Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis

AYDOĞDU, MÜGE; hizel, kenan; Karaşahin, E. Füsun; Aybay, Cemalettin; Karaşahin, Ömer

Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis

Ömer Karaşahin, (SBÜ Erzurum Bölge Eğitim ve Araştırma Hastanesi Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Erzurum, Türkiye)

Kenan Hızel, (Gazi Üniversitesi Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı Ankara)

Cemalettin Aybay, (Gazi Üniversitesi İmmünoloji Anabilim Dalı Ankara, Türkiye)

Müge Aydoğdu, (Gazi Üniversitesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı Ankara)

E. Füsun Karaşahin (Erzurum İl Sağlık Müdürlüğü Halk Sağlığı Hizmetleri Başkanlığı Erzurum)

Van Tıp Dergisi

4 0

Yıl: 2021 Cilt: 28 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 380 - 388 Metin Dili: İngilizce İndeks Tarihi: 02-10-2022

Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis

Öz:

Objective: This study aimed to measure neopterin levels in serum and bronchoalveolar lavage fluid to determine the diagnostic and prognostic value of neopterin in sepsis. Materials and Methods: This descriptive, cross-sectional study included intensive care patients over the age of 18 who underwent invasive mechanical ventilation and blood and bronchoalveolar lavage sampling at admission. Forty-five patients were analyzed retrospectively as those with sepsis (n=22) and without sepsis (n=23). Results: Serum and bronchoalveolar lavage neopterin concentrations were statistically significantly higher in patients with sepsis. Neopterin level in serum and bronchoalveolar lavage fluid had good predictive value for the diagnosis of sepsis, with cut-off values of 22.04 nmol/L (Area under curve- AUC 85.8%) and 2.61 nmol/L (AUC 76.1%), respectively. C- reactive protein, on the other hand, had a predictive value of 86.1% for the diagnosis of sepsis, with a cut-off value of 73.25 mg/L. Serum neopterin and C-reactive protein were determined as independent risk factors for sepsis. When these two biomarkers were used together, they showed the best predictive value (AUC 93.3%) for the diagnosis of sepsis. Bronchoalveolar lavage neopterin correlated with clinical pulmonary infection score. Serum neopterin level was significantly higher in sepsis patients who developed septic shock than in those who did not. Conclusion: Serum neopterin had comparable diagnostic value in sepsis to the widely used biomarker, procalcitonin. Combined use with C-reactive protein increases the diagnostic value, specificity, and sensitivity of serum neopterin in sepsis. Serum neopterin can also be used as a prognostic indicator and may be predictive of the rapidly developing processes that lead to shock. Despite the lower value of bronchoalveolar lavage neopterin for the diagnosis of sepsis, its correlation with clinical pulmonary infection score suggests that it may indicate disease severity in ventilator-associated pneumonia.

Anahtar Kelime:

Bronkoalveolar Lavaj Sıvısında ve Serumda Ölçülen Neopterinin Sepsiste Tanısal ve Prognostik Değerinin Saptanması

Öz:

Amaç: Çalışmamızda, sepsis patogenezinde doğrudan yer alan monosit-makrofajların aktivasyonunu yansıtan neopterin, serum ve bronkoalveolar lavaj sıvında ölçülerek sepsisteki tanı ve prognostik değerini tespit etmek amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem: Bu tanımlayıcı-kesitsel çalışma yoğun bakım ünitesinde yatışları sırasında invaziv mekanik ventilasyon uygulanan, serum ve bronkoalveolar lavaj sıvısı alınan 18 yaşından büyük hastalarda gerçekleştirilmiştir. Çalışmaya dahil edilen 45 hastanın verileri, sepsis olanlar (n=22) ve olmayanlar (n=23) olarak iki gruba ayrılarak geriye yönelik olarak incelenmiştir. Bulgular: Serum ve bronkoalveolar lavaj sıvısında neopterin değeri, sepsis olan hastalarda istatistiksel anlamlı olarak daha yüksektir. Serum ve bronkoalveolar lavaj sıvısında neopterin düzeyi, sırasıyla 22,04 nmol/L (Eğri altı alan-EAA %85,8) ve 2,61 nmol/L (EAA %76,1) kesme değerleriyle sepsis tanısı için iyi öngörücü değere sahipti. C reaktif protein ise 73,25 mg/L kesme değeriyle sepsis tanısı için %86,1 öngörü değerine sahipti. Serum neopterin ve C reaktif protein sepsis için bağımsız risk faktörü olarak saptandı. Bu iki biyobelirteç birlikte kullanıldığında sepsis tanısı için en iyi öngörücü değeri (EAA %93,3) gösterdi. Klinik pulmoner enfeksiyon skoru ile de bronkoalveolar lavaj neopterin arasında korelasyon vardır. Sepsis olan hastalarda, septik şok gelişenlerde, gelişmeyenlere göre serum neopterin açısından istatistiksel anlamlı fark saptanmıştır. Sonuç: Sepsis tanısında serum neopterin kullanımının tanı değeri, yaygın olarak kullanılan prokalsitonin kadar etkilidir. C- reaktif protein ile birlikte kullanımı, sepsis tanı değerini, özgüllüğünü ve duyarlılığını artırır. Buna ek olarak, prognostik bir gösterge olarak kullanılabilir ve şoka neden olan, hızla gelişen süreçleri öngören bir parametre olabilir. Bronkoalveolar lavaj neopterinin sepsis tanısındaki daha düşük tanı gücüne rağmen, klinik pulmoner enfeksiyon skoru ile korelasyonu, ventilatör ilişkili pnömoni hastalık şiddetini gösterebileceğini düşündürmektedir.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Rhodes A, Evans LE, Alhazzani W, Levy MM, Antonelli M, Ferrer R, et al. Surviving sepsis campaign: international guidelines for management of sepsis and septic shock: 2016. Intensive Care Med 2017;43(3):304-377.
2. Rhee C, Dantes R, Epstein L, Murphy DJ, Seymour CW, Iwashyna TJ, et al. Incidence and trends of sepsis in US hospitals using clinical vs claims data, 2009-2014. JAMA 2017;318(13):1241- 1249.
3. Prucha M, Bellingan G, Zazula R. Sepsis biomarkers. Clin Chim Acta 2015;440:97- 103.
4. Wacker C, Prkno A, Brunkhorst FM, Schlattmann P. Procalcitonin as a diagnostic marker for sepsis: a systematic review and meta-analysis. Lancet Infect Dis 2013;13(5):426-435.
5. Reinhart K, Meisner M, Brunkhorst FM. Markers for sepsis diagnosis: what is useful? Crit-Care Clin 2006;22(3):503-519.
6. Samraj RS, Zingarelli B, Wong HR. Role of biomarkers in sepsis care. Shock 2013;40(5):358-365.
7. Koozi H, Lengquist M, Frigyesi A. C- reactive protein as a prognostic factor in intensive care admissions for sepsis: a Swedish multicenter study. J Crit Care 2020;56:73-79.
8. Gregoriano C, Heilmann E, Molitor A, Schuetz P. Role of procalcitonin use in the management of sepsis. J Thorac Dis 2020;12(Suppl 1):S5-S15.
9. Fuchs D, Weiss G, Wachter H. Neopterin, biochemistry and clinical use as a marker for cellular immune reactions. Int Arch Allergy Immunol 1993;101(1):1-6.
10. Hoffmann G, Wirleitner B, Fuchs D. Potential role of immune system activation-associated production of neopterin derivatives in humans. Inflamm Res 2003;52(8):313-321.
11. Bevilacqua MP. Endothelial-leukocyte adhesion molecules. Annu Rev Immunol 1993;11(1):767-804.
12. Fartoukh M, Maître B, Honoré S, Cerf C, Zahar J-R, Brun-Buisson C. Diagnosing pneumonia during mechanical ventilation: the clinical pulmonary infection score revisited. Am J Respir Crit Care Med 2003;168(2):173-179.
13. Hensler T, Sauerland S, Lefering R, Nagelschmidt M, Bouillon B, Andermahr J, et al. The clinical value of procalcitonin and neopterin in predicting sepsis and organ failure after major trauma. Shock 2003;20(5):420-426.
14. Yao YM, Yu Y, Wang YP, Tian HM, Sheng ZY. Elevated serum neopterin level: its relation to endotoxaemia and sepsis in patients with major burns. Eur J Clin Invest 1996;26(3):224-230.
15. Sapa A, Rak A, Wybieralska M, Machoń J, Krzywonos-Zawadzka A, Zawadzki K, et al. Diagnostic usefulness of sCD163, procalcitonin and neopterin for sepsis risk assessment in critically ill patients. Adv Clin Exp Med 2017; 26(1):101-108.
16. Ruokonen E, Ilkka L, Niskanen M, Takala J. Procalcitonin and neopterin as indicators of infection in critically ill patients. Acta Anaesthesiol Scand 2002;46(4):398-404.
17. Hailemichael W, Kiros M, Akelew Y, Getu S, Andualem H. Neopterin: A Promising Candidate Biomarker for Severe COVID- 19. J Inflamm Res 2021;14:245-251.
18. Busch A, Jäger M, Engler H, Wasssenaar D, Bielefeld C, Wegner A. Diagnostic Accuracy of Synovial Neopterin, TNF-α and Presepsin in Periprosthetic Joint Infection: A Prospective Study. Z Orthop Unfall 2020.
19. Onguru P, Akgul EO, Akıncı E, Yaman H, Kurt YG, Erbay A, et al. High serum levels of neopterin in patients with Crimean–Congo hemorrhagic fever and its relation with mortality. J Infect 2008;56(5):366-370.
20. Chandrashekhar C, Balaji K, Vasudev PH, Panachiyil GM, Babu T. Estimation of serum neopterin level as an early marker for detecting severe dengue infection. Int J Pediatr Adolesc Med 2019;6(4):151-154.
21. Kozlowska-Murawska J, Obuchowicz AK. Przydatność kliniczna oznaczania stężenia neopteryny [Clinical usefulness of neopterin]. Wiad Lek 2008;61(10-12):269- 272.
22. Zhang X, Chen Q, Ni S, Xiang Z, Zhou X, Huang Y. Serum neopterin and its significance as biomarker in differentiation of MODS from sepsis. Pteridines 2018;29(1):201-205.
23. Fisgin NT, Aliyazicioglu Y, Tanyel E, Coban AY, Ulger F, Zivalioglu M, et al. The value of neopterin and procalcitonin in patients with sepsis. South Med J 2010;103(3):216-219.
24. Delogu G, Casula MA, Mancini P, Tellan G, Signore L. Serum neopterin and soluble interleukin-2 receptor for prediction of a shock state in gram-negative sepsis. J Crit Care 1995;10(2):64-71.
25. Knaus WA, Draper EA, Wagner DP, Zimmerman JE. APACHE II: a severity of disease classification system. Crit Care Med 1985;13(10):818-829.
26. Dhondt J-L, Darras A, Mulliez P, Hayte J- M, Crinquette J. Unconjugated pteridines in bronchoalveolar lavage as indicators of alveolar macrophage activation. Chest 1989;95(2):348-351.
27. Evans M, Wansbrough-Jones M. Alveolar macrophage activation in HIV infection. J Infect 1996;33(2):91-94.
28. Buhling F, Tholert G, Kaiser D, Hoffmann B, Reinhold D, Ansorge S, et al. Increased release of transforming growth factor (TGF)-beta1, TGF-beta2, and chemoattractant mediators in pneumonia. J Interferon Cytokine Res 1999;19(3):271-278.
29. Gibot S, Bene MC, Noel R, Massin F, Guy J, Cravoisy A, et al. Combination biomarkers to diagnose sepsis in the critically ill patient. Am J Respir Crit Care Med 2012;186(1):65-71.
30. Zhao Y, Li C. [Diagnostic value of a combination of biomarkers in patients with sepsis and severe sepsis in emergency department]. Zhonghua Wei Zhong Bing Ji Jiu Yi Xue 2014;26(3):153-158.

APA	Karaşahin Ö, hizel k, Aybay C, AYDOĞDU M, Karaşahin E (2021). Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis. , 380 - 388.
Chicago	Karaşahin Ömer,hizel kenan,Aybay Cemalettin,AYDOĞDU MÜGE,Karaşahin E. Füsun Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis. (2021): 380 - 388.
MLA	Karaşahin Ömer,hizel kenan,Aybay Cemalettin,AYDOĞDU MÜGE,Karaşahin E. Füsun Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis. , 2021, ss.380 - 388.
AMA	Karaşahin Ö,hizel k,Aybay C,AYDOĞDU M,Karaşahin E Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis. . 2021; 380 - 388.
Vancouver	Karaşahin Ö,hizel k,Aybay C,AYDOĞDU M,Karaşahin E Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis. . 2021; 380 - 388.
IEEE	Karaşahin Ö,hizel k,Aybay C,AYDOĞDU M,Karaşahin E "Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis." , ss.380 - 388, 2021.
ISNAD	Karaşahin, Ömer vd. "Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis". (2021), 380-388.

APA	Karaşahin Ö, hizel k, Aybay C, AYDOĞDU M, Karaşahin E (2021). Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis. Van Tıp Dergisi, 28(3), 380 - 388.
Chicago	Karaşahin Ömer,hizel kenan,Aybay Cemalettin,AYDOĞDU MÜGE,Karaşahin E. Füsun Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis. Van Tıp Dergisi 28, no.3 (2021): 380 - 388.
MLA	Karaşahin Ömer,hizel kenan,Aybay Cemalettin,AYDOĞDU MÜGE,Karaşahin E. Füsun Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis. Van Tıp Dergisi, vol.28, no.3, 2021, ss.380 - 388.
AMA	Karaşahin Ö,hizel k,Aybay C,AYDOĞDU M,Karaşahin E Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis. Van Tıp Dergisi. 2021; 28(3): 380 - 388.
Vancouver	Karaşahin Ö,hizel k,Aybay C,AYDOĞDU M,Karaşahin E Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis. Van Tıp Dergisi. 2021; 28(3): 380 - 388.
IEEE	Karaşahin Ö,hizel k,Aybay C,AYDOĞDU M,Karaşahin E "Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis." Van Tıp Dergisi, 28, ss.380 - 388, 2021.
ISNAD	Karaşahin, Ömer vd. "Diagnostic and Prognostic Value of Neopterin Levels in Serum and Bronchoalveolar Lavage Fluid in Sepsis". Van Tıp Dergisi 28/3 (2021), 380-388.