The simultaneous cytological and metabolic investigation of various extravascular body fluids (EBFs) provides clinically relevant information about the type and intensity of the immune response in particular organ systems. The oxidative burst of professional phagocytes with the concomitant production of reactive oxygen species consumes a large amount of oxygen and is the cause of switch to the development of anaerobic metabolism. We assessed the relationships between percentages of neutrophils, aerobic and anaerobic metabolism, and tissue damage via the determination of aspartate aminotransferase catalytic activities (AST) in cerebrospinal fluid (CSF), pleural effusions (PE), abdominal effusions (AE), and synovial fluids (SF). EBFs with 0.0-20.0% neutrophils: 83.0% aerobic and 1.3% strongly anaerobic cases with median of AST = 13.8 IU/L in CSF; 68.0% aerobic and 9.0% strongly anaerobic cases with median of AST = 20.4 IU/L in PE; 77.5% aerobic and 10.5% strongly anaerobic cases with median of AST = 18.0 IU/L in AE; 64.1% aerobic and 7.7% strongly anaerobic cases with median of AST = 13.8 IU/L in SF. EBFs with 80.0-100.0% neutrophils: 4.2% aerobic and 73.7% strongly anaerobic cases with median of AST = 19.2 IU/L in CSF; 7.4% aerobic and 77.3% strongly anaerobic cases with median of AST = 145.2 IU/L in PE; 11.8% aerobic and 73.7% strongly anaerobic cases with median of AST = 61.8 IU/L in AE; 25.5% aerobic and 38.2% strongly anaerobic cases with median of AST = 37.2 IU/L in SF. The significant presence of neutrophils, concomitant strong anaerobic metabolism, and elevated AST in various EBFs are reliable signs of damaging purulent inflammation.

• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Cíl studie: Porovnání diagnostické efektivity vyšetření pleurálních výpotků dle Lightových pravidel s jejich cytologicko-energetickou analýzou. Typ studie: Retrospektivní. Název a sídlo pracoviště: Biomedicínské centrum, Krajská zdravotní, a. s. - Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem, o. z.; Ústav klinické imunologie a alergologie, LF UK v Hradci Králové a FN v Hradci Králové; Laboratoř pro likvorologii, neuroimunologii, patologii a speciální diagnostiku Topelex, s. r. o.; Oddělení hrudní chirurgie, Krajská zdravotní, a. s. - Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem, o. z.; Oddělení klinické biochemie, Krajská zdravotní, a. s. - Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem, o. z. Materiál a metody: Náš soubor pro tuto studii zahrnuje 96 případů nezánětlivých pleurálních výpotků od pacientů s kardiálním postižením či systémovou sepsí, 211 případů pleurálních výpotků od pacientů s purulentní pneumonií a 283 případů pleurálních výpotků od pacientů s hrudním empyémem. Ve všech případech jsme provedli vyšetření vybraných parametrů dle Lightových pravidel (počet jaderných elementů na 1 μl, koncentrace celkové bílkoviny, glukózy a laktátu a katalytická aktivita laktátdehydrogenázy (LDH)) a kompletní cytologicko-energetickou analýzu (četnost neutrofilních granulocytů, výpočet koeficientu energetické bilance (KEB) a katalytická aktivita aspartátaminotrasferázy (AST)). Pro statistické zhodnocení souboru jsme použili Kruskal-Wallisův test s vícenásobným porovnáním p-hodnot a ROC analýzu. Výsledky: Na úrovni všech zmíněných parametrů dle Lightových kritérií i cytologicko-energetické analýzy nacházíme při porovnání nezánětlivých a zánětlivých výpotků statisticky významné rozdíly (p < 0,01). Při porovnání výpotků pacientů s purulentními pneumoniemi a hrudními empyémy nacházíme statisticky významné diference (p < 0,01) v případě „Lightových“ počtů jaderných elementů, koncentrací celkové bílkoviny a laktátu a katalytických aktivit LDH a „cytologicko-energetických“ hodnot KEB a katalytických aktivit AST. Pro rozlišení nezánětlivých a parapneumonických výpotků dosáhly vysokou diagnostickou efektivitu „Lightovy“ koncentrace glukózy (AUC = 0,981), laktátu (AUC = 0,970) a katalytické aktivity LDH (AUC = 0,962) a „cytologicko- energetické“ četnosti neutrofilních granulocytů (AUC = 0,982), hodnoty KEB (AUC = 0,999) a katalytické aktivity AST (AUC = 0,954).Pro rozlišení nezánětlivých výpotků a výpotků pacientů s hrudními empyémy dosáhly vysokou diagnostickou efektivitu „Lightovy“ počty jaderných elementů (AUC = 0,939), koncentrace glukózy (AUC = 0,967), laktátu (AUC = 0,987) a katalytické aktivity LDH (AUC = 0,984) a „cytologicko-energetické“ četnosti neutrofilních granulocytů (AUC = 0,985), hodnoty KEB (AUC = 0,991) a katalytické aktivity AST (AUC = 0,979). Podstatně nižších diagnostických efektivit všech sledovaných parametrů bylo dosaženo při diferenciaci parapneumonických výpotků a výpotků pacientů s hrudními empyémy: „Lightovy“ počty jaderných elementů (AUC = 0,714), koncentrace glukózy (AUC = 0,631), laktátu (AUC = 0,721), celkové bílkoviny (AUC = 0,537) a katalytických aktivit LDH (AUC = 0,710) a „cytologicko-energetické“ četnosti neutrofilních granulocytů (AUC = 0,553), hodnot KEB (AUC = 0,671) a katalytických aktivit AST (AUC = 0,718). Závěr: Předností cytologicko-energetické analýzy oproti analýze pleurálních výpotků dle Lightových kritérií je charakteristika lokální imunitní odpovědi s ohledem na její energetické nároky. Obě metodiky se vhodně doplňují. V žádném případě si ale neodporují.

Objective: Comparison of diagnostic efficiency of Light's parameters with cytological-energy analysis parameters of pleural effusion. Design: retrospective. Settings: Biomedical Centre, Krajská zdravotní, a. s. - Masaryk Hospital in Ústí nad Labem, o. z.; Department of Clinical Immunology and Allergology, Faculty of Medicine and University Hospital in Hradec Králové, Charles University in Prague; Laboratory for Cerebrospinal Fluid, Neuroimmunology, Pathology and Special Diagnostics Topelex, s.r.o; Department of Thoracic Surgery, Krajská zdravotní, a.s. - Masaryk Hospital in Usti nad Labem, o.z.; Department of Clinical Biochemistry, Krajská zdravotní, a.s. – Masaryk Hospital in Ústí nad Labem, o.z. Material and Methods: The 96 samples of noninflammatory pleural effusions of patients with cardiac failure or systemic sepsis, the 211 samples of pleural effusions of patients with purulent pneumonia and the 283 samples of pleural effusions of patients with chest empyema were analysed. In all cases, we analysed selected parameters of Light criteria (total number of nuclear elements in 1 μl, concentration of total protein, glucose, lactate and catalytic activity of lactate dehydrogenase (LDH)) and parameters of cytological-energy analysis (frequency of neutrophils, KEB value and catalytic activity of aspartate aminotransferase (AST)). Statistical analysis was performed using the ANOVA Kruskal-Wallis test and ROC-analysis. Results: We found significant differences of parameters of Light‘s criteria and cytological-energy analysis between inflammatory and noninflammatory pleural effusions (p < 0.01). We found significant differences between patients with purulent pneumonia and chest empyema (p < 0.01). Light's criteria parameters included total number of nuclear elements, concentration of total protein, lactate and catalytic activities of LDH. Cytological-energy parameters included KEB value and catalytic activities of AST. We found high diagnostic accuracy of ,,Light's‘‘ concentration of glucose (AUC = 0.981), lactate (AUC = 0.970) and catalytic activities of LDH (AUC = 0.962) and ,,cytological-energy‘‘ frequency of neutrophils (AUC = 0.982), KEB values (AUC = 0.999) and catalytic activities of AST (AUC = 0.954) to distinguish between noninflammatory and parapneumonic pleural effusions. We found high diagnostic accuracy of „Light's“ total number of nuclear elements (AUC = 0.939), concentration of glucose (AUC = 0.967), lactate (AUC = 0.987) and catalytic activities of LDH (AUC = 0.984) and ,,cytological-energy‘‘ frequency of neutrophils (AUC = 0.985), KEB values (AUC = 0.991) and catalytic activities of AST (AUC = 0.979) to distinguish between noninflammatory pleural effusions and pleural effusions of patients with chest empyema. We found low diagnostic accuracy of all parameters to distinguish parapneumonic effusion and pleural effusion of patients with chest empyema: „Light's“ total number nuclear elements (AUC = 0.714), concentration of glucose (AUC = 0.631), lactate (AUC = 0.721), total protein (AUC = 0.537) and catalytic activities of LDH (AUC = 0.710) and „cytological-energy‘‘ frequency of neutrophils (AUC = 0.553), KEB values (AUC = 0.671) and catalytic activities of AST (AUC = 0.718). Conclusion: The advantage of cytological-energy analysis versus Light's criteria parameters is in their abilities to characterize a local immune response considering the energy state. Both methods complement each other appropriately. In any case, they do not contradict each other.

• Klíčová slova
• Lightova kritéria,
• MeSH
• empyém pleurální diagnóza   metabolismus   MeSH
• lidé MeSH
• pleurální výpotek * diagnóza   metabolismus   MeSH
• pneumonie diagnóza   metabolismus   MeSH
• retrospektivní studie MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

BACKGROUND: The predominance of neutrophils in pleural effusions of patients with different serious impairments of the pleural cavity organs is often found. The aim of this study was to identify the type of injury using the cytological-energy analysis of pleural effusions. METHODS: We analysed 635 samples of pleural effusions with predominance of neutrophils. We compared the values of the coefficient of energy balance (KEB), lactate dehydrogenase (LDH) and aspartate aminotransferase (AST) catalytic activities in the following subgroups of patients: with transudative effusions, purulent pneumonia, chest empyema and after chest surgery with and without purulent complications. Statistical analysis was performed using the ANOVA Kruskal-Wallis test (p < 0.05 was considered as significant). RESULTS: We found the lowest KEB values in pleural effusions of patients with chest empyema and their gradual increases in patients with purulent pneumonia and with transudative effusions. We observed the highest LDH and AST enzymes activity in patients with chest empyema and their gradual decrease in patients with purulent pneumonia and with transudative effusions. LDH and AST enzymes activity was significantly higher in pleural effusions of patients after chest surgery with purulent complications compared with non-purulent cases. CONCLUSION: The most intensive inflammation and the most extensive tissue destruction in the pleural cavity were found in patients with chest empyema. Significantly better parameters were observed in patients with purulent pneumonia. The absence of serious inflammation and the absence of tissue destruction were typical for patients with transudative effusions. Finally, our results confirmed an anticipated higher tissue destruction in patients after chest surgery. Significantly worse injury was found in surgical patients with purulent complications compared with non-purulent ones. The reviews of this paper are available via the supplemental material section.

• MeSH
• aspartátaminotransferasy analýza   MeSH
• biologické markery analýza   MeSH
• empyém pleurální diagnóza   imunologie   metabolismus   MeSH
• energetický metabolismus * MeSH
• hrudní chirurgické výkony škodlivé účinky   MeSH
• L-laktátdehydrogenasa analýza   MeSH
• lidé MeSH
• neutrofily imunologie   metabolismus   MeSH
• pleurální výpotek diagnóza   imunologie   metabolismus   MeSH
• pneumonie diagnóza   imunologie   metabolismus   MeSH
• pooperační komplikace diagnóza   imunologie   metabolismus   MeSH
• retrospektivní studie MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

• MeSH
• cytologické techniky * MeSH
• energetický metabolismus * MeSH
• lidé MeSH
• pleurální výpotek metabolismus   patologie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH