KOAH alevlenme etiyolojisini belirlemede serum presepsin ölçümünün tanısal değeri
Diagnostic value of serum presepsin measurement in determining COPD flame ethiology
Yazar: MERVE FİDAN AŞIK
Danışman: PROF. DR. MUKADDER ÇALIKOĞLU
Mersin Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göğüs Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Göğüs Hastalıkları = Chest Diseases
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer hastalıkları-obstrüktif = Lung diseases-obstructive ; Etyoloji = Etiology ; Nüks = Recurrence ; Presepsin = Presepsin ; Teşhis = Diagnosis

Özet:
Giriş: Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı'nın (KOAH) neden olduğu mortalite, morbidite, iş görmezlik ve ekonomik yük tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de önemli bir halk sağlığı sorunudur. KOAH seyri sırasında görülen akut alevlenmeler, hastalığın seyrini olumsuz etkileyerek hasta, toplum ve sağlık sistemi üzerindeki bu yükü daha da arttırmaktadır. Çoğu enfeksiyon kaynaklı KOAH alevlenmelerinde, tanı ve alevlenme nedeninin belirlenmesi tedavi planı ve prognozun tahmini bakımından son derece önemlidir. Bu önemli kararda yol gösterici olması düşüncesiyle birçok klinik ve biyolojik belirteç araştırılmıştır. Bunlar arasında serum CRP, prokalsitonin, fibrinojen, IL-6, co-peptin, IP-10 düzeylerinin ölçümü, kanda löksit sayısı, nötrofil/lenfosit ve platelet/ lenfosit oranı, semptomlardan pürülan balgam varlığı üzerinde en çok durulanlardır. Ancak, günümüzde halen alevlenme nedenini belirleyebilecek, özellikle enfektif alevlenmeleri enfektif olmayanlardan ve bakterial alevlenmeleri viral kaynaklı alevlenmelerden ayırabilecek bir biyobelirteç klinik kullanıma sunulamamıştır.
Amaç: Çalışmamızda, özellikle çeşitli bakterial enfeksiyonlarda arttığı öne sürülen bir biyobelirteç olan presepsin'nin, KOAH alevlenmelerinde enfektif alevlenmeyi ayırdetme ve bakterial/viral etiyoloji saptama konusundaki tanısal değerini araştırmayı amaçladık.
Gereç ve yöntem: Mersin Üniversitesi Hastanesi acil servisi ve göğüs hastalıkları polikinliğine 01 Temmuz 2019 - 01 Aralık 2020 tarihleri arasında, KOAH alevlenmesi ile başvuran ve servis yatış endikasyonu olan hastalar prospektif olarak değerlendirildi. Aynı tarihler arasında, göğüs hastalıkları polikinliğine rutin kontrol amaçlı başvuran stabil KOAH'lı hastalar ve hastanemize çeşitli nedenlerle başvuran sağlıklılar prospektif olarak çalışmaya dahil edildi. Tüm popülasyon önceden belirlenen çalışmaya dahil edilme ve dışlama kriterleri dikkate alınarak seçildi. Bu kriterlere uyan 50 alevlenmeli, 36 stabil hasta ile 40 sağlıklı bireyden oluşan toplam 126 olgu ile çalışma yürütüldü. Hasta ve sağlıklı gruplardan tam kan sayımı (hemogram), rutin biyokimyasal incelemeler ve hedeflenen biyobelirteçlerin (CRP, procalsitonin, presepsin) tayini için kan örnekleri alındı, uygun yöntemlerle biyokimya laboratuvarında çalışıldı. KOAH alevlenmeli hastalardan nazofaringeal aspirat örnekleri alındı ve mültipleks PCR'da çalışıldı. Balgam verebilen alevlenmeli hastalarda gram boyama, nonspesifik ve tüberküloz için spesifik balgam kültürü incelemesi yapıldı, tüm KOAH alevlenmeli hastalardan kan kültürü için örnek alındı. Çalışma öncesi standardize edilmiş bir kayıt formu oluşturuldu ve bu forma hastaların anemnezleri, vital bulguları, ek hastalıkları, demografik özellikleri, fizik muayene bulguları, laboratuvar sonuçları, balgam ve kan kültürü sonuçları, görüntüleme bulguları ve aldıkları tedaviler kaydedildi. Stabil dönemdeki hastaların güncel, alevlenmeli hastaların çalışma süresi içinde son stabil dönemde yapılan postbronkoskopik solunum fonksiyon test parametreleri kaydedildi. Tüm hastalar GOLD evresine göre gruplandırıldı. Hastaların takip ve tedavi sürecine müdahale edilmedi. Elde edilen verilerin istatistik analizi için SPSS (Statistics Programme for Social Scientists) 24, 0 programı kullanıldı.
Bulgular: Çalışma, KOAH alevlenmeli 50, KOAH stabil dönemdeki 36 hasta ile sağlıklı 40 birey (20 sigara içen, 20 sigara içemeyen) olmak üzere toplam 126 olgu ile yürütüldü. Tüm KOAH hastalarının % 80'i erkek, % 20'si kadındı ve her iki hasta grubunda da erkek hakimiyeti vardı (p<0,05). Stabil KOAH hastalarında ortalama sigara yükü 38,40 paket/yıl iken, alevlenme grubunda 52,90 paket/yıl bulundu (p<0,05). Tüm hastalar ele alındığında CAT semptom skoru 10'un üzerinde olan hasta sayısı 64 (%74,4) olup, stabil grupda ortalama CAT semptom skoru 14,36 iken, alevlenme nedeniyle yatırılan hastalarda 23,52 bulundu. CAT skorları bakımından iki grup istatistiksel olarak farklıydı (p<0,001). Alevlenmeli grup ile stabil grup arasında GOLD A-B-C-D grupları bakımından da istatistiksel olarak anlamlı bir fark saptandı (p<0,05). Bu fark, alevlenmeli hastalarda D grubunun ve stabil hastalarda ise A ve B grubunun yoğunluğundan kaynaklanmakta idi. KOAH alevlenme ve stabil grupları karşılaştırıldığında da % FEV1 (p<0,001), % FVC (p<0,001) değerleri ve FEV1/FVC (p=0,001) oranları arasında istatistiksel olarak anlamlı fark saptandı. Çalışmamızdaki 4 grup (KOAH alevlenme, KOAH stabil, sigara içen sağlıklı, sigara içemeyen sağlıklı) arasında yapılan karşılaştırmada, serum prokalsitonin ve CRP düzeyleri ile kanda nötrofil/lenfosit ve platelet/lenfosit oranları KOAH alevlenme grubunda diğer gruplara göre istatistiksel olarak anlamlı yüksek bulundu (p<0,005). Ortalama serum presepsin düzeyleri bakımından ise bu 4 grup arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmadı (p>0.05). KOAH alevlenme ile yatırılan 50 hastanın 44'ü balgam örneği verebildi. 44 örnekten 19'unda (% 43) balgam kültüründe üreme oldu. Balgam kültüründe üreyen en sık 3 etken sırasıyla; Pseudomonas aeruginosa (n:7), Hemafilus influenza (n:4) ve Escherichia coli (n:3) idi. KOAH alevlenmeli 50 hastanın 5'inde (% 10) nazofaringeal aspirat örneğinde viral patojen saptandı, en sık etken Rhinovirus (n:3) dü. Enfeksiyon etkeninin gösterildiği bu 24 hasta (5 viral, 19 bakterial) enfektif alevlenme olarak kabul edildi, diğerleri enfektif olmayan alevlenme (n:27) şeklinde gruplandırıldı. Bakterial, viral ve enfektif olmayan alevlenmeli gruplar arasında serum presepsin, CRP, prokalsitonin ortalama düzeyleri, kan lökosit sayısı, NLO ve PLO bakımından istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunmadı (p>0,05). Alevlenme grubunda presepsin ile CRP, prokalsitonin ve kan lökosit sayısı arasında anlamlı ilişki bulunmadı. Bakteriyel alevlenmeli hastalarda da benzer şekilde bir korelasyon yoktu (r<0,60 ve p>0,05). Balgam örneği verebilen 44 KOAH alevlenmeli hastanın 6 tanesi pürülan balgam tariflemesine karşın, bu hastalarda da presepsin ortalamaları pürülan balgam öyküsü olmayanlarla benzerdi (p<0,05). Beş viral alevlenmede kan lökosit sayısı, NLO ve PLO'nin presepsin ile korelasyonları orta düzeyde ancak, hasta sayısı çok düşük olduğu için istatistiksel olarak anlamlı değildi (p>0,05).
Sonuç: KOAH hastalarında alevlenmenin tespitinde, enfektif alevlenmelerin enfektif olmayanlardan ayırımında ve antibiyotik tedavi gerekliliği kararını vermede presepsinin bir biyobelirteç olarak kullanılamasının yararlı olmadığını düşünmekteyiz. 
Anahtar kelimeler: KOAH alevlenme, presepsin, bakterial/viral enfeksiyon

Abstract:
Introduction: Mortality, morbidity, disability and economic burden caused by Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is an important public health problem in our country as well as all over the world. Acute exacerbations during the course of COPD affect the course of the disease negatively and increase this burden on the patient, society and health system. In most infectious COPD exacerbations, diagnosis and determination of the cause of exacerbation are extremely important in terms of treatment plan and prediction of prognosis. With the thought of guiding this important decision, many clinical and biological markers have been investigated. These include serum CRP, procalcitonin, fibrinogen, IL-6, co-peptin, IP-10 levels measurement, löksit blood count, lymphocyte/neutrophil and platelet/ neutrophil ratio, presence of purulent sputum symptoms are most emphasized. However, a biomarker that can determine the cause of exacerbation and distinguish especially infective exacerbations from non-infective and bacterial exacerbations from viral exacerbations has not been presented to clinical use currently.
Objective: In our study, we aimed to investigate the diagnostic value of presepsin, which is a biomarker suggested to increase especially in various bacterial infections, in differentiating infective exacerbations and detecting bacterial / viral etiology in COPD exacerbations.
Materials and methods:  Patients who were admitted to Mersin University Hospital emergency service and chest diseases clinic with COPD exacerbation between 01 July 2019 and 01 December 2020 were prospectively evaluated. Between the same dates, patients with stable COPD who were admitted to the chest diseases polyclinic for routine control and healthy individuals who were admitted to our hospital for various reasons were prospectively included in the study. The entire population was selected based on the pre-determined inclusion and exclusion criteria. The study was conducted with a total of 126 patients, consisting of 50 exacerbated, 36 stable patients and 40 healthy individuals who met these criteria. Blood samples were taken from patients and healthy groups for complete blood count (hemogram), routine biochemical examinations and determination of targeted biomarkers (CRP, procalcitonin, presepsin), and they were studied with appropriate methods in the biochemistry laboratory. Nasopharyngeal aspirate samples were taken from patients with COPD exacerbation and studied in multiplex PCR. Gram staining, nonspecific and specific sputum culture examinations for tuberculosis were performed in exacerbated patients who could produce sputum, and blood culture samples were taken from all patients with COPD exacerbation. Before the study, a standardized registration form was created and the anamnesis, vital signs, comorbidities, demographic characteristics, physical examination findings, laboratory results, sputum and blood culture results, imaging findings and treatments were recorded on this form. Postbronchoscopic pulmonary function test parameters performed in the last stable period during the study period of patients with exacerbation and current test parameters of patients in stable period were recorded. All patients were grouped according to the GOLD stage. There was no intervention in the follow-up and treatment process of the patients. For the statistical analysis of the obtained data, SPSS (Statistics Program for Social Scientists) 24, 0 program was used.
Results: The study was conducted with a total of 126 patients, including 50 patients with COPD exacerbation, 36 patients in the stable period of COPD, and 40 healthy individuals (20 smokers, 20 non-smokers). Of all COPD patients, 80% were men and 20% were women, and both patient groups were dominated by men (p <0.05). While the mean cigarette burden in stable COPD patients was 38, 40 packs / year, it was 52.90 packs / year in the exacerbation group (p <0.05). Considering all patients, the number of patients with CAT symptom score over 10 was 64 (74.4%), while the average CAT symptom score was 14.36 in the stable group, it was 23.52 in patients hospitalized due to exacerbation. CAT scores in terms of two groups statistically so different (p <0.001 ). A statistically significant difference was also found between the exacerbation group and the stable group in terms of GOLD A-B-C-D groups (p <0.05). This difference was due to the density of group D in exacerbated patients and group A and B in stable patients. When the COPD exacerbation and stable groups were compared, a statistically significant difference was found between FEV1 % (p < 0.001 ),% FVC (p < 0.001 ) values and FEV1 / FVC (p = 0.001) rates. In the comparison between the 4 groups in our study (COPD exacerbation, COPD stable, smoking healthy, non-smoking healthy), serum procalcitonin and CRP levels and blood neutrophil/lymphocyte and platelet/lymphocyte ratios were found to be statistically significantly higher in the COPD exacerbation group compared to the other groups (p <0.005). There was no statistically significant difference between these 4 groups in terms of mean serum presepsin levels (p> 0.05). Of the 50 patients hospitalized with COPD exacerbation, 44 were able to provide sputum samples. There was growth in sputum culture in  19  (43%) of  44 samples. The 3 most common factors that grow in sputum culture are; Pseudomonas aeruginosa (n: 7), Hemafilus influenza (n: 4) and Escherichia coli (n: 3). Viral pathogen was detected in nasopharyngeal aspirate samples in 5 (10%) of 50 patients with COPD exacerbation, the most common agent was Rhinovirus (n: 3). 24 patients (5 viral, 19 bacterial) whose infectious agent was shown were accepted as infective exacerbation, the others were grouped as non-infective exacerbation (n: 27). No statistically significant difference was found between the bacterial, viral and non-infective exacerbation groups in terms of serum presepsin, CRP, procalcitonin mean levels, blood leukocyte count, NLO and PLO (p> 0.05). No significant relationship was found between presepsin and CRP, procalcitonin and blood leukocyte count in the exacerbation group. Similarly, there was no correlation in patients with bacterial exacerbation (r <0.60 and p> 0.05). Although 6 of 44 COPD exacerbated patients who could give sputum samples described purulent sputum, the mean presepsin in these patients was similar to those without a history of purulent sputum (p <0.05). Correlations of blood leukocyte count, NLO and PLO with presepsin were moderate in five viral exacerbations, but it was not statistically significant since the number of patients was very low (p> 0.05).
Conclusion: We think that the use of presepsin as a biomarker is not useful in discriminating exacerbation, determining infective/noninfective exacerbation etiology, and making the decision for antibiotic treatment in COPD patients.
Keywords: COPD exacerbation, presepsin, bacterial / viral infection