Serum Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin Levels in Acute Brucellosis and Brucellar Spondylodiscitis

Akut Brusellozis ve Brusellar Spondilodiskitte Serum Nötrofil Jelatinaz İlişkili Lipokalin Düzeyleri

Duygu FINDIK, Servet KÖLGELİER, Onur URAL, Şua SÜMER, Nazlım AKTUĞ DEMİR, Lütfi Saltuk DEMİR

Abstract

Brucellosis is a zoonotic infectious disease caused by Brucella spp., an intracellular bacterium. The complications of acute Brucellosis may affect all organs and systems. The most common complication of the disease is musculoskeletal system involvement. The neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) is a marker of neutrophil formation and acts as a siderophore-binding protein to prevent bacterial iron uptake and its use as a marker in the diagnosis and follow-up of bacterial infections is being investigated. The aim of this study was to measure the serum levels of NGAL in patients with acute Brucellosis and Brucellar spondylodiscitis, and to determine whether there is a correlation between NGAL levels and the progression and complications of the disease. This prospective case control study was conducted with 240 patients and 120 healthy controls. The diagnosis of acute Brucellosis was established when a person was asked to take an STA test due to clinical symptoms within the past eight weeks, and the test result that exceeded 1/160, or a 4-fold titer increase was found in the STA test after an interval of two weeks, and/or there was Brucella spp. growth in the blood culture. A contrasted lumbar magnetic resonance (MR) scan was performed on patients diagnosed with acute Brucellosis who had lower back pain. Presen- ce of spondylodiscitis was assessed radiologically with contrasted lumbar MR images. NGAL levels were determined with ELISA assay. The median NGAL value was found to be 456.67 ng/L (101.41-5804.41 ng/L) in patients with acute Brucellosis and 113.84 ng/L (58.29-542.34 ng/L) in the control group. The median NGAL value was statistically higher in the patients than the control group (p= 0.001). Brucellar spondylodiscitis was detected in 57 (23.7%) of 240 patients diagnosed with acute Brucellosis. The medi- an NGAL value was 1885.62 ng/L (143.21-5804.41 ng/L) in patients with Brucellar spondylodiscitis, and 356.87 ng/L (101.41-1874.07 ng/L) in those who did not have Brucellar spondylodiscitis. This difference was statistically significant (p= 0.001). Erythrocyte sedimentation rate (ESR) and C-reactive protein (CRP) values were found to be higher in patients who had Brucellar spondylodiscitis. Blood cultures were drawn from 186 (77.5%) of the 240 patients diagnosed with acute Brucellosis. The blood culture positivity rate was 36.02%. Patients whose blood cultures were positive had higher NGAL levels (p= 0.001). The blood culture positivity rate was higher in patients who were diagnosed with Brucellar spondylodiscitis (p= 0.001). A regression analysis showed that female gender and high levels of NGAL, ESR, and alanine ami- notransferase (ALT) could be used as predictors of Brucellar spondylodiscitis. The explanatoriness of the model was 82.3%. Although determination of NGAL levels is seen as a useful marker in the diagnosis of acute Brucellosis and predicting the presence of Brucellar spondylodiscitis, more comprehensive studies are required to be used in clinical practice in regions where Brucellosis is endemic.

Özet

Brusellozis hücre içi bir bakteri olan Brucella spp.’nin neden olduğu zoonotik bir enfeksiyon hastalığıdır. Akut Brusellozisin komplikasyonları tüm organ ve sistemleri etkileyebilmektedir. En sık görülen komplikas- yonu, kas iskelet sistemi tutulumudur. Nötrofil jelatinaz ile ilişkili lipokalin (NGAL), nötrofil oluşumunun bir belirtecidir ve bakteriyel demir alımını önlemek için siderofor bağlayıcı bir protein görevi görmektedir. Bu belirtecin bakteriyel enfeksiyonların tanı ve izleminde belirteç olarak kullanımı araştırılmaktadır. Bu çalışma- da, akut Brusellozis ve Brusellar spondilodiskitli hastalarda NGAL serum düzeylerinin belirlenmesi, hastalığın seyri ve komplikasyonları ile serum NGAL düzeyleri arasında fark olup olmadığının değerlendirilmesi amaç- lanmıştır. Bu prospektif vaka kontrol çalışması akut Brusellozis tanısı alan 240 hasta ve 120 sağlıklı kontrol grubu üzerinde gerçekleştirilmiştir. Akut Brusellozis tanısı; son sekiz hafta içinde ateş, halsizlik, eklem ağrısı, gece terlemesi gibi klinik semptomlar nedeniyle standart tüp aglütinasyon (STA) testi istenen kişilerde STA testinin 1/160 ve/veya üzerinde olması ya da Brucella STA testinde iki hafta arayla dört kat titre artışı saptan- ması ve/veya kan kültüründe Brucella spp. üremesiyle konulmuştur. Akut Brusellozis tanısı alan ve bel ağrısı şikayeti olan hastalardan kontrastlı lomber manyetik rezonans (MR) görüntüleme yapılmıştır. Radyolojik ola- rak spondilodiskit varlığı, kontrastlı lomber MR görüntüleri kullanılarak değerlendirilmiştir. NGAL düzeyleri “enzyme linked immunsorbant assay (ELISA)” testi ile saptanmıştır. NGAL ortanca değerleri akut Brusellozislihastalarda 456.67 ng/L (101.41-5804.41 ng/L), kontrol grubunda NGAL ortanca değerleri 113.84 ng/L (58.29-542.34 ng/L) olarak saptanmıştır. NGAL ortanca değerleri, hastalarda istatistiksel olarak kontrol gru- bundan daha yüksek bulunmuştur (p= 0.001). Akut Brusellozis tanısı alan 240 hastanın 57 (%23.7)’sinde Brusellar spondilodiskit saptanmıştır. NGAL ortanca değerleri, Brusellar spondilodiskit saptanan hastalarda 1885.62 ng/L (143.21-5804.41 ng/L), Brusellar spondilodiskit saptanmayanlarda ise 356.87 ng/L (101.41- 1874.07 ng/L) olarak tespit edilmiştir. Bu fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p= 0.001). Brusellar spondilodiskit saptanan hastalarda, eritrosit sedimentasyon hızı (ESR) ve C-reaktif protein (CRP) değerleri, Brusellar spondilodiskit saptanmayanlardan daha yüksek tespit edilmiştir. Akut Brusellozis tanısı alan 240 hastanın 186 (%77.5)’sından kan kültürü alınmıştır. Kan kültürü pozitiflik oranı %36.02 olarak belirlenmiştir. Kan kültüründe pozitiflik saptanan hastalarda NGAL düzeyi daha yüksek saptanmıştır (p= -0.001). Brusellar spondilodiskit tanısı alan hastalarda kan kültürü pozitifliği oranı Brusellar spondilodiskit saptanmayanlara göre daha yüksek bulunmuştur (p= 0.001). Yapılan regresyon analizinde cinsiyeti kadın olmak, NGAL, ESR ve alanin aminotransferaz (ALT) yüksekliğinin Brusellar spondilodiskiti öngörmede kullanılabileceği tespit edilmiştir. Modelin açıklayıcılığı %82.3 olarak bulunmuştur. NGAL seviyelerinin belirlenmesi akut Brusellozis tanısında ve Brusellar spondilodiskit varlığını öngör- mede yararlı bir belirteç olarak görülmekle birlikte, Brusellozisin endemik olduğu bölgelerde klinik pratik- te kullanılabilmesi için daha kapsamlı çalışmalar gerekmektedir.