اخیراً با شناسایییک بیومارکر، ابتلا به عفونت سیستمیک خطرناک (سپسیس) را در بیمارانی با سوختگیهای شدید میتوان پیشبینی کرد.
طبق این یافته ۲تا۳ روز پیشاز ابتلا به سپسیس، حرکت در ابزار میکروفلوئیدی نوتروفیلها بهطور چشمگیری تغییر میکند. این بررسی میتواند روشی بسیار ضروری را برای تشخیص زودهنگام عفونت فراهم آورد.
نوتروفیلها گلبولهایسفید اصلی خون هستند که از بدن مقابل عفونتها حفاظتمیکنند و یک فرد سالم، ارتشی ۲۵میلیاردی از نوتروفیلهای درحال گردش دارد که آمادهی حمله به عوامل بیماریزای مهاجم هستند.
متداولترین آزمایش خونی که برای سنجش توان مبارزهی بیمار با عفونت توصیه میشود، آزمون شمارش نوتروفیل کل است.
این آزمایش برپایهی این فرض است که نوتروفیلها همواره در تعقیب هدفهایشان سریع، منظم و کارآمد هستند. بهاینمعنا که فقط اندازهی ارتش نوتروفیل مهم است. بررسیهای انجامشده صحت این فرض را زیر سؤال میبرد و نشانمیدهد حتی زمانیکه شمار نوتروفیلها ثابت است، ارتش نوتروفیل ممکناست بینظم و بیحاصل شود.
سپسیس عمدهترین عامل مرگ با میزان مرگومیر ۳۰درصد درمیان بیمارانی با سوختگیهای شدید (سوختگیهایی که بیشاز ۲۰درصد سطح بدن را متأثر میکنند) است و هر۶ساعت تأخیر در تشخیص سپسیس، احتمال زنده ماندن را ۱۰درصد کاهش میدهد. از آنجاییکه نشانههای سپسیس و التهاب سیستمیک مشابه هستند، تشخیص سپسیس به کشت باکتریهای خون وابسته است. کشت باکتری فرآیندی است که ۱۲تا ۲۴ساعت زمان میبرد. التهاب سیستمیک تقریباً در هربیماری با سوختگی جدی رخ میدهد.
درحالیکههیچیک از بررسیهای پیشین تغییراتی را که در اثر ابتلا به سپسیس در حرکت نوتروفیلها ایجاد میشود شناسایی نکردهاند، نوتروفیلها در پاسخ به نشانههای شیمیایی به نقاط آلوده حرکت میکنند. جنبندگی یا توان حرکت خودبهخودی نوتروفیلها در بیماران سوختگی، پویایی کمتری نسبت به جنبندگی نوتروفیلهای افراد سالم دارد. این مسأله کنجکاوی محققان را برانگیخت که آیا ممکناست ارتباطهایی میان تغییرات حرکتی نوتروفیلها و سپسیسدربیمارانیبا سوختگیهای جدی وجود داشته باشد؟
گروه تحقیقاتی بیمارستان جامع ماساچوست برای بررسی این احتمال، ابزار میکروفلوئیدی را طراحی کردند تا حرکت سلولها بهسوی نشانههای شیمیایی را بررسی کنند. ابزار مزبور کانالهایی دارد که کوچکتر از قطر نوتروفیلها هستند. قسمتهای مستقیم کانال، سرعت و مقاومت حرکت سلولها را اندازهگیریکرده و بخشها و موانع درون کانالها، توان سلولها را در تغییر مسیرها آزمودند. سپس توانایی حرکت نوتروفیلها را در سراسر ابزار مزبور بررسی و آن را با توان حرکتی سلولهای ۳ فرد سالم مقایسه کردند. ابزار مدنظر با یکیاز دو مادهی جاذب یا با محلولنمکی آمادهشده بود. نوتروفیلها مربوط به نمونههای خونی ۱۳بیمار با سوختگیهای جدی بودند که چندین مرتبه حین درمان بیماران جمعآوریشده بودند.
نوتروفیلها در افراد سالم بهسرعت و سهولت درسراسر ابزار مذکور بهسوی مادهی جاذب شیمیایی حرکت کردند (به سهولت پیرامون اطراف و محلهای هدف حرکت میکنند)، درحالیکه سلولهای بیماران سوختگی حرکت محدود، آهستهتر و بسیار کم نظمی بهسوی نشانههای شیمیایی نشان دادند. اما هنگامیکه ابزار مذکور حاوی هیچ نوع مادهیجاذب شیمیایی نبود، بررسی مدلهای حرکتی نتیجهی شگفتآوری را آشکار کرد که در بیمارانیکه به سپسیس مبتلا شده و یا در مرحلهی ابتلا به سپسیس بودند، نوتروفیلها بدون هیچ دستوری تصمیم به پیشروی گرفته و در سراسر ابزار مذکور خودبهخود به حرکت درآمدند. درحالیکه در بیماران دیگر و افراد سالم، حرکت کمی داشته و یا اصلاً دارای هیچ حرکتی نبودند.
این حرکت نوتروفیلها در نبود نشانههای شیمیایی در نمونههای تهیهشده از برخی بیماران مشاهدهشد. نمونهها چند روز پیشاز اینکه امکان تشخیص سپسیس فراهم شود، تهیهشده بوده و بهمحض اینکه درمان آنتیبیوتیکی مؤثر آغازشد، مدل حرکت غیرمعمول نوتروفیلها بهتدریج ازبین رفت. توانایی تشخیص سریع و دقیق سپسیس علاوهبر اینکه شروع سریعتر معالجه با آنتیبیوتیک را میسر میسازد، استفادهی نامناسب از آنتیبیوتیک در انسان را نیز کاهش میدهد. استفادهی نامناسب از آنتیبیوتیک منجر به تکثیر باکتریهای مقاوم میشود که این موضوع در واحدهای سوختگی بسیار معمول است.
از آنجایی که فقط تعداد کمی از ناهنجاریهای ژنتیکی نادر در عملکرد نوتروفیل تأثیر میگذارند، تصور براین بود که بررسی این سلولها مهم نیست؛ اما یافتههای محققان نشانمیدهد که نوتروفیلها ازآنچه تاکنون انتظار میرفت اثر چشمگیرتری در سپسیس دارند. بررسیهایی که مشتمل بر تعداد بیشتری از بیماران با سوختگیهای شدید و اندازهگیریهای دقیقترند، آغازشدهاند. محققان در تلاشند این تحقیق را برای دیگر بیمارانی که درمعرض خطر سپسیس هستند نیز توسعه دهند تا پیببرند آیا یافتههای حاصل از بیماران سوختگی، کاربردهای گستردهتری دارد یا خیر.
