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Revisión de biomarcadores utilizados para procesos infecciosos o inflamatorios

Revisión de biomarcadores utilizados para procesos infecciosos o inflamatorios

Autora principal: Stefanny Nikole Trejos Castro

Vol. XVI; nº 23; 1051

Review of Used Biomarkers for Infectious or Inflammatory Processes

Fecha de recepción: 28/09/2021

Fecha de aceptación: 14/12/2021

Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XVI. Número 23 – Primera quincena de Diciembre de 2021 – Página inicial: Vol. XVI; nº 23; 1051

Autores:

Stefanny Nikole Trejos Castro 1, Alberto Quesada Pacheco 2, María Fernanda Valverde Solano 3, Felipe Andrés Solano Rojas 4, Kevin Josué Oviedo Pérez 5 y Jhossting Orias Durán 6

  1. Médico General. Caja Costarricense del Seguro Social, Hospital Escalante Pradilla, San José, Costa Rica.
  2. Médico General. Caja Costarricense del Seguro Social, Centro Especializado de Atención De Paciente Con COVID -19 (CEACO), San José, Costa Rica.
  3. Médico General. Caja Costarricense del Seguro Social, Centro Especializado de Atención De Paciente Con COVID -19 (CEACO), San José, Costa Rica.
  4. Médico General. Caja Costarricense del Seguro Social, Centro Especializado de Atención De Paciente Con COVID -19 (CEACO), San José, Costa Rica.
  5. Médico General. Caja Costarricense del Seguro Social, Centro Especializado de Atención De Paciente Con COVID -19 (CEACO), San José, Costa Rica.
  6. Médico General, San José, Costa Rica.

Financiamiento

La presente investigación no tiene ayudas específicas de agencias del sector público, sector

comercial o Entidades con ánimos de lucro.

Resumen

Los biomarcadores se consideran reactantes de fase aguda, los cuales tienden a elevarse durante procesos infecciosos o inflamatorios. Existen un sinfín de biomarcadores, sin embargo, se eligieron unos de los más relevantes para esta revisión:  procalcitonina, PCR, lactato y presepsina. Los biomarcadores tienen distintas sensibilidades y especificidades, estas características le confieren utilidades distintas. La procalcitonina es frecuentemente utilizada para la valoración temprana de una infección bacteriana, así como la eficacia de la cobertura antibiótica. Por otra parte, el lactato es un mayor predictor de mortalidad, ya que este suele elevarse en hipoperfusión o hipoxia tisular. A pesar de la importancia en la predicción de infecciones, los resultados obtenidos deben de complementarse con una historia clínica completa, así como con un examen físico; ya que por sí solos los biomarcadores no son capaces de diagnosticar las diversas patologías.

Palabras Clave: Biomarcadores, antibióticos, prolactina, lactato y sepsis

Abstract

Biomarkers are considered acute phase reactants, which must rise during infectious or inflammatory processes. There are countless biomarkers, however, some of the most relevant were chosen for this review: procalcitonin, CRP, lactate, and presepsin. Biomarkers have different sensitivities and specificities; these characteristics confer different utilities. Procalcitonin is used for the early assessment of a bacterial infection, as well as the efficacy of antibiotic coverage. On the other hand, lactate is a greater predictor of mortality since it tends to rise in tissue hypoperfusion or hypoxia. Despite the importance in the prediction of infections, the results obtained must be complemented with a complete clinical history, as well as a physical examination, since biomarkers alone are not capable of diagnosing the various pathologies.

 Keywords: Biomarkers, antibiotics, prolactin, lactate, and sepsis

Declaración De Buenas Practicas:

Todos los autores que han participado en la elaboración de esta revisión no presentan ningún conflicto de interés.

La investigación se ha realizado siguiendo las pautas éticas internacionales para la investigaciones relacionada con la salud con seres humanos elaborados por el Consejo de Organizaciones Internacionales de las Ciencias Médicas (CIOMS) https://cioms.ch/publications/product/pautas-eticas-internacionales-para-la-investigacion-relacionada-con-la-salud-con-seres-humanos/en colaboración con la Organización Mundial de la Salud (OMS), el manuscrito es original y no contiene plagio, el manuscrito no has sido publicado en ningún medio y no está en proceso de revisión en otra revista.

Metodología

Durante la elaboración de esta revisión se realizó una búsqueda bibliografía en distintas bases de datos como lo son Pub Med y Google Scholar. En el motor de búsqueda se eligieron artículos de los últimos 14 años, utilizando terminología como: biomarcadores, sepsis, antibióticos y procesos inflamatorios; los anteriores fueron elegidos de acuerdo con la importancia en el aporte de información para la elaboración del artículo de revisión.

Epidemiologia

A nivel mundial existen infecciones nosocomiales o intrahospitalaria que repercuten en la morbilidad y mortalidad de la población. Los procesos infecciosos a nivel de Europa o América representan entre un 5% al 10% siendo además la segunda causa de muerte a nivel intrahospitalario. En otras latitudes como en América Latina, Asia y África, las infecciones nosocomiales son más frecuentes, llegando a representar porcentajes que oscilan cercanos al 40%. La susceptibilidad a las infecciones depende de la susceptibilidad del paciente a las infecciones, por ejemplo, los pacientes diabéticos o inmunosuprimidos se verán más propensos a cierto tipo de infecciones nosocomiales. A la vez es importante que el someterse a procedimientos invasivos durante estancias hospitalarias puede fomentar la invasión de microorganismos y generar de esta forma una infección. A pesar de que las infecciones son sumamente diversas, es de suma importancia la utilización de los distintos biomarcadores en los procesos sépticos ya que estos nos facilitan la toma de decisiones terapéuticas, de seguimiento o de predictores de mortalidad. (1)(2)

Introducción

Los biomarcadores inflamatorios son importantes indicadores de manera precoz de procesos infecciosos, los cuales pueden ser de ayuda para iniciar coberturas antibióticas tempranas. Por otra parte, permiten ayudar en la toma de decisiones en torno a si es necesario realizar más estudios complementarios. Uno de los biomarcadores más importantes es la procalcitonina (PCT), este es un péptido de 116 aminoácidos, precursor de la calcitonina, que es regulada por el gen CALC-I, produciendo CGRP (péptido relacionado con el gen de la calcitonina) que se forma en células c tiroideas y células del sistema nervioso central (SNC). La PCT puede elevarse dentro de las primeras 2  a 4 h en las infecciones bacterianas (3). La proteína C reactiva (PCR), es otro biomarcador de suma relevancia en los procesos inflamatorios e infeccioso. Esta es sintetizada por los hepatocitos, es estimulada por citoquinas en respuesta a un proceso infeccioso o inflamación tisular, particularmente por medio de las interleucinas 1 y 6 (IL-1, IL-6) y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-a). La PCR suele elevarse  durante las primeras 6 a 8 h del proceso infeccioso (4).

Si bien los biomarcadores constituyen una herramienta diagnóstica de importancia, siempre deben ser acompañados de una historia clínica detallada, un examen físico completo. Es importante mencionar que a pesar de tener una buena sensibilidad pueden elevarse en otros contextos clínicos(5)(6). Por ejemplo el lactato es un biomarcador que se eleva al presentarse hipoperfusión o hipoxia tisular, lo que le permite ser un predictor de mortalidad (7). Por último, esta revisión incluye la presepsina (PSP), la cual se eleva como parte de una respuesta inmunológica temprana. Esta presentar interacciones con la glicoproteína CD14; la cual es expresada en la superficie de las membranas de los macrófagos o monocitos y se elevan en procesos sépticos con bastante sensibilidad y especificidad, similar a la PCT, pero con elevación más temprana.(8)

Desarrollo

A continuación, se desarrollarán 4 de los principales biomarcadores utilizados hoy en día en la práctica clínica:

Procalcitonina (PCT)

La PCR está conformada por un péptido de 116 aminoácidos que se relaciona con el gen de la calcitonina (CGRP) I y II; además es considerado un precursor de la calcitonina. La PCT es regulada por la CALC-I que se encarga de transcribir la preprocalcitonina a procalcitonina. En condiciones normales la PCT es sintetizada en las células C ubicadas dentro de la glándula tiroides (9).

La PCT en condiciones normales se encuentra en concentraciones muy bajas o indetectables, su concentración normal a nivel sérico es menor a los 0.05ng/ml. Es considerado un biomarcador altamente sensible que puede elevarse no solo en procesos infecciosos, sino también en no infecciosos. En términos generales suele elevarse de forma temprana en las 4 a 6 horas de la infección. Por otra parte suele elevarse en distintos procesos fisiopatológicos como son la sepsis, los traumas, procesos neoplásicos, pancreatitis y quemaduras(10).

A pesar de elevarse en procesos no infecciosos, tienen mayor sensibilidad a procesos sépticos, se toman como valores para criterios de sepsis graves cuando la PCT se presenta con valores >0.10 ng/ml, todo esto debe ir en conjunto con estado clínico del paciente que nos puede ayudar predecir de manera oportuna sobre gravedad del estado de este. En casos de trauma se suele elevar en las primeras 48 horas sobre sus valores normales y posteriormente tiende a normalizarse. Las quemaduras también presentan una discreta elevación con una recuperación más tardía de valores normales. En la pancreatitis se utiliza como un factor de gravedad y es altamente utilizado como guía terapéutica (9)(3).

Existen una serie de estrategias terapéuticas en donde la PCT puede utilizarse para definir el inicio o la suspensión de distintas terapias antibióticas; múltiples estudios promueven que, si los valores de la PCT se encuentran normales, debe de abstenerse el inicio de coberturas antibióticas tempranas. Con estas conductas clínicas se promueve el uso racional de los antibióticos, evitando de esta forma la susceptibilidad a generar resistencia a antibióticos en un futuro. A la vez el uso adecuado y racional de los antibióticos, suele evitar reacciones adversas.  En otros estudios se evidencio que la suspensión temprana de los antibióticos, al normalizar la PCT, demostró una disminución en los tiempos de terapia sin aumentar la mortalidad (3).

Proteína C Reactiva (PCR)

 La PCR es liberada nivel hepático por los hepatocitos que se activan por las IL 6-IL8 causado por un proceso inflamatorio o infecciosos. Los valores normales van a variar de acuerdo a la edad, sexo y raza; a pesar de esto se habla de modo general que valor normal es menor a 10 mg/dl. Algunas fuentes mencionan que niveles entre 40 a 200 mg/dl suelen hacer referencia a procesos sépticos severos; mientras que niveles por debajo de 40mg/dl usualmente hace referencia a procesos infecciosos leves o virales. Es importante mencionar que la PCR no es tan específica de enfermedades infecciosas y que algunas enfermedades virales pueden generar elevaciones muy importantes de la PCR(4)(10).

Como se mencionó anteriormente, la PCR presenta una baja especificidad en el caso de procesos infecciosos, ya que puede elevarse en procesos inflamatorios. En términos generales es una molécula que puede sintetizarse de forma lenta y algunos casos a pesar de que el paciente vaya presentando una mejoría clínica, puede seguir aun sintetizándose a nivel hepático; por lo que puede generar falsos negativos o falsos positivos. Por lo anterior no es un biomarcador que suele utilizarse para valorar la respuesta al tratamiento antibiótico como si lo puede ser la PSP o la PCT.(11).

Lactato

Su síntesis es debido a la glicosis anaeróbica, cuando se presenta aumentos de requerimiento de oxigeno tisular, por consecuencia de alguna alteración clínica del paciente que no lograr producir ATP por la vía aerobia, esto genera que ciclo de krebs se vea afectado, generando lactato a expensas de vía de piruvato. (6)

Este biomarcador es considerado uno de los más importante en la detención de la hipoxia tisular e hipoperfusión. sus niveles normales son entre: 0.05 a 1 mmol/L; la prueba por la que obtiene es una prueba sanguínea a través de los gases arteriales. El lactato en varios estudios se ha considerado como un importante predictor de mortalidad, se logró demostrar a través del tiempo que cuando presenta niveles arriba de 4 mmol/ L presenta más riesgo de muerte, sobre todos en paciente que se encuentren en estado de shock. otro dato importante es que este biomarcador presenta una rápida depuración generando un buen predictor terapéutico. (6) (11) (12)

Presepsina

La sCD14-ST es una molécula que se conoce como presepsina (PSP), que es soluble a una glicoproteína la cual se encuentra en la superficie de membranas de los macrófagos, llamada CD14. Esta se encarga de desencadenar una respuesta inmune, con posterior aumento de las citoquinas. La PSP desencadena la respuesta inmune innata, al enfrentarse a patógenos invasores dentro del torrente sanguíneo. (8)

Este biomarcador suele presentar una elevación marcada en pacientes que se encuentran atravesando procesos infecciosos de tipo bacterianos. En general la PSP es más sensible a patógenos grandes negativos y a infecciones en el tracto urinario. La PSP es considerada una molécula de alta sensibilidad y especificidad para procesos sépticos. (8)

En varios estudios se demostró que tiene una mayor especificidad y sensibilidad que la PCR y muy similar a la PCT, por lo que podrían utilzarse en conjunto. Es de suma importancia tomar en cuenta la historia clínica del paciente, así como sus patologías crónicas; ya que la PSP es excretada a nivel renal por lo que no es recomendable la utilización de la misma en pacientes con enfermedad renal crónica. Por otro lado los niveles de PSP se ven alterados en pacientes adultos mayores, recién nacidos, en uso concomitante de esteroides y quemaduras podrían disminuir su sensibilidad y especificidad. (5)(12)(13)

Conclusión

A modo de conclusión se puede decir que la medición de biomarcadores mediante pruebas de laboratorio constituye una herramienta de gran utilidad para el diagnóstico de procesos infecciosos, así como para poder establecer la eficacia de las distintas coberturas antibióticas. Es importante mencionar que todos presentan sensibilidades y especificidades distintas, lo que los hace más o menos útiles ante distintas situaciones. Se debe de recordar que su uso debe de ser tomado como un complemento de la historia clínica y al examen físico.

Es relevante recalcar que algunos de estos biomarcadores se ven afectados por las patologías crónicas de los pacientes, por lo que se debe de analizar de forma individualizada cada resultado.

Bibliografía

  1. Almirall J, Güell E, Capdevila JA, Campins L, Palomera E, Martinez R, et al. Epidemiología de la sepsis grave adquirida en la comunidad. Estudio de base poblacional. Med Clin (Barc). 2016 Aug 19;147(4):139–43.
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  3. Raúl CE, Ángel PC. Procalcitonina como marcador de procesos infecciosos en cirugía: Conceptos actuales. Cir Gen [Internet]. 2013 [cited 2021 Jul 14];35(1):49–55. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-00992013000100009
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