Bronşektazili hastalarda bakteriyel kolonizasyonların prognoza etkisi /
Yazar: SEMA NUR DOĞRU
Danışman: PROF. DR. OYA KAYACAN
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göğüs Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Göğüs Hastalıkları = Chest Diseases

Özet:
Amaç: Bronşektazi, bronş ve bronşiol duvarlarının elastik doku ve kas yapılarının deformasyonu sonucu gelişen anormal ve kalıcı bronş dilatasyonu ile karakterli kronik, inflamatuar bir hava yolu hastalığıdır. Hava yollarının kalıcı genişlemesi ve mukosiliyer aktivitenin azalması hava yollarında aşırı mukus birikmesine neden olur. Biriken mukus içerisinde bakteriyel invazyon gelişerek bir inflamatuar zincir reaksiyon tetiklenir. Bakterilerin invazyonu ile hava yolunda kronik inflamasyon ve kolonizasyon gelişimi görülebilir. Hava yolundaki inflamatuar yük artışı ve bakteri kolonizasyonu ile progresif bir doku hasarı meydana gelir. Tüm bu bozukluklar ve olası kolonizasyon komplikasyonu ile; solunum fonksiyonlarında etkilenme, hayat kalitesinde bozulma, çeşitli morbiditeler ve mortalitede önemli ölçüde artış gözlenmektedir. Bu nedenle kolonizasyonun tespiti hastalar için önem arz etmektedir. Bu çalışmada bronşektazide mikrobik kolonizasyonların bronşektazili hastaların prognozu üzerine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çalışma Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı'nda planlanmıştır. Üniversitemiz ilgili bilim dalına Ocak 2013 ile Haziran 2023 tarihleri arasında başvuran bronşektazi tanılı hastaların demografik verileri, bronşektazi tanı tarihleri, ek hastalıkları, sigara kullanımı öyküleri, geçirdikleri pnömoni, tüberküloz enfeksiyonlarının kayıtları, bronşektaziye bağlı semptomlarının öyküsü, fizik muayene bulguları, uzun süreli oksijen tedavisi (USOT) ve bilevel positive airway pressure (BiPAP) gibi solunum destek ihtiyaçlarının varlığı, tutulan lob sayısı, bronşektazinin Reid sınıflamasına göre türü, lobektomi öyküsü, tanı sonrası 5 ve 10 yıllık mortalite durumları, son 2 yılda hastaneye yatış öyküsü, önceki yıllardaki alevlenme öykülerinin varlığı, spirometri parametreleri (FEV1, FVC, FEV1/FVC), vücut kitle indeksi (VKİ), balgam kültüründe kolonizasyon varlığı, tam kan sayımı, biyokimyasal testler (CRP, prokalsitonin), arter kan gazı analizleri, inhaler tedavi kullanım öyküleri, uzun süreli ve inhaler antibiyotik kullanım öyküleri incelenip araştırılmıştır. Olgular kurumumuz veri tabanı verilerine göre retrospektif olarak incelenmiş olup çalışmaya bronşektazi tanısı olan 18 yaş üstü 170 hasta dahil edilmiştir. 18 yaşın altındaki kistik fibrozis tanısı olan hastalar çalışma dışı bırakılmıştır.
Bulgular: Hastaların yaş ortalaması 58.09±16.62 yıl olup, hastaların tanı yaşı ortalaması 42.27±17.36 idi. Hastaların %60'ı kadın olup %7'si halen sigara kullanmakta idi. Hastaların %40'ı erkek olup %12'si halen sigara kullanmakta idi. Hastaların ortalama VKİ 23.60±4.75 kg/m² idi. Olguların %70'inde geçirilmiş pnömoni, %47.1'inde çocukluk çağı enfeksiyonu, %18.2'sinde geçirilmiş tüberküloz, saptandı. En sık görülen ek hastalıklar KOAH, hipertansiyon ve astım idi.
En sık semptom nefes darlığı, öksürük ve balgamdı. Nefes darlığı olan hastaların mMRC skoru ortancası 2 idi. Fizik muayenede %71.8'inde ral, %44.1'inde ronküs, %15.9'nda çomak parmak saptandı.
         Hastaların tutulan lob sayısı ortancası 3, ortalaması 2.88±1.09 tü. Olguların %52.4'ünde sakküler, %42.4'ünde silindirik, %35.3'ünde variköz bronşektazi saptandı. Hastaların %18.8'inde lobektomi öyküsü vardı. Olguların %66.5'inde son 2 yılda hastane yatışı, %44.1'inde önceki yılda alevlenme saptandı.
Hastaların %54.7'sinde kolonizasyon saptandı. Kolonizasyonların %82.7'sinde P. aeruginosa tespit edildi. P. aeruginosa dışı bakteriler arasında en sık H. influenza (%9.6) ile kolonizasyon görüldü.
Olgularda inhaler tedavi (LABA,LAMA veya İKS) kullanım oranı %82.4, inhaler tobramisin %14.7, uzun süreli (>3 ay) oral antibiyotik kullanımı %8.2, inhaler kolistin %6.5 ve inhaler gentamisin kullanımı %1.2 bulundu. Beş yıllık mortalite oranı %1.8, 10 yıllık mortalite oranı %5.3, genel mortalite oranı %7.05 bulundu.
Solunum fonksiyon parametrelerinden FEV1 (litre) ve FEV1 (%) ortalamaları sırasıyla 1.47±0.81 litre ve %54.49±24.35, FVC (litre) ve FVC (%) ortalamaları sırasıyla 2.15±0.91 lt ve %68.01±21.48, FEV1/FVC oranı %64.84±14.09 bulundu. Arter kan gazı analizinde pH ortalaması 7.40±0.04, pO2 basıncı ortalaması 64.53±11.84 mmHg, pCO2 ortalaması 42.98±12.20 mmHg ve sO2 ortalamaları %90.54±7.98 olarak bulundu. Hastaların beyaz küre sayısı ortalaması 8.71±3.86x109/L, trombosit sayısı ortalaması 295.78±99.15x109/L, hemoglobin ortalaması 12.83±2.19 g/dL, C-Reaktif Protein (CRP) ortalaması 15.64±25.47 mg/L ve prokalsitonin ortalaması 0.09±0.42 ng/mL olarak tespit edildi.
Kolonize olan hastalarla olmayan hastaların verilerinin karşılatırılmasında yaş, tanı yaşı, sigara öyküsü, cinsiyet, çocukluk çağı enfeksiyonu, geçirilmiş tüberküloz öyküsü oranları arasında anlamlı farklılık görülmedi. Kolonize hastaların VKİ ortancası 22 olup kolonize olmayan hasta grubuna daha düşük bulundu.  Kolonize hasta grubunda geçirilmiş pnömoni öyküsü sıklığı %79.6 olup kolonize olmayan gruba göre (%58.4) daha fazlaydı. Kolonize hastalarda pulmoner hipertansiyona daha sık rastlandı. Kolonize hasta grubunda mMRC ortancası 3 olup kolonize olmayan gruba göre daha yüksekti, kolonize hastalarda hemoptiziye daha sık rastlandı ve fizik muayenede daha sıklıkla ral bulundu. Kolonize hasta grubunda USOT kullanımı oranı daha yüksek görülürken, iki grup arasında BiPAP kullanımı açısından fark bulunmadı.
Kolonize hastalarda tutulan lob sayısı ortancası 3 olup kolonize olmayan gruba göre daha yüksekti. Ayrıca kolonize hastalarda bronşektazinin variköz olma oranı daha fazlaydı. Grupların karşılaştırmasında son 2 yılda hastane yatışı açısından fark bulunmazken, önceki yılda alevlenme geçirme oranı kolonize hasta grubunda daha fazlaydı. Kolonize hasta grubunda LABA kullanımı, inhaler tobramisin ve kolistin kullanımı anlamlı ölçüde fazla bulundu. Grupların mortalite açısından karşılaştırılmasında anlamlı farklılık görülmedi.
Kolonize hastaların spirometrik parametrelerinin tümü diğer gruba kıyasla anlamlı ölçüde düşük bulundu. Kolonize hastalarda hemoglobin, pO2, sO2 daha düşük bulunurken; CRP, prokalsitonin ve pCO2 daha yüksek saptandı.
Kolonize hastalar herhangi bir antibiyotik tedavisi alıp almamalarına göre karşılaştırıldığında; tedavi alan grupta önceki yılda alevlenmenin daha az görüldüğü; son 2 yılda hastane yatışı, mortalite ve SFT parametrelerinde fark görülmediği; tedavi alan grupta CRP ve prokalsitonin değerlerinin daha yüksek olduğu tespit edildi.
VKİ değerlerinde 1 kg/m2 lik azalmanın kolonizasyon riskini 1.097 kat artırdığı, tutulan lob sayısında 1 birimlik artışın kolonizasyon riskini 1.569 kat artırdığı, ral varlığının kolonizasyon riskini 5.927 kat artırdığı saptandı. USOT kullanan olgularda kolonizasyon riski 2.171 kat fazla, variköz tipte bronşektazi varlığında kolonizasyon riski 3.875 kat fazlaydı. Önceki yılda alevlenme olmasının, kolonizasyon riskini 5.190 kat artırdığı ve geçirilmiş pnömoni öyküsünün kolonizasyon riskini 2.770 kat arttırdığı tespit edildi.
Sonuç: Sonuç olarak bronşektazi yüksek morbidite ve mortalite gösteren bir hastalık olup hastaların prognozunu etkileyen faktörler son derece önemlidir. Kolonizasyon durumu ise prognostik belirteçleri etkilemek açısından önemli bir role sahiptir. Çalışmamızda; VKİ'nin düşük olması, tutulan lob sayısının fazla olması, bronşektazinin variköz tipte olması, hastaların fizik muayenelerinde ral tespit edilmesi, arter kan gazında pO2'nin düşük, pCO2'nin yüksek olması, sık alevlenme öyküsü ve bronşektazi etiyolojisinin geçirilmiş enfeksiyonlara bağlı olması kolonizasyona ilişkin risk faktörleri olarak tespit edilmiştir. Mikrobik kolonizasyonu olan olguların semptomlarının daha ağır olduğu, spirometre değerlerinin daha düşük olduğu, arter kan gazı parametrelerinde patolojik değerlerin daha sık görüldüğü, hastalarda alevlenmelerin daha şiddetli ve sık olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle; kolonizasyon açısından risk faktörlerinden en az biri bulunan hastaların yakından takip edilmesi önerilmektedir.
Anahtar Kelimeler: Bronşektazi, prognoz, kolonizasyon

Abstract:
Objective: Bronchiectasis is a chronic, inflammatory airway disease characterized by abnormal and permanent bronchial dilation resulting because of the deformation of the elastic tissue and muscle structure in the bronchial and bronchiolar walls. The permanent dilation of airways and reduced mucociliary activity lead to excessive mucus accumulation in the airways. Bacterial invasion can develop within the accumulated mucus, triggering an inflammatory cascade reaction. Chronic inflammation and bacterial colonization may ensue following bacterial invasion of the airway. The increased inflammatory load and bacterial colonization in the airway result in progressive tissue damage. Due to these abnormalities and potential colonization complications, a decline in respiratory function, decreased quality of life, and increased morbidity and mortality rates are observed. Therefore, the detection of colonization is important for patients. This study aims to investigate the effect of microbial colonization on the prognosis of patients with bronchiectasis.
Materials and Methods: The study was conducted at the Department of Chest Diseases, School of Medicine, Ankara University. Data from patients diagnosed with bronchiectasis who presented to the relevant university department between 2013 and June 2023 were analyzed, including demographic data, date of bronchiectasis diagnosis, comorbidities, history of smoking, records of pneumonia and tuberculosis infections, history of bronchiectasis related symptoms, physical examination findings, presence of respiratory support needs such as long-term oxygen therapy (LTOT) and bilevel positive airway pressure (BiPAP), number of affected lobes, type of bronchiectasis according to Reid classification, history of lobectomy, 5-year and 10-year mortality post-diagnosis, history of hospital admissions in the last 2 years, previous exacerbation history, spirometry parameters (FEV1, FVC, FEV1/FVC), body mass index (BMI), presence of colonization in sputum culture, complete blood count, biochemical tests (CRP, procalcitonin), arterial blood gas analysis, history of inhaled treatment, long-term and inhaled antibiotic use. Cases were reviewed retrospectively based on database records in the hospital 170 patients older than 18 years old diagnosed with bronchiectasis were included in the study. Patients under 18 and with cystic fibrosis were excluded.
Results: The mean age of the patients was 58.09±16.62 years, and the mean age at diagnosis was 42.27±17.36 years. 60% of the patients were female, with 7% were active smokers, while 40% were male, with 12% with history of active smoking. The mean BMI was 23.60±4.75 kg/m². Tuberculosis was detected in 18.2%, childhood infections were detected in 47.1% of patients and pneumonia in 70% was detected. The most common comorbidities were COPD, hypertension, and asthma.
The most common symptoms were dyspnea, cough, and sputum production, with a median mMRC score of 2 among patients with dyspnea. Crackles were detected in 71.8%, wheezes in 44.1%, and clubbing in 15.9% of the patients.
The median number of affected lobes was 3. Varicose bronchiectasis was found in 52.4%, cylindrical bronchiectasis in 42.4% and saccular in 35.3% of patients. A history of lobectomy was found in 18.8% of patients. Hospital admissions in the last 2 years were reported in 66.5% of cases, and previous year exacerbations in 44.1%.
Colonization was detected in 54.7% of patients, with 82.7% of cases showing P. aeruginosa colonization. Among non- P.aeruginosa bacteria the most common was H. influenza (9.6%).
Inhaled therapy(LABA,LAMA,IKS) was used in 82.4%,inhaled tobramycin in 14.7%, long-term (>3 months) oral antibiotic in 8.2%, inhaled colistin in 6.5%, and inhaled gentamicin in 1.2% was used . Five-year mortality was 1.8%, 10-year mortality was 5.3%, and overall mortality was 7.05%.
Mean FEV1 (liters) and FEV1 (%) values were 1.47±0.81 liters and 54.49±24.35%, respectively; mean FVC (liters) and FVC (%) values were 2.15±0.91 liters and 68.01±21.48%, respectively; FEV1/FVC ratio was 64.84±14.09%. Mean pH was 7.40±0.04, PaO2 64.53±11.84 mmHg, PaCO2 42.98±12.20 mmHg, and SaO2 90.54±7.98%. Mean white blood cell count was 8.71±3.86x109/L, platelet count 295.78±99.15x109/L, hemoglobin 12.83±2.19 g/dL, CRP 15.64±25.47 mg/L, and procalcitonin 0.09±0.42 ng/ml.
No significant differences were observed between colonized and non-colonized patients regarding age, age at diagnosis, smoking history, gender, childhood infections, or history of tuberculosis. Colonized patients had lower BMI values and a higher rate of previous pneumonia history. Pulmonary hypertension was more frequent in colonized patients. The mean mMRC score was higher (3 versus 2) in the colonized group, and hemoptysis and crackles were more common. LTOT usage was higher in the colonized group, with no difference in BiPAP usage.
Colonized patients had a higher median number of affected lobes (3), and varicose bronchiectasis was more common. Although there was no difference in hospital admissions in the last 2 years, the exacerbation rate in the previous year was higher in the colonized group. The use of LABA, inhaled tobramycin, and colistin was significantly higher in colonized patients. There was no significant difference in mortality between the groups.
All spirometric parameters in colonized patients were significantly lower than that of non-colonized ones. Colonized patients had also lower hemoglobin, pO2, and sO2 values, while CRP, procalcitonin, and pCO2 were higher.
Colonized patients were compared whether they received antibiotherapy or not. Fewer exacerbations were observed in the previous year among those receiving treatment. However, there were no difference in hospital admissions, mortality, or PFT parameters in the last 2 years; CRP and procalcitonin values were higher in the treated group.
A decrease of 1 kg/m² in BMI increased colonization risk by 1.097 times, a 1-unit increase in the number of affected lobes by 1.569 times, presence of crackles by 5.927 times, LTOT usage by 2.171 times, varicose bronchiectasis by 3.875 times, history of exacerbation in the previous year by 5.190 times, and history of pneumonia by 2.770 times.
Conclusion: In conclusion, bronchiectasis is a disease with high morbidity and mortality, where factors affecting prognosis are crucial. Colonization status plays an important role in influencing prognostic markers. In our study, lower BMI, a higher number of affected lobes, varicose type of bronchiectasis, detection of crackles on physical examination, low pO2 and high pCO2 in arterial blood gas analysis, frequent exacerbations, and history of previous infections were identified as risk factors for colonization. It was demonstrated that patients with microbial colonization had more severe symptoms, lower spirometric values, more pathological arterial blood gas parameters, and more frequent and severe exacerbations. Therefore, we recommend that those patients with at least one of the colonization risk factors should be closely monitored.
Key Words: Bronchiectasis, prognosis, colonization