Zespół naukowców z Katedry Biofizyki Collegium Medicum UMK w Bydgoszczy dokonał przełomu w diagnostyce pozaszpitalnego zapalenia płuc. W pilotażowym badaniu objęli 66 hospitalizowanych pacjentów i pokazali, że fluorescencja wolnej protoporfiryny IX w erytrocytach potrafi z dużą dokładnością przewidzieć, kto umrze w ciągu 100 dni od przyjęcia do szpitala.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak działa fluorescencja wolnej protoporfiryny IX w diagnostyce zapalenia płuc.
- Dlaczego bydgoskie odkrycie może zrewolucjonizować ocenę ryzyka zgonu po hospitalizacji.
- Jakie są korzyści kliniczne z szybkiej identyfikacji pacjentów wysokiego i niskiego ryzyka.
- W jaki sposób to rozwiązanie może znaleźć zastosowanie także poza zapaleniem płuc.
Jak działa biomarker oparty na fluorescencji?
Jak to działa? Pod wpływem ostrego stanu zapalnego, niedoboru żelaza i stresu oksydacyjnego zaburza się końcowy etap biosyntezy hemu – w konsekwencji w dojrzewających erytroblastach zaczyna gromadzić się wolna protoporfiryna IX. Autorzy zastosowali prostą metodę ekstrakcji wolnej protoporfiryny IX z hemolizowanych erytrocytów przy użyciu acetonu, po czym wzbudzali próbki światłem lasera o długości fali 405 nm i rejestrowali fluorescencję przy długości fali 632 nm.
Okazało się, że im silniejszy był sygnał, tym większe ryzyko zgonu. U pacjentów z najwyższą intensywnością, ryzyko śmierci w ciągu 100 dni było aż dziesięciokrotnie wyższe w porównaniu do pozostałych.
Przełom w światowej diagnostyce zapalenia płuc
To pierwsze na świecie badanie, które udowodniło, że fluorescencja wolnej protoporfiryny IX pochodzącej z krwinek czerwonych może służyć jako samodzielny i silny biomarker prognostyczny w zapaleniu płuc. Wyniki te zostały opublikowane w czasopiśmie Scientific Reports, należącym do prestiżowego wydawnictwa Nature. Co ważne, metoda nie wymaga skomplikowanej aparatury. Analizator oparty na tanim laserze diodowym i spektrometrze może w przyszłości stać się przenośnym testem przyłóżkowym.
Znaczenie kliniczne i potencjalne zastosowania
Zgodnie z aktualnymi wytycznymi Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), pacjenci należący do grupy wysokiego ryzyka mogą odnieść istotne korzyści z intensyfikacji leczenia wspomagającego, obejmującego nie tylko farmakoterapię immunomodulującą, jak profilaktyczne podanie glikokortykosteroidów, ale też agresywną tlenoterapię wysokoprzepływową oraz wczesne wdrożenie wentylacji mechanicznej.
Z kolei osoby o niskim profilu ryzyka mogą uniknąć niepotrzebnych badań i terapii, co zmniejsza ryzyko działań niepożądanych oraz pozwala lepiej gospodarować zasobami szpitalnymi.
Potencjał zastosowania poza zapaleniem płuc
Odkrycie bydgoskiego zespołu ma potencjał, by zmienić sposób postępowania w ostrych infekcjach układu oddechowego na całym świecie, nie tylko w klasycznym zapaleniu płuc, ale także w sepsie, COVID-19 i innych stanach przebiegających z uogólnionym stanem zapalnym i niedotlenieniem. Obecnie planowane są dalsze badania na większych grupach pacjentów, które mają potwierdzić te przełomowe wyniki i umożliwić wprowadzenie fluorescencji wolnej protoporfiryny IX do codziennej praktyki klinicznej.
Następnym bardzo obiecującym kierunkiem naszych badań jest wykorzystanie analizy autofluorescencji egzosomów jako narzędzia do wczesnej diagnostyki i prognozy raka płuca. Te pęcherzyki zewnątrzkomórkowe, obecne w próbce krwi, emitują charakterystyczne sygnały autofluorescencyjne, których właściwości mogą ulegać zmianie w przebiegu procesu nowotworowego – mówi dr Tomasz Wybranowski, współautor projektu.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Główne wnioski
- Zespół naukowców z Collegium Medicum UMK w Bydgoszczy odkrył biomarker na bazie fluorescencji wolnej protoporfiryny IX, który przewiduje śmiertelność po zapaleniu płuc z wysoką dokładnością.
- Badanie pilotażowe na 66 pacjentach wykazało, że silniejszy sygnał fluorescencji wiązał się z 10-krotnie wyższym ryzykiem zgonu w ciągu 100 dni.
- Metoda opiera się na taniej aparaturze i może zostać zastosowana jako przenośny test przyłóżkowy bez konieczności użycia skomplikowanych urządzeń.
- Odkrycie może mieć zastosowanie nie tylko w zapaleniu płuc, ale również w COVID-19, sepsie i innych stanach zapalnych z niedotlenieniem, zwiększając efektywność terapii i alokację zasobów.
Źródło:
- Collegium Medicum UMK
