Principios fisiopatogénicos de la sepsis neonatal

Gran parte de la susceptibilidad, frecuencia y severidad de la sepsis neonatal se debe a las características del sistema inmune propias de la edad, explicado por importantes diferencias entre la inmunidad en neonatos y personas adultas ^{11), (30}. Debido al tiempo que necesita la maduración del sistema inmune adaptativo, los mecanismos de defensa en los neonatos se fundamentan en el sistema inmune innato ³⁰. Sin embargo, los RN pretérmino con menos de 32 semanas de edad gestacional tienen su sistema inmune innato también inmaduro ¹¹, lo que los hace aún más vulnerables frente a procesos infecciosos ¹¹. De hecho, hasta el 25% de los RN prematuros con menos de 32 semanas de gestación desarrollan una infección sistémica severa dentro de su periodo neonatal ¹¹.

El sistema inmune inmaduro de los RN muestra una serie de diferencias cuantitativas y cualitativas en comparación con los individuos de mayor edad ³¹, que van a determinar las respuestas frente a estímulos patógenos (Ver Figura 1).

Fuente: autores

Figura 1 Particularidades del sistema inmune que afectan la inmunopatogénesis de la sepsis neonatal 

La frecuencia de linfocitos T y B circulantes diferenciados a células de memoria y efectoras solo alcanzan hasta el 10% del total de linfocitos del RN ¹¹. Los neutrófilos representan una cifra mínima de los leucocitos circulantes antes de las 32 semanas de gestación, además, tienen defectos en el reclutamiento, la actividad fagocítica, la expresión de moléculas de adhesión ² y liberación de péptidos antimicrobianos y especies reactivas de oxígeno (ROS). Adicionalmente, los RN pretérmino carecen de la habilidad de formar redes extracelulares y péptidos antimicrobianos que eliminan microorganismos mediante las especies reactivas de oxígeno ^{11), (31}; limitaciones en el aclaramiento de estos componentes facilita la diseminación sistémica y el agravamiento del proceso séptico ²⁹. Los factores del sistema del complemento como C3a, Factor H, Factor I también están disminuidos en los RN pretérmino, lo que limita el reconocimiento, opsonización y aclaramiento de patógenos ¹¹. El plasma neonatal tiene una disminución importante en la actividad opsonizadora, comparada con los adultos, lo que incrementa el riesgo de sepsis ². Hay tres subtipos descritos de monocitos, según la expresión de CD14 y CD16 en su superficie; antes de las 29 semanas de gestación, la expresión de CD14 es baja ¹¹, lo que limita la función de reconocimiento inmune y presentación antigénica de estas células ¹¹. También, por debajo de las 24 semanas de gestación, poca actividad de los receptores de reconocimiento de patrones (PRR, en inglés) es detectada. La actividad de los PRR incrementa significativamente hasta la semana 33 de gestación, cuando alcanza un nivel similar al del RN a término ¹¹. Inicialmente se produce la activación de los PRR endosomales, como los receptores Toll-Like (TLR, en inglés) 7, 8, y 9, luego los intracitoplasmáticos, como los receptores de dominio de oligomerización por unión de nucleótidos (NOD, en inglés), y los receptores NOD-like (NLR, en inglés), seguidos de los PRR extracelulares, como los TLR 1, 2, 4, y 5 ¹¹. La actividad del TLR 2, con un rol importante en el reconocimiento de Staphylococcus coagulasa negativa, se desarrolla tarde en la gestación ¹¹. La respuesta de Th mediada por IL-17 parece ser importante en prevenir la invasión de microorganismos a través de las mucosas y por microorganismos intracelulares ^{11), (31}. Con el fin de promover esta respuesta, las células presentadoras de antígenos neonatales producen grandes cantidades de IL-1β, IL-6, y de IL-23, no obstante, son producidas en bajos niveles en los RN pretérmino de menos de 29 semanas de gestación. En los neonatos, las funciones de las células NK, tales como la desgranulación, la liberación de IFN-γ y factores citolíticos están disminuidas en comparación con las respuestas que se producen en individuos mayores ³¹. También se conoce que las poblaciones de células dendríticas neonatales, tanto convencionales como plasmocitoides, muestran una disminución en la habilidad de producir múltiples citocinas asociado a la activación por medio de los TLR ³¹.

La flora microbiana del útero, la placenta, el canal vaginal y la piel cercana se modifica cerca al nacimiento. En el caso de los RN a término, hay factores que promueven la colonización por microorganismos benéficos ¹¹. Este microbioma tiene un papel importante en la protección del RN contra infecciones ¹¹. Los RN a término que nacen por vía vaginal son colonizados por la flora cutánea, intestinal y vaginal de la madre ¹¹. En el caso de los RN pretérmino, más de la mitad nacen por cesárea, lo que probablemente altera la colonización normal, además, frecuentemente presentan algún déficit nutricional o están expuestos a tratamientos antibióticos prolongados, lo que puede alterar aún más la colonización normal y aumenta el riesgo de SN ¹¹. Estas alteraciones de la flora normal favorecen el crecimiento de su contraparte patógena ¹¹.

Los gérmenes aislados en la SN temprana están relacionados con la flora presente en la madre, adquirida al momento del parto o durante la gestación ⁷. La SN tardía puede ser causada por la entrada sistémica de bacterias ambientales vía catéter o por traslocación a través del intestino inmaduro, especialmente cuando ha sido comprometido, como en el caso de enterocolitis necrotizante ²⁹. El reconocimiento de los patógenos por células inmunes locales es el primer paso para el desarrollo de una respuesta inmune una vez que se ha comprometido la barrera epitelial ².

Las células inmunes reconocen patógenos intra y extracelulares por medio de estructuras microbianas características, o patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP, en inglés), mediante los PRR. Los PRR más estudiados han sido los TLR. Hay 10 tipos de TLR en humanos, cada uno con ligandos específicos ². El lipopolisacárido (LPS, o endotoxina) de las bacterias gramnegativas es el PAMP más estudiado, y es reconocido principalmente por el TLR 4 y su vía de señalización ³¹, de la que hacen parte las proteínas de membrana CD14 y MD2 ². Otro PAMP bien conocido es el ácido lipoteicoico, de las bacterias grampositivas, el cual es reconocido por medio del TLR 2 ². Los RNA virales de doble cadena hacen su señalización por medio del TLR 3, un receptor intracelular². Frecuentemente, un microrganismo estimula más de un tipo de TLR simultáneamente ².

Otros PRR intracelulares son los receptores NOD y los receptores NOD-like, que detectan peptidoglicanos de las bacterias grampositivas en el citosol, los receptores de lectinas tipo C, los receptores del Gen I inducible por ácido retinoico (RIG-I, en inglés) y los receptores RIG-like (RIR, en inglés), los cuales detectan RNA viral de doble cadena e inducen la producción de IFN-1 ^{2), (11}. La activación de los PRR activa una cascada de señalización, en la que intervienen múltiples factores como el factor de diferenciación mieloide 88 (MyD88), el factor regulador de interferones 5 (IRF5, más relacionado con la vía de producción de interferones), que llevan finalmente a la activación de las proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPK) y del regulador de transcripción maestro NF-κB, lo que a su vez lleva a la expresión genética y producción de citocinas proinflamatorias ^{2), (11), (16), (32}. La señalización por medio de STAT6 lleva a la estimulación de la producción de citocinas antinflamatorias ¹¹. Las citocinas son moléculas pequeñas con una corta vida media, que va desde minutos hasta algunas horas, y tienen un papel central en la migración y activación de las células inmunes ²⁵.

Recientemente, se ha señalado la importancia de los patrones moleculares asociados a daño (DAMP, en inglés), que son proteínas intracelulares que se liberan como respuesta a un estímulo nocivo, pueden también estimular los TLR, y además amplifican la respuesta de receptores como el receptor para los productos finales de la glicación (RAGE, en inglés), lo que perpetúa la respuesta inflamatoria debido a una traslocación de DAMP de la madre al feto en el contexto de SN ²⁵. Las proteínas de alta movilidad del grupo de caja 1 (en inglés, HMGB-1) son DAMP importantes que señalizan por medio de los TLR 2, TLR 4 y por RAGE, y se han relacionado con la progresión de la sepsis a choque séptico ². La sepsis se asocia con disregulación en la muerte celular, incluyendo autofagia, apoptosis y piroptosis ¹, llevando a la liberación de DAMP que estimulan aún más la respuesta inflamatoria ³. Las proteínas de choque térmico, otros DAMP conocidos, también señalizan a través de algunos TLR ².

Actualmente es aceptado que la patogénesis de la SN se caracteriza por una respuesta inmune bimodal excesiva o suprimida, cuyas dos fases pueden ocurrir simultáneamente ³⁰. El inicio de este proceso se da entonces como respuesta al reconocimiento por los PRR de los componentes de los organismos invasores, lo cual estimula la liberación de una variedad de citosinas ²⁵. El TNF-α, IFN-γ, la IL-1β, la IL-6 y la IL-8 son citocinas proinflamatorias, abundantes en la primera fase de la SN, conocida como síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SIRS, en inglés)². La estimulación de los neutrófilos, plaquetas, células endoteliales y otras células inmunes llevan a la producción de mediadores biológicamente activos como el factor de activación plaquetaria, metabolitos del ácido araquidónico, histamina, bradicinina, proteínas del complemento, péptidos vasoactivos y óxido nitroso, mediadores proinflamatorios que contribuyen con la respuesta inflamatoria sistémica característica del SIRS ²⁵. Se cree que el incremento moderado de estas citocinas proinflamatorias tiene un rol protector al promover las respuestas antimicrobianas, mientras que una elevación excesiva se asocia con lo que se conoce como tormenta de citocinas, se asocia con un desenlace fatal debido a fallas multiorgánicas ³⁰. La IL-10, IL-11, IL-13 y el factor de crecimiento transformante (TFG)-β son citocinas anti-inflamatorias², producidas en la segunda fase de la respuesta inmune, conocida como síndrome de respuesta anti-inflamatoria compensadora (CARS, en inglés), especialmente en los pacientes con sepsis severa ²⁵. Estas citocinas antinflamatorias bloquean la activación de los fagocitos, la fiebre, alteran la coagulación y disminuyen los niveles de mediadores vasoactivos. Los diferentes patrones de incremento de las citocinas pueden ayudar en la identificación del factor etiológico ³⁰.

La disfunción inmune se relaciona con la progresión de la sepsis, debido a la disfunción de subpoblaciones de células T, incluyendo las células T reguladoras, cuya activación puede inhibir el exceso en la respuesta inflamatoria del huésped debido a la activación de las vías del TCR ²². Otras células con funciones inmunosupresoras son las células B reguladoras y las células dendríticas reguladoras ²². Las células B reguladoras ejercen su función inmunosupresora por la secreción de IL-10, mientras que las células T reguladoras pueden hacerlo también mediante inhibición por contacto al unir moléculas expresadas en su membrana, como el CTLA-4, TIM-3, y GITR, a su receptor en las células efectoras ²².

El estrés oxidativo que resulta de la respuesta del huésped frente a las endotoxinas de los microorganismos gramnegativos y a las exotoxinas de los grampositivos es responsable de la activación de radicales libres y citocinas proinflamatorias ³³. Aunque los neonatos en el contexto de una infección tienen mayor actividad de enzimas antioxidantes como la superóxido dismutasa y la glutatión peroxidasa, en comparación con los adultos, los neonatos tienen menores niveles de agentes antioxidantes como vitamina E, β-carotenos y grupos sulfihidrilo, por lo cual, frente a un desbalance oxidativo y proinflamatorio, ocurre un significativo aumento en los niveles de PCR ³³.

Las alteraciones en la coagulación ocurren en casi todos los pacientes sépticos ²⁸. Durante un proceso infeccioso, la cascada de la coagulación empieza con el aumento de la expresión de factor tisular en los neutrófilos, monocitos o el endotelio, lo que lleva a un aumento de proteínas de la coagulación incluyendo el complejo trombina antitrombina, el inhibidor del activador del plasminógeno y el complejo plasmina-α2 antiplasmina ². Además, también hay una inactivación de la proteína S y otras proteínas anticoagulantes, como la antitrombina III ². Estos desórdenes de la coagulación que se presentan en la sepsis pueden ir desde hipercoagulabilidad localizada, lo que es en realidad un mecanismo de defensa que tiene como fin limitar la infección, pero que puede llevar a tromboembolismo y hasta coagulación intravascular diseminada (CID), caracterizada por la presencia de trombosis microvascular ². En el caso de sepsis por gramnegativos, es el LPS lo que induce la activación de tromboplastina tisular que promueve el desarrollo de CID ³. Luego de la aparición de CID, los desórdenes hemorrágicos se presentan debido al agotamiento de plaquetas y factores de la coagulación ²⁸. Los componentes del sistema de la coagulación tienen un papel en la modulación de la respuesta inflamatoria por lo cual la CID se asocia con mal pronóstico ²⁸. La sepsis también es una causa importante de trombocitopenia en los neonatos ⁶ y una reducción importante en el recuento de plaquetas (<50x10⁹/L) está asociado con incremento en el riesgo de sangrado ²⁸. La disminución en la función de las plaquetas en los RN pretérmino aumenta aún más el riesgo de sangrado ².

Durante la infección, la mielopoyesis en la médula ósea neonatal se disminuye rápidamente, lo que conduce a neutropenia, especialmente común en la SN por gramnegativos, lo que afecta negativamente la inmunidad antimicrobiana ². Los neutrófilos neonatales tienen reducida elasticidad en comparación con los neutrófilos en los adultos, lo que asociado a una presión arterial baja aumenta el riesgo de oclusión microvascular ². En los neonatos ocurre una agregación irreversible de los neutrófilos en el espacio vascular, lo que lleva a disminución en la diapédesis, depleción de las reservas medulares e incremento del riesgo de problemas de perfusión tisular, llevando finalmente a disfunción orgánica ².

Sustancias producidas por otras células inmunes como factores del complemento, citocinas, factores de coagulación y otras, también contribuyen con el desarrollo de SN ^{2), (3}. La producción de histamina por los mastocitos como respuesta a la infección probablemente también esté asociada con el choque séptico ². Se ha visto que los mastocitos neonatales producen cantidades significativamente mayores de histamina en comparación con los mastocitos de adultos, lo que puede estar asociado con la vasodilatación y el desarrollo de choque ².

La activación excesiva en respuesta a la infección por medio de los TLR del endotelio puede llevar a dilatación y fuga vascular de líquidos y proteínas, por la acción de varias sustancias como citocinas, quimiocinas, moléculas de adhesión, péptidos vasoactivos como el factor de activación plaquetaria, tromboxanos, leucotrienos, óxido nítrico, histamina, bradicinina, prostaglandinas, puede contribuir también con el desarrollo de hipovolemia y por último del choque séptico ^{2), (25}.

Otros factores que contribuyen con el establecimiento del choque son la limitación del corazón del neonato para incrementar el volumen latido y la contractilidad, la vaso-regulación periférica anormal, alteraciones metabólicas y nutricionales, que incluyen aumento del gasto energético y el consumo de oxígeno, con una disminución en la función mitocondrial, ocasionada por la hipoxia y la presencia de ROS ^{2), (33}.

El choque séptico termina llevando a una falla multiorgánica³, lo que se relaciona con un pronóstico ominoso, el bajo gasto cardiaco, la falla en la microcirculación, la formación de microtrombos y CID, puede llevar a compromiso de prácticamente todos los órganos, lo que termina por cobrar la vida del RN ².

Biomarcadores en el diagnóstico de sepsis neonatal

El reto de la identificación de un biomarcador para SN se refleja en el hecho que más de 3000 moléculas han sido propuestas, con cerca de 200 candidatos evaluados ³⁴. Un biomarcador ideal para SN debe identificar tempranamente y con precisión la enfermedad; la posibilidad de medir el indicador diariamente aumenta la probabilidad de detección temprana, además, un mínimo requerimiento de sangre (se ha sugerido <0,1 mL) es también una característica importante, así como la concordancia en su medición cuando se use sangre capilar o venosa ²⁴. Debe tener ciertas propiedades como un punto de corte óptimo y estandarizado ⁵, alta sensibilidad y valor predictivo negativo²⁵, y una especificidad y valor predictivo positivo > 0,85 ²⁶. Los niveles de los biomarcadores se alteran durante el curso de la enfermedad, razón por la que son útiles en el diagnóstico etiológico ⁵ y en el seguimiento ⁷, además de ser útiles en el monitoreo de la respuesta al tratamiento ²⁴. Otras características que se buscan en el marcador ideal son la rapidez en la obtención de los resultados, poder ser medido automáticamente, que se realice una medida cuantitativa, que sea accesible y de bajo costo ¹⁶. Los biomarcadores usados se han clasificado en 3 grupos, clásicamente: reactantes de fase aguda, citocinas - quimiocinas y antígenos de superficie; para la presente revisión se incluyó el grupo de “otros marcadores”, donde se incluyen algunos marcadores con uso no difundido ampliamente y que han sido estudiados recientemente (Ver Tabla 1). Los biomarcadores en SN también se han clasificado dependiendo en tiempo en que ocurre su expresión en marcadores tempranos (e.g. CD64 o interleucinas) y tardíos (e.g. PCR, PCT) ²⁴.

Reactantes de fase aguda

Proteína C reactiva

La Proteína C Reactiva (PCR) es el reactante de fase aguda más ampliamente estudiado y utilizado en SN, particularmente en SN temprana ²⁶. Es una proteína de estructura pentamérica⁵ que pertenece a la familia de las pentraxinas ¹⁹, sintetizada en el hígado ³²; se eleva como respuesta a un proceso inflamatorio por el aumento en los niveles de IL-6 ²³, IL-1β y TNF-α ⁵. Es medida por técnicas de inmunoturbidimetría y nefelometría ¹⁸. Sus niveles se elevan dentro de 6-12¹⁷ h desde iniciada la infección, con su pico máximo a las 48 h ¹⁶. Su vida media es de 19-48 h y puede aumentar hasta 1000 veces durante una infección ^{7), (35}. Se considera que es eficiente para confirmar o descartar la presencia de infección después de 24 h de sospechado el proceso infeccioso ¹⁰. El punto de corte más preciso y consistente en los reportes es 10 mg/L ^{11), (18), (26}, aunque otros autores proponen >6 mg/L como el valor aceptado para el punto de corte⁵. Adicionalmente, se están haciendo estudios para comprobar la utilidad de PCR de alta precisión, la cual se considera normal cuando el valor es <1mg/L, punto de corte que ha demostrado poder ser más sensible que la prueba convencional en el diagnóstico de SN ⁵. Las mediciones seriales durante las primeras 24-48 h tienen mejor sensibilidad (74-98%) y especificidad (71-94%); estas mediciones se usan también para evaluar la respuesta a la terapia antibiótica^14,26. El valor predictivo positivo varía entre 77-100% y el valor predictivo negativo varía entre 73-98% ¹⁸. Los valores normales seriados tienen un 99% ⁵ de valor predictivo negativo para el diagnóstico de infección, por lo que puede ayudar en la decisión de suspender la terapia antibiótica ^{7), (17}. Se han realizado estudios que muestran que los niveles de PCR medidos en saliva tienen buen rendimiento para el diagnóstico de SN con punto de corte 3,48ng/L, la PCR en saliva tuvo una sensibilidad de 94,3% y especificidad del 80%; en un punto de corte de 3,4ng/L, tuvo una sensibilidad de 94% y especificidad de 91,3% en la predicción de PCR ≥10mg/ L ¹⁹. Los niveles persistentemente elevados de PCR deben hacer sospechar la presencia una infección por hongos ³², tratamiento inadecuado debido a resistencia farmacológica o surgimiento de complicaciones ²⁴. Diferentes valores para la sensibilidad y especificidad se han publicado con respecto a este marcador, lo que puede explicarse por las variaciones en los estudios en cuanto a la definición de sepsis, metodología de las mediciones, valores de referencia, características de los pacientes, entre otros ²⁶.

Dentro de las limitaciones de la PCR como biomarcador para infección se encuentran la elevación por procesos inflamatorios no infecciosos como el estrés del parto ²⁶, exposición a glucocorticoides, RPM, asfixia perinatal o choque, administración de surfactante, hemorragia interventricular, neumotórax, convulsiones y otros ⁵. La no disponibilidad de rangos de referencia específicos por edad, el desconocimiento de los cambios en la cinética dependiente del peso al nacer y la edad gestacional ⁷, son algunas de sus limitaciones. La PCR tiene una baja sensibilidad para detectar sepsis temprana debido a la demora en la inducción de su síntesis hepática ¹⁸.

Procalcitonina

La Procalcitonina (PCT) es la pre-hormona de la calcitonina, secretada normalmente por las células C tiroideas ²⁷. Es una proteína de 116 aminoácidos con un peso molecular de 14 kDa ⁵ con un rol importante en el metabolismo del calcio y como reactante de fase aguda en respuesta a estímulos inflamatorios, especialmente bacterias ²⁷ y se mide por inmunoturbidimetría generalmente ¹⁸. La PCT en el contexto de un proceso infeccioso de origen bacteriano, también se produce en otros órganos como el hígado ²⁷, células neuroendocrinas del pulmón y los intestinos y en las células polimorfonucleares de sangre periférica ²⁷, sustentado en que se ha observado que la PCT también se incrementa en pacientes que han sido sometidos a tiroidectomía ³⁶. Esta se empieza a sintetizar desde 2-4 h desde el inicio de la infección bacteriana, lo que se refleja en un aumento de sus niveles entre 6-8 h desde el inicio del proceso infeccioso ⁷. Tiene su pico máximo a las 18-24 h y su vida media es de 24 ⁵-30 h ^{7), (35}. Los niveles de PCT incrementan hasta las 24 h de vida y se mantienen estables durante 2 días ³⁶. La PCT se eleva y regresa antes a la normalidad comparado con la PCR ²³ y también es más sensible y específica para identificar infecciones bacterianas en los neonatos ^{9), (17}. Un valor de 0,05 ng/mL de PCT en suero, prácticamente descarta la presencia de sepsis ³⁶. En un estudio realizado por Chiesa et al., en el cual se incluyeron 83 neonatos sanos, el valor de PCT más alto al nacimiento fue de 0,7 ng/mL ³⁷. Los rangos de referencia para los niveles normales están establecidos por hora de vida, tanto para RN a término y pretérmino ³⁶. Los niveles de PCT son independientes de la edad gestacional⁷, pero se ha demostrado que en RN con 32 o menos semanas de edad gestacional se afecta por la edad post-natal ⁵, el punto de corte más usado es >2,0 ng/mL ²⁷. Su sensibilidad ha sido reportada entre 72-79% y su especificidad entre 7290% al momento del inicio de los síntomas ¹⁸, aunque otros valores también se han reportado debido a las diferencias metodológicas de los estudios ^{7), (26), (37}. Los niveles persistentes o en ascenso sugieren un mal pronóstico de la enfermedad ²⁵.

Los niveles de PCT pueden elevarse en condiciones no infecciosas como asfixia neonatal, hipoxemia y hemorragia intracraneal ⁷. También existe evidencia que sugiere que la edad gestacional menor a 37 semanas, el muy bajo peso al nacer, un puntaje de APGAR de 4 a los 5 minutos, administración prenatal de antibióticos y el uso de surfactante pulmonar puede aumentar los niveles de PCT en la primera semana de vida ³⁶.

La precisión de esta prueba varía según si se trata de SN temprana o tardía, aún quedan por establecer umbrales distintos según estas condiciones ³⁶. Varios investigadores han sugerido que el mejor rendimiento de esta prueba se obtiene al medirla a las 24 h de vida, además, la toma de 2 muestras, una al momento del nacimiento y otra a las 24 h de vida, tiene más utilidad clínica que una sola muestra aislada ³⁶. También se ha demostrado un mejor rendimiento de la prueba en combinación con la PCR ¹⁶. Últimamente se han realizado estudios evaluando también el uso de una relación PCT/PCR, que ha mostrado ser útil ³⁸.

Amiloide Sérico A

El amiloide Sérico A (ASA) pertenece al grupo de las apo-lipoproteínas, la cual es sintetizada en el hígado, células endoteliales, monocitos y leiomiocitos ⁵. Esta se secreta en respuesta al trauma o infección ⁵. Se le atribuyen funciones como quimiotaxis, inmunomodulación y regeneración tisular ²⁶. Los niveles de ASA dependen de la IL-1, la IL-6 y el TNF-α¹⁶ y varían con la edad⁵. Diferencias metodológicas asociadas al establecimiento de puntos de corte que van desde 1-68 mg/L hace que los estudios sean heterogéneos ¹⁸. Se ha visto que sus niveles incrementan desde 8-24 h después de la infección y hasta 1000 veces durante una infección ¹⁸. En general, tiene una especificidad del 92% y una sensibilidad del 78% ²⁶. Los niveles de ASA tienen una relación inversa con la mortalidad ⁷.

Proteína de unión a lipopolisacárido

La proteína de unión a LPS (PUL) es un tipo de molécula de reconocimiento de patrón soluble, sintetizada por los hepatocitos y miocitos, principalmente ²⁶. Cumple dos funciones, unirse y transportar endotoxinas a las células CD14+ (monocitos) y el reconocimiento de PAMPs de espiroquetas, micobacterias, micoplasmas y bacterias grampositivas²⁶. Sus niveles se elevan de 6-8 horas de iniciado el proceso infeccioso ⁵. Tiene una sensibilidad de 94,1% y una especificidad de 77,8% ⁷, un valor predictivo positivo de 88,9% y un valor predictivo negativo de 87,5% en un punto de corte de 17,5 mg/L ²⁶.

Hepcidina

La hepcidina es un péptido de 25 aminoácidos sintetizado principalmente en el hígado, con un rol crítico en la homeostasis del hierro y los procesos inflamatorios ³. Esta hace parte de un grupo de moléculas con carga positiva, conocidas como péptidos antimicrobianos, con funciones como regular la respuesta inmune y la apoptosis; además, recientemente se han documentado funciones bactericidas, al insertarse en la membrana de fosfolípidos y causar disrupción, lo que provoca salida del contenido citoplasmático ³. En el contexto de una infección, la circulación de LPS e IL-6 inducen la expresión de hepcidina por los neutrófilos y macrófagos ³. Los rangos normales en suero reportados han sido 33-71,3 ng/mL para los neonatos pretérmino y 55,3- 86,8 ng/mL para los recién nacidos a término ²⁶. Con un punto de corte de 92,2 ng/mL, la sensibilidad y especificidad fueron de 76% and 100%, respectivamente²⁶. Otros péptidos antimicrobianos como la catelicidina y las defensinas también han sido propuestos como potenciales biomarcadores en sepsis neontal ³.

Otro reactante de fase aguda que ha sido estudiado como biomarcador de sepsis, aunque en menor medida, es la lectina de unión a manosa ²⁶.

Citocinas y quimiocinas

Son pequeñas moléculas con una vida media corta, con un papel central en la respuesta inmune ²⁵. Las concentraciones de las citocinas varían desde ρg/mL hasta µg/mL ²⁵. En el contexto de SN, los cambios en los niveles de las citocinas pueden verse reflejados antes que los cambios en los niveles de los reactantes de fase aguda, sin embargo, los costos de las pruebas manuales y la disponibilidad de los equipos para su medición ¹⁶ representan una barrera en la implementación rutinaria en la práctica clínica de estas pruebas ²⁶. Las más evaluadas en sepsis neonatal han sido la IL-6, IL-8, IL-10 y TNF-α con resultados aceptables.

Interleucina-6

La IL-6 es la citocina más estudiada en los neonatos ²⁵. Es una citocina inducida por el LPS y otros componentes bacterianos, que es producida particularmente por monocitos, células dendríticas, linfocitos B, T, células endoteliales y fribroblastos ⁵. Esta induce la activación de células B y la secreción de anticuerpos, además de estimular la diferenciación de células T citotóxicas²⁵. Sus niveles se elevan antes de que se presenten signos o síntomas de infección. Esta elevación de IL-6 induce el aumento en los niveles de PCR ³². Los niveles de IL-6 aumentan dentro de las 2-6 h de iniciada la infección ^{16), (25}, tiene una vida media más corta que la PCR y la PCT²⁷, además, su concentración disminuye hasta volverse indetectable en la mayoría de pacientes con infección dentro de las 24-48 h ³², siendo aún más rápida esta disminución cuando se administra tratamiento antibiótico ¹⁶, razones por las que se considera que puede ser de utilidad como marcador temprano de la enfermedad ^{18), (25}. Se ha demostrado que en la SN por hongos hay una elevación sustancial de IL-6 y TNF-α, cuando se compara con SN de etiología bacteriana ³⁰, aunque se ha reportado también que la IL-6 se eleva más en la SN por gérmenes gramnegativos ³². Se han propuesto varios puntos de corte con un rango que va desde 1870 ρg/mL ²⁶ en plasma. Tiene una sensibilidad de 79%, una especificidad del 84% ³⁹ y un valor predictivo negativo de 93-100%⁷. Se mide por ensayo de inmunoadsorción ligado a enzima ¹⁸. Recientemente se han hecho ensayos con una prueba rápida de IL-6, que tarda una hora, y los resultados fueron similares a la prueba de laboratorio usual en cuanto al rendimiento de detección de SN tardía, pero fue menos sensible para los casos de SN temprana ²⁴. Al combinar la IL-6 con la PCR aumenta su rendimiento de manera importante ^{7), (26}.

Interleucina-8

La cinética de la IL-8 es similar a la de la IL-6 ¹⁶. Es producida por monocitos, macrófagos, fibroblastos y células endoteliales⁵. Se eleva dentro de las 2-4 h de iniciada la infección, con un pico a las 2 h ²⁵⁾ y luego una rápida declinación a las 4 h ^5). A las 48 h ya ha disminuido considerablemente ²⁵. Se relaciona con la activación y quimiotaxis de los neutrófilos. La sensibilidad y la especificidad de la IL-8 para el diagnóstico de SN varía entre 81-92% y 70-94%, respectivamente, cuando se usan puntos de cortes de 70-90 ρg/mL ¹⁶. En los RN con menos de 32 semanas de gestación pueden encontrarse niveles más altos ²⁵. En combinación con la PCR, PCT o IL-6 su rendimiento aumenta ⁴⁰. La desventaja de la medición de la IL-8 en comparación con la IL-6 es su límite de detección, ya que para la IL-6 es >0,7 ρg/mL, mientras que para la IL-8 es >10 ρg/mL ²⁵.

Factor de necrosis tumoral-alfa

El TNF-α es una citocina proinflamatoria de 17 kDa que resulta del clivaje de una proteína transmembrana homotrímera de 26 kDa ²⁶, producida principalmente por macrófagos, monocitos y células dendríticas ²⁵. Frente a la exposición de LPS tiene una rápida elevación desde 30 minutos después del estímulo ²⁵ y alcanza su pico a los 90 minutos ²⁵. Tiene una vida media estimada de cerca de 70 minutos ²⁵. Tiene efectos sobre los vasos produciendo dilatación y aumento de la permeabilidad lo que lleva a que se desarrolle edema, disminución del volumen sanguíneo e hipoproteinemia lo que puede progresar a choque ²⁵, además junto con la IL-1β pertenecen al grupo de citocinas pirógenas, involucradas en el desarrollo de la fiebre ²⁵. El estímulo del TNF-α induce la producción de otras citocinas como la IL-6 e IL8 ²⁵. Los niveles de TNF-α no se afectan por la edad gestacional o posnatal ⁵. Se han estudiado varios puntos de corte para el diagnóstico de SN, desde 0,18-20 000 ρg/L. La sensibilidad y la especificidad han sido de 66-68% y 76-89%, respectivamente ²⁶.

Interleucina-10

La IL-10 es una citocina con un rol anti-inflamatorio importante en la sepsis, regulando la producción de citocinas proinflamatorias, especialmente los niveles de TNF-α, IL-1, IL-6, IFN-γ, y GM-CSF, por lo cual tiene un papel importante en la fase del CARS, junto con el TFG-β ²⁵. Es producida por monocitos, macrófagos, células T, células B y células NK ²⁵. Se ha reportado que una alta relación de IL-10/TNF se asocia con SN tardía severa ²⁵. En un punto de corte de 17,3 ρg/mL, se ha reportado que la IL-10 tiene una sensibilidad del 92% y una especificidad del 84% para el diagnóstico de SN confirmada por cultivo ²⁶. Se ha demostrado que altos niveles de estas citocinas se asocian con choque séptico en niños ²⁵. También, se ha observado que en los pacientes con sepsis de origen micótico son los que tienen niveles de IL-10 más altos ³⁰.

Quimiocinas

Las quimiocinas son citocinas quimiotácticas que direccionan la migración leucocitaria. Estas se clasifican en subgrupos dependiendo la posición de los dos primeros residuos conservados de cisteína cerca del extremo amino-terminal ⁶.

El receptor tipo 4 de α-quimiocina (CXCR-4, también conocido como CD184) es específico para el factor-1 derivado del estroma (SDF-1, también llamado CXCL12), y es una molécula con alta actividad quimiotáctica para los linfocitos. Su expresión se ha visto aumentada en la superficie de los linfocitos circulantes durante un proceso séptico o la estimulación con LPS ⁶. El CXCL12 pertenece al grupo de quimiocinas CXC, está involucrada en procesos de angiogénesis, migración leucocitaria y otros ⁶. La utilidad de estos 2 marcadores, especialmente en combinación con la PCR, ha sido demostrada en el diagnóstico de SN tardía ⁶. El CCL5 (más comúnmente conocida como RANTES, por su sigla en inglés), es una proteína de 8 kDa, con función quimiotáctica en basófilos, eosinófilos y células T. Se ha visto que sus niveles normales disminuyen en los procesos sépticos y que puede ser útil como biomarcador ²⁶; además, hay datos que sugieren que los niveles disminuidos de CCL5 pueden ayudar a predecir el desarrollo de CID ².

Otras quimiocinas que podrían ser usadas para el diagnóstico de SN son MCP-1 y IP-10 ⁷. Hay estudios que muestran que el IP-10 es un biomarcador temprano de infección sensible ².

Antígenos de superficie celular

Al presentarse una respuesta inflamatoria a causa de una infección, se presenta un aumento en la expresión de antígenos leucocitarios ⁷. Estos antígenos pueden ser medidos con bastante precisión mediante citometría de flujo, pudiéndose obtener resultados en menos de 1 h y usando un volumen de sangre mínimo, de hasta aproximadamente 50 µL de sangre total ²⁶. Algunas moléculas que se expresan en las membranas celulares pueden ser usadas como biomarcadores de infección. Entre estas se encuentran el receptor de la fracción C3 del complemento (CD11β/CD18) ⁷, presepsina o CD14 subtipo soluble (CD14ss) ²⁶, CD16, CD32, E-selectina (CD62), L-selectina (CD62L), CD64 ¹⁶, CD69 ⁷, CD163 soluble, el receptor del activador del plasminógeno tipo uroquinasa soluble (suPAR), receptor de activación expresado en células mielomonocíticas soluble-1 (sTREM-1) ¹⁸, moléculas de adhesión intercelular-1 (ICAM-1) y moléculas de adhesión de células vasculares-1 (VCAM-1) ²⁶. El más estudiado ha sido el CD64 ⁷.

CD64

También llamado Receptor Fcγ I, es un receptor de alta afinidad para las inmunoglobulinas IgG1 e IgG3 expresado en las membranas de los neutrófilos inactivos, en número de aproximadamente 1000 por célula ²⁵ esta molécula actúa promoviendo la fagocitosis y es expresado frente a una infección bacteriana, los neutrófilos se activan y la expresión de CD64 se puede incrementar hasta 10 veces en un lapso de 4-6 h ²⁵. Se ha reportado una sensibilidad entre 75-95% y una sensibilidad entre 77-88% al inicio de los síntomas de la SN tardía, requiriendo solo 50 μl de sangre y siendo medido usualmente por citometría de flujo.

Presepsina o CD14 subtipo soluble

La presepsina es una forma soluble truncada del CD14 ²⁶. Sus niveles están aumentados en los neonatos con sepsis, aunque no se evidencian grandes diferencias comparado con los pacientes con SIRS de origen no infeccioso. Se ha reportado un punto de corte >1.39 μg/mL con sensibilidad de 83% y especificidad de 65%, para neonatos con menos de 48 h de vida, mientras que, para los neonatos con mayor edad, el punto de corte reportado es >0.59 μg/mL, con sensibilidad y especificidad de 67% y 88%, respectivamente ²⁶.

Otros biomarcadores

Resistina

La resistina es una hormona descubierta recientemente cuya función está relacionada con la adipogénesis y el desarrollo de resistencia a la insulina ²³. Esta hormona es secretada en los humanos por las células mononucleares, los macrófagos y los neutrófilos ²³. Hay estudios que soportan que la resistina tiene un rol como agente proinflamatorio ²³. Mas aún, se ha reportado que los niveles de resistina se encuentran elevados en los pacientes con SN comparado con controles sin RPM prolongada ni SN y que este aumento también se correlaciona con un incremento en los niveles de IL-6 ²³. Sus niveles disminuyen si la madre ha recibido esteroides ²³.

Fibronectina, haptoglobulina y neopterina

La fibronectina con una especificidad de 96% y sensibilidad de 63%, la haptoglobulina con especificidad de 95% y sensibilidad de 67%, y la neopterina con especificidad de 85% y sensibilidad de 78% son biomarcadores proteicos que han sido evaluados para ser usados para el diagnóstico de sepsis neonatal⁷.

Otros biomarcadores que están siendo estudiados como potenciales biomarcadores de infección son: pentraxina 3 (PTX3), lipoproteína Apo-A, calprotectina y proadrenomedulina, entre otros²⁶. Recientemente la proteómica, genómica, el análisis post-genómico ¹ y metabolómica se han perfilado como ramas que pueden proveer herramientas útiles en el estudio de la SN ²⁶, pero aún están en sus fases iniciales ²⁵. Por ejemplo, en el caso de los GBS y la E. coli, los principales agentes etiológicos de SN, se ha evaluado la caracterización de genes que codifiquen factores de virulencia de estos gérmenes relacionados con el desarrollo de SN. Así mismo, se puede evaluar la presencia de los factores de virulencia en estos microorganismos⁷.