Procalcitonina e altri biomarcatori

La procalcitonina offre vantaggi unici rispetto agli altri marker infiammatori più comuni

Quando si valuta un paziente con sospetta LRTI, infezione batterica secondaria associata a polmonite da COVID-19 o sepsi, i medici si affidano a una serie di biomarcatori e analisi di laboratorio per prendere decisioni cliniche con un adeguato margine di sicurezza. Ogni marcatore offre vantaggi e svantaggi specifici. La sensibilità e la specificità per determinare l'infezione batterica e la sua gravità sono ciò che distingue la procalcitonina (PCT) dagli altri biomarcatori. 


La PCT si distingue rispetto ad altri biomarcatori perché offre i seguenti vantaggi:1

  • Sensibilità e specificità elevate per la determinazione dell'infezione batterica
  • Cinetica di induzione rapida di 3-6 ore, i corticosteroidi non influiscono sui livelli
  • I livelli di PCT aumentano di pari passo con la gravità dell'infezione batterica
  • La cinetica della PCT riflette la risposta alla terapia antibiotica, con un'emivita di ~24 ore
  • Livelli di PCT che diminuiscono lentamente (o non diminuiscono affatto) sono indice di un rischio elevato di esiti avversi

 

 

Le analisi diagnostiche tradizionali utilizzate nel contesto di una sospetta infezione, come lattato, proteina C-reattiva, emocolture e conta leucocitaria, potrebbero non fornire un'indicazione chiara di infezione batterica. Tuttavia, i risultati di questi test possono essere utilizzati insieme all'analisi della PCT per creare un quadro più definito dell'infezione.

Confrontiamo ora la PCT con ciascuno di questi biomarcatori e scopriamone gli elementi di complementarietà.

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PCT e lattato

La PCT e il lattato sono importanti biomarcatori che offrono informazioni su due diversi processi fisiopatologici. I livelli di PCT indicano la probabilità di un'infezione batterica e possono aiutare a indirizzare il processo decisionale sull'inizio e l'interruzione del trattamento antibiotico. Al contrario, i livelli di lattato riflettono lo stato della perfusione tissutale, indipendentemente dalla presenza di un'infezione.

Inoltre, mentre la PCT viene indotta rapidamente in caso di infezione, il lattato aumenta molto più tardi nel corso della sepsi.3 Con il miglioramento della perfusione tissutale, ad esempio a causa della reintegrazione di liquidi, i livelli di lattato dovrebbero normalizzarsi.

Per i pazienti oggetto di valutazione per una sospetta infezione batterica o sepsi, la combinazione delle misurazioni di lattato e PCT, insieme ai dati clinici e ai parametri vitali, fornisce informazioni complementari per la stratificazione del rischio.4
 

Marcatori complementari di procalcitonina e lattato

Ipotensione/shock

PCT

Fluido
Quantità/tasso 

Infezione/sepsi

Lattato

Antibiotici
inizio/durata 

La sensibilità e la specificità come marcatore dell'infezione batterica sistemica fanno della PCT un prezioso complemento ai biomarcatori tradizionali utilizzati nella valutazione del rischio di sepsi.8

PCT e proteina C-reattiva

Anche la proteina C-reattiva (PCR) è un marcatore di risposta dell'ospite. La sua secrezione è scatenata dalle citochine in risposta a un'infiammazione acuta o cronica ad alta sensibilità. Tuttavia, la sua specificità per l'infezione batterica è solo moderata e la cinetica di induzione è lenta, con livelli crescenti solo dopo >12 ore dalla stimolazione causale, raggiungendo il picco dopo 36 - 50 ore.5-7

Il lungo tempo di induzione, la mancanza di specificità per l'infezione batterica clinicamente rilevante e la soppressione in presenza di corticosteroidi della PCR hanno ridotto la sua rilevanza nel processo decisionale salvavita.8 Al contrario, i tempi di induzione rapidi di 3-6 ore, l'elevata sensibilità, la specificità per l'infezione batterica sistemica e la diminuzione in risposta alla terapia antibiotica fanno della PCT un prezioso complemento alla valutazione clinica e ad altri biomarcatori per la valutazione del rischio di sepsi e la gestione del paziente.9


PCT ed emocolture10

Le emocolture si eseguono per identificare batteri, lieviti o altri microrganismi che potrebbero causare la condizione clinica del paziente. I medici ne utilizzano le informazioni per prescrivere trattamenti mirati. L'emocoltura tradizionale richiede diversi giorni (solitamente 2-3, ma a volte 10 giorni o più, a seconda del germe10-12), anche se i metodi più recenti riescono a fornire un risultato in alcune ore.13

In considerazione dei tempi prolungati per le colture, i medici devono prescrivere gli antibiotici empiricamente, poiché ritardare il trattamento antibiotico in casi di infezione batterica effettiva può aumentare il rischio per il paziente di passare a uno stato di malattia grave. Tuttavia, questa decisione comporta il costo di un possibile aumento delle probabilità di un eccessivo uso di antibiotici e dello sviluppo di una resistenza.

Un ulteriore problema delle emocolture è la corretta interpretazione del risultato, poiché la sensibilità delle emocolture è solo moderata e può essere ulteriormente ridotta nei pazienti già sottoposti a terapia antibiotica. Inoltre, esiste la possibilità di falsi positivi dovuti alla contaminazione del campione. Può diventare quindi difficile determinare se i batteri cresciuti nella coltura siano la causa delle condizioni cliniche del paziente o meno.10-12

Ogni test PCT richiede solo 20 minuti e i risultati possono essere disponibili entro sole 1-2 ore, soprattutto se l'ospedale dispone di una buona logistica. Queste informazioni consentono ai medici di integrare la propria valutazione clinica nei casi di sospetta infezione batterica, comprese le prime decisioni sull'inizio di una terapia antibiotica empirica ad ampio spettro. Oltre al test della PCT, un'emocoltura aiuta a identificare i patogeni e aiuta a restringere lo spettro degli antibiotici.

Durante l'ulteriore ciclo di trattamento, le analisi della PCT seriali, combinate con l'anamnesi medica e la presentazione del paziente, si possono utilizzare per il monitoraggio dell'efficacia della terapia antibiotica.


PCT e conta leucocitaria

La conta leucocitaria (WBC) è probabilmente il biomarcatore più comunemente utilizzato per la valutazione di un'infezione.4 Un livello di WBC elevato può essere indicativo di un'infezione, ma anche di trauma acuto, ustioni, crisi convulsive e alcuni farmaci possono avere un effetto significativo sulla conta leucocitaria. Di conseguenza, il valore di WBC offre una specificità ridotta dell'infezione.4 Questa affermazione è supportata da uno studio che ha rilevato che oltre il 50% dei pazienti con diagnosi di sepsi presentava valori di WBC normali.14


La PCT è il biomarcatore con la massima sensibilità e specificità per le infezioni batteriche rispetto a lattato, PCR14-15 e conta leucocitaria.

Con i risultati di un'analisi della PCT, i medici possono valutare meglio la probabilità di infezione batterica e definire un ciclo di terapia efficace per i pazienti con antibiotici appropriati o terapie alternative. 

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Per individuare il marcatore o l'analisi di laboratorio ideale per un'infezione batterica clinicamente rilevante, è necessario fare diverse considerazioni importanti. Il biomarcatore perfetto:4

  • Consente di distinguere tra infezioni virali e batteriche o altre cause di infiammazione non infettiva
  • Offre un buon valore predittivo positivo e negativo
  • Consente di stratificare i pazienti in base alla gravità al rischio di infezione ed esito
  • Completa la valutazione clinica per supportare il processo decisionale terapeutico
  • Consente di monitorare il decorso della malattia e la risposta alla terapia
  • Ottimizza l'utilizzo delle risorse del pronto soccorso e dell'ospedale

La PCT soddisfa tutti i criteri sopra elencati. Non esiste uno "standard di riferimento" per l'individuazione delle infezioni batteriche clinicamente rilevanti, ma la PCT è sicuramente un passo avanti

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Riferimenti
  1. Meisner M. Procalcitonin-biochemistry and clinical diagnosis. Dresden (Germany): UNI-MED-Verlag; 2010.
  2. Reinhart K, Meisner M, Brunkhorst FM. Markers for sepsis diagnosis: What is useful? Crit Care Clin. 2006 Jul 1;22(3):503-19.
  3. Freund Y, Delerme S, Goulet H, Bernard M, Riou B, Hausfater P. Serum lactate and procalcitonin measurements in emergency room for the diagnosis and risk-stratification of patients with suspected infection. Biomarkers. 2012 Nov 1;17(7):590-6.
  4. Blomkalns AL. Sick or not sick?: evolving biomarkers for severe bacterial infection. EMCREG. 2007;7:1-1.
  5. Vigushin DM, Pepys MB, Hawkins PN. Metabolic and scintigraphic studies of radioiodinated human C-reactive protein in health and disease. J Clin Invest. 1993 Apr 1;91(4):1351-7. 
  6. Pepys MB, Hirschfield GM. C-reactive protein: A critical update. J Clin Invest. 2003 Jun 15;111(12):1805-12.
  7. Standage SW, Wong HR. Biomarkers for pediatric sepsis and septic shock. Expert Rev Anti Infect Ther. 2011 Jan 1;9(1):71-9.
  8. Morgenthaler NG, Struck J, Fischer-Schulz C, Seidel-Mueller E, Beier W, Bergmann A. Detection of procalcitonin (PCT) in healthy controls and patients with local infection by a sensitive ILMA. Clin Lab. 2002 Jan 1;48(5-6):263-70.  
  9. Müller B, Becker KL, Schächinger H, Rickenbacher PR, Huber PR, Zimmerli W, et al. Calcitonin precursors are reliable markers of sepsis in a medical intensive care unit. Crit Care Med. 2000 Apr 1;28(4):977-83.
  10. Chernecky CC, Berger BJ. Laboratory tests and diagnostic procedures-E-Book. Elsevier Health Sciences. 2012 Oct 31.
  11. Fischbach FT, Dunning MB. A manual of laboratory and diagnostic tests, 8th ed. Lippincott Williams & Wilkins; 2009. 
  12. Pagana KD, Pagana TJ. Mosby's Manual of Diagnostic and Laboratory Tests-E-Book, 4th ed. Elsevier Health Sciences; 2017 Oct 8.
  13. Bloos F, Sachse S, Kortgen A, Pletz MW, Lehmann M, Straube E, et al. Evaluation of a polymerase chain reaction assay for pathogen detection in septic patients under routine condition: An observational study. PloS one. 2012 Sep 27;7(9):e46003.
  14. Seigel TA, Cocchi MN, Salciccioli J, Shapiro NI, Howell M, Tang A, et al. Inadequacy of temperature and white blood cell count in predicting bacteremia in patients with suspected infection. J Emerg Med. 2012 Mar 1;42(3):254-9.
  15. Lee A, Mirrett S, Reller LB, Weinstein MP. Detection of bloodstream infections in adults: How many blood cultures are needed? J Clin Microbiol. 2007 Nov 1;45(11):3546-8.