To było wtedy, gdy zaczęłam pracę z analizatorami Sysmex serii XN. Wcześniej pracowałam z zaawansowanymi parametrami RBC oraz RET-He, ale gdy przeniosłam się do nowego laboratorium, zaczęłam zaznajamiać się ze skatergramami WBC – system bardzo różnił się od moich doświadczeń z poprzednimi analizatorami.
Parametry aktywacji WBC były dla mnie nowością, dlatego zaczęłam studiować techniczne podstawy oraz próbowałam weryfikować ich potencjalną wartość w oparciu o nasze codzienne obciążenie pracą. Skupiłam się na sepsie, ponieważ cechuje ją wysoka śmiertelność – nagły stan zagrożenia życia, obejmujący deregulację ogólnoustrojowej odpowiedzi immunologicznej na infekcję. Spodziewałam się, że będzie miał wyraźny wpływ na parametry aktywacji WBC.
Szybka i odpowiednia terapia jest podstawą, jeżeli chodzi o posocznicę. Jednakże, odróżnienie sepsy od stanów zapalnych bez infekcji może być utrudnione, dlatego biomarkery mają pomóc lekarzom w podjęciu decyzji. Prokalcytonina (PCT) jest aktualnie najczęściej rekomendowanym markerem do tego zadania. Jednak, kiedy retrospektywnie przeanalizowaliśmy dokumentację medyczną naszych septycznych pacjentów, odkryliśmy, że 45% z nich miało niskie wartości PCT przy przyjęciu. Dlatego chcieliśmy ocenić potencjalny wkład parametrów aktywacji leukocytów w poprawę wykrywania pacjentów objętych ryzykiem rozwoju sepsy.

Co skłoniło Panią do przekonania, że zaawansowane parametry pochodzące z rutynowych analizatorów hematologicznych mogą znacząco przyczynić się do leczenia sepsy, jednego z kluczowych problemów współczesnej medycyny?

Pojęcie „złota godzina” jest często używane na oddziałach ratunkowych. Zgodnie z nim, osoba poszkodowana lub chora, musi otrzymać ostateczne leczenie w ciągu pierwszych 60 minut od wystąpienia objawów. Wczesna diagnoza oraz błyskawiczna interwencja mają kluczowe znaczenie dla poprawy wyników. Jednak prawidłowa diagnoza oparta o badanie kliniczne, markery biochemiczne oraz mikrobiologiczne jak posiew krwi, jest zarówno kosztowna jak i czasochłonna. Szybkie, wstępne rozpoznanie byłoby korzystne, ponieważ umożliwia wskazanie odpowiednich testów diagnostycznych unikając kolejnych niepotrzebnych badań i pomagając szybciej rozpocząć leczenie.
Badanie morfologii jest jednym z najczęściej zlecanych przez lekarzy badań laboratoryjnych. Jest niedrogie, szybkie w wykonaniu oraz dostępne 24 godziny, przez 7 dni w tygodniu, a jego wyniki lekarz otrzymuje zazwyczaj w ciągu godziny. W ciągu kilku ostatnich dekad, analizatory hematologiczne przeszły gwałtowny rozwój, spowodowany postępem technologicznym. Staje się to widoczne nie tylko w automatyzacji i większej wydajności, ale również we wzroście liczby parametrów diagnostycznych.
Parametry aktywacji WBC dostarczają ilościowych informacji związanych z cechami morfologicznymi oraz czynnościowymi krwinek białych (monocytów, neutrofili i limfocytów). Ich cechy morfologiczne można precyzyjnie ocenić, a szczegółowe analiza zmian w ich morfologii w odpowiedzi na bodźce (np. infekcje), może dostarczyć informacji o stanie czynnościowym i aktywacji.
Kliniczne zastosowanie parametrów aktywacji WBC ma kilka zalet. Parametry są generowane bez dodatkowych kosztów, podczas rutynowej morfologii krwi. Dane liczbowe dla tych parametrów są bardziej obiektywne i dokładne niż te uzyskane metodą manualnego różnicowania. Ponieważ morfologia krwi jest rutynowo zlecana przez lekarzy w ramach postępowania z pacjentami z sepsą, parametry aktywacji WBC mogą być używane jako marker uzupełniający o niższym koszcie niż inne testy laboratoryjne.

Chcieliśmy ocenić potencjalne wykorzystanie parametrów aktywacji leukocytów w poprawę wykrywalności pacjentów zagrożonych rozwojem sepsy.

Dr Eloisa Urrechaga

Jakie były Pani dotychczasowe wyniki badań w tym obszarze oraz czy widzi Pani jakieś obiecujące markery lub wyniki uzyskane na ich podstawie, które mogłyby pomóc różnicować pacjentów septycznych od nieseptycznych?

Niektóre parametry aktywacji WBC są nadal parametrami badawczymi i nie mogą być raportowane lekarzom. Jednak z drugiej strony, systemy punktacji są rutynowo używane przez lekarzy, aby wspomóc diagnozę i podjęcie decyzji. Naszym celem było opracowanie modeli predykcyjnych i klinicznych reguł prognozowania w oparciu o parametry aktywacji WBC, dlatego w tym celu opracowaliśmy punktację ryzyka dla sepsy (NEMO, neutrofile i monocyty).
Punktacja NEMO obejmuje parametry aktywacji WBC dla neutrofili i monocytów, charakteryzujące wczesną wrodzoną odpowiedź immunologiczną. Aktywacja tej pierwszej linii obrony ma miejsce w ciągu kilku minut od pojawienia się bodźca. W związku z tym stanowią idealny marker wykrycia choroby oraz zmian morfologicznych i czynnościowych leukocytów w czasie rzeczywistym. Najistotniejsze parametry (NEUT-RI i MONO-X) zostały włączone do punktacji NEMO w celu oceny ryzyka wystąpienia sepsy [1]. Zgodnie z indywidualną wartością punktową, w skali NEMO, pacjenci dzielą się na trzy grupy w oparciu o prawdopodobieństwo wystąpienia sepsy: 0-3 (niskie prawdopodobieństwo), 4-6 (średnie prawdopodobieństwo) oraz ≥ 7 (wysokie prawdopodobieństwo). Stwierdzono, że 94,1% pacjentów zostało prawidłowo sklasyfikowanych pod względem ryzyka zachorowania na sepsę. Ponieważ punktacja NEMO rozróżnia także pacjentów z niskim ryzykiem zachorowania na posocznicę (0‑3), jej zastosowanie może prowadzić do oszczędności w aspekcie niepotrzebnych antybiogramów i terapii.

Jaką widzi Pani ogólną rolę laboratorium w terapii i diagnostyce sepsy?

Starając się promować wartość medycyny laboratoryjnej, wykorzystujemy zależność, że dane z medycyny laboratoryjnej wpływają na większość decyzji klinicznych w stanach krytycznych.
Ponieważ w przypadku sepsy szybkie wdrożenie leczenia zmniejsza śmiertelność, dlatego pytanie brzmi: w jaki sposób medycyna laboratoryjna może efektywnie przyczynić się do osiągnięcia tego założenia. Na podstawie naszych danych, klinicyści mogą uzyskać większą pewność w decyzji i w konsekwencji działać szybciej. Biomarkery mogą być stosowane do prognozowania i monitorowania terapii. Testami zatwierdzonymi przez FDA są prokalcytonina (różnicowanie sepsy od SIRS) i stężenie mleczanu (marker dysfunkcji narządowej mający wartość prognostyczną). Zaproponowane inne biomarkery do diagnostyki sepsy lub prognozowania śmiertelności jak białko C-reaktywne (CRP) czy interleukina 6 (IL‑6), obecnie nie wykazują wystarczającej czułości i swoistości, aby mogły być uznane za samodzielne testy. Parametry hematologiczne mogą ostrzegać lekarzy o wystąpieniu infekcji. Rutynowe parametry laboratoryjne obejmują WBC, bezwzględną liczbę neutrofili i niedojrzałe granulocyty.
Kolejnym ważnym wkładem, jaki medycyna laboratoryjna może zapewnić w diagnostyce sepsy, jest ocena stopnia zaawansowania klinicznego, prognozowania i monitorowania leczenia. Pomimo znacznych wysiłków poczynionych w ostatniej dekadzie w celu identyfikacji wiarygodnych markerów, umożliwiających szybką i dokładną diagnostykę sepsy, identyfikacja i prognozowanie posocznicy nadal stanowią wyzwanie. Proponowane parametry biochemiczne charakteryzują się pewnymi ograniczeniami, w tym niewystarczającą wydajnością diagnostyczną, wysoką ceną oraz wydłużonym czasem realizacji, co czyni je nieodpowiednimi do wykorzystania w przypadkach nagłych. Dlatego użycie innowacyjnych, łatwo dostępnych i niedrogich parametrów stanowi atrakcyjną perspektywę poprawy wyników klinicznych u pacjentów septycznych. Ostatecznym celem jest poprawa opieki nad pacjentem poprzez wczesne wykrycie, poparte błyskawicznym potwierdzeniem laboratoryjnym i niezwłocznym leczeniem.

Czy Pani wdrożyła już nowe procedury w swoim szpitalu lub badała Pani parametry funkcjonalności WBC podczas pandemii COVID-19?

Przed wybuchem pandemii w 2020 roku, we współpracy z Oddziałem Pulmonologii, rozpoczęliśmy wieloośrodkowy projekt badawczy dotyczący wartości parametrów aktywacji WBC w ocenie etiologii pozaszpitalnego zapalenia płuc. Po wybuchu pandemii, większość naszych pacjentów cierpiała na COVID-19. Uczestniczyliśmy w hiszpańskim badaniu BIOCOVID, w którym brało udział 35 laboratoriów. Patologia ciężkiego przebiegu COVID-19 jest wynikiem deregulacji odpowiedzi immunologicznej z tłumieniem mechanizmu adaptacyjnego. Ponieważ burza cytokinowa odpowiada za rozwój i zaostrzenie objawów, taki brak równowagi w odpowiedzi immunologicznej może być jedną z cech choroby, wykrywalną przez laboratorium.
Chociaż wiadome jest, że zmiany parametrów hematologicznych mogą być wykrywane nawet na wczesnym etapie infekcji, weryfikacja różnicowania WBC u takich pacjentów była zaskoczeniem, ponieważ wydaje się, że mimo wirusowej etiologii, powtarzalny jest model neutrofilii i limfopenii. Charakterystyczną cechą była również obecność reaktywnych limfocytów (RE-LYMP), co kontrastuje z tym co obserwujemy w innych infekcjach. Moim zdaniem charakterystyczny rozkład leukocytów na skatergramie WDF sugeruje COVID-19 co pozwala na odróżnienie tej jednostki chorobowej od infekcji bakteryjnych lub zakażeń wirusowych o innej etiologii.
Postawiliśmy hipotezę, że pacjentów z infekcją lub gorączką można podzielić na osobne grupy w oparciu o etiologię zakażenia, poprzez ocenę danych zbiorczych morfologii krwi oraz aktywacji leukocytów. Model matematyczny podzielił badaną grupę na dwa klastry i był w stanie rozpoznać 144 ze 153 pacjentów z COVID-19 (94,1%) w grupie walidacyjnej. Bardziej interesujące oraz istotne klinicznie jest, że w ciężkich przypadkach niewiele limfocytów jest reaktywnych (parametr RE-LYMP), jednak odsetek limfocytów aktywowanych (przyp. red. syntetyzujących przeciwciała związanych z parametrem AS-LYMP) jest wyraźnie podwyższony. Analiza cytometryczna wykazała, że we krwi obwodowej subpopulacje limfocytów T CD4+ i CD8+ są znacząco zmniejszone, ale wykazują wyraźną aktywację. Wykorzystując analizator XN, można uzyskać informację na temat ilości reaktywnych limfocytów (RE-LYMP). Parametry RE-LYMP i AS-LYMP wchodzą w skład zaawansowanych parametrów stanu zapalnego i mogą dostarczyć ilościowych informacji dotyczących procesu zapalnego u pacjenta. Przeanalizowaliśmy wyniki różnicowania białych krwinek i zaawansowanych parametrów stanu zapalnego u pacjentów zakażonych wirusem SARS-CoV-2 i z innymi infekcjami o różnej etiologii w momencie przyjęcia na oddział ratunkowy. W tym celu posłużyliśmy się dwustopniowym algorytmem, z dwoma warunkami – NLR > 3,3 (stosunek neutrofili do limfocytów – przyp. red.) i RE-LYMP > 0,6%, co umożliwiło prawidłowo zaklasyfikować 153 ze 160 pacjentów z COVID-19 (95,6%) [2].

Dr Urrechaga, bardzo dziękuję za ten ekscytujący wgląd w temat sepsy i związaną z nim pracą badawczą.

BIBLIOGRAFIA

Reference list

[1] URRECHAGA E et al. (2018): Role of leucocytes cell population data in the early detection of sepsis. J Clin Pathol. 71(3): 259-266.

[2] URRECHAGA E et al. (2021): Leukocyte differential and reactive lymphocyte counts from Sysmex XN analyzer in the evaluation of SARS-CoV-2 infection. Scand J Clin Lab Invest. 81(5): 394-400.

Hematologia szyta na miarę

SERIA XN

Dowiedz się więcej