Gyulladásos markerek szintjének vizsgálata tumor miatti nyelőcsőműtétek után Szakmány Tamás o.h., Molnár Zsolt dr., Kőszegi Tamás dr. 1 és Tekeres Miklós dr. Pécsi Orvostudományi Egyetem, Anaesthesiológiai és Intenzív Terápiás Intézet (igazgató: Tekeres Miklós dr.) 1
Pécsi Orvostudományi Egyetem, Klinikai Kémiai Intézet
(igazgató: Kellermayer Miklós dr.) Pécs
1
A nyelőcsőtumorok eltávolításának súlyos posztoperatív szövődménye lehet a szepszis és az ehhez társuló morbiditás és mortalitás. Tanulmányunk célja három gyulladásos marker, a vizelet mikroalbumin, a szérum procalcitonin és a C-reaktív protein szint változásának vizsgálata a korai posztoperatív szakban. Nyelőcsőeltávolításon átesett 21 betegnél vizsgáltuk a procalcitonin és a C-reaktív protein szintet az intenzív osztályra érkezéskor (t0) majd naponta (t24,t48,t72). A mikroalbuminuriát, melyet a vizelet albumin:creatinin koncentrációjának arányával (mg/mmol) fejeztünk ki, a műtét előtt (tpre), majd a műtét utáni első 72 órában öt alkalommal: t0,t6,t24,t48,t72 határoztuk meg. A statisztikai analízisre a Wilcoxon tesztet használtuk. Betegeink klinikai állapota melyet a „Multiple Organ Dysfunction Scoring” pontrendszer segítségével vizsgáltunk, változatlan maradt az észlelés alatt. A mikroalbuminuria a műtét előtt normális volt (<10 mg/mmol), a műtét utáni 0. órában (t0) jelentősen megemelkedett, majd a 6. órától (t6-24) a normális szintre tért vissza. A procalcitonin szint a műtét után (t0) alig haladta meg a normális (<0,5 ng/ml) szintet, majd az operációt követő 24. órában (t24) szignifikáns (medián: 2,7 ng/ml, p<0,05) emelkedés jelentkezett, amely a továbbiakban ezen az emelkedett szinten maradt (t48-72). Ugyanakkor a C-reaktív protein szintje a műtétet követően a normálérték (<10 mg/l) felső határán mozgott, majd jelentős (10-20-szoros) emelkedés mutatkozott a második posztoperatív napig (t48). A harmadik napon kisebb csökkenés jelentkezett, de a szint még így is súlyosan kóros értéken maradt. Eredményeink szerint a műtéttel járó trauma mindhárom marker szignifikáns emelkedését okozza, míg ezen biokémiai változásokat nem kísérték a szepszis, vagy a többszervi elégtelenség klinikai jelei. Kulcsszavak: szepszis, szisztémás gyulladásos válasz, C-reaktív protein, procalcitonin, mikroalbuminuria
2
Inflammatory markers in the early postoperative period following oesophagectomies Oesophagectomies carry the risk of postoperative sepsis and mortality. The aim of this study was to evaluate the course of microalbuminuria, serum procalcitonin and C-reactive protein levels following oesophagectomies. Twenty one patients undergoing elective oesophagectomy were studied. Serum procalcitonin and C-reactive protein levels were determined on arrival on the intensive care unit (t0) and then daily (t24,t48,t72). Microalbuminuria (expressed as urine albumin:creatinine ratio, mg/mmol) was measured before (tpre), and after surgery (t0,t6,t24,t48,t72). For statistical analysis Wilcoxon test was used. The clinical course of the patients studied was uneventful during the first 72 hours as monitored by daily Multiple Organ Dysfunction Scores. Preoperative microalbuminuria levels were normal (<10 mg/mmol). At t0 levels increased significantly but then (t6-24) levels returned to normal. Serum procalcitonin (normal:<0,5ng/ml) at t0 was slightly elevated and by t24 it increased significantly (median: 2,7 ng/ml, p<0,05) and remained so for the rest of the study: t48-72. C-reactive protein was normal at t0 (< 10 mg/l) and by t24 it increased dramatically (up to 10-20 times to the normal value) until t48. At t72 it decreased, but still remained in the abnormal range. This study found, that the surgical insult resulted a significant increase in microalbuminuria, serum procalcitonin and C-reactive protein levels. However, the changes were not accompanied by the clinical signs of sepsis or multiple organ dysfunction in the early postoperative period following oesophagectomies. Key words: sepsis, systemic inflammatory response, procalcitonin, C-reactive protein, microalbuminuria
3
Rövidítések: Procalcitonin - PCT, Mikroalbuminuria - M:CR, C-reaktív protein - CRP, Multiple Organ Dysfunction Score - MODS
4
A nyelőcsőtumorok műtéti eltávolítása nagy kiterjedésű, hosszú ideig tartó műtétet igényel. Ezen műtétek magas mortalitása és morbiditása közismert.25 A szövődmények, melyek főként a szepszis és a szisztémás gyulladásos válasz képében manifesztálódnak, leggyakrabban a 3-5 posztoperatív napon jelentkeznek. Dacára az új antibiotikumok megjelenésének és az intenzív terápia fejlődésének, a szepszissel járó mintegy 20-30 %-os mortalitás mit sem változott az elmúlt évtizedekben. 1, 22 Világszerte aktívan kutatják, hogy a gyulladásos választ milyen, a leukocytákból, macrophagokból, endothel és neuroendokrin sejtekből kiszabaduló mediátorok, markerek jelzik, s ezek milyen prediktív értékkel bírnak a betegség morbiditását illetve mortalitását illetően. Irodalmi és saját adataink alapján egyre inkább úgy tűnik, hogy a gyulladás klasszikusnak számító markerei nem mutatják az intenzív terapeuta számára kellő biztonsággal a folyamat előrehaladtát, változásaik nem korrelálnak megfelelően a klinikai progresszióval. Előző vizsgálatainkban azt találtuk, hogy a vesék kóros, de tesztcsíkkal kvantitatíven ki nem mutatható albuminürítése, melyet mikroalbuminuriának hívunk, intenzív osztályos betegek esetén, érzékeny és specifikus mutatója a korai posztoperatív szakban a klinikai állapot progressziójának, valamint a kimenetelnek.8, 12 A bakteriális szepszis napjainkban használt legérzékenyebb markerének a procalcitonint (PCT) tartják. 3 Szintje érzékenyen korrelál a szepszis stádiumaival, de újabb vizsgálatok súlyos balesetek, mûtétek után is emelkedésről számoltak be. 2, 21 Tanulmányunk célja e két újnak számító marker, valamint a C-reaktív protein (CRP) kinetikájának vizsgálata volt, az oesophagus műtétek utáni első három posztoperatív napon.
Betegek és módszerek:
5
Tekintettel a tanulmány leíró voltára, a betegek beleegyező nyilatkozatától a régió etikai bizottsága eltekintett. A tanulmányba minden olyan oesophagus tumor miatti nyelőcsőeltávolításon átesett beteget bevontunk, akinél krónikus szervi elégtelenség nem állott fenn, az APACHE II irányelvei alapján. 11 A mikroalbuminuriát a vizelet albumin és creatinin koncentrációk arányával fejeztük ki, M:Cr (mg/mmol). Ennek meghatározásához 10 ml vizeletet vettünk a műtét előtt (tpre), a műtét után közvetlenül (t0), majd a műtétet követő 6., 24., 48., 72. órában (t6-72 ). A mintákat +4 °C-on tároltuk, s a vizelet albumin szintet immunoturbidimetriával Turbox® (Orion Diagnostica, Finnland) határoztuk meg. A vizelet creatinin szint meghatározása fotometriás úton történt. A PCT szintet (normál < 0,5 ng/ml) közvetlenül a műtét után (t0), majd naponta mértük (t13),
a kereskedelmi forgalomban kapható LUMI® test PCT kit segítségével (BRHAMS
Diagnostica GmbH, Berlin, Germany) immunochemiluminescenciával. Hasonlóan a műtét után, majd naponta határoztuk meg a C-reaktív protein (CRP) szinteket is immunoturbidimetriás módszerrel. A szérummintákat a mérésekig –20 °C-on tároltuk.14 A központi idegrendszert, keringést, légzést, vese, máj, illetve vérképzés működését jellemző fiziológiás paraméterekből, egy pontozásos rendszer, a Multiple Organ Dysfunction Scoring system alapján meghatároztuk a szervdiszfunkció mértékét. 13 A fentieken kívül betegeinket az intenzív ellátás és megfigyelés standardjainak megfelelően ellenőriztük. Statisztika: Adatainkat a mediánok és az interquartilis értékek feltüntetésével ábrázoltuk. Az egyes észlelési pontok közötti statisztikai szignifikanciát a Wilcoxon teszttel
6
ellenőriztük. Statisztikai szignifikancia szintnek p < 0,05-t fogadtuk el.
Eredmények:
1998 szeptembere és 1999 februárja között 21 beteget vizsgáltunk. A demográfiai adatokat táblázatban foglaltuk össze (1. táblázat). A preoperatív M:Cr a normális (< 10 mg/mmol) tartományban volt. A műtét után közvetlenül szignifikáns emelkedés mutatkozott, azonban e kóros értékről az M:Cr szint már a posztoperatív 6. órára a normálisra csökkent, s ezután értéke nem változott (1. ábra). A műtét utáni PCT szint a normális 0,5 ng/ml-t alig haladta meg, majd szignifikáns emelkedés mutatkozott a 24. órában s ezen emelkedett érték az észlelés további pontjain már nem változott (2. ábra). A CRP szintje műtét után a normális tartomány (<10 mg/l) felső határán mozgott, majd szignifikáns emelkedést tapasztaltunk a második napig, ezután a CRP szint szignifikánsan csökkent, de így is a súlyosan kóros tartományban maradt (3. ábra). Az észlelés ideje alatt a többszervi elégtelenséget jelző MODS értéke betegeink többségében nem érte el a minimális szervdiszfunkcióra jellemző 4-nél nagyobb pontszámot (1. táblázat). Megbeszélés: Az intenzív terápia egyik legnagyobb kihívásának a szepszis és a szisztémás gyulladásos válasz talaján kialakuló többszervi diszfunkció tekinthető. A jelentősen különböző etiológiájú kórképekben azonban nem mindig könnyű megtalálni a kiváltó okokat. Vizsgálatainkat ezért egy jól definiált, közismerten magas rizikójú betegcsoportra fókuszáltuk, ahol pontosan tudható, hogy a műtéti beavatkozás önmagában is a gyulladásos
7
válasz előidézője lehet. Több szerző számolt be kóros albuminuriáról akut kórképekben, mint szepszis, ARDS, pancreatitis, peritonitis, polytrauma. 10, 12, 18, 24 Ezen kórképekben gyors és reverzibilis renalis vascularis permeabilitás növekedés észlelhető, mely valószínűleg összefüggésben áll a gyulladásos válasszal, ám ennek pathomechanizmusa ma még részleteiben nem ismert. A folyamat során gyulladásos mediátorok tömege szabadul fel ( Thromboxán A2, TNF, Leukotrién B4, IL-1-8 stb.) és az általuk aktivált neutrophil granulocyták a gyulladás helyén akkumulálódva direkt mechanizmusokkal és szolúbilis faktorokkal lokálisan és szisztémásan is károsítják a vascularis endothelt. Mindezek eredményeképpen az érfal permeabilitása megnő a nagyobb molekulákra, így az albuminra nézve is. Saját eredményeink alapján úgy tűnik, hogy a vese szenzitív indikátora az érfalkárosodás mértékének, mert a M:Cr kialakulása túl gyors ahhoz, hogy akut vesekárosodás eredményének tartsuk. 12 Érdekes észlelésünk, hogy a kóros posztoperatív mikroalbuminuria órákon belül normalizálódott, s ez valószínűleg összhangban áll az első 3 napon tapasztalt tünetmentes, a gyulladásos reakció lecsengését mutató klinikai képpel. A gyulladásos markerek közül, az elmúlt években végzett kutatások szerint, a PCT érzékeny és specifikus mutatója a bakteriális szepszisnek, s súlyos szepszisben az érték a 10 ng/ml értéket is jóval meghaladhatja. 3, 9, 17, 20, 26 PCT szint emelkedésének mechanizmusa még tisztázásra vár, miként az is, vajon milyen szerepet tölt be pontosan a gyulladás kialakulásában. 5, 19 Az eddigi vizsgálatokban a legnagyobb emelkedést endotoxinok okozták. 6 Irodalmi adatok a tüdő neuroendokrin sejtjeinek tulajdonítják a PCT nagyarányú kibocsátását. Feltételezések szerint vagy a túlprodukció, vagy a degradáló enzimek hiánya, vagy defektusa okozza a vérben mérhető emelkedést. 26 A vizsgálatok alapján úgy tűnik, hogy a súlyos bakteriális infekciót a PCT jelzi a legmegbízhatóbb
8
módon, nem csak az intenzív terápiában, hanem például az infekciós necrotizáló pancreatitis, a neonatalis fertőzések, sőt az autoimmun megbetegedésekben szenvedők között is. 7, 23, 24 A baleseti traumával járó inzultus ugyancsak okozhatja a PCT szint emelkedését, de mértéke jóval a szepszisben észlelt érték alatt marad. 16 Betegeinknél ugyancsak emelkedett PCT szintet találtunk a műtétet követően, ami nem érte el a szepszisben észlelt PCT szintet. Ezen észlelésünk jól korrelál az irodalmi adatokkal melyek szintén patológiás PCT szintemelkedésről számoltak be nagy kiterjedésű hasi-mellkasi műtétek esetében. 15, 21 Ez az emelkedés azonban lehet, hogy a műtéti beavatkozásra a szervezet által adott normális válasz része. A CRP-t klasszikus akut fázis proteinként tartja számon az irodalom. Éppen ezért szintjének emelkedése csak a gyulladás jelenlétét jelzi, annak jellegéről nem ad kellő tájékoztatást. 4, 24 A betegeinknél tapasztalt jelentős emelkedést valószínűleg a kiterjesztett, nagy szöveti károsodással járó műtéti beavatkozás idézte elő. Hasonló kinetikájú és mértékű CRP szintemelkedést észleltek azonban szepszisben, autoimmun megbetegedésekben illetve tumoros betegeknél is.16, 23, 24 Betegeinknél súlyosan kóros CRP szinteket találtunk, míg a hasonló kinetikát mutató PCT szintje csak enyhén volt emelkedett. Feltételezéseink szerint ezen enyhén emelkedett PCT szint specifikusabban jelzi betegeink állapotát, azonban ennek eldöntésére, további vizsgálatokra van szükség. A négy nem-túlélő halálát az intenzív osztályon ARDS (ápolási idő: 16 nap), bronchopneumoniából (16 nap) illetve varratelégtelenségből (20 nap) eredő szepszis, valamint az általános sebészeti osztályon bronchopneumonia (20 nap) okozta. Összefoglalván tanulmányunk eddigi eredményeit, megállapíthatjuk, hogy a nyelőcső eltávolításával járó műtéti trauma az általunk vizsgált markerek szintjének szignifikáns emelkedését okozta a korai posztoperatív szakban. Ezen időszak alatt betegeink klinikai
9
állapota nem változott érdemben, a MODS alapján, még a négy elhunyt beteg esetében sem. A kis betegszám miatt statisztikailag értelmetlen lett volna a túlélő - nem túlélő csoportok összehasonlítása. A betegszám növelésére van szükség, hogy megvizsgálhassuk a két új marker korrelációját a morbiditási mutatókkal, valamint, hogy megvizsgálhassuk prediktív értékeiket a mortalitást illetően.
10
1. 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 –2. Al-Nawas B, Krammer I, Shah PM.: Procalcitonin in diagnosis of severe infections. Eur J Med Res., 1996, 1, 331-3 – 3. Assicot M, Gendrel D, Carsin H et al.: High serum procalcitonin concentrations in patients with sepsis and infection. Lancet, 1993, 341, 515-518 – 4. Benoist JF, Mimoz O, Assicot M et al.: Serum procalcitonin, but not C-reactive protein, identifies sepsis in trauma patients. Clin Chem., 1998, 44, 1778-9 – 5. Braithwaite SS: Procalcitonin--marker, or mediator? Crit Care Med., 1998, 26, 977-8 – 6. Dandona P, Nix D, Wilson MF et al.: Procalcitonin increase after endotoxin injection in normal subjects. J Clin Endocrinol Metab., 1994, 79,1605-8 – 7. Eberhard OK, Haubitz M, Brunkhorst FM et al.: Usefulness of procalcitonin for differentiation between activity of systemic autoimmune disease (systemic lupus erythematosus/systemic antineutrophil cytoplasmic antibody-associated vasculitis) and invasive bacterial infection. Arthritis Rheum., 1997, 40,1250-6 – 8. Evans G, Greaves I.: Microalbuminuria as predictor of outcome. Shows promise but large prospective trials are needed. BMJ., 1999, 318, 207-8 – 9. Gerard Y, Hober D, Assicot M et al.: Procalcitonin as a marker of bacterial sepsis in patients infected with HIV-1. J Infect., 1997, 35, 41-6 – 10. Gosling P.: Microalbuminuria: marker of systemic disease. Br J Hosp Med., 1995, 285-290 – 11. Knaus WA., Draper EA., Wagner DP. et al.: APACHE II: a severity of disease classification system. Crit Care Med., 1985, 13, 818-29 – 12. MacKinnon K, Molnar Zs, Watson I et al.: The use of microalbuminuria as an indicator for the development of sepsis and multiple organ failure. Br J Anaesth., 1997, 79, 678 – 13. Marshall JC, Cook DJ., Christou NV., et al.: Multiple organ dysfunction score: a reliable descriptor of a complex clinical outcome. Crit Care Med.,
11
1995, 23, 1638-52 – 14. Meisner M, Tschaikowsky K, Schnabel S et al.: 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 – 15. Meisner M, Tschaikowsky K, Hutzler A et al.: Postoperative plasma concentrations of procalcitonin after different types of surgery. Intensive Care Med., 1998, 24, 680-4 – 16. Mimoz O, Benoist JF, Edouard AR et al.: Procalcitonin and C-reactive protein during the early posttraumatic systemic inflammatory response syndrome. Intensive Care Med., 1998, 24, 185-8 – 17. Monneret G, Labaune JM, Isaac Cet al.: Procalcitonin and C-reactive protein levels in neonatal infections. Acta Paediatr., 1997, 86, 209-12 – 18. Monneret G, Doche C, Durand Dvett al.: Procalcitonin as a specific marker of bacterial infection in adults. Clin Chem Lab Med., 1998, 36, 67-8 – 19. Nylen ES, Whang KT, Snider RH Jr, et al.: Mortality is increased by procalcitonin and decreased by an antiserum reactive to procalcitonin in experimental sepsis. Crit Care Med., 1998, 26, 1001-6 – 20. Oberhoffer M, Karzai W, Meier-Hellmann Aett al.: Procalcitonin. A new diagnostic parameter for severe infections and sepsis. Anaesthesist., 1998, 47, 581-7 – 21. Oczenski W, Fitzgerald RD, Schwarz S.: Procalcitonin: a new parameter for the diagnosis of bacterial infection in the peri-operative period. Eur J Anaesthesiol., 1998, 15, 202-9 22. Pittet D, Rangel Fausto S, Li N et al.: Systemic inflammatory response syndrome, sepsis, severe sepsis and septic shock: incidence, morbidities and outcomes in surgical ICU patients. Int Care Med., 1995, 21, 302-309 – 23. Rau B, Steinbach G, Gansauge Fet al.: The potential role of procalcitonin and interleukin 8 in the prediction of infected necrosis in acute pancreatitis. Gut, 1997, 41, 832-40 – 24. Schwenger V, Sis J, Breitbart A et al.: CRP levels in autoimmune disease can be specified by measurement of procalcitonin. Infection, 1998, 26, 274-6 – 25. Svanes K., Stangeland L, Viste A et al.: Morbidity, ability
12
to swallow, and survival, after oesophagectomy for cancer of the oesophagus and cardia. Eur J Surg., 1995, 161, 669-75 – 26. Whang KT, Steinwald PM, White J et al. : Serum calcitonin precursors in sepsis and systemic inflammation. J Clin Endocrinol Metab., 1998, 83, 3296-301
Levelezési cím: dr Molnár Zsolt Pécsi Orvostudományi Egyetem, Anaesthesiológiai és Intenzív Therápiás Intézet 7643 Pécs Ifjúság u. 13
13
1. táblázat: Demográfiai adatok • • • • • • • • • •
Nem (Férfi/Nő) T/NT Kor (év) Műtéti idő (perc) APACHE II ITO (nap) MODS-0 MODS-1 MODS-2 MODS-3
-
18/3 17/4 59 (51-65) 315 (270-420) 3 (2-6) 6 (3-7) 2 (1-3) 2 (2-3) 2 (1-3) 3 (1-4)
Az adatokat mint medián (interquartilis tartomány) tüntettük fel. T/NT: Túlélő/Nem-túlélő; ITO: ápolási idő az ITO-n; MODS-0: Közvetlenül a műtét után; MODS 1-3: posztoperatív 1.-3. Nap
14
A M:Cr változásai
M:Cr mértéke (mg/mmol)
35
*
30 25 20,4
20
*
15 10 5
25% 7,5
5,5
4,25
3,75
75% 3,7
medián
0 t- pre
t -0
t- 6 t -24 t -48 A M:Cr m érés ideje
t -72
Wilcoxon teszt
1. ábra: M:Cr: mikroalbuminuria; *: p<0,05 Az adatokat a medián illetve az interquartilis értékek (25%-75%) feltüntetésével ábrázoltuk
15
A PCT szint változásai
PCT szint (ng/ml)
5
*
4 2,7
3
2,4
2,39
2
25%
1
0,66
75%
0 t -1
t -2
t -3
t -4
medián
A PCT mérés ideje Wilcoxon teszt
2. ábra: PCT: procalcitonin; *: p<0,05 Az adatokat a medián illetve az interquartilis értékek (25%-75%) feltüntetésével ábrázoltuk
16
A CRP szint változásai
CRP szint (mg/l)
250
*
200
155
150
*
100
* 120
96
25%
50 0
75%
7,5 t -1
t -2 t -3 A CRP mérés ideje
t -4
medián
Wilcoxon teszt
3. ábra: CRP: C-reaktív protein; *: p<0,05 Az adatokat a medián illetve az interquartilis értékek (25%-75%) feltüntetésével ábrázoltuk
17
18
