L’utilizzo della Procalcitonina nelle infezioni batteriche

Giulio MengozziDirigente Medico – S.C. Laboratori Biochimica Clinica “Baldi e Riberi”

Azienda Ospedaliero-Universitaria San Giovanni Battista di Torino

Savona, 15 ottobre 2009

7891

110116

123 126

167

208

0

50

100

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2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Numero lavori pubblicati sulla procalcitonina

Preprocalcitonina, Procalcitonina e frammenti

Preprocalcitonina “1 - 141 “

Procalcitonina “26 - 141”

Sequenza Regione terminale N Calcitonina Katacalcina

“1-25”25 AA

“26-82”57 AA

“85-116”32 AA

“121-141”21 AA

CALC Genes and the CT superfamily peptides

History of PCT

J. Lab Clin Med (1983) 101: 576

Eur J Biochem (1975) 55: 407

J Clin Endocrinol Metab 79: 1605-1608, 1994

In vivo stimulation of PCT by TNFα

Five patients with nonresectable soft tissue sarcomas of the lower extremity received 90 min ofhyperthermic isolated limb perfusion with 4 mg of rhTNFα and melphalan(10 mg/L limb volume)

Kinetic and half-life of PCT

Brunkhorst Intens Care Med

PCT: biomarker or toxin?

PCT increases mortality in septic hamsters

E. Coli

PCT

E. Coli

Hamsters+ E. Coli

Hamsters+ E. Coli + PCT

100

80

60

40

20

0 0 12 24 36 48 60 72

% C

umul

ativ

e m

orta

lity

Crit Care Med 1998; 26:1001-1006

PCT Pct only

hours

Addition of antiserum reduces mortality

80

60

40

20

012 24 36 48 60 72

% C

umul

ativ

e m

orta

lity

84 96

PCT reactive antiserum 1 hr before E. Coli

100

80

60

40

20

012 24 36 48 60 72

% C

umul

ativ

e m

orta

lity

84 96

PCT reactive antiserum after E. Coli

Crit Care Med 1998; 26:1001-1006

Intraperitonealsepsis

Anti-PCT (1 hr)

IntraperitonealSepsis

15 pigs

14 % moralityAnti-PCT

PCT immuno-neutralization

Improvement (statist. signif)• Short term survival• Mean arterial pressure • cardiac index• Stroke volume index• pH• Creatinine

Beneficial trend• Urine output• Serum lactate

PCT doesn’t increase during viral infections

Viral infections IFNγIFNγ inhibits IL1β PCT

Clinical Applications of PCT

PCT may be useful fordiagnosis of bacterial infection

• Healthyindividuals(usually < 0.05 ng/ml withsenstive test )

• Acute systemicinfection/inflammation

Muller Crit Care Med (2000)

Harbarth Am J Respir Crit Care Med 2001;164:396-402

Pazienti di Medicina e Chirugia in terapia intensiva con SIRS e sospetti focus di infezione (n=78)

PCT vs. Cytokines

Clin Infect Dis 2004;39:206-17

PCT come marker di Sepsi

PCT è un marker di sepsi più sensibile e specifico della CRP (sensibilità 88 vs 75% e specificità 81 vs 67%)

Sepsi e livelli di PCT

Castelli et al. Crit Care 2004 Aug;8(4):R234-42 BMC journals

CRP

PCT

Sepsis score

SOFA score

Time course in sepsis after multitrauma:

PCT development reflects course of the disease !

Single measurements vs. several consecutive

CAVE: Interpretation of PCT levels

• PCT values must alwaysbe interpreted within the clinical context of eachindividual patients

• Always pay attention to conditions which mayinfluence the PCT level

• Always think about the dynamic of the diseaseprocess (development of PCT levels)

Procalcitonin

• PCT has a dynamiccut off range thatdepends on the clinical condition and setting

• Used for diagnosis, prognosis and monitoring

• Trend towards serial measurements

Which cut-offs to be use and which assay performance is needed for various clinical

settings?

There is no single cut-off,

but„flexible cut-off“

dependingon the clinical

situation

The PCT-course in severe acute pancreatitis depends on the presence of infection and the development of organ dysfunction

Rau BM, Ann Surg. 2007 May;245(5):745-54

PCT

CRP

Sepsi post operatorie dopo chirurgia colon-retto

p < 0,05: post OP 7 – 10 giorni p < 0,001: post OP 1-10 giorni

Reith HB et al.: Dig Surg 1998; 15: 260-265

CRP PCT

Liver Transplantation: Systemic Infection vs Rejection

PCT plasma concentrations in 16 patients without postoperative complications after Liver-Transplantation, Tx: day of transplantation.

PCT plasma concentrations in infection and rejection (n = 11), day 0: day of diagnosis

Kuse, Crit Care Med (2000) 28: 555-559

Infection

rejection

Febbre nei neutropenici

Giamarellou H.; Clin Microbiol Infect. 2004 Jul;10(7): 628-633.

- Studio Europeo prospettico multicentrico (9 centri)

- 158 pazienti leucemici adulti, prima e dopo febbre post-chemioterapia

Febbre nei neutropenici

PCT > 5.0 ng/mL forte indicatore di Sepsi Severa

IN CORSO DI FUO PRESENTA UN ALTO VALORE PREDITTIVO NEGATIVO

IN CORSO DI INFEZIONE E’ UN PARAMETRO PIU’SPECIFICO DELLA PCR SIA NELLA DIAGNOSI CHE NEL MONITORAGGIO; L’AUMENTO DEI SUOI VALORI GIA’

IN 1^ GIORNATA DAL RIALZO FEBBRILE, PUO’ORIENTARE LA DIAGNOSI CON LARGO ANTICIPO

RISPETTO AGLI ESAMI COLTURALI

LA PROCALCITONINA NELLE INFEZIONI E NELLE FUO:

LA PRESENZA DI FALSI NEGATIVI IN CORSO DI INFEZIONE RAPPRESENTA COMUNQUE UN LIMITE AL SUO UTILIZZO NEL DETERMINARE LE SCELTE TERAPEUTICHE

NEI PAZIENTI CON PATOLOGIE ONCO-EMATOLOGICHE LA ELEVATA PERCENTUALE DI ISOLAMENTI DI

STAPHILOCOCCHI COAGULASI NEGATIVI DETERMINA BASSI VALORI MEDIANI ANCHE IN CORSO DI INFEZIONE

I VALORI NON SEMBRANO COMUNQUE RISENTIRE SIGNIFICATIVAMENTE DELLO STATO DI

NEUTROPENIA: ANCHE NELLE FEBBRI POST HDCT LA PCT PUO’ DUNQUE COSIDERARSI UN UTILE

MARCATORE DI INFEZIONE

LA PROCALCITONINA NELLE NEUTROPENIE FEBBRILI:

Neonatesseptic vs. healthy newborns

normal

Chiesa C.; Clin Infect Dis (1998), 26: 664-672

Time (hrs)Time (hrs)

septic

PCT per guidare la terapia antibiotica nelle LRTI

BPCO Esacerbazioni

Algoritmo nel gruppoPCT:

PCT< 0,1 ng/ml ter. antibioticasconsigliata

0,1 <PCT<0,25 ng/ml: giudizio clinico

PCT > 0,25 ng/ml: ter. antibioticaconsigliata

1 (4%)1 (4%)Coma Coma postpost--anossicoanossico4 (16%)4 (16%)TumoreTumore

1 (4%)1 (4%)Ictus Ictus 6 (24%)6 (24%)TraumaTrauma

6 (24%)6 (24%)Emorragia Emorragia intraparenchimaleintraparenchimale

7 (28%)7 (28%)Emorragia Emorragia subaracnoideasubaracnoidea

54 54 ++ 1818EtEtàà2525NN°° pazientipazienti

13 (52%) Con infezione in

corso

12 (48%)Senza infezione in

corso

25 pazienti

Procalcitonina

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Con infezione Senza infezione

NS

…. riassumendo

Il parametro Procalcitonina:

• La PCT è prodotta solo per infezioni batteriche con infiamma-zione sistemica.

• La PCT consente la differenziazione tra leggere o gravi forme di sepsi, migliore che con altri marcatori di infiammazione

• La PCT ha comportamento dinamico anche in grave malattia • Non si ha produzione di PCT da malattia che non evolve in sepsi (malattie autoimmuni, infezione virale, rigetto trapianto senza infezioni batteriche) e a seguito di piccoli interventi

invasivi • La PCT è un eccellente parametro per terapia, controllo e prognosi

Il parametro Procalcitonina:

• La PCT è un marcatore stabile: non è richiesta refrigerazionedel campione dopo il prelievo

• La PCT ha un’emivita di eliminazione relativamente lunga • E’ sufficiente un controllo al giorno per il monitoraggio della terapia e dell’evolvere della malattia

• I livelli della PCT non influenzati dal ciclo circadiano e da farmaci• Il dosaggio relativamente facile e sicuro• Il costo del test è da valutare in relazione ai benefici che adesso possono essere correlati

Modalità di esecuzione

Un’unica seduta analitica al giorno, compresi festivi e prefestivi.

Vengono dosati tutti i campioni pervenuti entro le ore 15.

Risultati trasmessi entro le ore 16.

Campione: siero o plasma

Tempo richiesto per l’esecuzione: meno di 30 minuti

Sensibilità funzionale (minima concentrazione corrispondente ad un CV inter-assay ≤ 20%):0.06 ng/mL

Procalcitonina: quesiti aperti

1) In quali pazienti ed in quale momento dovrebbe essere richiesto il dosaggio della procalcitonina?

tutti i pazienti critici?

solo i pazienti con rischio elevato di infezioni?

soggetti afferenti al PS?

al momento del ricovero?

prima di iniziare il trattamento?

2) Quale è la corretta interpretazione dei risultati di una singola determinazione di procalcitonina?

cut-off ottimale?

correlazione con gravità della risposta infiammatoria? (infezioni localizzate?)

valore predittivo negativo?

3) Quando dovrebbe essere ripetuto il dosaggio della procalcitonina?

conferma di una tendenza in aumento? (marcatore precoce?)

monitoraggio della risposta al trattamento?

monitoraggio dell’evoluzione del quadro patologico? (fattore prognostico?)

4) Quando i livelli di procalcitoninapossono risultare elevati in assenza di infezione?

falsi positivi?