Massachusettsi üldhaigla (MGH) uurijate meeskond on tuvastanud, mis võib olla biomarker, mis ennustab ohtliku süsteemse infektsiooni sepsise teket tõsiste põletustega patsientidel. Avatud juurdepääsuga ajakirjas PLOS ONE avaldatud aruandes kirjeldavad teadlased avastust, et valgete vereliblede, mida nimetatakse neutrofiilideks, liikumine mikrofluidilise seadme kaudu on kaks kuni kolm päeva enne sepsise tekkimist oluliselt muutunud, mis võib pakkuda kriitiliselt vajalikku meetodit. varajaseks diagnoosimiseks.
"Neutrofiilid on peamised valged verelibled, mis kaitsevad meid nakkuste eest, ja tervel inimesel on 25 miljardist neutrofiilist koosnev armee, mis on tsirkuleerivad neutrofiilid, mis on valmis võitlema sissetungivate patogeenidega," selgitab bioMEMS-i asedirektor Daniel Irimia, MD, PhD. MGH kirurgiaosakonna ressursikeskus ja PLOS ONE aruande vastav autor. "Kõige levinum vereanalüüs, mida tellitakse, et hinnata patsiendi võimet võidelda infektsiooniga, on absoluutne neutrofiilide arv, mis põhineb eeldusel, et nagu hästi koolitatud sõdurid, on neutrofiilid alati kiired, distsiplineeritud ja tõhusad oma sihtmärkide poole püüdlemisel, mis tähendab, et neutrofiilide suurus neutrofiilide "armee" on kõik, mis loeb. Meie töö seab selle eelduse kahtluse alla ja näitab, et isegi kui neutrofiilide arv ei muutu, võib armee sattuda segadusse ja muutuda ebaefektiivseks."
Sepsis on peamine surmapõhjus suurte põletushaavadega patsientide hulgas – need, mis mõjutavad rohkem kui 20 protsenti kehapinnast –, mille suremusmäär on 30 protsenti. On välja arvutatud, et iga 6-tunnine hilinemine sepsise diagnoosimisel vähendab ellujäämise võimalusi 10 protsenti. Kuna sepsise sümptomid on sarnased süsteemse põletiku sümptomitega, mis esineb peaaegu kõigil tõsistel põletushaigetel, põhineb sepsise diagnoosimine bakterite kasvatamisel verest, mis võtab aega 12–24 tundi.
Kuigi üheski varasemas uuringus ei ole tuvastatud sepsisega seotud muutusi neutrofiilide liikumises – mis liiguvad vastusena keemilistele signaalidele infektsioonikohtadesse – on neutrofiilide liikuvus või võime iseeneslikult liikuda põletushaavade korral teadaolev alt vähem tõhusad. patsientidel kui tervetel inimestel, mistõttu uurijad mõtlevad, kas neutrofiilide motoorika muutuste ja sepsise vahel võib esineda seoseid suurte põletustega patsientidel.
Selle võimaluse uurimiseks kavandas MGH meeskond neutrofiilide läbimõõdust väiksemate kanalitega mikrofluidiseadme, et uurida rakkude liikumist keemilise signaali suunas. Sirged kanalilõigud mõõtsid rakkude liikumise kiirust ja püsivust ning kanalites olevad jagunemised ja takistused testisid rakkude võimet suunda muuta. Seejärel analüüsisid teadlased neutrofiilide võimet neutrofiilide võimet liikuda 13 raskete põletustega patsiendi vereproovidest, mida koguti ravi jooksul mitu korda, läbi seadme, kui see oli täidetud ühe kahest keemilisest atraktandist või soolalahusega, ja võrdlesid seda 3 terve vabatahtliku rakkude liikumine.
Tervedelt inimestelt pärit neutrofiilid liikusid kiiresti ja tõhus alt läbi seadme keemilise atraktandi poole – liikudes kergesti ümber nurkade ja postide –, samas kui põletushaigete rakud näitasid piiratud, aeglasemat ja halvasti organiseeritud liikumist keemilise signaali suunas. Liikumismustrite analüüsimine, kui seade ei sisaldanud keemilist atraktanti, näitas aga üllatavat leidu: neutrofiilid patsientidelt, kellel oli arenenud või arenemas sepsis, liikusid spontaanselt läbi seadme – nagu sõdurid, kes otsustasid korralduste puudumisel edasi liikuda – samal ajal kui teistelt patsientidelt pärit neutrofiilid. patsientidel ja tervetel vabatahtlikel liikus vähe või üldse mitte.
Seda neutrofiilide liikumist keemiliste signaalide puudumisel täheldati mõnelt patsiendilt võetud proovides mitu päeva enne sepsise diagnoosi panemist ja kui tõhus antibiootikumravi algas, hakkas ebatavaline liikumismuster hääbuma. Autorid märgivad, et lisaks antibiootikumravi kiiremale alustamisele vähendaks sepsise kiire ja täpse diagnoosimise võimalus antibiootikumide sobimatut kasutamist, mis põhjustab resistentsete bakterite vohamist, mis on põletusüksustes nii levinud.
"Kuna neutrofiilide funktsiooni mõjutavad vaid käputäis haruldasi geneetilisi häireid, on pikka aega eeldatud, et nende rakkude uurimine ei olnud oluline; kuid meie leiud näitavad, et neutrofiilidel on sepsises palju olulisem roll, kui on hinnatud, "ütleb Irimia, Harvardi meditsiinikooli kirurgiadotsent. "Käimas on uuringud, mis hõlmavad suuremat arvu suurte põletustega patsiente ja täpsemaid mõõtmisi. Samuti töötame selle nimel, et laiendada seda uurimist teistele sepsiseriskiga patsientidele, et näha, kas põletushaigete leiud on laiem alt kasutatavad."
