Performance Evaluation for Sepsis Diagnosis Biomarkers
Keywords:
biomarkers; blood culture; bacterial infection; calcitonin gene-related peptide-alpha; C-reactive protein; sepsis.Abstract
Introduction: Sepsis represents a rapid immunological reaction to infections that can lead to organ dysfunction and, ultimately, death. To optimize early diagnosis, the assessment of specific biomarkers and effective diagnostic techniques, such as procalcitonin, C-reactive protein, and blood cultures, is essential.
Objective: To evaluate the biomarkers’ performance for the diagnosis of sepsis.
Methods: The study group consisted of 95 hospitalized patients. Samples were analyzed using tests for procalcitonin, C-reactive protein, and blood cultures. The biomarkers were evaluated based on blood culture as the reference standard. Sensitivity and specificity were calculated using a 2 x 2 table.
Results: Procalcitonin demonstrated sensitivity of 89.47 % and specificity of 61.84 %, while C-reactive protein showed sensitivity of 100 % and specificity of 2.63 %. There was good agreement between procalcitonin and blood cultures, but not between C-reactive protein and blood cultures. The most frequently identified microorganisms were Escherichia coli, methicillin-resistant Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, and Pseudomonas aeruginosa.
Conclusions: Procalcitonin stands out as a more specific biomarker for the diagnosis of sepsis compared to C-reactive protein. Although blood cultures provide value in identifying specific pathogens, their utility is limited in early diagnosis. Combining these biomarkers could improve the diagnosis and management of sepsis.
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References
1. Oviedo A. Epidemiología de la sepsis y choque séptico en una unidad de cuidado intensivo de Popayán, Cauca. ScienceDirect. 2019 [acceso 19/03/2024];01. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0122726221000835
2. Rodríguez Y. Caracterización clínica, epidemiológica y microbiológica de pacientes con sepsis en una unidad de cuidados intensivos. 2020 [acceso 19/03/2024];24(2):252. Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S1029-30192020000200252&script=sci_arttext
3. Sepsis. WHO. 2024 [acceso 19/03/2024]. Disponible en: https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/sepsis
4. Rojas Cabrera E, Peranovich A. Mortality due to sepsis and potentially sepsis-associated causes in Argentina. Analysis from a sociodemographic perspective, 2005-2019. Rev Salud Pública Parag. 2022 [acceso 20/03/2024];12(1):39-47. Disponible en: http://scielo.iics.una.py/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2307-33492022000100039
5. Rangel J, Laguado M, Amaris A, Vargas J, Garcia S, Centeno K. Actualización en sepsis y choque séptico en adultos. MedUNAB. 2019. [acceso 19/03/2024];22(2):213-27. Disponible en: https://revistas.unab.edu.co/index.php/medunab/article/view/3345
6. Escobar JS. Factores asociados a la mortalidad en pacientes con sepsis y choque séptico de la unidad de cuidados intensivos de adultos de un hospital de Paraguay. 2021 [acceso 19/03/2024];08:2312-3893. Disponible en: http://scielo.iics.una.py/scielo.php?pid=S231238932021000200044&script=sci_arttext
7. Vera Carrasco O. Sepsis y shock séptico. Cuad Hosp Clínicas. 2019 [acceso 19/03/2024];60:61-71. Disponible en: http://www.scielo.org.bo/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S165267762019000300010
8. Guven H, Altintop L, Baydin A, Esen S, Aygun D, Hokelek M, et al. Diagnostic value of procalcitonin levels as an early indicator of sepsis. Am J Emerg Med. 2002 [acceso 19/03/2024];20(3):202-6. Disponible en: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5336621/#:~:text=Compared%20to%20other%20biomarkers%20of,ICU%20%5B19%E2%80%9321%5D
9. Julián A, García D, Merinos G, García de Guadiana G, Gonzales del Castillo J. Precisión diagnóstica de la procalcitonina para la bacteriemia en el servicio de urgencias: una revisión sistemática. Nih Gov. 2023 [acceso: 19/03/2024];10.37201. Disponible en: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10874657/
10. Reyna J, Lagunas A, Martinez P, Madrid V, Procalcitonina como biomarcador diagnóstico de sepsis en el niño con cáncer, neutropenia y fiebre: revisión de la literatura. [acceso 19/03/2024];113(1):46-52. Disponible en: https://www.sap.org.ar/docs/publicaciones/archivosarg/2015/v113n1a09.pdf
11. Sánchez F, Castaño A, Casallo S. Importancia de la proteína C reactiva como marcador de progresión en la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana. Med Interna. 2007 [acceso 19/03/2024]. Disponible en: https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-71992007000400013
12. Singer M, Deutschman CS, Seymour CW, Shankar-Hari M, Annane D, Bauer M, et al. The third international consensus definitions for sepsis and septic shock (sepsis-3). JAMA. 2016 [acceso 18/11/2024];315(8):801. Disponible en: https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2492881
13. Visoso P, Izaguirre V, Eficiencia diagnóstica de la procalcitonina en sepsis y choque séptico en pacientes ingresados a la terapia intensiva. 2019 [acceso 19/03/2024];33(2):84-90. Disponible en: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2448-89092019000200084#:~:text=La%20eficacia%20de%20procalcitonina%20para,del%20receptor%20fue%20de%200.767
14. Álvarez L, Torrico J. Proteína C reactiva versus hemocultivos negativos en sepsis neonatal, neonatología del Hospital Obrero Nº2 Cochabamba. Rev Científica Cienc Médica. 2020 [acceso 19/03/2024];23(2):161-5. Disponible en: https://pesquisa.bvsalud.org/portal/resource/pt/biblio-1358284
15. Pradhan S, Ghimire A, Bhattarai B, Khanal B, Pokharel K, Lamsal M, et al. El papel de la proteína C reactiva como predictor diagnóstico de sepsis en una unidad de cuidados intensivos multidisciplinaria de un centro de atención terciaria en Nepal. Indian Journal of Critical Care Medicine: Revisión por pares, publicación oficial de la Indian Society of Critical Care Medicine. 2016;20:417-20. DOI: https://doi.org/10.4103/0972-5229.186226
16. Rees CA, Lim J, Westbrook AL, El Helou R, Schmid A, Rubin-Smith J, et al. Systematic review and meta-analysis of the diagnostic value of four biomarkers in detecting neonatal sepsis in low- and middle-income countries. BMJ Paediatr Open. 2023;7(1). DOI: http://dx.doi.org/10.1136/bmjpo-2022-001627
17. Rangel-Vera JA, Laguado-Nieto MA, Amaris-Vergara AA, Vargas-Ordoñez JE, Garcia-leon SJ, Centeno-Hurtado KT. Actualización en sepsis y choque séptico en adultos. MedUNAB. 2019 [acceso 16/06/2024];22(2):213-27. Disponible en: https://revistas.unab.edu.co/index.php/medunab/article/view/3345
18. Pertuz M, González R, Acosta M. Uso de biomarcadores de inflamación o infección en el diagnóstico de sepsis, en unidades de cuidados intensivos de Santa Marta, Colombia. Biosalud. 2016 [acceso 16/06/2024];15(2):28-36. Disponible en: https://repositorio.ucaldas.edu.co/entities/publication/9c9c76cd-46ba-409f-acdc-aa3f01956272
19. Elecsys® BRAHMS Procalcitonin (PCT). Diagnostics. [acceso 09/11/2024]. Disponible en: https://diagnostics.roche.com/es/es/products/params/elecsys-brahms-procalcitonin-pct.html
20. ALINITY CI-SERIES. Core Laboratory. Abbott. [acceso 09/11/2024]. Disponible en: https://www.corelaboratory.abbott/int/es/offerings/brands/alinity/alinity-ci-series.html
21. Cortes Reyes E, Rubio Romero JA, Gaitan Duarte H. Métodos estadísticos de evaluación de la concordancia y la reproducibilidad de pruebas diagnósticas. Rev Colom Obst Ginecol. 2010 [acceso 22/10/2024];61(3). DOI: https://doi.org/10.18597/rcog.271
22. World Medical Assocition Declaration of Helsinki: Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects. JAMA. 2013;310(20):1-95. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.2013.281053
23. Perea A, Bernal N, Jaime ML, Lambertucci MR, Inghilterra DA, Fullone JA et al. Utilidad pronóstica de la procalcitonina, la proteína C reactiva, el índice PCR/PCT y el aclaramiento de ambas al ingreso a unidades de cuidados intensivos. Acta Bioquím Clín Latinoam. 2024 [acceso 9/11/2024];58(3):215-9. Disponible en: https://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0325-29572024000300215&lng=es
24. Castro S, Caputi R. Especificidad y sensibilidad de la procalcitonina e interleucina-6 en pacientes oncológicos con bacteremia y hemocultivo positivo. 2023 [acceso 19/03/2024];10. Disponible en: https://docs.bvsalud.org/biblioref/2023/05/1427635/ao1_especificidad-y-sensibilidad-de-la-procalcitonina-y-la-int_aYU3pUB.pdf
25. Suberviola B, Castellanos-Ortega A, González-Castro A, García-Astudillo LA, Fernández-Miret B. Valor pronóstico del aclaramiento de procalcitonina, PCR y leucocitos en el shock séptico. Med Intensiva. 2012 [acceso 19/11/2024];36(3):177-84. Disponible en: https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0210-56912012000300003
26. Simon L, Gauvin F, Amre DK, Saint-Louis P, Lacroix J. Serum procalcitonin and C-reactive protein levels as markers of bacterial infection: A systematic review and meta-analysis. Clin Infect Dis. 2004 [acceso 14/11/2024];39(2):206-17. Disponible en: https://academic.oup.com/cid/article-abstract/39/2/206/327038
27. Povoa P. C-reactive protein: a valuable marker of sepsis. Intensive Care Med. 2002;28(3):235-43. DOI: https://doi.org/10.1007/s00134-002-1209-6
28. Godínez A, Alcántara R, Aguirre V, López S, González M, González L, et al. Evaluación de la proteína C reactiva, la procalcitonina y el índice PCR/PCT como indicadores de mortalidad en sepsis abdominal. Cir Cir. 2020 [acceso 7/11/2024];88(2):150-3. Disponible en: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2444-054X2020000200150
29. Gómez J, Ortiz M, Torrealba M, Gordillo J, Castellanos Á, Suberviola B, et al. Evaluación de la capacidad diagnóstica y pronóstica de procalcitonina, proteína C reactiva, interleucina-6 y proteína ligadora del lipopolisacárido en pacientes con sospecha de sepsis. Rev Lab Clín. 2010 [acceso 7/11/2024];3(1):12-9. Disponible en: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1888400809000786
30. Velandia J, Bermúdez E, Romero P, Manrique F, Ospina J. Valores de procalcitonina en pacientes diagnosticados como sepsis bacteriana en una Unidad de Cuidado Intensivo. Infectio 2014 [acceso 07/11/2024];18(3):86-92. Disponible en: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0123939214000344
31. Pérez I, Roig C, Cubides A, Cardenal A, Guerrero F, Albiol P, et al. Utilidad pronóstica de la escala qSOFA en pacientes ingresados en un Servicio de Medicina Interna por enfermedades infecciosas. Rev Chil Infectol. 2021 [acceso 19/03/2024];10;38(1):31-6. Disponible en: http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0716-10182021000100031&lng=es
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