Procalcitonina como predictor de sepsis en cirugía cardiovascular con circulación extracorpórea

Resumen

Introducción:

la circulación extracorpórea durante la cirugía cardiovascular genera una respuesta exacerbada que puede asociarse con sepsis.

Objetivo:

describir la asociación entre los niveles de procalcitonina y el diagnóstico de sepsis en sujetos de cirugía cardiovascular con circulación extracorpórea.

Material y métodos:

se realizó un estudio de serie de casos en 142 pacientes. Los niveles de procalcitonina fueron medidos a las 24 horas y a las 72 horas después de la cirugía. Para evaluar la asociación entre los niveles de procalcitonina y la identificación de sepsis, se calculó el área bajo la curva (AUC) y la sensibilidad y especificidad identificando el mejor punto de corte.

Resultados:

de un total de 142 pacientes estudiados, 7 desarrollaron sepsis (4.9%). En los niveles de procalcitonina en las 24 horas, el AUC fue de 0.921 y el mejor punto de corte fue 3.8 ng/mL (sensibilidad de 0.857 y especificidad de 0.904). En el caso de los niveles de procalcitonina a las 72 horas, observamos un AUC de 0.868 y el mejor punto de corte fue 8.4 ng/mL (sensibilidad de 0.86 y especificidad de 0.97).

Conclusiones:

los niveles de procalcitonina a las 24 y 72 horas de la cirugía cardiovascular con circulación extracorpórea se asociaron con la presencia de sepsis con los puntos de corte de 3.8 ng/mL y 8.4 ng/mL respectivamente.

Introducción

La cirugía cardiaca aumenta a medida que las enfermedades cardiovasculares lideran las causas de mortalidad en todo el mundo. El bypass cardiopulmonar, uno de los procedimientos comúnmente realizados durante la cirugía cardiovascular, genera una respuesta inflamatoria inmediata, sistémica y exacerbada que puede conducir a sepsis en entre el 0.39% y el 2.5% de los casos.^1,2,3,4,5 La condición de sepsis se asocia con una alta mortalidad,^6,7 por lo que este estado requiere de una identificación temprana a fin de evitar resultados fatales.^8,9

La procalcitonina es un marcador sérico cuya concentración aumenta durante la respuesta inflamatoria sistémica. Este marcador se ha asociado con la presencia de sepsis; ^{10,11,12,13,14,15,16,17} sin embargo, existen pocos estudios que hayan sido enfocados en analizar específicamente a los sujetos sometidos a cirugía cardiovascular con circulación extracorpórea.

En este reporte nuestro objetivo fue describir la asociación entre los niveles de procalcitonina y el diagnóstico de sepsis, en sujetos sometidos a cirugía cardiovascular con circulación extracorpórea, atendidos en un centro médico cardiológico ubicado en la Ciudad de México.

Material y Métodos

Se realizó un estudio de serie de casos en el cual se incluyeron pacientes sometidos a cirugía cardiovascular con circulación extracorpórea de enero a septiembre de 2020. Todos los pacientes fueron atendidos en el Hospital de Cardiología del Centro Médico Nacional Siglo XXI, un centro médico cardiológico de alta especialidad, ubicado en la Ciudad de México.

Los niveles de procalcitonina sérica se midieron a las 24 horas y a las 72 horas después de la cirugía, utilizando la prueba de procalcitonina RAMP® point of care, que se basa en un método inmunocromatográfico cuantitativo. El método requiere de 75 microlitros de sangre completa contenida en un tubo con anticoagulante EDTA, para ser mezclados en el pozo para las muestras del cartucho de la prueba. Las muestras de sangre fueron procesadas y analizadas en la primera hora después de su recolección y los resultados estuvieron disponibles a los 15 minutos de iniciada la prueba. Todos los pacientes presentaron valores normales de procalcitonina antes de la cirugía como criterio de inclusión en el estudio.

Los pacientes con sepsis fueron diagnosticados utilizando criterios clínicos (fiebre, hipotermia, alteraciones del estado mental) y de laboratorio (leucocitosis, leucopenia) y una puntuación > 2 en la escala Sequential Sepsis-Related Organ Failure Assessment (SOFA). Para confirmar la presencia de sepsis se tomaron cultivos a los pacientes sospechosos de acuerdo con los criterios previamente mencionados. Se realizó el cálculo de la frecuencia de sepsis. Para comparar las características entre los grupos con sepsis y sin sepsis, utilizamos las pruebas Chi cuadrada y U de Mann-Whitney. Adicionalmente, a fin de evaluar la asociación entre los niveles de procalcitonina y el estado de sepsis, calculamos el área bajo la curva (AUC) con un intervalo de confianza del 95 % (IC95%) utilizando una curva característica operativa del receptor (ROC). También obtuvimos el mejor punto de corte y calculamos su correspondiente sensibilidad, especificidad y valores predictivos con un IC95%. Un valor de p < 0.05 fue considerado como estadísticamente significativo.

La investigación fue aprobada por el Comité de Ética Número 3604 del Instituto Mexicano del Seguro Social, con el número de registro R-2020-3604-001. Todos los métodos se llevaron a cabo de acuerdo con las normas éticas, las normas institucionales, las leyes nacionales y la declaración de Helsinki. Se requirió y firmó el consentimiento informado por todos los pacientes antes de la cirugía.

Resultados

En nuestro estudio se incluyeron en total 142 pacientes intervenidos de cirugía cardiovascular con circulación extracorpórea. El 53.5% de los pacientes fueron hombres y la mediana de edad fue de 62 años. La hipertensión arterial fue la condición médica previa más frecuente (cuadro I).

Cuadro I. Características generales de los sujetos según la presencia de sepsis.

Los datos se presentan como número (porcentaje) y mediana (percentil 25, 75). Valor de p entre grupos con y sin sepsis por pruebas Chi cuadrada y U de Mann-Whitney

NS: no significativo

Los procedimientos quirúrgicos fueron electivos en el 93% de los casos y el implante valvular fue el tratamiento quirúrgico más frecuente. Se tomó cultivo a 43 sujetos y se confirmó el desarrolló sepsis en 7 pacientes después de la cirugía (frecuencia del 4.9%). En comparación con el grupo sin sepsis, los pacientes con sepsis no recibieron profilaxis antimicrobiana, recibieron más transfusiones en la terapia posoperatoria y tuvieron una mayor estancia hospitalaria. También observamos que los valores de SOFA a las 24, así como los de procalcitonina a las 24 horas y a las 72 horas, fueron estadísticamente significativamente mayores en los pacientes con sepsis (cuadro II).

Cuadro II. Características de la cirugía según la presencia de sepsis.

Los datos se presentan como número (porcentaje) y mediana (percentil 25, 75). Valor de p entre grupos con y sin sepsis por pruebas Chi cuadrada y U de Mann-Whitney

NS: no significativo

Se aisló Escherichia coli en tres de los siete pacientes con sepsis. Por otra parte, Serratia marcescens, Enterobacter cloacae, Citrobacter freundii y Pseudomonas aeruginosa se aisló en cada uno de los cuatro casos restantes de sepsis. En una de las cepas de Escherichia coli se encontró beta lactamasa de espectro extendido (cuadro III).

Cuadro III. Características de la cirugía según la presencia de sepsis.

BLEE: betalactamasa de espectro extendido; MDR: resistencia a múltiples fármacos; ND: No disponible

Se consideró como MDR a Escherichia coli debido la presencia de resistencia a quinolonas, resistencia intermedia a Piperacilina/Tazobactam y presencia de BLEE

Para el diagnóstico de sepsis, el AUC de los niveles de procalcitonina a las 24 horas fue de 0.921 (IC95%: 0.849-0.992) y el mejor punto de corte fue de 3.8 ng/mL. En este punto de corte, la sensibilidad y la especificidad fue de 0.857 (IC95%: 0.487-0.974) y de 0.904 (IC95%: 0.842-0.943), respectivamente. En el caso de los niveles de procalcitonina de 72 horas, observamos un valor de 0.868 para AUC (IC95%: 0.653-0.999) y el mejor punto de corte fue de 8.4 ng/mL. La sensibilidad y la especificidad en este punto de corte fue de 0.86 (IC95%: 0.487-0.974) y 0.97 (IC95%: 0.926-0.988), respectivamente (figura 1, cuadro IV).

Figura 1. Curva ROC que muestra el área bajo curva (AUC) de los valores de procalcitonina a las 24 y 72 horas para el diagnóstico de sepsis (línea azul y línea roja respectivamente).

Cuadro IV. Estimadores de los valores de procalcitonina a las 24 y 72 horas para el diagnóstico de sepsis.

Se muestran los estimadores y su intervalo de confianza del 95 % (IC95%)

Discusión

En nuestro estudio de serie de casos, encontramos una frecuencia de sepsis del 4.9% en 142 pacientes sometidos a cirugía cardiovascular con circulación extracorpórea. Además, evidenciamos que esta condición se asoció con los niveles de procalcitonina a las 24 y 72 horas posteriores a la cirugía.

El sexo masculino fue el más frecuente en nuestra serie de casos. Además, la mediana de edad fue de 62 años y se observó una alta frecuencia de condiciones médicas previas. Al igual que otros informes de Alemania¹⁸ y de la India,¹⁹ la cirugía realizada con mayor frecuencia fue el implante valvular, lo cual difiere de otro informe de España¹⁷ en el que la revascularización miocárdica fue la cirugía cardiovascular más frecuente.

En nuestros casos de sepsis se observó un predominio de enterobacterias, específicamente de Escherichia coli; esto también fue observado por Wang y Ding.^14,16 El predominio de estos agentes podría explicarse por la existencia de una lesión que se establece por isquemia-reperfusión tras la finalización de la circulación extracorpórea, lo que podría exacerbar la disfunción de la barrera mucosa con la consecuente translocación bacteriana.

Diferentes estudios han intentado establecer un punto de corte de procalcitonina en las primeras 24 horas tras la cirugía ante la sospecha de complicaciones infecciosas precoces. Klingele et al. encontraron que los valores de procalcitonina por encima de 2.75 ng/mL se asociaron con complicaciones tardías en pacientes después de cirugía cardiaca electiva.¹⁸ Rothenburger et al. informaron que los niveles de 4 ng/mL se asociaron con infección después de la cirugía cardiaca.²⁰ En nuestro estudio los mejores puntos de corte de los niveles de procalcitonina asociados a la detección temprana de sepsis fueron 3.8 y 8.4 ng/mL a las 24 horas y 72 horas, respectivamente.

En la sepsis, la disponibilidad de herramientas como los marcadores bioquímicos es esencial en la toma de decisiones, ya que es una patología dependiente del tiempo que se beneficia de una identificación rápida de la afección para llevar las intervenciones médicas de apoyo y la terapia antibiótica adecuada.^{21,22,23,24,25}

Si bien la prueba de procalcitonina tiene la ventaja de brindar valores en aproximadamente 15 minutos, sus resultados deben ser usados e interpretados cuidadosamente en el contexto clínico. Nuestro estudio evidenció valores adecuados de sensibilidad y especificidad. Sin embargo, debido a la baja frecuencia de sepsis, el valor predictivo positivo fue bajo, indicando que un caso con procalcitonina elevada tiene poca probabilidad de tener el padecimiento. Por lo anterior, para establecer el diagnóstico definitivo de sepsis, se requerirá realizar una segunda prueba confirmatoria, o bien, utilizar esta prueba en una población con mayor frecuencia del evento.

Este estudio es uno de los pocos informes enfocados en pacientes sometidos a cirugía cardiovascular con uso de circulación extracorpórea que incluye información clínica, bioquímica detallada y seguimiento durante la hospitalización. Sin embargo, una limitación importante de nuestro estudio fue el pequeño tamaño de muestra. A pesar de esta situación, nuestro estudio encontró una asociación entre la sepsis y los niveles de procalcitonina, detectando los puntos de corte ideales para su detección. Sin embargo, los resultados de este estudio deben ser confirmados con una cohorte de validación externa antes de adoptar la medición de procalcitonina en la práctica clínica.

Conclusiones

Los niveles de procalcitonina después de la cirugía cardiovascular con circulación extracorpórea se asociaron con el diagnóstico de sepsis. Los mejores puntos de corte de los niveles de procalcitonina a las 24 y 72 horas fueron 3.8 y 8.4 ng/mL, respectivamente.