Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

INFLAMMATION MARKERS IN EARLY DIAGNOSIS OF NEONATAL SEPSIS IN PREMATURE NEWBORNS

Vasilev A.Y. 1 Kalmykova A.S. 2 Obedin A.N. 2, 1
1 GBUZ SK "Stavropol Regional Clinical Perinatal Center No.1"
2 The Stavropol State Medical University
Neonatal sepsis (NS) is the most common disease among newborns, especially premature babies. Early diagnosis of sepsis in premature infants is very difficult because its clinical manifestations are nonspecific, and the sensitivity and specificity of routine laboratory tests are low. To establish the significance of serum presepsin, serum amyloid A and IL-18 levels for early diagnosis of neonatal sepsis in premature infants. We examined 161 newborns of gestational age 28–34 weeks. The first group consisted of 122 premature babies born of mothers with verified genital and extragenital infectious pathology. Premature newborns required resuscitation in the delivery room in the first hour of life, they were diagnosed with neonatal sepsis (NS) according to clinical and laboratory examination. The comparison group (second group) included newborns of the same gestational age, who subsequently did not develop NS. Presepsin level in premature newborns with NS in the first hours after birth was 5.7 times higher than in the group of newborns without NS, which made it possible to prescribe antibiotic therapy in the first day of the disease. The concentration of serum protein A (SAA), IL-18, CRP and PCT did not differ significantly in children of groups 1 and 2 in the first 24 hours after birth. Thus, an increase of presepsin concentration can serve as an early diagnostic marker of bacterial infection in premature newborns since its level rises earlier than the level of traditional markers of inflammation (CRP, PCT), and high levels of it indicate the severe development and the course of NS in premature. The levels of SAA, IL-18 increased on the second day of the development of NS do not allow us to suggest them as an early marker of NS.
premature newborns
neonatal sepsis
biomarkers of sepsis
presepsin
serum protein a
il-18

Неонатальный сепсис (НС) – наиболее часто встречающееся заболевание среди новорожденных детей. НС развивается у новорожденных при длительном нахождении пациента в условиях стационара (госпитальный сепсис), при проведении искусственной вентиляции легких, при инфицировании микроорганизмами с выраженной резистентностью к наиболее широко применяемым в настоящее время антибиотикам. Значительную распространенность эта патология имеет среди недоношенных новорожденных детей, обусловливая тяжесть клинических проявлений и высокую летальность, оставаясь одной из актуальных проблем современной неонатологии, несмотря на улучшение показателей выживаемости глубоконедоношенных детей. Именно недоношенные новорожденные склонны к более высокой заболеваемости сепсисом и смертности от развития септического шока, нежели дети более старшего возраста и взрослые [1, 2].

Исход заболевания определяют своевременная диагностика НС и раннее начало как этиотропной, так и патогенетической терапии. Поэтому перспективы снижения летальности при НС связаны, прежде всего, с его ранней диагностикой, а также с персонифицированными подходами к терапии и профилактике инфекционно-воспалительных заболеваний [3]. Наиболее ранними и прогностически значимыми маркерами неонатальных инфекций во всех группах новорожденных являлись увеличение уровня прокальцитонина (ПКТ) и нейтрофилез, повышение которых наблюдается в среднем в половине случаев. Это может быть обусловлено особенностями биосинтеза и биодеградации ПКТ: повышение выработки ПКТ в ответ на манифестацию инфекции происходит в течение 2–4 ч, С-реактивного белка (СРБ) – 10–12 ч, достигая максимума через 24 ч после начала инфекционного процесса [4, 5].

Ранняя диагностика сепсиса у новорожденных детей весьма затруднительна, поскольку его клинические проявления неспецифичны, а чувствительность и специфичность рутинных лабораторных анализов низки [6, 7].

Хорошо известные в настоящее время диагностические критерии раннего и позднего неонатального сепсиса у доношенных детей, такие как СРБ, ПКТ, применительно к недоношенным новорожденным детям не всегда являются достаточно информативными, поскольку их уровень повышается только на вторые сутки заболевания [8, 9]. Референсные уровни пресепсина (ПСП) у новорожденных, в отличие от СРБ и ПКТ, практически не зависят от гестационного возраста и массы тела при рождении, способа родоразрешения и раннего постнатального возраста и, как и ранний маркер НС, имеют более высокие значения чувствительности и специфичности [10].

Цель исследования: установить значимость уровней сывороточного пресепсина, сывороточного амилоида А и ИЛ-18 для ранней диагностики неонатального сепсиса у недоношенных новорожденных.

Материал и методы исследования. Обследован 161 новорожденный ребенок гестационного возраста 28–34 недели. Первую группу составили 122 новорожденных, родившихся от матерей с верифицированной генитальной и экстрагенитальной инфекционной патологией и потребовавших оказания реанимационного пособия в родильном зале или в первый час жизни, которым по данным клинического и лабораторно-инструментального обследования был выставлен диагноз «неонатальный сепсис». В группу сравнения (вторая группа) были включены новорожденные дети того же гестационного возраста (ГВ), у которых в последующем не наблюдалось развития воспалительных заболеваний.

Критерии включения новорожденных в исследование: наличие у матери инфекции урогенитального тракта, продолжительность безводного периода более 18 ч, возраст 0–7 дней, недоношенные гестационного возраста 28–34 недели, наличие одного или нескольких очагов инфекции, наличие двух и более клинических проявлений неонатального сепсиса, наличие двух и более лабораторных критериев, органная дисфункция, высевание микроорганизма из венозной крови.

Критерии исключения: новорожденные с диагнозом «гемолитическая болезнь новорожденных», асфиксия новорожденных тяжелой степени, генетическая патология и болезни обмена, наличие изолированных и множественных пороков развития.

Оценка антропометрических показателей при рождении проводилась новорожденным в сопоставлении с ГВ с использованием оценочных таблиц и регрессионных шкал [11, 12]. Для оценки тяжести клинического состояния недоношенных новорожденных детей в родильном зале использовались шкалы Апгар, Сильвермана–Андерсена.

Диагноз НС выставляли пациентам в случае наличия отягощенного анамнеза со стороны матери (преждевременные роды, безводный период более 18 ч, лихорадка в родах), очага инфекции и двух или более признаков воспаления – повышение (38ºС и выше) или понижение (ниже 36ºС) температуры тела, число сердечных сокращений более 150 в 1 минуту, дыхательных движений более 50 в 1 минуту, парциальное напряжение углекислого газа менее 32 мм рт. ст., снижение парциального напряжения кислорода (в капиллярной крови менее 25 мм рт. ст, в венозной крови менее 35 мм рт. ст.), что может служить критерием респираторного ацидоза. В крови определялись лейкоцитоз (выше 30×109/л) в первые сутки или лейкопения (менее 5×109/л), нейтрофилез (более 20 тыс. в первые сутки жизни), нейтрофильный индекс более 3,9.

Всем недоношенным детям проведено лабораторное и инструментальное обследование, которое включало анализ крови с подсчетом нейтрофильного индекса по стандартной методике (в первые и третьи сутки после рождения), биохимический анализ крови и гемостазиограмму (в первые и третьи сутки жизни), ПКТ, СРБ, ультразвуковое исследование (УЗИ) органов брюшной полости и забрюшинного пространства на ультразвуковом сканере Aloka (Япония) с применением конвексного датчика с частотой 3,5–5 МГц и линейного датчика с частотой сканирования 7–10 МГц. УЗИ проводились по стандартным методикам, рентгенологическое исследование органов грудной клетки – в первые сутки жизни, далее – по показаниям.

Микробиологические исследования включали в себя бактериологический посев крови, исследование мазка из зева/эндотрахеальной трубы; кроме того, проводились верификация выделенного возбудителя и определение чувствительности к антимикробным препаратам.

У всех недоношенных детей при рождении и в динамике через 24 и 72 ч определялась концентрация в крови современных маркеров бактериальной инфекции: пресепсина (ПСП) (на иммунохемилюминесцентном экспресс-анализаторе PATHFAST(Mitsubishi Chemical Medience Corporation, Япония)), сывороточного альбумина А (SAA) – белка острой фазы, регулирующего синтез провоспалительных цитокинов, с использованием набора для иммуноферментного анализа Human SAA, и интерлейкина-18 (ИЛ-18) в моче – методом твердофазного энзимсвязанного иммуносорбентного анализа с использованием двух типов моноклональных антител (МАТ), специфичных к двум разным эпитопам ИЛ-18 (тест-система ELISA Kit for Cluster Of Differentiation 14 (CD14), Cloud-Clone Corp., США, Хьюстон).

Статистическая обработка проводилась с использованием прикладных программ STATISTICA 16.0. Симметричность распределения проверялась путем вычисления коэффициента Колмогорова–Смирнова. При распределении, отличавшемся от нормального, данные представляли в виде медианы Me и значений квартилей (Q1; Q3), соответствующих значениям 25-го и 75-го перцентилей. Значимость различий между сравниваемыми группами оценивали с использованием непараметрических критериев: Манна–Уитни для независимых групп и Вилкоксона – для зависимых выборок. Различия считались значимыми при p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Оценка ретроспективного анализа состояния здоровья женщин, характера течения беременности и родов показала, что средний возраст матерей из I группы составил 30,8±2,8 года (21–39 лет), средний возраст матерей II группы – 26,0±2,3 года (18–33 лет). Было установлено, что беременность у матерей детей I группы протекала на фоне угрозы прерывания беременности в 53,0% случаев, II группы – в 21,4% случаев (p<0,05). У 87 (71,3%) матерей I группы была выявлена соматическая патология, среди матерей II группы экстрагенитальная патология регистрировалась у 11, что составило 28,2% (р<0,05). При этом установлено, что у 32 (26,2%) матерей основной группы и у 2 (5,1%) матерей контрольной группы (р<0,01) имелась сочетанная экстрагенитальная патология (табл. 1).

Таблица 1

Частота и характер соматической патологии у матерей новорожденных I и II групп

Показатели

 

Первая группа (n=122)

Вторая группа

(n=39)

Абс.

%

Абс.

%

Патология эндокринной системы (ожирение, сахарный диабет, заболевание щитовидной железы)

14

11,5

 

 

2

 

 

 

5,1*

Хронические заболевания: желудочно-кишечного тракта

 

14

 

11,5

 

3

 

7,7

сердечно-сосудистой системы

11

9,0

1

2,6*

мочевыделительной системы

13

10,7

1

2,6*

Анемия

34

27,9

4

10,3*

Сочетанная патология

32

26,2

2

5,1*

Не выявлено

35

28,7

28

71,7*

Примечание: – статистическая значимость различий между показателями матерей новорожденных I и II групп: *р<0,05

Такие факторы риска инфицирования новорожденных, как длительный безводный период, регистрировались в 12,4% случаев, измененные околоплодные воды – в 5,1% случаев, угроза прерывания беременности имела место в 58,9% случаев в группе с НС. В 9,4% случаев у матерей детей с НС отмечено дородовое излитие околоплодных вод, измененные околоплодные воды определялись в 4,3% случаев. У 94 из 99 пациенток (94,9%) в посеве отделяемого из цервикального канала обнаружены грамположительные микроорганизмы – как в монокультуре, так и в составе бактериальных и бактериально-грибковых ассоциаций. В 9,4% случаев у матерей детей из I группы отмечено дородовое излитие околоплодных вод, измененные околоплодные воды определялись в 4,3% случаев.

Таким образом, течение настоящей беременности среди матерей детей I группы характеризовалось высокой частотой экстрагенитальной патологии, острыми и хроническими заболеваниями урогенитального тракта, длительным безводным периодом, угрозой прерывания беременности, что создает предпосылки для преждевременных родов и развития инфицирования.

После рождения всем детям потребовалась реанимационная помощь, которая была оказана по стандартному протоколу в соответствии с методическим письмом «Реанимация и стабилизация новорожденных детей в родильном зале» Министерства здравоохранения Российской Федерации от 4 марта 2020 г. № 15-4/И/2-2570 [13], затем новорожденные переводились в отделение реанимации и интенсивной терапии новорожденных. Состояние большинства недоношенных новорожденных детей в первые сутки после рождения расценивалось как тяжелое или крайне тяжелое, что было обусловлено наличием дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточности, неврологической симптоматикой, морфофункциональной незрелостью.

Всем детям I группы, включенным в исследование, были установлены сосудистые катетеры. У 98 (80,3%) пациентов I группы диагностирована дыхательная недостаточность, которая явилась наиболее часто встречающимся критическим состоянием. При рентгенологическом исследовании у 76 (62,3%) детей I группы были выявлены диффузные симметричные очаги пониженной прозрачности, воздушные бронхограммы и снижение пневматизации периферических легочных полей, что свидетельствовало о развитии у них респираторного дистресс-синдрома.

Дисфункция двух и более органов отмечалась у 102 (83,6%) детей I группы, а дисфункция двух и более органов отмечалась у 20 пациентов (16,4%), что позволило диагностировать этим больным с учетом данных лабораторно-инструментального исследования НС.

При посеве крови на стерильность из 122 новорожденных, находившихся на лечении в ОРИТН с диагнозом НС, определен рост микроорганизмов у 74 пациентов, что составило 60,7%.

Выявлено, что в этиологической структуре НС преобладала грамположительная флора – 71,6%, среди которой S. epidermidis составили 35,1%, S. aureus – 18,8%, Enterococcus faecium – 9,5% и Streptococcus agalactiae – 8,4%. Удельный вес грамотрицательных бактерий составил 23,9%, чаще всего высевались Escherichia coli –17,6%, K. рneumoniae – 6,8%, дрожжеподобные грибы определены в 4,1% случаев, бактериально-грибковые ассоциации составили 12,6% (табл. 2). Однако следует отметить, что эти данные были получены только к концу третьих суток.

Таблица 2

Структура возбудителей НС у новорожденных I группы

Возбудитель

Количество (абс.)

Количество, %

Грамположительные бактерии (71,6%)

S. epidermidis

26

35,1

S. aureus

14

18,8

Enterococcus faecium

7

9,5

Streptococcus agalactiae

6

8,4

Грамотрицательные бактерии (24,3%)

Escherichia coli

13

17,6

K. рneumoniae

5

6,8

Дрожжеподобные грибы (6,2%)

Candida albicans

3

4,1

Всего

74

100

Выявленные микроорганизмы были чувствительны к наиболее часто используемым в клинической практике у новорожденных антибиотикам: грамположительная флора – к сультасину, цефаперазону, грамотрицатательная флора – к цефатоксиму, цефаперазону, гентамицину. Это, вероятнее всего, связано с предшествующей неоднократно проводимой антибактериальной терапией во время осложненного течения беременности у матерей этих детей, что необходимо учитывать при назначении эмпирической антибактериальной терапии пациентам этой группы.

При анализе факторов риска развития инфекционного процесса установлено, что наибольшее значение в периоде новорожденности имели такие материнские факторы, как рецидивирующая угроза прерывания беременности, острая и хроническая патология урогенитального тракта, длительный безводный период, измененные околоплодные воды. Со стороны ребенка значимыми были низкая оценка по шкале Апгар, наличие признаков поражения органов дыхания с необходимостью проведения ИВЛ, метаболические нарушения (ацидоз), находящиеся в причинно-следственной связи с инфекционным процессом.

У недоношенных новорожденных детей с НС, согласно нашим исследованиям, уровни СРБ и ПКТ имели отличие от нормальных показателей с четкой тенденцией к повышению только через 24 ч после рождения детей и находились в диапазоне: СРБ – 2,3–3,1 мг/мл с медианой значения 2,8 мг/мл; ПКТ – 4,1–4,9 нг/мл с медианой, равной 4,6 нг/мл (p<0,001).

Диагностическая информативность определения уровня ПКТ в сыворотке крови недоношенных новорожденных детей с НС выше, чем таковая при определении уровня СРБ в сыворотке крови. Тест на СРБ показал несколько меньшую чувствительность и специфичность в первые часы после рождения и через 24 ч – 72% и 80% в сравнении с показателями ПКТ – 75% и 81% (р>0,05).

Кроме того, по данным авторов, применение для диагностики НС определения повышения уровней СРБ и ПКТ в первые 3 дня жизни имеет серьезные ограничения, связанные с их физиологическим повышением у новорожденных [14]. Поэтому поиск маркеров, позволяющих установить диагноз раннего НС у недоношенных новорожденных детей, является актуальным.

Как показали результаты обследования, уровни ПСП, SAA, ИЛ-18 у новорожденных с НС значимо отличались от аналогичных показателей недоношенных детей, у которых не было выявлено проявлений НС (табл. 3).

Таблица 3

Сравнительная характеристика концентрации СРБ, ПКТ, сывороточного альбумина A, пресепсина, ИЛ-18 у новорожденных с НС в динамике

Показатели

Новорожденные II группы (без НС) (n=39)

Новорожденные с НС

I группа (n=122)

 

р

 

р1

 

р2

В родзале

Через 24 ч

Через 72 ч

СРБ мг/мл Me (25Q – 75Q)

1,24

(0,9–1,4)

1,52

(1,2–2,09)

2,8

(2,3–3,1)

12,8

(10,4–13,9)

0,49

0,04

0,001

ПКТ нг/мл Me (25Q – 75Q)

1,5

(1,2–1,6)

2,0

(1,7–2,4)

4,6

(4,1–4,9)

8,6

(7,3–9,2)

0,47

0,05

0,001

sD14-ST пг/мл

Me (25Q – 75Q)

147,7 (121,4–158,6)

810,3 (567,7–

1118,0)

840,6 (570,6–

1009)

559,2 (504,1–

655,5)

0,001

0,47

0,001

SAА нг/мл Me (25Q – 75Q)

603,8

(485,2–

796,3)

635,6 (405,4–

920,3)

813,2 (613,1–

987,3)

947,3 (738,6–

1139,0)

0,67

0,0049

0,001

ИЛ-18 пг/мл

Me (25Q-75Q)

56,92

(42,2–

69,5)

54,06 (35,8–

72,5)

55,07 (41,9–

74,4)

89,49 (64,9–

98,6)

0,6

0,97

0,05

Примечание: р – статистическая значимость между новорожденными I и II групп в родзале и через 24 ч (критерий Манна–Уитни); р1 – статистическая значимость между новорожденными с НС в родзале и через 24 ч (критерий Вилкоксона); р2 – статистическая значимость между новорожденными с НС в родзале и через 72 ч (критерий Вилкоксона).

Уровень ПСП у новорожденных с НС в первые часы заболевания выраженно отличался от показателей у детей группы сравнения (II группа): при НС концентрация ПСП колебалась в пределах от 520 до 1152 пг/мл с Ме (25Q – 75Q), равной 810,3 (567–1118) пг/мл; в группе контроля – от 78 до 219 с Ме (25Q – 75Q), равной 147,7 (121,4–158,6) пг/мл (p<0,001), что позволило назначить антибактериальную терапию (АБТ) в первые сутки заболевания.

Концентрация SAА и уровень ИЛ-18 не имели значимых отличий у детей I и II групп в первые 24 ч после рождения (р>0,05), так же как показатели СРБ и ПКТ у новорожденных обеих групп в первые часы после рождения (р>0,05).

Через 24 ч отмечены увеличение содержания концентрации SAА в сравнении с данными после рождения, с Ме (25Q – 75Q), равной 813,2 (613,1–987,3) нг/мл, значительное увеличение содержания СРБ, ПКТ, в то время как уровень ПСП и ИЛ-18 через 24 ч у новорожденных с НС увеличился незначительно, не имея статистически значимых отличий с показателями, полученными сразу после рождения (р>0,05).

Через 72 ч уровень ПСП имел более низкие показатели в сравнении с показателями, полученными сразу после рождения: при Ме (25Q – 75Q), равной 559,2 (504,1–655,5), против Ме (25Q – 75Q) 810,3 (567–1118) (р<0,001).

Значимой связи между гестационным возрастом и уровнями ПСП, SAА и ИЛ-18 обнаружено не было, что позволяет считать повышение уровня ПСП ранним маркером неонатального сепсиса у недоношенных новорожденных детей разного гестационного возраста. Сходные данные были получены в исследованиях авторов, которые считают, что ПСП – более ранний, более чувствительный и более специфический маркер НС у недоношенных детей, чем ПКТ и СРБ [15]. Также обращает на себя внимание более раннее реагирование ПСП по сравнению с традиционными маркерами воспаления (СРБ, ПКТ) в группе пациентов с НС, увеличение уровня которого происходило в первые 24 ч в 5,7 раза по сравнению с показателями у недоношенных детей без признаков инфекции (р<0,001), в то время как содержание СРБ и ПКТ в первые сутки увеличивалось менее значимо (р>0,05).

Отмечается нормализация уровня ПСП в динамике через 24 ч и 72 ч при отсутствии подтверждающих клинических и лабораторных признаков бактериальной инфекции. Через 72 ч после рождения уровень ПСП у таких недоношенных новорожденных детей не превышал 200 нг/мл.

Содержание SAA значимо увеличивалось через 24 ч, а ИЛ-18 – через 72 ч развития НС у недоношенных новорожденных детей, что не позволяет предложить их в качестве раннего маркера НС, но вместе с тем определение их уровней может быть полезно в комплексе с традиционными маркерами. При тяжелом течении НС наблюдалось повышение концентрации уровня ПСП в крови до Me (25Q – 75Q) 1398,2 (1250–1546) пг/мл, SAA – до Me (25Q – 75Q) 823,8 (698–1149) нг/мл, ИЛ-18 – до Me (25Q – 75Q) 81,9 (64,2–92,5) пг/мл.

Корреляционная связь между показателями прироста ПСП и выраженностью клинических признаков НС к концу первых суток и на третьи сутки после рождения у пациентов составила r=0,67 (p=0,01), r=0,65 (p=0,01) соответственно. Корреляционный анализ между приростом ПСП и SAA на вторые и третьи сутки заболевания не дал значимых результатов (r=0,07, p=0,49; r=0,02, p=0,93). Анализ роста уровня ПСП и показателей ИЛ-18 в эти же сроки дал аналогичные результаты (r=–0,13, p=0,54; r=–0,08, р=0,73). Это позволяет предложить использование показателей SAA и ИЛ-18 для диагностики позднего неонатального сепсиса в качестве дополнительных критериев вместе с СРБ, ПКТ, ПСП.

В случае эффективности проводимого лечения уровень ПСП прогрессивно снижался, повторяя в целом динамику изменения прочих маркеров воспаления (СРБ, ПКТ), однако его снижение наступало уже к третьим суткам АБТ.

Высокий уровень пресепсина коррелировал со степенью тяжести НС: при тяжелом течении сепсиса показатель был равен r=0,72 (р=0,001), при среднетяжелом течении НС r=0,66.

Заключение. Таким образом, повышение концентрации ПСП может служить ранним диагностическим маркером бактериальной инфекции у новорожденных, так как его уровень повышается раньше, чем уровень традиционных маркеров воспаления (СРБ, ПКТ), а его высокие уровни свидетельствуют о тяжелом развитии и течении НС у недоношенных детей. Снижение уровня ПСП может служить прогностически благоприятным показателем течения заболевания или надежным маркером эффективности проводимой антибактериальной терапии, так как при мониторинге терапии НС он быстрее и надежнее, чем СРБ и ПКТ, отражает степень ее эффективности. Концентрации SAA и ИЛ-18 увеличивались на вторые сутки развития бактериальной инфекции у недоношенных детей, что не позволяет предложить их в качестве ранних маркеров неонатального сепсиса, но они могут анализироваться вместе с традиционными маркерами воспаления в качестве дополнительных диагностических критериев воспалительной реакции.