Çocuk Sağlığı Ve Hastalıkları Neonatal Sepsis Tanısında Yenilikler 1 NEONATAL SEPSİS TANISINDA YENİLİKLER Prof. Dr. Aytuğ ATICI Mersin Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları A.D. Yenidoğan Yoğun Bakım Ünitesi Yenidoğan döneminde ortaya çıkan enfeksiyonların bulgu ve belirtileri sıklıkla nonspesifik olduğundan kesin tanı büyük oranda laboratuvar testlerine dayanmaktadır. Neonatal enfeksiyonların tanısında kullanılabilecek hızlı, basit ve güvenilir bir test olmaması tanıyı zorlaştırmakta, bu da etkili tedavinin gecikmesine, dolayısıyla morbidite ve mortalitenin artmasına neden olmaktadır 1 . Enfeksiyon tanısına yönelik testlerin yaygın olarak kullanılabilmesi için; a) Güvenilir olmalı, enfeksiyon varlığını veya yokluğunu gösterebilmeli, b) Hızlı sonuç verebilmeli, c) Uygulaması basit olmalı ve d) Ekonomik olmalıdır. Böyle bir testin henüz bulunamamış olması konuyla ilgilenen kişileri sürekli olarak araştırmaya sevk etmiş ve yeni tanı yöntemleri üzerinde çalışmaya zorlamıştır. Fakat halen klinik bulgulara ilaveten, steril olması gereken vücut sıvılarında (kan, idrar, beyin omurilik sıvısı, plevra-periton sıvıları vb.) mikroorganizma izolasyonu bakteriyel enfeksiyonların tanısında en güvenilir yöntem olmaya devam etmektedir 2 . Bu yazıda; 1. Bakteriyel enfeksiyon tanısında kullanılagelen testler ve yeni görüşler kısaca gözden geçirilecek , 2. Bakteriyel enfeksiyon tanısında önemli olduğu düşünülen yeni yöntemler tartışılacaktır. BAKTERİYEL ENFEKSİYON TANISINDA KULLANILAGELEN TESTLER VE YENİ GÖRÜŞLER Lökosit Sayısı ve Morfolojisi Total lökosit sayısının enfeksiyon tanısındaki değeri sınırlıdır. Ciddi enfeksiyon sırasında normal olabildiği gibi, nonenfeksiyöz durumlarda da yükselebilmektedir. Benzer şekilde total nötrofil sayısı da birçok ciddi enfeksiyonda normal olarak bulunduğu için güvenilir bir test olarak kabul edilmez. Enfeksiyon varlığında lökositlerin dağılımı 2 incelendiğinde lenfosit hakimiyeti boğmaca ve sifilizde, monosit hakimiyeti listeriozisde ve sepsisten iyileşme döneminde görülür. Ciddi enfeksiyonlarda eozinofil ve bazofil oranlarında azalma, nötrofil oranlarında artma göze çarpmaktadır. Ayrıca nötrofillerde toksik granülasyon ve vaküolizasyona sık rastlanır. İmmatür nötrofil (band) sayısında artış olması da enfeksiyon lehine yorumlanabilir. İmmatür/total nötrofil oranının 0.2’nin üzerinde olması birçok olguda enfeksiyona işaret edebilir 3 . Trombosit sayısı Trombositopeni (<100.000/mm 3 ) neonatal bakteriyel enfeksiyonun nonspesifik ve hassas olmayan bir bulgusu olabilir. Genelde geç dönemde ortaya çıkar. Ortalama trombosit volümü (mean platelet volume-MPV) ve trombosit dağılım aralığı (platelet distribution width-PDW)’nın ilk üç günden sonra meydana gelen enfeksiyonlarda belirgin şekilde arttığı gösterilmiştir 4 . C- Reaktif Protein (CRP) CRP yüksekliği doku hasarı, özellikle de inflamatuar hasar ile ilgilidir. Birçok çalışmada yenidoğanın sistemik bakteriyel enfeksiyonlarında CRP’nin önemli oranda arttığı bildirilmektedir. Birçok sitokinin özellikle de interlökin-6 (IL-6)’nın CRP sentezini artırdığı, bunun da gen tarnskripsiyonunun pozitif yönde etkilenmesiyle ortaya çıktığı gösterilmiştir 5 . CRP sentez edilmeye başladıktan 36-50 saat sonra pik düzeyine ulaşır, enfeksiyonun bitmesi veya dokunun iyice harap olması sonucunda yavaşça normale döner. CRP’nin yarı ömrünün yenidoğanda 21 saat olduğu, inflamatuar stimulusun ortadan kalkmasından birkaç gün sonra normale döndüğü gösterilmiştir 6 . CRP’nin plasentadan çok küçük oranlarda geçtiği, bu nedenle yenidoğanda ölçülen CRP’nin büyük oranda bebeğe ait olduğu kabul edilmektedir. Fibrinojen Enfeksiyon sırasında fibrinojen düzeyinin arttığı ve bununda eritrosit sedimentasyon hızında artışa neden olduğu bildirilmişidir. Sensitivite ve spesifitesi düşük olduğu için tanısal değeri de azdır. Haptoglobin Bir alfa-2 glikoprotein olup serbest hemoglobin ile reaksiyona girerek bir kompleks oluşturur. Önceleri neonatal enfeksiyon tanısında önemli bir marker olabileceği düşünülmüşse de yakın zamanda yapılan çalışmalarda testin güvenilir olmadığı, enfekte bebeklerin çoğunda normal düzeylerde saptandığı, birçok sağlıklı bebekte de yükselmiş olarak bulunduğu gösterilmişidir 7,8 . 3 Alfa-1 Asit Glikoprotein (Orosomucoid) Lenfosit, monosit, nötrofil ve hepatositlerden sentez edilmektedir. İlk dönemlerde neonatal enfeksiyon tanısında hassas ve spesifik olabileceği iddia edilmişse de daha sonraki çalışmalarda güvenilir olmadığı gösterilmiştir 9 . Eritrosit Sedimantasyon Hızı (ESR) Mikrohematokrit pipeti ile de yapılabilen ESR, fibrinojendeki artış ve hematokritteki düşme ile paralel olarak yükselebilir. ESR’deki artış genelde enfeksiyonun geç döneminde olmakta ve enfeksiyon bittikten sonra normale dönüşü zaman almaktadır. Bu nedenle enfeksiyonun erken tanısında ve tedavinin monitorizasyonunda önerilmemektedir 10 . Diğer Akut Faz Reaktanları Şu ana kadar anlatılan parametrelerin neonatal enfeksiyonun erken tanısında yetersiz olması daha iyi indikatörlerin araştırılmasına neden olmuştur. Bunlar arasında alfa-1 proteinaz inhibitör (alfa- 1 antitiripsin), elastaz ve alfa-1 proteinaz inhibitör kompleksi, alfa-1 antikimotripsin, laktoferrin, transferin, prealbumin, kompleman, kompleman yıkım ürünleri ve seruloplazmin sayılabilir. Bu parametrelerin neonatal enfeksiyon tanısındaki değerlerini anlayabilmek için daha detaylı çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır 2,9 . Fibronektin Fibronektin bir glikoprotein olup hücre yüzeyinde ve ekstrasellüler sıvıda bulunur. Bir opsonin gibi davranarak nötrofil ve makrofajların fagositik fonksiyonlarına yardımcı olmaktadır. Plazma fibronektin düzeyi term bebeklerde 216±70 µg/ml, pretem bebeklerde 182±45 µg/ml olarak tespit edilmiştir. Neonatal sepsis durumunda plazma düzeylerinde belirgin bir düşüş saptanır. Enfeksiyon düzeldikten sonra 5-7 gün içinde yeniden normal düzeylere gelir. Fibronektinin enfeksiyon tanısında kullanılabilmesi için daha detaylı verilere ihtiyaç bulunmaktadır. Zira enfeksiyonun eşlik etmediği respiratuvar distres sendromu, perinatal asfiksi ve intrauterin büyüme geriliği gibi durumlarda da fibronektin düzeyi düşük bulunmuştur. Sepsis tedavisinde fibronektin uygulanması konusu halen araştırma safhasındadır 11 . Lökosit Enzim Aktivitesi Fagositoz yapan nötrofillerin nitroblue tetrazoliumu redükte ettiği keşfedildikten sonra bu fenomenin bakteriyel enfeksiyon tanısında kullanılıp kullanılmayacağı araştırılmıştır. Yenidoğan döneminde tekniğin standardizasyonunun zorluğu ve paradoksik sonuçlar elde edilmesi üzerine tanısal değeri çok azalmıştır 2 . 4 BAKTERİYEL ENFEKSİYON TANISINDA YENİ YÖNTEMLER Serum Amiloid A Proteini Karaciğerde üretilen bir grup polimorfik apolipoproteine serum amiloid A (SAA) denmektedir. Karaciğerden başka makrofajlar, endotel hücreleri, düz kas hücreleri ve adipositlerden de üretilmektedir. SAA enfeksiyon sırasında belirgin olarak artar (1000 kat kadar) ve akut faz reaktanı olarak kabul edilir. Bazal değeri 1-5 µg/ml olarak saptanmıştır 12 . SAA gen transkripsiyonunun interlökin-1 (IL-1) ve tümör nekrozis faktör-alfa (TNF-alfa) tarafından belirgin şekilde indüklendiği ve IL-6’nın buna indirekt olarak katkıda bulunduğu gösterilmiştir 12 . SAA’nın bir immünomodülatör olarak rol oynadığı ve inflamasyonu inhibe ettiğine yönelik güçlü deliller mevcuttur 13 . Ayrıca prostoglandin E2’yi inhibe ettiği, birçok sitokinin pirojenik etkisini ortadan kaldırdığı, nötrofillerde oksidatif respirasyonu inhibe ettiği, trombosit aktivasyonunu inhibe ettiği, antikor üretimini baskıladığı ve kollejenaz sekresyonunu indüklediği çeşitli çalışmalarda gösterilmiştir 5 . Antiinflamatuar etkilerine karşın SAA sistemik amiloidozdan sorumlu başlıca faktördür. SAA beyin omurilik sıvısında (BOS) ve sinoviyal sıvılarda mevcut olup buralardaki inflamatuar hadiselerde artmaktadır 14 . SAA’nın akut bakteriyel ve viral enfeksiyonlarda çok erken dönemlerde (klinik bulgular çıkmadan iki gün önce) yükseldiği ve pik yaptıktan sonra, enfeksiyonun düzelmesiyle birkaç gün içinde normale döndüğü saptanmıştır 15 . Yenidoğan döneminde SAA kinetiği hakkındaki bilgiler sınırlı olmakla birlikte erişkindekinden farklı olmadığı gösterilmiştir. Preterm bebeklerde bile enfeksiyon durumunda SAA’nın belirgin olarak arttığı ve enfeksiyonun erken tanısında bir marker olabileceği iddia edilmektedir. Prokalsitonin Kalsitoninin prohormonu olan prokalsitoninin neonatal bakteriyel enfeksiyonlarda iyi bir marker olabileceği bildirilmiştir 16 . Deneysel çalışmalarda, lipopolisakkarit enjeksiyonundan ancak 4-6 saat sonra prokalsitonin düzeylerinde artış gözlenmiştir. Oysa IL- 6 ve IL-8 düzeylerindeki artış bir saat içinde gerçekleşmektedir. Bu da prokalsitoninin enfeksiyonun erken tanısında kullanımını kuşkuya düşürmüştür 17 . Yakın zamanda yapılan çalışmalar kan kültürü pozitif neonatal sepsis olgularında prokalsitoninin yüksek bulunduğunu fakat yükselmenin nispeten geç dönemde ortaya çıktığını göstermektedir 17 . Ayrıca prokalsitoninin ilk 24 saat içinde, sağlıklı yenidoğanlarda 5 fizyolojik olarak yükseldiği, bununla birlikte respiratuvar distres sendromu, kalp yetmezliği ve perinatal hipoksi durumunda da artış gösterdiği saptandığından spesifitesi azalmıştır. İntersellüler Adhezyon Molekülü-1 (ICAM-1) İnvazif bakteriyel enfeksiyonu olan sınırlı sayıda yenidoğan bebeğin serumunda ICAM-1’in erken dönemde ve spesifik olarak yükseldiği fakat neonatal sepsiste bir tanı kriteri olarak kullanılabilmesi için daha detaylı çalışmalara ihtiyaç olduğu bildirilmektedir 2 . Sitokinler Sitokinler monosit, makrofaj ve endotelyal hücrelerden üretilmekte olup bakteriyel enfeksiyonlara karşı gelişen immün cevabın endojen mediatörleri olarak kabul edilmektedir. Neonatal sepsiste birçok sitokin üzerinde çalışılmışsa da dikkatler TNF-alfa, 1L-1beta, IL-6 ve IL-8 üzerine yoğunlaşmıştır. Bu sitokinlerin neonatal sepsisin erken döneminde yükseldiği, tanıda iyi bir gösterge olabileceği genel olarak kabul görmektedir 18 . TNF- alfa: TNF-alfa’nın enfekte yenidoğanlarda diğer markerlere göre daha çabuk ve belirgin olarak yükseldiği aynı zamanda güvenilir olduğu bildirilmiştir 18-20 . Çeşitli çalışmalarda TNF-alfa’nın sensitivitesinin %73-88, spesifitesinin %43-94 arasında olduğu gösterilmiştir. Sepsis tanısında TNF’ye ek olarak CRP ve/veya IL-6’nın da kullanılması sensitiviteyi arttırmıştır. Fakat bu durumda spesifite düşük bulunmuştur. Bizim yaptığımız bir çalışmada TNF-alfa düzeyi septik term ve preterm bebeklerde kontrollere göre anlamlı şekilde daha yüksekti. En yüksek değerler ise septik şok varlığında elde edilmişti 20 . IL-1 Beta: Temel olarak monosit ve makrofajlardan salınan solubl bir proteindir. Enfeksiyon cevap olarak dramatik bir şekilde arttığını bildiren yayınlar olduğu gibi 21 , azaldığını iddia eden çalışmalarda mevcuttur. Bizim yaptığımız bir çalışmada septik yenidoğanlarda IL-1 düzeyi anlamlı bir şekilde azalmış olarak bulunmuştu 22 . Daha sonra yapılan çalışmalar IL-1 betanın enfeksiyon sırasında artma eğiliminde olduğuna işaret etmektedir. IL-6: IL-6’nın sepsisin en erken göstergesi olduğu fikri giderek yaygınlaşmaktadır. Doğumdan sonraki 48-72 saat içinde sepsis gelişen bebeklerin umblikal kord örneklerinde IL-6 yüksek bulunmuştur 23 . Kord kanından veya postnatal birinci saatte alınan kan örneklerinde bakılan IL-6’nın enfeksiyon tanısında sensitivite ve negatif prediktif değerinin %100 olduğu saptanmıştır 24 . IL-6’nın geç başlayan sepsiste de iyi bir gösterge olduğu saptanmıştır. IL-6’nın yarılanma ömrü kısa olup, enfekte yenidoğanların çoğunda 24 saatin sonunda ölçülemeyecek kadar düşük bulunmuştur 19 . 6 IL-8: Septik yenidoğanların kord kanından ölçülen IL-8, septik olmayanlara göre belirgin olarak daha yüksek bulunmuştur 25 . Sınır değer 300 pg/ml olarak alındığında IL-8’in enfeksiyon tanısında sensitivitesinin %91, negatif prediktif değerinin %97 olduğu gösterilmiştir. IL-8 hem erken hem de geç başlangıçlı neonatal sepsiste belirgin olarak yükselmektedir. KAYNAKLAR 1- Fowlie PW, Schmidt B. Diagnostic tests for bacterial infection from birth to 90 days- a systematic review. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 1998; 78: F92-98. 2- Powell KR, Marcy MS. Laboratory aids for diagnosis of neonatal sepsis. In: Remington JS, Klein JO (eds). Infectious diseases of the fetus&newborn infant (4 th ed) Philadelphia: WB Saunders Co, 1995: 1223-1240. 3- Jahnke S, Bartiromo G, Maisels MJ. The peripheral white blood cell count in the diagnosis of neonatal infection. J Perinatol 1985; 5:50-56. 4- Patrick CH, Lazarchick J. The effect of bacteremia on automated platelet measurements in neonates. Am J Clin Pathol 1990; 93:391-4. 5- Pizzini C, Musap M, Plebani M, Fanos V. C-reactive protein and serum amyloid A protein in neonatal infections. Scand J Infect Dis 2000; 32: 229-235. 6- Ehl S, Gehring B, Pohlandt F. A detailed analysis of changes in serum C-reactive protein levels in neonates treated for bacterial infection. Eur J Pediatr 1999;158:238-42. 7- Pourcyrous M, Bada HS, Korones SB et al. Acute phase reactans in neonatal bacterial infection. J Perinatol 1991; 11: 319-25. 8- Gutteberg TJ, Haneberg B, Jorgensen T. Lactoferrin in relation to acute phase proteins in sera from newborn infants with severe infections. Eur J Pediatr 1984;142:37-9. 9- Philip ACS, Hewitt JR. Early diagnosis of neonatal sepsis. Pediatrics 1980; 65:1036-41. 10- Adler SM, Denton RL. The erytrocyte sedimentation rate in the newborn period. J Pediatr 1975; 86: 942-8. 11- Gerdes JS, Polin RA. Sepsis screen in neonates with evaluation of plasma fibronectin Pediatr Infect Dis J 1987; 6: 443-6. 12- Jensen JE, Whitehead AS. Regulation of serum amyloid A protein expression during the acute-phase response. Biochem J 1998;334:489-503. 7 13- Gatt ME, Urieli-Shoval S, Preciado-Patt L, Fridkin M, Calco S, Azar Y et al. Effect of serum amyloid A on selected in vitro functions of isolated human neutrophils. J Lab Clin Med 1998;132:414-20. 14- Shimetani N, Ichikawa K, Shibuya M, Mashiko T, Matsuyama N, Kanoh Y, et al. Quantitative levels of serum amyloid A protein and other proteins in cerebro spinal fluid and serum of patients with menengitis. Rinsho Byori 1998;46:930-5. 15- Malle E, De Beer FC. Human serum amyloid A (SAA) protein: a prominent acute- phase reactant for clinical practice. Eur J Clin Invest 1996; 26:427-35. 16- Chiesa C, Panero A, Rossi N, et al. Reliabilitiy of procalcitonin concentrations for the diagnosis of sepsis in critically ill neonates. Clin Infect Dis 1998; 26: 664-72. 17- Franz AR, Kron M, Pohlandt F, Steinbach G. Comparison of procalcitonin with interleukin 8, C- reactive protein and differential white blood cell count for the early diagnosis of bacterial infections in newborn infants. Pediatr Infect Dis J 1999; 18: 666-71. 18- Mehr S, Doyle WL. Cytokines as markers of bacterial sepsis in newborn infants: a review. Pediatr Infect Dis J 2000; 19:879-87. 19- Ng PC, Cheng SH, Chui KM, et al. Diagnosis of late onset neonatal sepsis with cytokines, adhesion molecule, and C-reactive protein in preterm very low birthweight infants. Arch Dis Child 1997; 77: F 221-7. 20- Atıcı A, Satar M, Çetiner S, Yaman A. Serum tumor necrosis factor-alpha in neonatal sepsis. Am J Perinatol 1997; 14: 401-4. 21- de Bont ESJM, Marters A, vanRaan J, Samson G, Fetter WPF, Okkan A et al. Tumor necrosis factor alpha, interleukin-1 beta and interleukin-6 levels in neonatal sepsis. Pediatr Res 1993; 33: 380-3. 22- Atıcı A, Satar M, Alparslan N. Serum interleukin-1 beta in neonatal sepsis. Acta Paediatr 1996; 85: 371-4. 23- Weeks JW, Reynold L, Tylor D, et al. Umblical cord blood interleukin-6 levels and neonatal morbidity. Obstet Gynecol 1997; 90:815-8. 24- Messer J, Eyer D, Donato L, et al. Evaluation of interleukin-6 and soluble receptors of tumor necrosis factor of early diagnosis of neonatal infection . J Pediatr 1996; 129: 574-80. 25- Lehrnbecher T, Schrod L, Rutsch P, et al. Immunologic parameters in cord blood indicating early-onset sepsis. Biol Neonate 1996; 70:206-12.