interleukin-6. Blood 1989;74:1-10. 25. Le JM, Vilcek J. Interleukin 6: a multifunctional cytokine regulating immune reactions and the acute phase protein response. Lab Invest 1989;61:588-602. 26. Woloski BM, Smith EM, Meyer WJ, 3rd, Fuller GM, Blalock JE. Corticotropinreleasing activity of monokines. Science 1985;230:1035-1037. 27. Rose-John S. Coordination of interleukin-6 biology by membrane bound and soluble receptors. Adv Exp Med Biol 2001;495:145-151. 28. Ali MH, Schlidt SA, Chandel NS, Hynes KL, Schumacker PT, Gewertz BL. Endothelial permeability and IL-6 production during hypoxia: role of ROS in signal transduction. Am J Physiol 1999;277:L1057-1065. 29. Seekamp MD, Ward PA. Ischemia - Reperfusion injury. . Agents Actions 1993;41:137-152. 30. O'Riordain MG, De Beaux A, Fearon KC. Effect of glutamine on immune function in the surgical patient. Nutrition 1996;12:S82-84. 31. Kurokouchi K, Kambe F, Yasukawa K, Izumi R, Ishiguro N, Iwata H, Seo H. TNF-alpha increases expression of IL-6 and ICAM-1 genes through activation of NFkappaB in osteoblast-like ROS17/2.8 cells. J Bone Miner Res 1998;13:1290-1299. 32. Dougall WC, Nick HS. Manganese superoxide dismutase: a hepatic acute phase protein regulated by interleukin-6 and glucocorticoids. Endocrinology 1991;129:23762384. 33. Sato M, Sasaki M, Hojo H. Antioxidative roles of metallothionein and manganese superoxide dismutase induced by tumor necrosis factor-alpha and interleukin-6. Arch Biochem Biophys 1995;316:738-744. 34. Langouet S, Corcos L, Abdel-Razzak Z, Loyer P, Ketterer B, Guillouzo A. Upregulation of glutathione S-transferases alpha by interleukin 4 in human hepatocytes in primary culture. Biochem Biophys Res Commun 1995;216:793-800. 35. Pepys MB. C-reactive protein fifty years on. Lancet 1981;1:653-657. 36. Annane D, Sanquer S, Sebille V, Faye A, Djuranovic D, Raphael JC, Gajdos P. Compartmentalised inducible nitric-oxide synthase activity in septic shock. Lancet 2000;355:1143-1148. 37. Wang H, Yu M, Ochani M, Amella CA, Tanovic M, Susarla S, Li JH. Nicotinic acetylcholine receptor alpha7 subunit is an essential regulator of inflammation. Nature 2003;421:384-388. 38. Kitchens RL, Thompson PA, Munford RS, O'Keefe GE. Acute inflammation and infection maintain circulating phospholipid levels and enhance lipopolysaccharide binding to plasma lipoproteins. J Lipid Res 2003;44:2339-2348.
105
39. Gibot S, Cravoisy A, Levy B, Bene MC, Faure G, Bollaert PE. Soluble triggering receptor expressed on myeloid cells and the diagnosis of pneumonia. N Engl J Med 2004;350:451-458. 40. Knapp S, Gibot S, de Vos A, Versteeg HH, Colonna M, van der Poll T. Cutting edge: expression patterns of surface and soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1 in human endotoxemia. J Immunol 2004;173:7131-7134. 41. Pugin J, Stern-Voeffray S, Daubeuf B, Matthay MA, Elson G, Dunn-Siegrist I. Soluble MD-2 activity in plasma from patients with severe sepsis and septic shock. Blood 2004;104:4071-4079. 42. Laudes IJ, Guo RF, Riedemann NC, Speyer C, Craig R, Sarma JV, Ward PA. Disturbed homeostasis of lung intercellular adhesion molecule-1 and vascular cell adhesion molecule-1 during sepsis. Am J Pathol 2004;164:1435-1445. 43. Thompson PA, Kitchens RL. Native high-density lipoprotein augments monocyte responses to lipopolysaccharide (LPS) by suppressing the inhibitory activity of LPS-binding protein. J Immunol 2006;177:4880-4887. 44. Cavaillon JM, Annane D. Compartmentalization of the inflammatory response in sepsis and SIRS. J Endotoxin Res 2006;12:151-170. 45. Tang BM, Eslick GD, Craig JC, McLean AS. Accuracy of procalcitonin for sepsis diagnosis in critically ill patients: systematic review and meta-analysis. Lancet Infect Dis 2007;7:210-217. 46. Whang KT, Vath SD, Becker KL, Snider RH, Nylen ES, Muller B, Li Q. Procalcitonin and proinflammatory cytokine in interactions in sepsis. Shock 1999;12:268-273. 47. Leach ST, Mitchell HM, Geczy CL, Sherman PM, Day AS. S100 calgranulin proteins S100A8, S100A9 and S100A12 are expressed in the inflamed gastric mucosa of Helicobacter pylori-infected children. Can J Gastroenterol 2008;22:461-464. 48. Foell D, Wittkowski H, Vogl T, Roth J. S100 proteins expressed in phagocytes: a novel group of damage-associated molecular pattern molecules. J Leukoc Biol 2007;81:28-37. 49. Martinon F, Petrilli V, Mayor A, Tardivel A, Tschopp J. Gout-associated uric acid crystals activate the NALP3 inflammasome. Nature 2006;440:237-241. 50. Fumeaux T, Pugin J. Role of interleukin-10 in the intracellular sequestration of human leukocyte antigen-DR in monocytes during septic shock. Am J Respir Crit Care Med 2002;166:1475-1482. 51. Netea MG, Azam T, Ferwerda G, Girardin SE, Kim SH, Dinarello CA. Triggering receptor expressed on myeloid cells-1 (TREM-1) amplifies the signals induced by the NACHT-LRR (NLR) pattern recognition receptors. J Leukoc Biol 2006;80:1454-1461. 52. Gonzalez-Roldan N, Ferat-Osorio E, Aduna-Vicente R, Wong-Baeza I, Esquivel-Callejas N, Astudillo-de la Vega H, Sanchez-Fernandez P. Expression of triggering receptor on myeloid cell 1 and histocompatibility complex molecules in sepsis and major abdominal surgery. World J Gastroenterol 2005;11:7473-7479. 53. Adib-Conquy M, Cavaillon JM. Stress molecules in sepsis and systemic inflammatory response syndrome. FEBS Lett 2007;581:3723-3733. 54. Kőszegi T, Szakmány T, Molnár Z. Proinflammatorikus mediátorok mérésének jelentősége bakteriális szepszisben. . Focus Medicinae 2002;4:9-19. 55. Székely A. Anesztetikumok és aneszteziológiai technikák az ischaemia és a reperfúziós sérülés leküzdésében. . Focus Medicinae 2002;1:24-29.
106
56. Fülöp A, Falus A. A pozitív akut fázis fehérjék. . Focus Medicinae 2000;1-2:913. 57. Molnar Z. A gyulladásos válasz monitorizálási lehetőségei. . Focus Medicinae 2005;4:13-16. 58. Gabay C, Genin B, Mentha G, Iynedjian PB, Roux-Lombard P, Guerne PA. IL-1 receptor antagonist (IL-1Ra) does not inhibit the production of C-reactive protein or serum amyloid A protein by human primary hepatocytes. Differential regulation in normal and tumour cells. Clin Exp Immunol 1995;100:306-313. 59. White J, Meyer E, Hardy MA. Prediction of onset and termination of renal allograft rejection by serum levels of C-reactive protein. Transplant Proc 1981;13:682685. 60. Peltola H, Holmberg C. Rapidity of C-reactive protein in detecting potential septicemia. Pediatr Infect Dis 1983;2:374-376. 61. Peltola H, Laipio ML, Siimes MA. Quantitative C-reactive protein (CRP) determined by an immunoturbidimetric method in rapid differential diagnosis of acute bacterial and viral diseases of children. Acta Paediatr Scand 1984;73:273-274. 62. Maury CP, Teppo AM, Ahonen J, von Willebrand E. Measurement of serum amyloid A protein concentrations as test of renal allograft rejection in patients with initially non-functioning grafts. Br Med J (Clin Res Ed) 1984;288:360-361. 63. Evevquoz D, Rosman J, Reichenstein T, Garzoni D, Rohrer W, Thiel G. Creactive protein and early diagnosis of kidney transplant rejection. Schweiz Med Wochenschr 1993;123:1837-1842. 64. Agrwal A, Kilpatrick JM, Volanakis JE, editors. Structure and function of human C-reactive protein London: CRC Press; 1993. 65. Potempa LA, Zeller JM, Fiedel BA, Kinoshita CM, Gewurz H. Stimulation of human neutrophils, monocytes, and platelets by modified C-reactive protein (CRP) expressing a neoantigenic specificity. Inflammation 1988;12:391-405. 66. Hogg N, Berlin C. Structure and function of adhesion receptors in leukocyte trafficking. Immunol Today 1995;16:327-330. 67. Nakayama T, Sonoda S, Urano T, Yamada T, Okada M. Monitoring both serum amyloid protein A and C-reactive protein as inflammatory markers in infectious diseases. Clin Chem 1993;39:293-297. 68. Neumann MC, Sprenger H, Grebe SO, Gemsa D, Reibnegger G, Lang H, Muller TF. Neopterin, serum amyloid A, and cytokine monitoring after renal transplantation. Pteridines 1998;9:113-121. 69. Shimetani N, Shimetani K, Mori M. Clinical evaluation of the measurement of serum procalcitonin: comparative study of procalcitonin and serum amyloid A protein in patients with high and low concentrations of serum C-reactive protein. Scand J Clin Lab Invest 2004;64:469-474. 70. Esposito C, Fornoni A, Cornacchia F, Bellotti N, Fasoli G, Foschi A, Mazzucchelli I. Cyclosporine induces different responses in human epithelial, endothelial and fibroblast cell cultures. Kidney Int 2000;58:123-130. 71. Rosenstreich DL, McAdam KP. Lymphoid cells in endotoxin-induced production of the amyloid-related serum amyloid A protein. Infect Immun 1979;23:181183. 72. Friman C, Pettersson T. Amyloidosis. Curr Opin Rheumatol 1996;8:62-71. 73. Yip TT, Chan JW, Cho WC, Wang Z, Kwan TL, Law SC, Tsang DN. Protein chip array profiling analysis in patients with severe acute respiratory syndrome
107
identified serum amyloid a protein as a biomarker potentially useful in monitoring the extent of pneumonia. Clin Chem 2005;51:47-55. 74. Muller TF, Vogl M, Neumann MC, Lange H, Grimm M, Muller MM. Noninvasive monitoring using serum amyloid A and serum neopterin in cardiac transplantation. Clin Chim Acta 1998;276:63-74. 75. Zweigner J, Gramm HJ, Singer OC, Wegscheider K, Schumann RR. High concentrations of lipopolysaccharide-binding protein in serum of patients with severe sepsis or septic shock inhibit the lipopolysaccharide response in human monocytes. Blood 2001;98:3800-3808. 76. Skowron-Szlosarczyk S, Podwysocki B, Wysocka E, Paczynski A. Blood serum angiotensin-converting enzyme, alfa2-macroglobulin and triglycerides in patients with diabetes. Mater Med Pol 1992;24:268-270. 77. Huntoon KM, Wang Y, Eppolito CA, Barbour KW, Berger FG, Shrikant PA, Baumann H. The acute phase protein haptoglobin regulates host immunity. J Leukoc Biol 2008;84:170-181. 78. Clapperton M, Bishop SC, Pineiro M, Campbell FM, Glass EJ. The association between plasma levels of acute phase proteins, haptoglobin, alpha-1 acid glycoprotein (AGP), pig-MAP, transthyretin and serum amyloid A (SAA) in Large White and Meishan pigs. Vet Immunol Immunopathol 2007;119:303-309. 79. Haghighat M, Dehghani SM, Imanieh MH, Gholami S. Determination of liver enzymes, serum ceruloplasmin and urine copper in parents of children with Wilson's disease. Saudi Med J 2008;29:1056-1057. 80. Saso L, Leone MG, Mo MY, Grippa E, Cheng CY, Silvestrini B. Differential changes in alpha2-macroglobulin and hemopexin in brain and liver in response to acute inflammation. Biochemistry (Mosc) 1999;64:839-844. 81. Clark A, Weymann A, Hartman E, Turmelle Y, Carroll M, Thurman JM, Holers VM. Evidence for non-traditional activation of complement factor C3 during murine liver regeneration. Mol Immunol 2008;45:3125-3132. 82. Bykov I, Junnikkala S, Pekna M, Lindros KO, Meri S. Complement C3 contributes to ethanol-induced liver steatosis in mice. Ann Med 2006;38:280-286. 83. Donohoe JF, Venkatachalam MA, Bernard DB, Levinsky NG. Tubular leakage and obstruction after renal ischemia: structural-functional correlations. Kidney Int 1978;13:208-222. 84. Kehrer G, Blech M, Kallerhoff M, Bretschneider HJ. Urinary LDH-release for evaluation of postischemic renal function. Klin Wochenschr 1989;67:477-485. 85. Carone FA, Peterson DR, Flouret G. Renal tubular processing of small peptide hormones. J Lab Clin Med 1982;100:1-14. 86. Scherberich JE. Immunological and ultrastructural analysis of loss of tubular membrane-bound enzymes in patients with renal damage. Clin Chim Acta 1989;185:271-282. 87. Scherberich JE, Wolf G, Albers C, Nowack A, Stuckhardt C, Schoeppe W. Glomerular and tubular membrane antigens reflecting cellular adaptation in human renal failure. Kidney Int Suppl 1989;27:S38-51. 88. Gordon JA, Gattone VH, 2nd, Schoolwerth AC. gamma-Glutamyl transpeptidase excretion in cisplatin-induced acute renal failure. Am J Kidney Dis 1986;8:18-25.
108
89. Jung K, Hempel A, Grutzmann KD, Hempel RD, Schreiber G. Age-dependent excretion of alanine aminopeptidase, alkaline phosphatase, gamma-glutamyltransferase and N-acetyl-beta-D-glucosaminidase in human urine. Enzyme 1990;43:10-16. 90. Coratelli P, Giannattasio M, Lomonte C, Marzolla R, Rana F, L'Abbate N. Enzymuria to detect tubular injury in workers exposed to lead: a 12-month follow-up. Contrib Nephrol 1988;68:207-211. 91. Koti RS, Seifalian AM, McBride AG, Yang W, Davidson BR. The relationship of hepatic tissue oxygenation with nitric oxide metabolism in ischemic preconditioning of the liver. FASEB J 2002;16:1654-1656. 92. Totsuka E, Itoh S, Shindo K, Suzuki K, Matsuura K, Nozaki T, Takiguchi M. Usefulness of redox tolerance test in evaluating fatty liver. Hepatogastroenterology 2001;48:184-187. 93. Feher J, Vereckei A, Lengyel G. Role of free-radical reactions in liver diseases. Acta Physiol Hung 1992;80:351-361. 94. Ansorge S, Buhling F, Kahne T, Lendeckel U, Reinhold D, Tager M, Wrenger S. CD26/dipeptidyl peptidase IV in lymphocyte growth regulation. Adv Exp Med Biol 1997;421:127-140. 95. Devi P, Ganasoundari A. Modulation of glutathione and antioxidant enzymes by Ocium sanctum and its role in protection against radiation injury. Indian J Exp Biol 1999;37:262-268. 96. Sarvary E, Blazovics A, Varga M, Sulyok B, Jaray J, Lakatos M, Perner F. A glutathione-S-transzferáz diagnosztikus értéke. Orv Hetil 1998;139:1531-1537. 97. Sundberg AG, Nilsson R, Appelkvist EL, Dallner G. Immunohistochemical localization of alpha and pi class glutathione transferases in normal human tissues. Pharmacol Toxicol 1993;72:321-331. 98. Campbell JA, Corrigall AV, Guy A, Kirsch RE. Immunohistologic localization of alpha, mu, and pi class glutathione S-transferases in human tissues. Cancer 1991;67:1608-1613. 99. Matsumoto Y, Bishop GA, McCaughan GW. Altered zonal expression of the CD26 antigen (dipeptidyl peptidase IV) in human cirrhotic liver. Hepatology 1992;15:1048-1053. 100. Strange RC, Fryer AA, Hiley C, editors. Developmental expression of GST in human tissues. London: Francis Taylor; 1990. 101. Waxman DJ, Sundseth SS, Srivastava PK, Lapenson DP. Gene-specific oligonucleotide probes for alpha, mu, pi, and microsomal rat glutathione S-transferases: analysis of liver transferase expression and its modulation by hepatic enzyme inducers and platinum anticancer drugs. Cancer Res 1992;52:5797-5802. 102. Mathieu A, Remmelink M, D'Haene N, Penant S, Gaussin JF, Van Ginckel R, Darro F. Development of a chemoresistant orthotopic human nonsmall cell lung carcinoma model in nude mice: analyses of tumor heterogenity in relation to the immunohistochemical levels of expression of cyclooxygenase-2, ornithine decarboxylase, lung-related resistance protein, prostaglandin E synthetase, and glutathione-S-transferase-alpha (GST)-alpha, GST-mu, and GST-pi. Cancer 2004;101:1908-1918. 103. Alias Z, Clark AG. Studies on the glutathione S-transferase proteome of adult Drosophila melanogaster: responsiveness to chemical challenge. Proteomics 2007;7:3618-3628.
109
104. Harris JM, Meyer DJ, Coles B, Ketterer B. A novel glutathione transferase (1313) isolated from the matrix of rat liver mitochondria having structural similarity to class theta enzymes. Biochem J 1991;278:137-141. 105. Hofstra AH, Uetrecht JP. Myeloperoxidase-mediated activation of xenobiotics by human leukocytes. Toxicology 1993;82:221-242. 106. Vega VL, Maldonado M, Mardones L, Schulz B, Manriquez V, Vivaldi E, Roa J. Role of Kupffer cells and PMN leukocytes in hepatic and systemic oxidative stress in rats subjected to tourniquet shock. Shock 1999;11:403-410. 107. Brown KE, Brunt EM, Heinecke JW. Immunohistochemical detection of myeloperoxidase and its oxidation products in Kupffer cells of human liver. Am J Pathol 2001;159:2081-2088. 108. Huber C, Batchelor JR, Fuchs D, Hausen A, Lang A, Niederwieser D, Reibnegger G. Immune response-associated production of neopterin. Release from macrophages primarily under control of interferon-gamma. J Exp Med 1984;160:310316. 109. Meneshian A, Bulkley GB. The physiology of endothelial xanthine oxidase: from urate catabolism to reperfusion injury to inflammatory signal transduction. Microcirculation 2002;9:161-175. 110. Bulkley GB. Endothelial xanthine oxidase: a radical transducer of inflammatory signals for reticuloendothelial activation. Br J Surg 1993;80:684-686. 111. Lehr HA, Guhlmann A, Nolte D, Keppler D, Messmer K. Leukotrienes as mediators in ischemia-reperfusion injury in a microcirculation model in the hamster. J Clin Invest 1991;87:2036-2041. 112. Meisner M, editor. Procalcitonin (PCT) A new, innovative infection parameter biochemical and clinical aspects. 3rd ed: Thieme-Verlag 2000. 113. Snider RH, Jr., Nylen ES, Becker KL. Procalcitonin and its component peptides in systemic inflammation: immunochemical characterization. J Investig Med 1997;45:552-560. 114. Sexton PM, Christopoulos G, Christopoulos A, Nylen ES, Snider RH, Jr., Becker KL. Procalcitonin has bioactivity at calcitonin receptor family complexes: potential mediator implications in sepsis. Crit Care Med 2008;36:1637-1640. 115. Rosenfeld MG, Mermod JJ, Amara SG, Swanson LW, Sawchenko PE, Rivier J, Vale WW. Production of a novel neuropeptide encoded by the calcitonin gene via tissue-specific RNA processing. Nature 1983;304:129-135. 116. Becker KL, Nylen ES, White JC, Muller B, Snider RH, Jr. Clinical review 167: Procalcitonin and the calcitonin gene family of peptides in inflammation, infection, and sepsis: a journey from calcitonin back to its precursors. J Clin Endocrinol Metab 2004;89:1512-1525. 117. Linscheid P, Seboek D, Nylen ES, Langer I, Schlatter M, Becker KL, Keller U. In vitro and in vivo calcitonin I gene expression in parenchymal cells: a novel product of human adipose tissue. Endocrinology 2003;144:5578-5584. 118. Christ-Crain M, Muller B. Calcitonin peptides--the mediators in sepsis or just another fairy tale? Crit Care Med 2008;36:1684-1687. 119. Meisner M. Pathobiochemistry and clinical use of procalcitonin. Clin Chim Acta 2002;323:17-29. 120. Le Moullec JM, Jullienne A, Chenais J, Lasmoles F, Guliana JM, Milhaud G, Moukhtar MS. The complete sequence of human preprocalcitonin. FEBS Lett 1984;167:93-97.
110
121. Oberhoffer M, Vogelsang H, Jager L, Reinhart K. Katacalcin and calcitonin immunoreactivity in different types of leukocytes indicate intracellular procalcitonin content. J Crit Care 1999;14:29-33. 122. Muller B, Becker KL. Procalcitonin: how a hormone became a marker and mediator of sepsis. Swiss Med Wkly 2001;131:595-602. 123. Muller B, White JC, Nylen ES, Snider RH, Becker KL, Habener JF. Ubiquitous expression of the calcitonin-i gene in multiple tissues in response to sepsis. J Clin Endocrinol Metab 2001;86:396-404. 124. Nylen E, Muller B, Becker KL, Snider R. The future diagnostic role of procalcitonin levels: the need for improved sensitivity. Clin Infect Dis 2003;36:823824; author reply 826-827. 125. Marx SJ, Aurbach GD, Gavin JR, 3rd, Buell DW. Calcitonin receptors on cultured human lymphocytes. J Biol Chem 1974;249:6812-6816. 126. Tabassian AR, Nylen ES, Lukacs L, Cassidy MM, Becker KL. Cholinergic regulation of hamster pulmonary neuroendocrine cell calcitonin. Exp Lung Res 1990;16:267-277. 127. Linscheid P, Seboek D, Zulewski H, Keller U, Muller B. Autocrine/paracrine role of inflammation-mediated calcitonin gene-related peptide and adrenomedullin expression in human adipose tissue. Endocrinology 2005;146:2699-2708. 128. Dandona P, Nix D, Wilson MF, Aljada A, Love J, Assicot M, Bohuon C. Procalcitonin increase after endotoxin injection in normal subjects. J Clin Endocrinol Metab 1994;79:1605-1608. 129. Brunkhorst FM, Heinz U, Forycki ZF. Kinetics of procalcitonin in iatrogenic sepsis. Intensive Care Med 1998;24:888-889. 130. Heper Y, Akalin EH, Mistik R, Akgoz S, Tore O, Goral G, Oral B. Evaluation of serum C-reactive protein, procalcitonin, tumor necrosis factor alpha, and interleukin-10 levels as diagnostic and prognostic parameters in patients with community-acquired sepsis, severe sepsis, and septic shock. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2006;25:481491. 131. Oberhoffer M, Stonans I, Russwurm S, Stonane E, Vogelsang H, Junker U, Jager L. Procalcitonin expression in human peripheral blood mononuclear cells and its modulation by lipopolysaccharides and sepsis-related cytokines in vitro. J Lab Clin Med 1999;134:49-55. 132. Linscheid P, Seboek D, Zulewski H, Scherberich A, Blau N, Keller U, Muller B. Cytokine-induced metabolic effects in human adipocytes are independent of endogenous nitric oxide. Am J Physiol Endocrinol Metab 2006;290:E1068-1077. 133. Ronti T, Lupattelli G, Mannarino E. The endocrine function of adipose tissue: an update. Clin Endocrinol (Oxf) 2006;64:355-365. 134. Siassi M, Riese J, Steffensen R, Meisner M, Thiel S, Hohenberger W, Schmidt J. Mannan-binding lectin and procalcitonin measurement for prediction of postoperative infection. Crit Care 2005;9:R483-489. 135. Sebok D. Hormokines: a novel concept of plasticity in Neuro-Endo-Immunology [Inaugural dissertation]. Basel: Basel; 2006. 136. Linscheid P, Seboek D, Schaer DJ, Zulewski H, Keller U, Muller B. Expression and secretion of procalcitonin and calcitonin gene-related peptide by adherent monocytes and by macrophage-activated adipocytes. Crit Care Med 2004;32:17151721.
111
137. Desruisseaux MS, Nagajyothi, Trujillo ME, Tanowitz HB, Scherer PE. Adipocyte, adipose tissue, and infectious disease. Infect Immun 2007;75:1066-1078. 138. Brunkhorst FM, Forycki ZF, Wagner J. Discrimination of infectious and noninfectious etiologies of the adult respiratory distress syndrome (ARDS) with procalcitonin immunoreactivity. Clin Intens Care 1995;6:3. 139. Meisner M, Schmidt J, Huttner H, Tschaikowsky K. The natural elimination rate of procalcitonin in patients with normal and impaired renal function. Intensive Care Med 2000;26 Suppl 2:S212-216. 140. Meisner M, Huttemann E, Lohs T, Kasakov L, Reinhart K. Elimination of procalcitonin and plasma concentrations during continuous veno-venous haemodiafiltration in septic patients. Eur J Anaesthesiol 2000;17:665-671. 141. Meisner M, Lohs T, Huettemann E, Schmidt J, Hueller M, Reinhart K. The plasma elimination rate and urinary secretion of procalcitonin in patients with normal and impaired renal function. Eur J Anaesthesiol 2001;18:79-87. 142. Meisner M, Huttemann E, Lohs T, Kasakov L, Reinhart K. Plasma concentrations and clearance of procalcitonin during continuous veno-venous hemofiltration in septic patients. Shock 2001;15:171-175. 143. Meisner M, Tschaikowsky K, Schnabel S, Schmidt J, Katalinic A, Schuttler J. Procalcitonin--influence of temperature, storage, anticoagulation and arterial or venous asservation of blood samples on procalcitonin concentrations. Eur J Clin Chem Clin Biochem 1997;35:597-601. 144. Nylen ES, Whang KT, Snider RH, Jr., Steinwald PM, White JC, Becker KL. Mortality is increased by procalcitonin and decreased by an antiserum reactive to procalcitonin in experimental sepsis. Crit Care Med 1998;26:1001-1006. 145. Becker KL, Nylen ES, Snider RH, Muller B, White JC. Immunoneutralization of procalcitonin as therapy of sepsis. J Endotoxin Res 2003;9:367-374. 146. Martinez JM, Wagner KE, Snider RH, Nylen ES, Muller B, Sarani B, Becker KL. Late immunoneutralization of procalcitonin arrests the progression of lethal porcine sepsis. Surg Infect (Larchmt) 2001;2:193-202; discussion 202-193. 147. Whang KT, Vath SD, Becker KL, Snider RH, Nylen ES, Muller B, Li Q. Procalcitonin and proinflammatory cytokine interactions in sepsis. Shock 2000;14:7378. 148. Sandek A, Springer J, Habedank D, Brunkhorst F, Anker SD. Procalcitoninguided antibiotic treatment in heart failure. Lancet 2004;363:1555; author reply 15551556. 149. Anonymus. American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference: definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Crit Care Med 1992;20:864-874. 150. Castelli GP, Pognani C, Meisner M, Stuani A, Bellomi D, Sgarbi L. Procalcitonin and C-reactive protein during systemic inflammatory response syndrome, sepsis and organ dysfunction. Crit Care 2004;8:R234-242. 151. Forsberg JA, Elster EA, Andersen RC, Nylen E, Brown TS, Rose MW, Stojadinovic A. Correlation of procalcitonin and cytokine expression with dehiscence of wartime extremity wounds. J Bone Joint Surg Am 2008;90:580-588. 152. Brunkhorst FM, Eberhard OK, Brunkhorst R. Discrimination of infectious and noninfectious causes of early acute respiratory distress syndrome by procalcitonin. Crit Care Med 1999;27:2172-2176.
112
153. Brunkhorst FM, Wegscheider K, Forycki ZF, Brunkhorst R. Procalcitonin for early diagnosis and differentiation of SIRS, sepsis, severe sepsis, and septic shock. Intensive Care Med 2000;26 Suppl 2:S148-152. 154. Petrikkos GL, Christofilopoulou SA, Tentolouris NK, Charvalos EA, Kosmidis CJ, Daikos GL. Value of measuring serum procalcitonin, C-reactive protein, and mannan antigens to distinguish fungal from bacterial infections. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2005;24:272-275. 155. Staehler M, Überfuhr P, Reichart B. Differentialdiagnostik der abstossunsreaktion und infektion bei herztransplantierten patienten: neue wege mit zytokinen und procalcitonin als marker. Transplant Medizin 1997;9:44-50. 156. Brunkhorst FM, Eberhard OK, Brunkhorst R. Early identification of biliary pancreatitis with procalcitonin. Am J Gastroenterol 1998;93:1191-1192. 157. Rau B, Steinbach G, Gansauge F, Mayer JM, Grunert A, Beger HG. The potential role of procalcitonin and interleukin 8 in the prediction of infected necrosis in acute pancreatitis. Gut 1997;41:832-840. 158. Rau B, Steinbach G, Baumgart K. The clinical value of procalcitonin in the prediction of infected necrosis in acute pancreatitis. Intensive Care Med 2000;26:159164. 159. Rau B, Schilling MK, Beger HG. Laboratory markers of severe acute pancreatitis. Dig Dis 2004;22:247-257. 160. Tseng JS, Chan MC, Hsu JY, Kuo BI, Wu CL. Procalcitonin is a valuable prognostic marker in ARDS caused by community-acquired pneumonia. Respirology 2008;13:505-509. 161. Gendrel D, Raymond J, Assicot M, Moulin F, Iniguez JL, Lebon P, Bohuon C. Measurement of procalcitonin levels in children with bacterial or viral meningitis. Clin Infect Dis 1997;24:1240-1242. 162. Eberhard OK, Haubitz M, Brunkhorst FM, Kliem V, Koch KM, Brunkhorst R. Usefulness of procalcitonin for differentiation between activity of systemic autoimmune disease (systemic lupus erythematosus/systemic antineutrophil cytoplasmic antibodyassociated vasculitis) and invasive bacterial infection. Arthritis Rheum 1997;40:12501256. 163. Brunkhorst R, Eberhardt OK, Haubitz M, Brunkhorst FM. Procalcitonin for discrimination between activity of systemic autoimmune disease and systemic bacterial infection. Intensive Care Med 2000;26 Suppl 2:S199-201. 164. Schwenger V, Sis J, Breitbart A, Andrassy K. CRP levels in autoimmune disease can be specified by measurement of procalcitonin. Infection 1998;26:274-276. 165. Becker KL, Snider RH, Silva OL, Moore CF. Calcitonin heterogeneity in lung cancer and medullary thyroid cancer. Acta Endocrinol (Copenh) 1978;89:89-99. 166. Al-Nawas B, Krammer I, Shah PM. Procalcitonin in diagnosis of severe infections. Eur J Med Res 1996;1:331-333. 167. Gerard Y, Hober D, Assicot M, Alfandari S, Ajana F, Bourez JM, Chidiac C. Procalcitonin as a marker of bacterial sepsis in patients infected with HIV-1. J Infect 1997;35:41-46. 168. Al-Nawas B, Shah P. Procalcitonin in acute malaria. Eur J Med Res 1997;2:206208. 169. Carsin H, Assicot M, Feger F, Roy O, Pennacino I, Le Bever H, Ainaud P. Evolution and significance of circulating procalcitonin levels compared with IL-6, TNF alpha and endotoxin levels early after thermal injury. Burns 1997;23:218-224.
113
170. Nylen ES, O'Neill W, Jordan MH, Snider RH, Moore CF, Lewis M, Silva OL. Serum procalcitonin as an index of inhalation injury in burns. Horm Metab Res 1992;24:439-443. 171. Nylen ES, Al Arifi A, Becker KL, Snider RH, Jr., Alzeer A. Effect of classic heatstroke on serum procalcitonin. Crit Care Med 1997;25:1362-1365. 172. Brunkhorst FM, Clark AL, Forycki ZF, Anker SD. Pyrexia, procalcitonin, immune activation and survival in cardiogenic shock: the potential importance of bacterial translocation. Int J Cardiol 1999;72:3-10. 173. Brunkhorst FM, Forczky ZF, Wagner J. Procalcitonin immunoreactivity in severe human shock. Intensive Care Med 1995;21:12. 174. Oberhoffer M, Bitterlich A, Hentschel T. Procalcitonin (ProCT) correlates better with the ACCP/SCCM consensus conference definitions than other specific markers of the inflammatory response. Clin Intens Care 1996;7:46. 175. Hegert M, Lestin HG, Scherkus M. Procalcitonin in patients with sepsis and polytrauma. Clin Lab 1998;44:659-670. 176. Brunkhorst FM, Al-Nawas B, Krummenauer F, Forycki ZF, Shah PM. Procalcitonin, C-reactive protein and APACHE II score for risk evaluation in patients with severe pneumonia. Clin Microbiol Infect 2002;8:93-100. 177. Vincent JL, Moreno R, Takala J, Willatts S, De Mendonca A, Bruining H, Reinhart CK. The SOFA (Sepsis-related Organ Failure Assessment) score to describe organ dysfunction/failure. On behalf of the Working Group on Sepsis-Related Problems of the European Society of Intensive Care Medicine. Intensive Care Med 1996;22:707710. 178. Seligman R, Meisner M, Lisboa TC, Hertz FT, Filippin TB, Fachel JM, Teixeira PJ. Decreases in procalcitonin and C-reactive protein are strong predictors of survival in ventilator-associated pneumonia. Crit Care 2006;10:R125. 179. Nylen ES, Snider RH, Jr., Thompson KA, Rohatgi P, Becker KL. Pneumonitisassociated hyperprocalcitoninemia. Am J Med Sci 1996;312:12-18. 180. Christ-Crain M, Stolz D, Bingisser R, Muller C, Miedinger D, Huber PR, Zimmerli W. Procalcitonin guidance of antibiotic therapy in community-acquired pneumonia: a randomized trial. Am J Respir Crit Care Med 2006;174:84-93. 181. Christ-Crain M, Muller B. Procalcitonin and Pneumonia: Is it a Useful Marker? Curr Infect Dis Rep 2007;9:233-240. 182. Chang C, Yao WZ, Chen YH, Liu ZY, Zhang XW. Value of serum procalcitonin in diagnosing bacterial lower respiratory tract infections in people with exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Beijing Da Xue Xue Bao 2006;38:389-392. 183. Christ-Crain M, Jaccard-Stolz D, Bingisser R, Gencay MM, Huber PR, Tamm M, Muller B. Effect of procalcitonin-guided treatment on antibiotic use and outcome in lower respiratory tract infections: cluster-randomised, single-blinded intervention trial. Lancet 2004;363:600-607. 184. Shehabi Y, Seppelt I. Pro/Con debate: is procalcitonin useful for guiding antibiotic decision making in critically ill patients? Crit Care 2008;12:211. 185. Briel M, Christ-Crain M, Young J, Schuetz P, Huber P, Periat P, Bucher HC. Procalcitonin-guided antibiotic use versus a standard approach for acute respiratory tract infections in primary care: study protocol for a randomised controlled trial and baseline characteristics of participating general practitioner. BMC Fam Pract 2005;6:34.
114
186. Christ-Crain M, Muller B. Biomarkers in respiratory tract infections: diagnostic guides to antibiotic prescription, prognostic markers and mediators. Eur Respir J 2007;30:556-573. 187. Luyt CE, Combes A, Reynaud C, Hekimian G, Nieszkowska A, Tonnellier M, Aubry A. Usefulness of procalcitonin for the diagnosis of ventilator-associated pneumonia. Intensive Care Med 2008;34:1434-1440. 188. Luyt CE, Guerin V, Combes A, Trouillet JL, Ayed SB, Bernard M, Gibert C. Procalcitonin kinetics as a prognostic marker of ventilator-associated pneumonia. Am J Respir Crit Care Med 2005;171:48-53. 189. Stolz D, Christ-Crain M, Bingisser R, Leuppi J, Miedinger D, Muller C, Huber P. Antibiotic treatment of exacerbations of COPD: a randomized, controlled trial comparing procalcitonin-guidance with standard therapy. Chest 2007;131:9-19. 190. Schuetz P, Christ-Crain M, Muller B. Biomarkers to improve diagnostic and prognostic accuracy in systemic infections. Curr Opin Crit Care 2007;13:578-585. 191. Schuetz P, Christ-Crain M, Wolbers M, Schild U, Thomann R, Falconnier C, Widmer I. Procalcitonin guided antibiotic therapy and hospitalization in patients with lower respiratory tract infections: a prospective, multicenter, randomized controlled trial. BMC Health Serv Res 2007;7:102. 192. Meisner M, Tschaikowsky K, Hutzler A, Schick C, Schuttler J. Postoperative plasma concentrations of procalcitonin after different types of surgery. Intensive Care Med 1998;24:680-684. 193. Meisner M, Adina H, Schmidt J. Correlation of procalcitonin and C-reactive protein to inflammation, complications, and outcome during the intensive care unit course of multiple-trauma patients. Crit Care 2006;10:R1. 194. Reith HB, Mittelkotter U, Debus ES, Kussner C, Thiede A. Procalcitonin in early detection of postoperative complications. Dig Surg 1998;15:260-265. 195. Reith HB, Lehmkuhl P, Beier W, Högby B. Procalcitonin- ein prognostischer infektionparameter bei der peritonitis. Chir Gastroenterol 1995;11:47-50. 196. Loebe M, Locziewski S, Brunkhorst FM, Harke C, Hetzer R. Procalcitonin in patients undergoing cardiopulmonary bypass in open heart surgery-first results of the Procalcitonin in Heart Surgery study (ProHearts). Intensive Care Med 2000;26 Suppl 2:S193-198. 197. Meisner M, Hutzler A, Tschaikowsky K, Harig F, von Emde J. Postoperative plasma concentration of procalcitonin and C reactive protein in patients undergoing cardiac and thoracic surgery with and whithout cardiopulmonary by pass. Cardiovasc Engineering 1998;3:174-178. 198. Meisner M, Tschaikowsky K, Palmaers T, Schmidt J. Comparison of procalcitonin (PCT) and C-reactive protein (CRP) plasma concentrations at different SOFA scores during the course of sepsis and MODS. Crit Care 1999;3:45-50. 199. Kilger E, Pichler B, Goetz AE, Rank N, Welte M, Moerstedt K. Procalcitonin as a marker of systemic inflammation after conventional or minimal invasive coronary artery by pass grafting. Thorac Cardiovasc Surg 1998;46:130-133. 200. Marnitz M, Zimmermann J, Gramm HJ. Plasma procalcitonin elevation is a part of the inflammatory response to major surgery. Shock 1997;7:124. 201. Reinhart K, Karzai W, Meisner M. Procalcitonin as a marker of the systemic inflammatory response to infection. Intensive Care Med 2000;26:1193-1200.
115
202. Reith HB, Mittelkötter U, Debus S, Lang A, Thiede A, editors. Procalcitonin immunreactivity in critical ill patients on surgical ICU. The immune consequences of trauma, shock and sepsis. Bologna: Monduzzi Editore; 1997. 203. Mimoz O, Benoist JF, Edouard AR, Assicot M, Bohuon C, Samii K. Procalcitonin and C-reactive protein during the early posttraumatic systemic inflammatory response syndrome. Intensive Care Med 1998;24:185-188. 204. Al-Nawas B, Shah PM. Procalcitonin, a new diagnostic and prognostic marker for severe infections. Clin Microbiol Infect 1998;4:237-241. 205. Jaresova M, Striz I, Cermakova J, Lacha J, Sedlacek J, Mudra K, Hana I. Serum procalcitonin concentrations in transplant patients with acute rejection and bacterial infections. Immunol Lett 1999;69:355-358. 206. Meisner M, Rauschmayer C, Schmidt J, Feyrer R, Cesnjevar R, Bredle D, Tschaikowsky K. Early increase of procalcitonin after cardiovascular surgery in patients with postoperative complications. Intensive Care Med 2002;28:1094-1102. 207. Sabat R, Hoflich C, Docke WD, Oppert M, Kern F, Windrich B, Rosenberger C. Massive elevation of procalcitonin plasma levels in the absence of infection in kidney transplant patients treated with pan-T-cell antibodies. Intensive Care Med 2001;27:987991. 208. Zintl F, Sauer M, Fuchs D. High serum procalcitonin concentration in children and adults after hemopoetic stemm cell transplantation (HSCT) –an indicator for poor prognosis in severe infection. Blood 1996;88:266. 209. Schmidt N, Palma J, King A, Santolaya ME. C reactive protein and procalcitonin levels for the diagnosis of invasive bacterial infections in allogenic hematopoietic stem cell transplantation recipients. Rev Med Chil 2007;135:982-989. 210. Falcoz PE, Laluc F, Toubin MM, Puyraveau M, Clement F, Mercier M, Chocron S. Usefulness of procalcitonin in the early detection of infection after thoracic surgery. Eur J Cardiothorac Surg 2005;27:1074-1078. 211. al-Nawas B, Shah PM. Procalcitonin in patients with and without immunosuppression and sepsis. Infection 1996;24:434-436. 212. Meisner M, Tschaikowsky K, Schmidt J, Schüttler J. Procalcitonin (PCT)Indications for a new diagnostic parameter of severe bacterial infection and sepsis in transplantation, immunosuppression and cardiac assist device. Cardiovasc Engineering 1996;1:1-10. 213. Axer H, Wohlfarth M, Meisner M, Finn S, Ragoschke-Schumm A, Mentzel HJ, Witte OW. Procalcitonin as a marker for severe sepsis in an immunosuppressed patient. Anasthesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2005;40:97-102. 214. Hammer S, Meisner F, Dirschedl P, Fraunberger P, Meiser B, Reichart B, Hammer C. Procalcitonin for differential diagnosis of graft rejection and infection in patients with heart and/or lung grafts. Intensive Care Med 2000;26 Suppl 2:S182-186. 215. Hammer S, Meisner F, Dirschedl P, Hobel G, Fraunberger P, Meiser B, Reichardt B. Procalcitonin: a new marker for diagnosis of acute rejection and bacterial infection in patients after heart and lung transplantation. Transpl Immunol 1998;6:235241. 216. Eberhard OK, Langefeld I, Kuse ER, Brunkhorst FM, Kliem V, Schlitt HJ, Pichlmayr R. Procalcitonin in the early phase after renal transplantation--will it add to diagnostic accuracy? Clin Transplant 1998;12:206-211.
116
217. Sponholz C, Sakr Y, Reinhart K, Brunkhorst F. Diagnostic value and prognostic implications of serum procalcitonin after cardiac surgery: a systematic review of the literature. Crit Care 2006;10:R145. 218. Dellinger RP, Levy MM, Carlet JM, Bion J, Parker MM, Jaeschke R, Reinhart K. Surviving Sepsis Campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: 2008. Crit Care Med 2008;36:296-327. 219. Eyraud D, Ben Ayed S, Tanguy ML, Vezinet C, Siksik JM, Bernard M, Fratea S. Procalcitonin in liver transplantation: are high levels due to donors or recipients? Crit Care 2008;12:R85. 220. Korczowski B. Serum procalcitonin concentration in children with liver disease. Pediatr Infect Dis J 2006;25:268-269. 221. Elefsiniotis IS, Skounakis M, Vezali E, Pantazis KD, Petrocheilou A, Pirounaki M, Papatsibas G. Clinical significance of serum procalcitonin levels in patients with acute or chronic liver disease. Eur J Gastroenterol Hepatol 2006;18:525-530. 222. Elefsiniotis IS, Petrocheilou A, Scarmeas N, Ketikoglou I, Pantazis KD, Toutouza M, Tsianos EV. Serum procalcitonin levels in chronic hepatitis C patients under pegylated interferon-alpha plus ribavirin treatment. J Clin Virol 2006;37:329-331. 223. Connert S, Stremmel W, Elsing C. Procalcitonin is a valid marker of infection in decompensated cirrhosis. Zeitschrift Gastroent 2003;41:165-170. 224. Jensen JU, Lundgren JD. Procalcitonin in liver transplant patients--yet another stone turned. Crit Care 2008;12:108. 225. Kuse ER, Langefeld I, Jaeger K, Kulpmann WR. Procalcitonin-a new diagnostic tool in complications following liver transplantation. Intensive Care Med 2000;26 Suppl 2:S187-192. 226. Kuse ER, Langefeld I, Jaeger K, Kulpmann WR. Procalcitonin in fever of unknown origin after liver transplantation: a variable to differentiate acute rejection from infection. Crit Care Med 2000;28:555-559. 227. Timm S, Reith HB, Gassel HJ. Procalcitonin (PCT)- monitoring after liver transplantation. Transplant Medizin 2002;14:110-113. 228. Pross M, Manger TH, Weis G. The diagnostic values of procalcitonin and IL-6 in combination with the cellular immune status for the therapeutic management after liver transplantation. Transplant Medizin 1998;10:195-201. 229. Kunz D, Pross M, Konig W, Lippert H, Manger T. Diagnostic relevance of procalcitonin, IL-6 and cellular immune status in the early phase after liver transplantation. Transplant Proc 1998;30:2398-2399. 230. Zazula R, Prucha M, Tyll T, Kieslichova E. Induction of procalcitonin in liver transplant patients treated with anti-thymocyte globulin. Crit Care 2007;11:R131. 231. Gerard Y, Hober D, Petitjean S, Assicot M, Bohuon C, Mouton Y, Wattre P. High serum procalcitonin level in a 4-year-old liver transplant recipient with a disseminated candidiasis. Infection 1995;23:310-311. 232. Dornbush HJ, Strenger V, Kerbl R. Procalcitonin-marker of invasive fungal infection? . Support Care Cancer 2005;13:343-346. 233. Kretzschmar M, Kruger A, Schirrmeister W. Procalcitonin following elective partial liver resection--origin from the liver? Acta Anaesthesiol Scand 2001;45:11621167. 234. Nijsten MW, Olinga P, The TH, de Vries EG, Koops HS, Groothuis GM, Limburg PC. Procalcitonin behaves as a fast responding acute phase protein in vivo and in vitro. Crit Care Med 2000;28:458-461.
117
235. Kornberg A, Grube T, Wagner T, Voigt R, Homman M, Schotte U, Schmidt K. Differentiated therapy with prostaglandin E1 (alprostadil) after orthotopic liver transplantation: the usefulness of procalcitonin (PCT) and hepatic artery resistive index (RI) for the evaluation of early graft function and clinical course. Clin Chem Lab Med 2000;38:1177-1180. 236. Meisner M, Muller V, Khakpour Z, Toegel E, Redl H. Induction of procalcitonin and proinflammatory cytokines in an anhepatic baboon endotoxin shock model. Shock 2003;19:187-190. 237. Jungermann K. Functional heterogeneity of periportal and perivenous hepatocytes. Enzyme 1986;35:161-180. 238. Schneider HG, Lam QT. Procalcitonin for the clinical laboratory: a review. Pathology 2007;39:383-390. 239. Reinhart K, Brunkhorst FM. Meta-analysis of procalcitonin for sepsis detection. Lancet Infect Dis 2007;7:500-502; author reply 502-503. 240. Christ-Crain M, Muller B. Procalcitonin in bacterial infections--hype, hope, more or less? Swiss Med Wkly 2005;135:451-460. 241. Muller B, Christ-Crain M, Schuetz P. Meta-analysis of procalcitonin for sepsis detection. Lancet Infect Dis 2007;7:498-499; author reply 502-493. 242. Prieto B, Llorente E, Gonzalez-Pinto I, Alvarez FV. Plasma procalcitonin measured by time-resolved amplified cryptate emission (TRACE) in liver transplant patients. A prognosis marker of early infectious and non-infectious postoperative complications. Clin Chem Lab Med 2008. 243. Becker KL, Snider R, Nylen ES. Procalcitonin assay in systemic inflammation, infection, and sepsis: clinical utility and limitations. Crit Care Med 2008;36:941-952. 244. Muller B, Christ-Crain M, Nylen ES, Snider R, Becker KL. Limits to the use of the procalcitonin level as a diagnostic marker. Clin Infect Dis 2004;39:1867-1868. 245. Ugarte H, Silva E, Mercan D, De Mendonca A, Vincent JL. Procalcitonin used as a marker of infection in the intensive care unit. Crit Care Med 1999;27:498-504. 246. Muller CA, Uhl W, Printzen G, Gloor B, Bischofberger H, Tcholakov O, Buchler MW. Role of procalcitonin and granulocyte colony stimulating factor in the early prediction of infected necrosis in severe acute pancreatitis. Gut 2000;46:233-238. 247. Suprin E, Camus C, Gacouin A, Le Tulzo Y, Lavoue S, Feuillu A, Thomas R. Procalcitonin: a valuable indicator of infection in a medical ICU? Intensive Care Med 2000;26:1232-1238. 248. Cheval C, Timsit JF, Garrouste-Orgeas M, Assicot M, De Jonghe B, Misset B, Bohuon C. Procalcitonin (PCT) is useful in predicting the bacterial origin of an acute circulatory failure in critically ill patients. Intensive Care Med 2000;26 Suppl 2:S153158. 249. Harbarth S, Holeckova K, Froidevaux C, Pittet D, Ricou B, Grau GE, Vadas L. Diagnostic value of procalcitonin, interleukin-6, and interleukin-8 in critically ill patients admitted with suspected sepsis. Am J Respir Crit Care Med 2001;164:396-402. 250. Rau B, Steinbach G, Baumgart K, Gansauge F, Grunert A, Beger HG. The clinical value of procalcitonin in the prediction of infected necrois in acute pancreatitis. Intensive Care Med 2000;26 Suppl 2:S159-164. 251. Ruokonen E, Ilkka L, Niskanen M, Takala J. Procalcitonin and neopterin as indicators of infection in critically ill patients. Acta Anaesthesiol Scand 2002;46:398404.
118
11
SAJÁT KÖZLEMÉNYEK JEGYZÉKE
11.1 A Doktori értekezéshez kapcsolódó közlemények 1.
Fazakas J, Gondos T, Varga M, Sárváry E, Horovitz P, Perner F.: Analysis of
systemic and regional procalcitonin serum levels during liver transplantation. Transpl Int. 2003 Jul; 16 (7):465-470. IF: 1,204 2.
Fazakas J, Mándli T, Ther G, Árkosy M, Pap S, Füle B, Németh E, Tóth Sz,
Járay J.: Evaluation of liver function for hepatic resection. Transplant Proc. 2006 Apr; 38 (3): 798-800. IF: 0,962 3. Fazakas J, Varga M, Horovitz P, Sárváry E, Gondos T.: Procalcitonin mint diagnosztikai marker jelentősége a transzplantációs medicinában. Focus Medicinae 2001, 3 (1) 17-21. 4.
Fazakas J, Dinya E, Horovitz P, Gondos T.: Procalcitonin szérum szintjének
változása májtranszplantáció alatt és után. Aneszteziológia és Intenzív Terápia 2003 33(1) 29-36. 5.
Nemes B, Sárváry E, Sótonyi P, Gerlei Z, Doros A, Gálffy Z, Fehérvari I,
Fazakas J, Járay J, Kóbori L.: Factors in association with sepsis after liver transplantation: the Hungarian experience. Transplant Proc. 2005 Jun; 37 (5): 2227-2228. IF: 0,799 6.
Varga M, Remport A, Hidvégi M, Péter A, Kóbori L, Telkes G, Fazakas J,
Gerlei Zs, Sárváry E, Súlyok B, Járay J. Comparing cytomegalovirus prophylaxis in renal transplantation: single center experience. Transpl Infect Dis. 2005 Jun; 7 (2): 63-67
119
7.
Fehérvari I, Nemes B, Kóbori L, Fazakas J, Mátyus J.: Sikeres kombinált máj-
és vesetranszplantáció Magyarországon Orv Hetil. 2003 Jan 19; 144 (3): 125-128.
120
11.2 A Doktori értekezéstől független közlemények 1.
Fazakas J, Horovitz P, Gondos T.: Volumetriás és hagyományos
hemodinamikai monitorozással szerzett tapasztalatok májtranszplantált betegeknél. Aneszteziológia és Intenzív Terápia 2000 30 (1) Szuppl. 34-41. 2.
Fazakas J, Tóth Sz, Orgoványi M, Császár V, Ther G, Mándli T, Nemes B,
Kóbori L.: Hemodinamikai paraméterek vizsgálata hipoterm májtranszplantált betegeknél. Aneszteziológia és Intenzív Terápia 2006 36 (1) 8-16. 3.
Sárváry E, Nagy P, Benjamin A, Szőke M, Remport A, Jansen J, Nemes B,
Kóbori L, Fehérvari I, Súlyok B, Perner F, Varga M, Fazakas J, Lakatos M, Szabó M, Tóth A, Járay J.: Mutation scanning of the p53 tumor suppressor gene in renal and liver transplant patients in Hungary. Transplant Proc. 2005 Mar; 37 (2): 969-972 IF: 0,799. 4.
Horovitz P, Fazakas J, Gondos T.: Volumetriás hemodinamikai paraméterek
jelentősége veseelégtelen betegek hemodialízis kezelése során. Aneszteziológia és Intenzív Terápia 2000 30 (1) Szuppl: 54-60. 5.
Tagányi K, Fazakas J.: A Dormicum alkalmazása ambuláns műtétek
anesztéziájában Aneszteziológia és Intenzív Terápia 1995 25(1) Szuppl. 2-9. 6.
Gerlei Zs, Gálffy Zs, Varga M, Doros A, Remport Á, Fazakas J, Ther G, Járay
J.: A SE Transzplantációs és Sebészeti Klinikán 2003-ban területen szerzett pneumonia miatt kezelt vesetranszplantált betegek retrospektív vizsgálata. Infektológia és klinikai mikrobiológia 2005 12 (1.) 13-17
121
6.
Kóbori L, Doros A, Németh T, Fazakas J, Nemes B, Slooff MJ, Járay J, de Jong
KP.: The use of autologous rectus facia sheath for replacement of inferior caval vein defect in orthotopic liver transplantation. Transpl Int. 2005 Dec; 18 (12): 1376-1377. IF: 1,797
122
12
KÖSZÖNETNYÍLVÁNÍTÁS Köszönetemet fejezem ki témavezetőmnek, dr. Kopper László professzor Úrnak,
amiért a Doktori Iskolában hallgatójának elfogadott, kutatói munkámat nyomon követte és azt hasznos tanácsaival, véleményével segítette. Támogatása nélkül e munka nem valósulhatott volna meg. Köszönetemet fejezem ki dr. Perner Ferenc, dr. Alföldy Ferenc és dr. Járay Jenő professzor Uraknak, akik a Semmelweis Egyetem Transzplantációs és Sebészeti Klinikájának igazgatóiként engedélyezték és támogatták a procalcitoninnal végzett kutatói munkámat. Köszönetemet fejezem ki és hálával tartozom a Transzplantációs és Sebészeti Klinika, Aneszteziológiai és Intenzív Terápiás Osztály minden munkatársának, amiért közösségükbe befogadtak, munkámban önzetlenül, legjobb tudásuk szerint, barátsággal segítettek. Köszönettel tartozom dr. Dinya Eleknek Tanár Úrnak, aki bevezetett a statisztika rejtelmeibe, az alapvető technikákra, metodikákra. Segítsége nélkül a kutatói munka sikertelenségein és a kudarc élményén nehezen tudtam volna túljutni. Őszinte hálával tartozom dr. Gondos Tibor professzor Úrnak és dr. Hernold Lászlónak, aki májtranszplantációs tapasztalatát önzetlenül átadta, bátorításuk ösztönzött a májtranszplantáció anesztéziájának és intenzív osztályos kezelésének az elsajátitásában. Köszönettel tartozom dr. Varga Marinának és dr. Sárváry Enikőnek a gyulladásos markerek (prokalcitonin, TNF-alfa, IL-6, CRP) vizsgálatok végzésében nyújtott segítségéért. Hálámat szeretném Szüleimnek is kifejezni, amiért felneveltek és megadták a lehetőséget, hogy tanuljak és orvos lehessek. Őszinte köszönettel és hálával tartozom családomnak szeretetükért, Feleségemnek, aki felvállalta helyettem mindazon terheket, amelyek nem reá róttak azért, hogy ezt a munkát elvégezhessem, biztatott és támogatott, és elviselte a munka nehézségei szülte nyűgös és nehéz pillanatokat. Köszönöm Gyermekeimnek, hogy megbocsátják a nem velük töltött, be nem pótolható időt, az apai jelenlét hiányát.
123
