Sepsis bei Frühgeborenen: Neue Biomarker im Nabelschnurblut identifiziert

US-Forscher haben mehrere Proteine ​​im Nabelschnurblut von Frühgeborenen identifiziert, die eine akute systemische Entzündung als Immunreaktion auf eine Infektion signalisieren können.

Laut den Wissenschaftlern des Stanley Manne Children’s Research Institute am Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital of Chicago, USA, könnten die Proteine eine objektive und nichtinvasive Methode zur Diagnose einer frühzeitigen Sepsis (EOS) bieten. Diese Entdeckung könnte Säuglingen eine längere, unnötige Antibiotikaeinnahme ersparen, die sie dem Risiko schwerer Infektionen und einer Dysregulation des Mikrobioms aussetzt, die das Immunsystem und den Stoffwechsel beeinträchtigen kann, so die Wissenschaftler. Die neuen Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „JCI Insight“ veröffentlicht.

Ergebnisse innerhalb von 24 Stunden

Um potenzielle Biomarker für EOS bei Neugeborenen zu finden, nutzten die Forscher unmarkierte Tandem-Massenspektrometrie-Proteomik, um unterschiedlich häufige Proteine ​​im Nabelschnurblut von Säuglingen mit und ohne kulturbestätigtes EOS zu identifizieren. Die Proteine ​​wurden anschließend mittels Immunoassay bestätigt. Zur Vorhersage des EOS wurden logistische Regressions- und Random-Forest-Modelle erstellt, die sowohl die Biomarkerkonzentration als auch klinische Variablen umfassten.

Im Ergebnis zeigte sich, dass fünf Proteine bei Säuglingen mit EOS signifikant hochreguliert waren. Drei davon (Serum-Amyloid A, C-reaktives Protein und Lipopolysaccharid-bindendes Protein) wurden durch einen quantitativen Immunassay bestätigt. Der Random-Forest-Klassifikator für EOS wurde auf eine Kohorte von Säuglingen mit kulturnegativer vermuteter Sepsis (PS) angewendet. Die meisten PS-Säuglinge wurden als ähnlich wie Kontrollkinder eingestuft, da sie niedrige EOS-Biomarker-Konzentrationen aufwiesen.

Klinische Tests geplant

„Nabelschnurblut ist eine hervorragende Informationsquelle über den Gesundheitszustand des Neugeborenen zum Zeitpunkt der Geburt. Die Ergebnisse der Nabelschnurblut-Biomarker können innerhalb von 24 Stunden vorliegen, sodass Ärzte eine frühzeitige Sepsis ausschließen und Antibiotika sicherer absetzen können“, erklärt die Hauptautorin Prof. Leena B. Mithal.

Die Forscher um Mithal entwickelten außerdem einen maschinell lernenden Diagnosealgorithmus, der auf Nabelschnurblut-Biomarkern und Risikofaktoren für eine frühzeitige Sepsis basiert. „Im nächsten Schritt werden wir unsere Ergebnisse durch multizentrische Studien und klinische Tests validieren“, so Mithal.