Introducción

La sepsis en pediatría continúa causando morbilidad y mortalidad a nivel mundial con una incidencia de 22 casos por cada 100,000 niños y de 2,202 casos neonatales por cada 100,000 nacidos vivos.¹,² La mayoría de los pacientes fallecidos por sepsis presentan choque refractario con o sin un síndrome multiorgánico dentro de las primeras 48 a 72 horas del inicio de la enfermedad.³ Por ello, el tratamiento, además de dirigirse a eliminar la fuente de infección, debe evitar o revertir la disfunción orgánica a través de controlar la respuesta inflamatoria exacerbada, lo cual se logra en momentos tempranos al inicio de la infección.⁴

Desde 1991, el concepto de sepsis se ha operacionalizado como: una respuesta inflamatoria sistémica causada por un agente infeccioso;⁴ y más recientemente, como una disfunción orgánica potencialmente mortal causada por una respuesta desregulada del huésped a la infección, con activación temprana de señales proinflamatorias y antiinflamatorias aunadas a modificaciones en las vías no inmunológicas. Además, se enfatiza como una respuesta no homeostática del huésped y potencialmente letal si no se reconoce de manera temprana.⁵ Para considerarla grave se necesitan dos de los siguientes criterios: 1) más de dos datos de síndrome de respuesta inflamatoria, 2) confirmación o sospecha de infección invasiva, 3) disfunción cardiovascular, síndrome de dificultad respiratoria aguda o más de dos disfunciones de órganos no cardiovasculares. Además, ante la presencia de disfunción cardiovascular (hipotensión, tratamiento con vasopresores y perfusión alterada) se considera un choque séptico.⁵

En la sepsis grave se genera una cascada secuencial de citocinas inflamatorias hiperactivas y desreguladas ante el estímulo infeccioso con predominio de citocinas proinflamatorias (TNF, IFNg, IL 1a-1b, IL-6, IL-8 IL-12 e IL-17) sobre las antiinflamatorias (IL-4, IL-10, IL-13 y TGF-b e inhibidores de citosinas.⁶ En particular la IL-6 y 10 se incrementan rápidamente durante la sepsis y se han asociado a mayor incidencia de choque séptico y muerte,⁷ de ahí su interés para considerarlas como marcadores tanto diagnósticos como pronósticos.⁸-¹⁰

La interleucina 6 (IL-6) puede ser detectada en el suero entre una a dos horas de la invasión de una bacteria. En particular las bacterias Gram negativas activan la respuesta de los macrófagos a través de su endotoxina en la liberación de citocinas como la IL-6.¹¹ Al parecer esta elevación no se ha observado en infecciones virales, salvo en los últimos informes asociados a infecciones por SARS-CoV-2, donde puede existir una respuesta proinflamatoria.¹² De acuerdo a la evidencia actual, la IL-6 se puede detectar en suero al cabo de una o dos horas después de la liberación de endotoxinas, siendo éstas el mayor componente de la membrana de las bacterias (Gram negativas) el cual guarda relación, alcanzando el nivel, con la presencia de un agente bacteriano.¹² Esta información parece ser muy útil para el inicio temprano de antibióticos. Ante la falta de informes del comportamiento de la IL-6 en infecciones virales, en particular SARS-CoV-2 se demostró en estudios recientes una elevación marcada de IL-6 asociada a la respuesta de citocinas provocada por el virus. Esto no ha sido demostrado en estudios previos.

El objetivo de este estudio fue establecer la validez diagnóstica de los valores de IL-6 séricos en pacientes pediátricos con sepsis severa para sospechar una causa viral-no COVID o un agente bacteriano.

Material y métodos

El estudio fue realizado de mayo del 2020 a junio del 2021 en el Servicio de Pediatría del Hospital Español de México, Centro de Tercer Nivel de Atención. Se incluyeron pacientes menores de 16 años atendidos en alguna de las terapias intensivas (neonatal o pediátrica) por la sospecha de sepsis grave, definida como: 1) temperatura ≤ 36 ^oC o ≥ 38.5 ^oC; 2) disminución de gasto urinario ≤ 1 mL/kg/h; 3) inestabilidad cardiovascular definida como bradicardia inferior a percentil 10 para edad o taquicardia superior a percentil 95 para edad o hipotensión; 4) inestabilidad respiratoria definida como frecuencia respiratoria inferior a percentil 10 o superior a percentil 95 para edad; 5) alteraciones en la biometría hemática: leucocitos > 12,000/mm³ o < 4,000/mm³ o > 10% bandas inmaduras y 6) acidosis metabólica: exceso de base 2 mmol.

Se excluyó a los pacientes trasladados de otra unidad médica con diagnóstico de sepsis con o sin tratamiento iniciado previamente.

Como parte del abordaje diagnóstico, a todos los pacientes con sospecha de sepsis se les determinó valores de IL-6 sérica dentro de las primeras ocho horas de su ingreso hospitalario. El procesamiento de la muestra se realiza en el laboratorio por un único químico con el equipo Cobas E411 Roche bajo el método Electroquimio-luminiscencia con técnica sándwich. El resultado es reportado en picogramos por mililitros. Además, en el momento de la sospecha se recolectó información del paciente con respecto a su edad, sexo, peso, talla, esquema de vacunación para su edad, antecedentes de alergias y patológicos, así como presencia de comorbilidades y tratamientos recibidos para éstos.

La información sobre la causa de sepsis se documentó mediante diversas pruebas como: hemocultivo, urocultivo, coprocultivo, realizados en los medios habituales, de acuerdo a la sospecha diagnóstica; además, se realizaron perfiles moleculares. El perfil molecular para patógenos gastrointestinales en excreciones fecales realizado en nuestra institución incluye: adenovirus 40-41, norovirus GI/GII, rotavirus, Aeromonas sp, Campylobacter sp, Clostridioides difficile toxina A/B, Clostridium perfringens toxina, E. coli enterotoxigénica, O157, H7, productora toxina Shiga 2, Salmonella sp, Shigella sp, Vibrio cholerae, Cryptosporidium sp, Entamoeba histolytica, Giardia lamblia.

El perfil molecular para patógenos en epitelio respiratorio en nuestra institución incluye: virus de influenza A/B, virus de sincicial respiratorio A/B, adenovirus, metapneumovirus, coronavirus 229E/NL63/PC43, parainfluenza 1/2/3/4, rhinovirus A/B/C, M. pneumoniae, L. pneumophila, S. pneumoniae, H. influenzae, B. pertussis, C. pneumoniae. Todos estos patógenos son detectados mediante reacción en cadena de polimerasa.

Para establecer el agente causal de la sepsis, se determina por el aislamiento del agente bacteriano en los diferentes cultivos o su detección molecular a través de los perfiles realizados.

Se realizó análisis estadístico con el paquete SPSS v24^® y Prims^®, reportando las variables cualitativas en frecuencias simples y relativas en porcentaje, las cuantitativas en medias con sus respectivas desviaciones estándar o mediana con valores intercuartílicos según su distribución. En particular los niveles de IL-6 mostraron una distribución no normal y, por tanto, fueron también analizadas en su transformación logarítmica. Para la contrastación entre infecciones virales contra bacterianas o virales-no COVID y pacientes con respuesta sistémica por causa diferente a sepsis se utilizó prueba de χ², prueba de análisis de varianza o no paramétrica de Kruskal-Wallis (según distribución). Para las correlaciones entre los marcadores se calcularon los coeficientes de r Pearson. Se consideró una diferencia estadísticamente significativa con un valor de p < 0.01.

El proyecto cumplió con el reglamento nacional e internacional de acuerdo con la Ley General de Salud en materia de investigación, título segundo, de los aspectos éticos de la investigación en seres humanos. Se consideró un estudio sin riesgo ya que las muestras obtenidas forman parte del abordaje habitual de los pacientes, manteniendo anonimato y confidencialidad de la información. Fue autorizado por el Comité de Investigación de nuestra institución con folio ENS-2022-T005.

Resultados

Se incluyeron 111 pacientes con mediana de edad de cuatro años; el grupo de mayor frecuencia fue el de los lactantes (27.1%); hubo predominio del sexo masculino (58%). No se encontraron diferencias significativas en cuanto a: los antecedentes de inmunizaciones y tratamientos inmunosupresores entre los grupos. El antecedente de enfermedad crónica no se presentó en el grupo con sepsis viral (Tabla 1). El aislamiento de un patógeno se determinó en 40 pacientes, 26 casos de origen viral y 14 de origen bacteriano, al momento de la toma de niveles séricos de IL6. Los agentes bacterianos infecciosos encontrados fueron (E. coli, Klebsiella oxytoca, Pseudomonas aeruginosa, Mycoplasma pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus capitis) (Figura 1). Los virales fueron (SARS-CoV-2, influenza A/B, rhinovirus ABC, sapovirus y norovirus).

Figura 1: Agentes bacterianos aislados. 

En la Tabla 1 se muestran los valores de la biometría hemática en los pacientes según la etiología de la sepsis o el grupo con respuesta inflamatoria sistémica sin agente aislado. Los valores de hemoglobina, hematocrito no mostraron diferencia entre los grupos. En la serie blanca, a pesar de que hubo mayor número de leucocitos en el grupo de pacientes con sepsis bacteriana, la diferencia no fue estadísticamente significativa en comparación con los otros grupos; esto mismo se observó para la cuenta de neutrófilos y porcentaje de bandas. De forma inversa los pacientes con sepsis bacteriana tuvieron una media menor de plaquetas, pero sin alcanzar significancia estadística. Respecto a los reactantes de fase aguda, la diferencia más notoria fue en los niveles séricos de IL-6 (Tabla 2); esto tanto en el análisis de sus valores no transformados como cuando fueron normalizados con su transformación logarítmica (Figura 2). Los niveles de IL-6 fueron más altos en los pacientes con sepsis bacteriana, seguidos de los pacientes sin sepsis y aquellos con sepsis viral (estos dos últimos sin diferencia estadística entre ellos). Los niveles de dímero D también fueron más elevados en los pacientes con sepsis bacteriana seguidos de aquellos con sepsis viral y sin sepsis. Para los reactantes de proteína C reactiva, procalcitonina y ferritina también estuvieron más elevados los pacientes con sepsis bacteriana, sin alcanzar una significancia estadística.

Figura 2: Niveles de IL-6 según ausencia de sepsis, sepsis viral y sepsis bacteriana. prueba de Kruskal-Wallis; 8.75, 2 gL p = 0.012. Bacteriano vs viral o sin sepsis U Mann-Whitney p = 0.004. 

Al analizar los diferentes marcadores de inflamación según la presencia de sepsis bacteriana o viral o sin aislamiento, en los pacientes con sepsis bacteriana sólo se encontró una correlación positiva entre los niveles de IL-6 y proteína C reactiva (r = 0.76; p = 0.006) (Tabla 3). Para los pacientes con sepsis viral sus niveles de IL-6 sólo se correlacionaron positivamente con los niveles de dímero D (r = 0.44; p = 0.04); finalmente en los pacientes sin aislamiento se encontró una correlación positiva de sus niveles de IL-6 con los niveles de ferritina (r = 0.54; p = 0.0001), procalcitonina (r = 0.52; p = 0.003) y proteína C reactiva (r = 0.53; p = 0.001) y una correlación inversa con la cuenta plaquetaria (r = -0.48; p = 0.0001).

Discusión

Debido a la inmunidad humoral y celular subdesarrollada junto con un sistema de complemento poco activo y otros factores, inevitablemente convierte a los pacientes pediátricos en uno de los grupos con mayor alto riesgo de desarrollar complicaciones e incluso muerte secundaria a sepsis, sobre todo los lactantes.¹² Los signos clínicos habituales de respuesta inflamatoria sistémica no siempre son específicos ni sensibles para la severidad de la sepsis;¹³ por ello, la capacidad de los médicos para predecir la gravedad y la mortalidad al ingreso basada en parámetros clínicos es a veces limitada. El manejo de la sepsis en una unidad de cuidados intensivos pediátricos, además de la disponibilidad de personal, recursos e infraestructura, depende también de su detección rápida.¹⁴ El objetivo de este estudio fue establecer la utilidad diagnóstica de los valores de IL-6 séricos en pacientes pediátricos con sepsis severa para apoyar una causa viral diferente a COVID-19 o un agente bacteriano. Varios estudios informaron que IL-6 e IL-10 aumentan durante la sepsis¹⁵ y se asocian con una mayor incidencia de choque y muerte.¹⁶ En el estudio realizado por C. Wunder, O. Eichelbronner y N. Roewer, donde se incluyó a 33 pacientes con diagnóstico de sepsis severa, compararon los niveles entre los sobrevivientes y no sobrevivientes; las concentraciones plasmáticas de IL-6, IL-10 y procalcitonina fueron más elevados en los segundos. A pesar de ello, algunos pacientes sobrevivientes mostraron cifras de hasta 35,330 μg/L.¹¹ Nuestros resultados, sugieren que los niveles pueden ser relacionados al agente causal (bacteriano contra viral) debido posiblemente a una respuesta inmunológica más activa en la sepsis de etiología bacteriana. En particular, si la infección fue por una bacteria Gram negativa se ha observado un incremento superior en los niveles IL6. Un estudio prospectivo realizado en China en 2018 con 379 pacientes con sepsis, en donde 55.1% tuvo una bacteria Gram positivas y 44.9% una Gram negativa, los niveles séricos de IL6, procalcitonina (PCT) y proteína C reactiva (PCR) fueron más elevados en los segundos (127 pg/mL, 1.75 ng/mL y 65 mg/L, respectivamente) atribuido a la presencia de lipopolisacárido o endotoxina en su membrana externa.¹⁷

Sin embargo, hay escasa evidencia sobre el comportamiento (niveles alcanzados) de los niveles séricos de marcadores ante los tipos de agentes etiológicos (virales o bacterianos). De acuerdo con los resultados encontrados en este estudio, niveles séricos altos de IL-6 en sepsis pudieran justificar el inicio de antibiótico dentro de las primeras horas. Además, esta elevación se correlacionó positivamente con otros marcadores de respuesta inflamatoria como la proteína C reactiva y procalcitonina. Esta correlación durante la fase aguda permite dar mayor evidencia sobre un proceso grave asociado a un agente bacteriano. El inicio temprano de un antibiótico podría evitar la presentación de un evento más grave y, por tanto, mejorar el pronóstico de supervivencia de los pacientes. Además, disponer de una información más sólida en la decisión de medicamentos y evitar toxicidad.

Como parte de las limitaciones de nuestro estudio, no se realizaron mediciones seriadas para analizar el impacto de la respuesta al tratamiento sobre los marcadores de sepsis, por lo que no se logró determinar el momento óptimo para la mayor validez de este marcador, aunado a que el tamaño de la muestra para el grupo de sepsis bacteriana era reducido.

Conclusión

Este estudio evidencia la utilidad de encontrar niveles séricos altos de IL-6 para diferenciar la etiología bacteriana contra la viral en pacientes pediátricos con sepsis severa.