2023. gadā aizstāvētie promocijas darbi un kopsavilkumi

Permanent URI for this collection

http://hdl.handle.net/123456789/10067

Browse

Now showing 1 - 20 of 78

Prevalence, Genetic Diversity, and Virulence Potential of Legionella spp. Summary of the Doctoral Thesis
(Rīga Stradiņš University, 2023) Valciņa, Olga; Krūmiņa, Angelika; Bērziņš, Aivars
Legionella spp. is one of the most important water-borne pathogens that can cause both outbreaks and sporadic cases. Legionella is spread by water aerosols containing the bacteria. In the form of aerosols, bacteria can spread several kilometres from the primary source of infection while remaining viable. Legionellosis is a preventable disease and a form of atypical pneumonia caused by Legionella pneumophila and related bacteria. Clinical manifestations of the disease range from a mild, self-limiting flu-like illness (Pontiac fever) to potentially fatal pneumonia (Legionnaires' disease). The aim of the study was to investigate Legionella spp. distribution trends, genetic diversity and virulence potential for diagnosis and prevention of legionellosis in Latvia. Materials and methods. To assess the seroprevalence of L. pneumophila in the general healthy population and to identify associated risk factors, 2007 blood samples were collected from healthy blood donors. To evaluate Legionella spp. distribution in water supply systems, 1467water samples were taken in different types of buildings. 137 L. pneumophila isolates were selected for the study of genetic diversity and virulence genes were determined for 58 isolates. Immunoenzymatic reaction was performed for all blood samples to detect IgG antibodies against L. pneumophila SG 1-6. Determination of Legionella spp. in water and biofilm samples was performed according to a standardized method. Free-living protozoa were determined morphologically and by three different PCR protocols. Whole genome sequencing of L. pneumophila isolates was performed with Illumina MiSeq. Sequence-based typing was performed according to the scheme developed by ESCMID. cgMLST typing was performed using the previously described protocol. The database of virulence factors was used to determine virulence determinants. Results. The seroprevalence of L. pneumophila SG 1-6 in blood donors was 4.8 % and 0.2 % of donors were seropositive for L. pneumophila SG1. Seroprevalence was higher in women (5.9 %) than men (3.3 %), and in regions with a larger population, ranging from 3.5 % in rural regions to 6.8 % in the capital Riga. Legionella spp. prevalence in water supply systems varied from an average of 25 % in cold water samples to 35 % in hot water samples. The predominant L. pneumophila serogroup (SG) was SG 3, which was identified in 208 of 482 cases (43.2 %). At least one free-living amoeba genus was detected in at least 77.2 % of the samples. The average hot water temperature was 47.8 ± 0.7 °C. Temperature measurements showed that only 249 out of 1275 hot water samples exceeded 55 °C. Overall, 137 L. pneumophila strains included in the study represented 46 sequence types, including new 10 sequence types, previously unrecorded in the world. Using cgMLST typing 116 genotypes were obtained. 420 virulence genes were identified of which 260 genes were found in all sequenced L. pneumophila isolates. Virulence factors encoding enhC, htpB, omp28 and mip genes were detected in all isolates, suggesting that adhesion, attachment and entry into the host cell are enabled for all isolates. Relative frequency of virulence genes among L. pneumophila isolates was high. Conclusions. Residents of apartment buildings are exposed to a higher risk of legionellosis than those living in private houses (OR = 2.23; p = 0.011). The highest risk of seropositivity was for residents of buildings with centralized hot water supply (OR = 3.16; p = 0.001). High Legionella spp. prevalence in water supply systems is related to low hot water temperature (average 47.8 ± 0.7 °C) and high presence of free-living amoebae (84.2 %). Environmental isolates of L. pneumophila exhibited a high diversity of SBT and cgMLST sequence types and showed signs of regional clonal expansion, with ST-338, ST-366 and ST-1104 as the predominant sequence type group characteristic of our region. The relative frequency of virulence genes suggests that L. pneumophila isolates have a high virulence potential and the presence of a wide range of virulence factors.
Legionella spp. izplatība, ģenētiskā daudzveidība un virulences potenciāls. Promocijas darba kopsavilkums
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Valciņa, Olga; Krūmiņa, Angelika; Bērziņš, Aivars
Legionella spp. ir viens no nozīmīgākajiem ar ūdeni saistītajiem patogēniem, kas var izraisīt gan novēršamus uzliesmojumus, gan sporādiskus gadījumus. Leģionellu izplatīšanās notiek ar baktērijas saturošiem ūdens aerosoliem. Aerosolu veidā baktērijas var izplatīties vairāku kilometru attālumā no primārā infekcijas avota, vienlaikus saglabājot dzīvotspēju. Leģioneloze ir novēršama slimība un atipiskas pneimonijas forma, ko izraisa Legionella pneumophila un radniecīgās baktērijas. Slimības klīniskās izpausmes variē no vieglas, pašlimitējošas gripai līdzīgas slimības (Pontiakas drudzis) līdz potenciāli letālai pneimonijai (leģionāru slimība). Pētījuma mērķis bija izpētīt Legionella spp. izplatības tendences, ģenētisko daudzveidību un virulences potenciālu leģionelozes diagnostikai un profilaksei Latvijā. Materiāli un metodes. Lai noteiktu L. pneumophila seroprevalenci vispārējā veselā populācijā un identificētu asociētos riska faktorus, tika paņemti 2007 asins paraugi no veseliem asins donoriem. Lai novērtētu Legionella spp. izplatību ūdensapgādes sistēmās, tika paņemti 1467 ūdens paraugi dažāda tipa ēkās. Ģenētiskās daudzveidības izpētei izvēlēti 137 Legionella pneumophila izolāti, un 58 izolātiem tika veikta virulences gēnu noteikšana. Visiem asins paraugiem veikta imūnfermentatīvā reakcija, lai noteiktu IgG antivielas pret L. pneumophila SG 1-6. Leģionellu noteikšana ūdenī un bioplēvēs veikta ar standartizētu metodi. Brīvi dzīvojošie vienšūņi noteikti morfoloģiski un ar trīs dažādiem PĶR protokoliem. Atdzīvinātiem L. pneumophila izolātiem veikta pilna genoma sekvencēšana ar Illumina MiSeq. Sekvencē bāzētā tipēšana veikta atbilstoši ESCMID izstrādātajai shēmai. cgMLST tipēšana veikta, izmantojot iepriekš aprakstītu protokolu. Virulences gēnu noteikšanai izmantota virulences faktoru datu bāze. Rezultāti. L. pneumophila SG 1-6 seroprevalence asins donoriem bija 4,8 %, un 0,2 % donoru bija seropozitīvi pret L. pneumophila SG1. Seroprevalence bija augstāka sievietēm (5,9 %) nekā vīriešiem (3,3 %) un reģionos ar lielāku iedzīvotāju skaitu, sākot no 3,5 % lauku reģionos līdz 6,8 % galvaspilsētā Rīgā. Legionella spp. prevalence ūdensapgādes sistēmās variēja no vidēji 25 % aukstā ūdens paraugos līdz 35 % karstā ūdens paraugos. Dominējošā L. pneumophila serogrupa (SG) bija SG 3, kas tika identificēta 208 no 482 gadījumiem (43,2 %). Vismaz viena brīvi dzīvojoša amēbu ģints konstatēta 77,2 % paraugu. Vidējā karstā ūdens temperatūra bija 47,8 ± 0,7 °C. Temperatūras mērījumi parādīja, ka tikai 249 no 1275 karstā ūdens paraugiem temperatūra pārsniedza 55 °C. Pētījumā iekļautie 137 L. pneumophila celmi sadalās 46 sekvenču tipos, turklāt 10 sekvenču tipi ir jauni, iepriekš pasaulē nereģistrēti. Izmantojot cgMLST tipēšanu, iegūti 116 genotipi. Kopumā 58 dzīvojamo māju izolātiem tika identificēti 420 virulences gēni, no kuriem 260 gēni tika atrasti visos sekvencētajos L. pneumophila izolātos. Visos izolātos tika atklāti virulences gēni enhC, htpB, omp28 un mip, kas liecina, ka visiem izolātiem ir iespējota adhēzija, piesaiste un iekļūšana saimniekšūnā. Virulences gēnu relatīvais biežums starp L. pneumophila izolātiem bija augsts. Secinājumi. Daudzdzīvokļu māju iedzīvotāji ir pakļauti lielākam leģionelozes riskam nekā privātmājās dzīvojošie (OR = 2,23; p = 0,011); augstākais seropozitivitātes risks bija to ēku iedzīvotājiem, kas centralizēti saņēma karsto ūdeni (OR = 3,16; p = 0,001); augstā Legionella spp. prevalence ūdensapgādes sistēmās ir saistīta ar zemo karstā ūdens temperatūru (vid. 47,8 ± 0,7 °C) un augsto brīvi dzīvojošo amēbu klātbūtni (84,2 %); L. pneumophila vides izolātiem bija liela SBT un cgMLST sekvenču tipu daudzveidība, un tika novērotas reģionālās klonālās ekspansijas pazīmes ar mūsu reģionam raksturīgo dominējošo sekvenču tipu grupu ST-338, ST-366 un ST-1104. Virulences gēnu relatīvais biežums liecina, ka L. pneumophila izolātiem piemīt augsts virulences potenciāls un plaša virulences faktoru klātbūtne.
Legionella spp. izplatība, ģenētiskā daudzveidība un virulences potenciāls. Promocijas darbs
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Valciņa, Olga; Krūmiņa, Angelika; Bērziņš, Aivars
Legionella spp. ir viens no nozīmīgākajiem ar ūdeni saistītajiem patogēniem, kas var izraisīt gan novēršamus uzliesmojumus, gan sporādiskus gadījumus. Leģionellu izplatīšanās notiek ar baktērijas saturošiem ūdens aerosoliem. Aerosolu veidā baktērijas var izplatīties vairāku kilometru attālumā no primārā infekcijas avota, vienlaikus saglabājot dzīvotspēju. Leģioneloze ir novēršama slimība un atipiskas pneimonijas forma, ko izraisa Legionella pneumophila un radniecīgās baktērijas. Slimības klīniskās izpausmes variē no vieglas, pašlimitējošas gripai līdzīgas slimības (Pontiakas drudzis) līdz potenciāli letālai pneimonijai (leģionāru slimība). Pētījuma mērķis bija izpētīt Legionella spp. izplatības tendences, ģenētisko daudzveidību un virulences potenciālu leģionelozes diagnostikai un profilaksei Latvijā. Materiāli un metodes. Lai noteiktu L. pneumophila seroprevalenci vispārējā veselā populācijā un identificētu asociētos riska faktorus, tika paņemti 2007 asins paraugi no veseliem asins donoriem. Lai novērtētu Legionella spp. izplatību ūdensapgādes sistēmās, tika paņemti 1467 ūdens paraugi dažāda tipa ēkās. Ģenētiskās daudzveidības izpētei izvēlēti 137 Legionella pneumophila izolāti, un 58 izolātiem tika veikta virulences gēnu noteikšana. Visiem asins paraugiem veikta imūnfermentatīvā reakcija, lai noteiktu IgG antivielas pret L. pneumophila SG 1-6. Leģionellu noteikšana ūdenī un bioplēvēs veikta ar standartizētu metodi. Brīvi dzīvojošie vienšūņi noteikti morfoloģiski un ar trīs dažādiem PĶR protokoliem. Atdzīvinātiem L. pneumophila izolātiem veikta pilna genoma sekvencēšana ar Illumina MiSeq. Sekvencē bāzētā tipēšana veikta atbilstoši ESCMID izstrādātajai shēmai. cgMLST tipēšana veikta, izmantojot iepriekš aprakstītu protokolu. Virulences gēnu noteikšanai izmantota virulences faktoru datu bāze. Rezultāti. L. pneumophila SG 1-6 seroprevalence asins donoriem bija 4,8 %, un 0,2 % donoru bija seropozitīvi pret L. pneumophila SG1. Seroprevalence bija augstāka sievietēm (5,9 %) nekā vīriešiem (3,3 %) un reģionos ar lielāku iedzīvotāju skaitu, sākot no 3,5 % lauku reģionos līdz 6,8 % galvaspilsētā Rīgā. Legionella spp. prevalence ūdensapgādes sistēmās variēja no vidēji 25 % aukstā ūdens paraugos līdz 35 % karstā ūdens paraugos. Dominējošā L. pneumophila serogrupa (SG) bija SG 3, kas tika identificēta 208 no 482 gadījumiem (43,2 %). Vismaz viena brīvi dzīvojoša amēbu ģints konstatēta 77,2 % paraugu. Vidējā karstā ūdens temperatūra bija 47,8 ± 0,7 °C. Temperatūras mērījumi parādīja, ka tikai 249 no 1275 karstā ūdens paraugiem temperatūra pārsniedza 55 °C. Pētījumā iekļautie 137 L. pneumophila celmi sadalās 46 sekvenču tipos, turklāt 10 sekvenču tipi ir jauni, iepriekš pasaulē nereģistrēti. Izmantojot cgMLST tipēšanu, iegūti 116 genotipi. Kopumā 58 dzīvojamo māju izolātiem tika identificēti 420 virulences gēni, no kuriem 260 gēni tika atrasti visos sekvencētajos L. pneumophila izolātos. Visos izolātos tika atklāti virulences gēni enhC, htpB, omp28 un mip, kas liecina, ka visiem izolātiem ir iespējota adhēzija, piesaiste un iekļūšana saimniekšūnā. Virulences gēnu relatīvais biežums starp L. pneumophila izolātiem bija augsts. Secinājumi. Daudzdzīvokļu māju iedzīvotāji ir pakļauti lielākam leģionelozes riskam nekā privātmājās dzīvojošie (OR = 2,23; p = 0,011); augstākais seropozitivitātes risks bija to ēku iedzīvotājiem, kas centralizēti saņēma karsto ūdeni (OR = 3,16; p = 0,001); augstā Legionella spp. prevalence ūdensapgādes sistēmās ir saistīta ar zemo karstā ūdens temperatūru (vid. 47,8 ± 0,7 °C) un augsto brīvi dzīvojošo amēbu klātbūtni (84,2 %); L. pneumophila vides izolātiem bija liela SBT un cgMLST sekvenču tipu daudzveidība, un tika novērotas reģionālās klonālās ekspansijas pazīmes ar mūsu reģionam raksturīgo dominējošo sekvenču tipu grupu ST-338, ST-366 un ST-1104. Virulences gēnu relatīvais biežums liecina, ka L. pneumophila izolātiem piemīt augsts virulences potenciāls un plaša virulences faktoru klātbūtne.
Colistin Use Pattern and Nephrotoxicity in Critically Ill Patients with Carbapenem-Resistant Gram-Negative Bacterial Infections. Summary of the Doctoral Thesis
(Rīga Stradiņš University, 2023) Bule (Aitullina), Aleksandra; Krūmiņa, Angelika
Introduction. Colistin is an antibacterial agent of the polymyxin group, which was not used for the treatment of systemic infections for many years due to the risk of neuro- and nephrotoxicity. Nowadays, it is already used in several countries, including Latvia, to treat critically ill patients due to the increased prevalence of multidrug-resistant Gram-negative bacterial infections. Unfortunately, there are currently not many available alternatives for the treatment of these infections, and we must pay special attention to the proper use of existing agents, including the proper dosing of this drug, to minimize the potential development of colistin resistance. This aspect was one of the reasons for our study because, until now, there were no published data on Latvian practices. For a long time, different dosage recommendations were available in different sources of information, especially for patients with impaired kidney function. To achieve the desired effect, colistin is used in high doses. According to the literature, the target therapeutic concentration in the blood plasma could overlap with the toxic concentration. It is important to investigate potentially modifiable risk factors for colistin nephrotoxicity, such as drug interactions with other nephrotoxic drugs. This investigation should not only consider the fact of co-administration with other potentially nephrotoxic substances but also the duration of this co-administration, a factor that has generally been overlooked in previously published studies. Considering the aforementioned importance, the aim of this study is to examine the practice of colistin use and the risk factors for nephrotoxicity in a large tertiary hospital in Latvia. Materials and methods. A retrospective cohort study was conducted, involving adult patients admitted to an intensive care unit between 2015 and 2018, who received parenteral colistin therapy for the treatment of multidrug-resistant Gram-negative bacterial infections for at least 72 hours. The study gathered the following information from medical records: patient demographic data (age, gender), hospitalization details (reason, duration, outcome), clinical information (patient diagnoses), blood biochemistry and microbiological data, details of colistin usage (dosing, duration), concurrent administration of antibacterial agents, and potentially nephrotoxic drugs used in conjunction with colistin. Patients were categorized based on their kidney function at the time of and during the initiation of colistin therapy. The study focused on patients without renal replacement therapy (RRT) at the onset of colistin treatment and those experiencing a rapid increase in serum creatinine levels during colistin therapy. The aim was to investigate the risk factors for acute renal failure in these patients compared to those without colistin-associated renal failure. Results. 111 patients or 117 episodes of colistin use or 1697 days of colistin therapy were analysed. More than half of the patients were men (71 out of 111 or 64 %). The average age of the patients was 61.2 years. The most common diagnoses were pneumonia, subarachnoid haemorrhage, and acute coronary syndrome. The median duration of hospitalization was 44 days and the median day of carbapenem-resistant bacteria isolation was 13. Colistin was most often prescribed for the treatment of pneumonia caused by Acinetobacter baumannii. The median duration of colistin therapy was 11 days (min-max: 3–58) with a median cumulative dose of 78 million units (MU) per treatment episode. In 22 (19 %) episodes of colistin treatment, patients had RRT at the time of colistin initiation and in 26 (22 %) patients had decreased renal function. A generally recommended dosage regimen for colistin is a loading dose equal to 9 MU followed by a daily dose of 9 MU divided into 2–3 administrations. The majority of patients received a loading dose of 9 MU (63.2 %), while the remaining patients either received a reduced loading dose (3–6 MU) or immediately started therapy with a maintenance dose. Patients with impaired renal function had the highest probability of not receiving the standard loading dose (17 out of 26 cases or 65 %) compared to the other groups (p = 0.013). The choice of maintenance dose was also related to the patient's renal functional status. Colistin dosing in 62 % (1047/1697) of all days of colistin therapy was in accordance with recommended doses and in 62 % (13/21) cases. Potential overdoses were most often observed in patients with moderate renal functional status (GFR 30–59 ml/min), in which the patient received a standard colistin dose of 9 MU/day instead of a reduced dose. On the other hand, a potentially lower dose of colistin was found in almost all groups of renal functional status. 24 of 87 cases (27.6 %) had acute kidney injury (AKI) during colistin therapy that met RIFLE criteria (serum creatinine increased by at least 1.5 times from baseline). The median number of days (Q1; Q3) from initiation of colistin therapy to an increase in serum creatinine above 50 % was 8 days and the median cumulative dose of colistin was 68 MU. A statistically significant negative correlation was found between serum creatinine increase (AKI severity) and patient age (Spearman's correlation coefficient −0.578, p = 0.004) as well as baseline creatinine (Spearman's correlation coefficient −0.783, p < 0.001). Patients frequently received at least one potentially nephrotoxic agent (69 of 87, or 79 %) concurrently with colistin, which was a loop diuretic, nonsteroidal anti-inflammatory drug (NSAID), or vancomycin. No associations were found between the use of these agents and the risk of colistin nephrotoxicity. Analysing the potential risk factors of colistin AKI, using univariate logistic regression analysis, it was found that the loading dose of 9 MU increases the risk of AKI (OR = 4.31, p = 0.029), but taking into account a very wide 95 % confidence interval (1.16–16.0), this risk could be lower. On the other hand, the simultaneous use of carbapenem was shown as a protective factor (OR 0.37; CI 0.14–0.97; p = 0.044). Analysing this data with multivariate logistic regression analysis, it can be seen that loading dose remains as a risk factor, but the protective effect of carbapenems was not confirmed. Conclusions. Colistin dosing was consistent with recommended maintenance doses on 62 % of colistin treatment days, and 63 % of colistin treatment episodes were initiated with a standard loading dose. The incidence of colistin AKI in the study center is lower than the published median incidence of colistin AKI in European regions and is equal to 27.6 %. No potentially modifiable risk factors mitigating colistin nephrotoxicity were found, as the risk of colistin AKI is not associated with co-administered potentially nephrotoxic medications or the cumulative dose of colistin. Patients with colistin-induced AKI more often received the loading dose of colistin, and the degree of AKI was more severe in elderly patients with the worst baseline renal functional status.
Kolistīna lietošanas prakse un nefrotoksicitāte kritiski slimiem pacientiem ar karbapenēmu rezistentu gramnegatīvo baktēriju infekciju. Promocijas darbs
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Bule (Aitullina), Aleksandra; Krūmiņa, Angelika
Ievads. Kolistīns ir polimiksīnu grupas antibakteriāls līdzeklis, kas netika lietots sistēmisku infekciju ārstēšanai daudzus gadus neirotoksicitātes un nefrotoksicitātes riska dēļ. Mūsdienās to lieto jau vairākās valstīs, to starpā arī Latvijā, kritiski slimu pacientu grupā multirezistentu gramnegatīvo (Gr-) bakteriālu infekciju izplatības dēļ. Diemžēl pašlaik nav daudz pieejamu alternatīvu šo infekciju ārstēšanai, un mums ir jāpievērš īpaša uzmanība esošo līdzekļu pareizai lietošanai, kas ietver sevī arī pareizu dozēšanu, lai mazinātu potenciālu kolistīna rezistences attīstību. Šis aspekts bija viens no mūsu pētījuma iemesliem, jo līdz šim nebija publicētu datu par Latvijas praksi un ilgu laiku bija pieejamas atšķirīgas dozēšanas rekomendācijas dažādos avotos, it īpaši pacientiem ar pavājinātu nieru funkcionālo stāvokli. Lai sasniegtu vēlamo efektu, kolistīnu lieto augstās devās, un tā mērķa terapeitiskā koncentrācija asins plazmā, pēc literatūras datiem, varētu pārklāties arī ar toksisku koncentrāciju. Pašlaik ir aktuāli izpētīt potenciāli modificējamus kolistīna nefrotoksicitātes riska faktorus, tādus kā zāļu mijiedarbības ar citiem potenciāli nefrotoksiskiem aģentiem, ņemot vērā ne tikai vienlaikus lietošanas faktu, bet arī lietošanas ilgumu, par ko iepriekš publicētos pētījumos parasti nav ziņots. Saistībā ar minēto aktualitāti šī darba mērķis ir izpētīt kolistīna lietošanas praksi un nefrotoksicitātes riska faktorus vienā no Latvijas lielākajām terciārajām slimnīcām. Materiāli un metodes. Retrospektīvajā kohortu pētījumā tika iekļauti pieaugušie pacienti, kas tika stacionēti intensīvas aprūpes vienībā 2015.–2018. gadā un kas saņēma parenterālu kolistīna terapiju multirezistentu Gr- bakteriālu infekciju ārstēšanai vismaz 72 stundas. No slimības vēsturēm tika apkopota šāda informācija: pacienta demogrāfiskie dati (vecums, dzimums), stacionēšanas dati (iemesls, ilgums, iznākums), klīniskie dati (pacienta diagnozes), asins bioķīmijas un bakterioloģiskie dati, kolistīna lietošanas prakse (dozēšana, ilgums), vienlaikus ar kolistīnu lietoti antibakteriāli līdzekļi un potenciāli nefrotoksiskie medikamenti. Pacienti tika sagrupēti pēc nieru funkcionālā stāvokļa kolistīna terapijas sākšanas brīdī un tās laikā. Pacientiem bez nieru aizstājterapijas (NAT) kolistīna sākšanas laikā un ar strauju seruma kreatinīna pieaugumu kolistīna terapijas laikā tika pētīti akūtas nieru mazspējas riska faktori, salīdzinot ar pacientiem bez nieru mazspējas. Rezultāti. Tika analizēti 111 pacientu gadījumi jeb 117 kolistīna lietošanas epizodes, jeb 1697 kolistīna terapijas dienas. Vairāk nekā puse pacientu bija vīrieši (71 no 111 jeb 64 %). Vidējais pacientu vecums bija 61,2 gadi. Visbiežākās diagnozes bija pneimonija, subarahnoidāla hemorāģija un akūts koronārs sindroms. Hospitalizēšanas ilguma mediāna bija 44 dienas, un karbapenēmu rezistentas baktērijas izolācijas dienas mediāna – 13. Visbiežāk kolistīns tiek nozīmēts Acinetobacter baumannii izraisītas pneimonijas ārstēšanai. Kolistīna terapijas ilguma mediāna bija 11 dienas (min.-max: 3–58) ar kumulatīvās devas mediānu 78 miljons vienību (MV) vienā ārstēšanas epizodē. 22 (19 %) kolistīna terapijas epizodēs pacientiem kolistīna lietošanas sākšanas brīdī bija NAT, un 26 (22 %) gadījumos pacientiem bija pavājināta nieru funkcija. Parasti rekomendētā kolistīna dozēšanas shēma ir piesātinoša deva, kas ir vienāda ar 9 MV, kam seko 9 MV diennakts deva, kura ir sadalīta 2–3 ievadīšanas reizēs. Lielākā daļa pacientu saņēma rekomendēto piesātinošo devu 9 MV (63,2 %), bet pārējie pacienti saņēma samazinātu piesātinošo devu, piemēram, ar 6 MV, vai terapija tika sākta uzreiz ar uzturošo devu. Pacientiem ar pavājinātu nieru funkcionālo stāvokli bija vislielākā varbūtība nesaņemt standarta piesātinošo devu (17 no 26 gadījumiem jeb 65 %), salīdzinot ar pārējām grupām (p = 0,013). Uzturošās devas izvēle arī bija saistīta ar pacienta nieru funkcionālo stāvokli. Kolistīna dozēšana 62 % (1047/1697) no visām kolistīna terapijas dienām bija atbilstoša rekomendētām devām. Potenciālu pārdozēšanu visbiežāk novēroja pacientiem ar vidēju nieru funkcionālo stāvokli (GFĀ 30–59 ml/min.), kad pacients saņēma standarta kolistīna devu 9 MV/dienā samazinātas devas vietā. Savukārt potenciāli zemāka kolistīna deva bija sastopama gandrīz visās nieru funkcionālā stāvokļa grupās. 24 no 87 gadījumiem (27,6 %) tika konstatēts akūts nieru bojājums kolistīna terapijas laikā, kas atbilst RIFLE kritērijiem (seruma kreatinīns pieaug vismaz 1,5 reizes no bāzes līmeņa). Dienu skaita mediāna (Q1; Q3) no kolistīna terapijas uzsākšanas līdz seruma kreatinīna pieaugumam virs 50 % bija 8 dienas, un kolistīna kumulatīvās devas mediāna – 68 MV. Šajā pētījumā tika atrasta statistiski ticama negatīva korelācija starp seruma kreatinīna pieaugumu (akūta nieru bojājuma (ANB) smaguma pakāpi) un pacienta vecumu (Spīrmena korelācijas koeficients −0,578, p = 0,004), kā arī bāzes līmeņa kreatinīnu (Spīrmena korelācijas koeficients −0,783, p < 0,001). Bieži vienlaikus ar kolistīnu pacienti saņēma vismaz vienu potenciāli nefrotoksisku medikamentu (69 no 87 gadījumiem jeb 79 %), kas bija cilpas diurētisks līdzeklis, nesteroīds pretiekaisuma līdzeklis (NPL) vai vankomicīns. Netika atrastas asociācijas starp šo līdzekļu lietošanu un kolistīna nefrotoksicitātes risku. Analizējot potenciālus kolistīna izraisīta ANB riska faktorus, izmantojot vienfaktora loģistiskās regresijas analīzi, tika konstatēts, ka piesātinošā deva 9 MV paaugstina ANB risku (OR = 4,31, p = 0,029), bet, ņemot vērā ļoti plašo 95 % ticamības intervālu (1,16–16,0), šis risks varētu būt zemāks. Savukārt karbapenēma vienlaikus lietošana tika parādīta kā protektīvs faktors (OR 0,37; TI 0,14–0,97; p = 0,044). Analizējot šos datus ar daudzfaktoru loģistiskās regresijas analīzi, ir redzams, ka piesātinošā deva kā riska faktors saglabājas, bet karbapenēmu protektīvais efekts neapstiprinājās. Secinājumi. Kolistīna dozēšana bija atbilstoša rekomendētām uzturošām devām 62 % no kolistīna terapijas dienām, kā arī 63 % kolistīna ārstēšanas epizožu tika uzsāktas ar standarta piesātinošo devu. Kolistīna izraisīta ANB incidence pētījuma centrā ir zemāka par publicētu mediāno kolistīna izraisīta ANB incidenci Eiropas reģionos un vienāda ar 27,6 %. Netika konstatēti potenciāli modificējami kolistīna nefrotoksisitātes riska faktori, jo kolistīna izraisīta ANB risks neasociējas ar vienlaikus lietotiem potenciāli nefrotoksiskiem medikamentiem vai kolistīna kumulatīvo devu. Pacienti ar kolistīna inducētu ANB biežāk saņēma standarta kolistīna piesātinošo devu, kā arī ANB pakāpe bija smagāka gados veciem pacientiem ar sliktāku nieru funkcionālo stāvokli terapijas sākumā.
Kolistīna lietošanas prakse un nefrotoksicitāte kritiski slimiem pacientiem ar karbapenēmu rezistentu gramnegatīvo baktēriju infekciju. Promocijas darba kopsavilkums
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Bule (Aitullina), Aleksandra; Krūmiņa, Angelika
Ievads. Kolistīns ir polimiksīnu grupas antibakteriāls līdzeklis, kas netika lietots sistēmisku infekciju ārstēšanai daudzus gadus neirotoksicitātes un nefrotoksicitātes riska dēļ. Mūsdienās to lieto jau vairākās valstīs, to starpā arī Latvijā, kritiski slimu pacientu grupā multirezistentu gramnegatīvo (Gr-) bakteriālu infekciju izplatības dēļ. Diemžēl pašlaik nav daudz pieejamu alternatīvu šo infekciju ārstēšanai, un mums ir jāpievērš īpaša uzmanība esošo līdzekļu pareizai lietošanai, kas ietver sevī arī pareizu dozēšanu, lai mazinātu potenciālu kolistīna rezistences attīstību. Šis aspekts bija viens no mūsu pētījuma iemesliem, jo līdz šim nebija publicētu datu par Latvijas praksi un ilgu laiku bija pieejamas atšķirīgas dozēšanas rekomendācijas dažādos avotos, it īpaši pacientiem ar pavājinātu nieru funkcionālo stāvokli. Lai sasniegtu vēlamo efektu, kolistīnu lieto augstās devās, un tā mērķa terapeitiskā koncentrācija asins plazmā, pēc literatūras datiem, varētu pārklāties arī ar toksisku koncentrāciju. Pašlaik ir aktuāli izpētīt potenciāli modificējamus kolistīna nefrotoksicitātes riska faktorus, tādus kā zāļu mijiedarbības ar citiem potenciāli nefrotoksiskiem aģentiem, ņemot vērā ne tikai vienlaikus lietošanas faktu, bet arī lietošanas ilgumu, par ko iepriekš publicētos pētījumos parasti nav ziņots. Saistībā ar minēto aktualitāti šī darba mērķis ir izpētīt kolistīna lietošanas praksi un nefrotoksicitātes riska faktorus vienā no Latvijas lielākajām terciārajām slimnīcām. Materiāli un metodes. Retrospektīvajā kohortu pētījumā tika iekļauti pieaugušie pacienti, kas tika stacionēti intensīvas aprūpes vienībā 2015.–2018. gadā un kas saņēma parenterālu kolistīna terapiju multirezistentu Gr- bakteriālu infekciju ārstēšanai vismaz 72 stundas. No slimības vēsturēm tika apkopota šāda informācija: pacienta demogrāfiskie dati (vecums, dzimums), stacionēšanas dati (iemesls, ilgums, iznākums), klīniskie dati (pacienta diagnozes), asins bioķīmijas un bakterioloģiskie dati, kolistīna lietošanas prakse (dozēšana, ilgums), vienlaikus ar kolistīnu lietoti antibakteriāli līdzekļi un potenciāli nefrotoksiskie medikamenti. Pacienti tika sagrupēti pēc nieru funkcionālā stāvokļa kolistīna terapijas sākšanas brīdī un tās laikā. Pacientiem bez nieru aizstājterapijas (NAT) kolistīna sākšanas laikā un ar strauju seruma kreatinīna pieaugumu kolistīna terapijas laikā tika pētīti akūtas nieru mazspējas riska faktori, salīdzinot ar pacientiem bez nieru mazspējas. Rezultāti. Tika analizēti 111 pacientu gadījumi jeb 117 kolistīna lietošanas epizodes, jeb 1697 kolistīna terapijas dienas. Vairāk nekā puse pacientu bija vīrieši (71 no 111 jeb 64 %). Vidējais pacientu vecums bija 61,2 gadi. Visbiežākās diagnozes bija pneimonija, subarahnoidāla hemorāģija un akūts koronārs sindroms. Hospitalizēšanas ilguma mediāna bija 44 dienas, un karbapenēmu rezistentas baktērijas izolācijas dienas mediāna – 13. Visbiežāk kolistīns tiek nozīmēts Acinetobacter baumannii izraisītas pneimonijas ārstēšanai. Kolistīna terapijas ilguma mediāna bija 11 dienas (min.-max: 3–58) ar kumulatīvās devas mediānu 78 miljons vienību (MV) vienā ārstēšanas epizodē. 22 (19 %) kolistīna terapijas epizodēs pacientiem kolistīna lietošanas sākšanas brīdī bija NAT, un 26 (22 %) gadījumos pacientiem bija pavājināta nieru funkcija. Parasti rekomendētā kolistīna dozēšanas shēma ir piesātinoša deva, kas ir vienāda ar 9 MV, kam seko 9 MV diennakts deva, kura ir sadalīta 2–3 ievadīšanas reizēs. Lielākā daļa pacientu saņēma rekomendēto piesātinošo devu 9 MV (63,2 %), bet pārējie pacienti saņēma samazinātu piesātinošo devu, piemēram, ar 6 MV, vai terapija tika sākta uzreiz ar uzturošo devu. Pacientiem ar pavājinātu nieru funkcionālo stāvokli bija vislielākā varbūtība nesaņemt standarta piesātinošo devu (17 no 26 gadījumiem jeb 65 %), salīdzinot ar pārējām grupām (p = 0,013). Uzturošās devas izvēle arī bija saistīta ar pacienta nieru funkcionālo stāvokli. Kolistīna dozēšana 62 % (1047/1697) no visām kolistīna terapijas dienām bija atbilstoša rekomendētām devām. Potenciālu pārdozēšanu visbiežāk novēroja pacientiem ar vidēju nieru funkcionālo stāvokli (GFĀ 30–59 ml/min.), kad pacients saņēma standarta kolistīna devu 9 MV/dienā samazinātas devas vietā. Savukārt potenciāli zemāka kolistīna deva bija sastopama gandrīz visās nieru funkcionālā stāvokļa grupās. 24 no 87 gadījumiem (27,6 %) tika konstatēts akūts nieru bojājums kolistīna terapijas laikā, kas atbilst RIFLE kritērijiem (seruma kreatinīns pieaug vismaz 1,5 reizes no bāzes līmeņa). Dienu skaita mediāna (Q1; Q3) no kolistīna terapijas uzsākšanas līdz seruma kreatinīna pieaugumam virs 50 % bija 8 dienas, un kolistīna kumulatīvās devas mediāna – 68 MV. Šajā pētījumā tika atrasta statistiski ticama negatīva korelācija starp seruma kreatinīna pieaugumu (akūta nieru bojājuma (ANB) smaguma pakāpi) un pacienta vecumu (Spīrmena korelācijas koeficients −0,578, p = 0,004), kā arī bāzes līmeņa kreatinīnu (Spīrmena korelācijas koeficients −0,783, p < 0,001). Bieži vienlaikus ar kolistīnu pacienti saņēma vismaz vienu potenciāli nefrotoksisku medikamentu (69 no 87 gadījumiem jeb 79 %), kas bija cilpas diurētisks līdzeklis, nesteroīds pretiekaisuma līdzeklis (NPL) vai vankomicīns. Netika atrastas asociācijas starp šo līdzekļu lietošanu un kolistīna nefrotoksicitātes risku. Analizējot potenciālus kolistīna izraisīta ANB riska faktorus, izmantojot vienfaktora loģistiskās regresijas analīzi, tika konstatēts, ka piesātinošā deva 9 MV paaugstina ANB risku (OR = 4,31, p = 0,029), bet, ņemot vērā ļoti plašo 95 % ticamības intervālu (1,16–16,0), šis risks varētu būt zemāks. Savukārt karbapenēma vienlaikus lietošana tika parādīta kā protektīvs faktors (OR 0,37; TI 0,14–0,97; p = 0,044). Analizējot šos datus ar daudzfaktoru loģistiskās regresijas analīzi, ir redzams, ka piesātinošā deva kā riska faktors saglabājas, bet karbapenēmu protektīvais efekts neapstiprinājās. Secinājumi. Kolistīna dozēšana bija atbilstoša rekomendētām uzturošām devām 62 % no kolistīna terapijas dienām, kā arī 63 % kolistīna ārstēšanas epizožu tika uzsāktas ar standarta piesātinošo devu. Kolistīna izraisīta ANB incidence pētījuma centrā ir zemāka par publicētu mediāno kolistīna izraisīta ANB incidenci Eiropas reģionos un vienāda ar 27,6 %. Netika konstatēti potenciāli modificējami kolistīna nefrotoksisitātes riska faktori, jo kolistīna izraisīta ANB risks neasociējas ar vienlaikus lietotiem potenciāli nefrotoksiskiem medikamentiem vai kolistīna kumulatīvo devu. Pacienti ar kolistīna inducētu ANB biežāk saņēma standarta kolistīna piesātinošo devu, kā arī ANB pakāpe bija smagāka gados veciem pacientiem ar sliktāku nieru funkcionālo stāvokli terapijas sākumā.
Meldonija efekti preklīniskā modelī un pacientiem ar labā kambara mazspēju. Promocijas darba kopsavilkums
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Kigitoviča, Dana; Skride, Andris; Vilšķērsts, Reinis
Labā kambara (LK) mazspēja (LKM) ir saistīta ar sliktu klīnisko prognozi, un tās ārstēšanas iespējas ir ierobežotas. LKM gadījumā ir patoloģiski izmainīts miokarda enerģijas metabolisms. Savukārt enerģijas metabolisma signālceļu regulācija sirds muskulī tiek uzskatīta par daudzsološu terapijas iespēju. Meldonijam piemīt kardiometaboliska aktivitāte preklīniskajos sirds kreisā kambara mazspējas modeļos, kur tas uzlabo sirds funkciju, savukārt pacientiem ar sirds mazspēju ir novērota klīnisko rādītāju uzlabošanās. Šī pētījuma ietvaros tika analizēta divu LKM izraisošu slimību, pulmonālās arteriālās hipertensijas (PAH) un hroniskas trombemboliskas plaušu hipertensijas (HTEPH), incidence Latvijas populācijā un izvērtēta meldonija farmakoloģiskā ietekme preklīniskā modelī žurkām ar monokrotalīna inducētu PAH un LKM. PAH un HTEPH incidence tika noteikta, analizējot Latvijas Pulmonālās hipertensijas (PH) reģistra datus. Meldonija ietekme uz PH inducētu LKM modeli tika noteikta žurkās, kurām tika injicēts monokrotalīns. Meldonija ietekme uz pacientu funkcionālo kapacitāti un elpas trūkumu, kā arī medikamenta panesamība, tika analizēta pacientiem ar PAH inducētu LKM. PAH incidence 2021. gadā bija 9,5 uz 1 miljonu iedzīvotāju un 11,7 uz 1 miljonu pieaugušo iedzīvotāju. Savukārt, HTEPH incidence bija 4,2 uz 1 miljonu iedzīvotāju un 5,0 uz 1 miljonu pieaugušo iedzīvotāju. Terapija ar meldoniju preklīniskā pētījumā ar Sprague-Dawley žurkām samazināja plaušu pret ķermeņa masas indeksu, LK pret ķermeņa masas indeksu, Fultona indeksu un beigu sistolisko laukumu (p < 0,05), un palielināja LK frakcionētās laukuma izmaiņas (p < 0,05). Terapija ar meldoniju uzlaboja mitohondriju bioenerģētiku LK kardiomiocītos. Terapija ar meldoniju pacientiem ar LKM būtiski uzlaboja PVO funkcionālo klasi un SF-36 anketas vērtības (p < 0,05). Pēc meldonija ordinēšanas 6 minūšu iešanas testa noietā distance būtiski pieauga (p = 0,021), savukārt Borga dispnojas skalas vērtība samazinājās pēc 6 minūšu iešanas testa (p = 0,003). Gan PAH, gan HTEPH incidence pēdējo 5 gadu laikā Latvijā ir stabila un atbilst citu Eiropas valstu incidencei, tomēr lielākā daļa pacientu vēl arvien tiek diagnosticēti vēlīnā slimības stadijā. Eksperimentālā labā kambara mazspējas modelī meldonijs novērš LKM attīstību, uzlabojot mitohondriju bioenerģētiku. Terapija ar meldoniju pacientiem ir droša un labi panesama. Tā palielina pacientu funkcionālu kapacitāti un samazina dispnoju pacientiem ar hronisku LKM.
Effects of Meldonium on Right Ventricular Failure in a Preclinical Model and Patients. Summary of the Doctoral Thesis
(Rīga Stradiņš University, 2023) Kigitoviča, Dana; Skride, Andris; Vilšķērsts, Reinis
Right ventricular failure (RVF) is associated with poor prognosis and currently has no known treatment. RVF is characterised by pathologically altered myocardial energy metabolism. In turn, modulation of myocardial energy metabolism pathways in heart muscle has been suggested as a promising therapeutic option. Meldonium is a cardiometabolic drug that improves cardiac function in preclinical models of the left-sided heart failure as well as improves the clinical status of heart failure patients. This study was conducted to analyse the incidence of two RVF-inducing diseases, pulmonary arterial hypertension (PAH) and chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH), in the Latvian population and to evaluate the effects of meldonium in the preclinical RVF model and in RVF patients. The incidence of PAH and CTEPH was characterised by analysing data from the Latvian PH Registry. The effects of meldonium administration on the development of pulmonary hypertension-induced RVF was assessed in rats after monocrotaline administration. The safety and effects of meldonium treatment on functional capacity and dyspnoea were assessed in patients with PAH-induced RVF. The estimated incidence of PAH in 2021 was 9.5 per million inhabitants and 11.7 per million adult population. The incidence of CTEPH was 4.2 per million inhabitants and 5.0 per million adult population. In preclinical setup, in Sprague-Dawley rats, treatment with meldonium reduced lung-to-body weight index, right ventricle-to-body mass index along with Fulton index (p < 0.05), reduced RV end-systolic area (p < 0.05) and increased RV fractional area change (p < 0.05). In addition, meldonium treatment improved altered mitochondrial bioenergetics in the right ventricular cardiomyocytes. In RVF patients, meldonium treatment significantly improved WHO functional class and SF-36 scores (p < 0.05). Significant increase in walking distance in 6-minute walking test (p = 0.021) and decrease in Borg dyspnoea score after the 6MWT (p = 0.003) were also observed in patients with RVF. The overall incidence of PAH and CPTEH in Latvia has remained stable over the last five years and is in line with other European countries, but the majority of patients are still diagnosed at an advanced stage of the disease. In an experimental model of RVF, treatment with meldonium prevents the development of RVF by improving mitochondrial bioenergetics. In patients with chronic RVF, meldonium treatment is safe and well tolerated and increases functional capacity and decreases dyspnoea.
Effects of Meldonium on Right Ventricular Failure in a Preclinical Model and Patients. Doctoral Thesis
(Rīga Stradiņš University, 2023) Kigitoviča, Dana; Skride, Andris; Vilšķērsts, Reinis
Right ventricular failure (RVF) is associated with poor prognosis and currently has no known treatment. RVF is characterised by pathologically altered myocardial energy metabolism. In turn, modulation of myocardial energy metabolism pathways in heart muscle has been suggested as a promising therapeutic option. Meldonium is a cardiometabolic drug that improves cardiac function in preclinical models of the left-sided heart failure as well as improves the clinical status of heart failure patients. This study was conducted to analyse the incidence of two RVF-inducing diseases, pulmonary arterial hypertension (PAH) and chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH), in the Latvian population and to evaluate the effects of meldonium in the preclinical RVF model and in RVF patients. The incidence of PAH and CTEPH was characterised by analysing data from the Latvian PH Registry. The effects of meldonium administration on the development of pulmonary hypertension-induced RVF was assessed in rats after monocrotaline administration. The safety and effects of meldonium treatment on functional capacity and dyspnoea were assessed in patients with PAH-induced RVF. The estimated incidence of PAH in 2021 was 9.5 per million inhabitants and 11.7 per million adult population. The incidence of CTEPH was 4.2 per million inhabitants and 5.0 per million adult population. In preclinical setup, in Sprague-Dawley rats, treatment with meldonium reduced lung-to-body weight index, right ventricle-to-body mass index along with Fulton index (p < 0.05), reduced RV end-systolic area (p < 0.05) and increased RV fractional area change (p < 0.05). In addition, meldonium treatment improved altered mitochondrial bioenergetics in the right ventricular cardiomyocytes. In RVF patients, meldonium treatment significantly improved WHO functional class and SF-36 scores (p < 0.05). Significant increase in walking distance in 6-minute walking test (p = 0.021) and decrease in Borg dyspnoea score after the 6MWT (p = 0.003) were also observed in patients with RVF. The overall incidence of PAH and CPTEH in Latvia has remained stable over the last five years and is in line with other European countries, but the majority of patients are still diagnosed at an advanced stage of the disease. In an experimental model of RVF, treatment with meldonium prevents the development of RVF by improving mitochondrial bioenergetics. In patients with chronic RVF, meldonium treatment is safe and well tolerated and increases functional capacity and decreases dyspnoea.
Bakteriofāgu antibakteriālā darbība multirezistentās un biofilmu veidojošās infekcijās. Promocijas darba kopsavilkums
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Rācenis, Kārlis; Kroiča, Juta; Pētersons, Aivars
Mūsdienās vērojama arvien pieaugoša multirezistento bakteriālo infekciju izplatība. Bakteriālu infekciju patoģenēzē liela nozīme ir dažādiem virulences faktoriem. Viens no tiem, kas rada recidivējošu un ilgstoši noritošu infekciju, ir baktēriju spēja veidot biofilmas. Multirezistenas un ar biofilmām asociētas infekcijas vērojamas pacientiem ar riska faktoriem, kā mākslīgi implantētām ierīcēm, hroniskām slimībām, imūnsupresiju, smagām audu strukturālām izmaiņām traumu gadījumā. Antibiotiku izmantošana šo infekciju ārstēšanā ne vienmēr spēj nodrošināt veiksmīgu iznākumu, tāpēc tiek vērtētas un izmantotas alternatīvas ārstēšanas metodes, kā viena no tām ir bakteriofāgu terapija. Bakteriofāgi jeb fāgi ir baktēriju vīrusi, kuri spēj iekļūt sev specifiskā baktērijā, tajā vairoties un dzīves cikla beigās to lizēt. Fāgu iedarbību neietekmē baktēriju rezistence pret antibiotiskām vielām jeb antibakteriālā rezistence, kā arī tiem ir potenciāls efekts baktēriju biofilmu noārdīšanā. Pēdējos gados ir aprakstīta baktēriju rezistence arī pret fāgiem, tāpēc fāgu terapija bieži tiek kombinēta ar antibiotikām. Šo līdzekļu mijiedarbība planktoniskās un biofilmu veidojošās šūnās ir ļoti dažāda, ņemot vērā dažādo fāgu mijiedarbību ar baktēriju un antibiotikas darbības mehānismu. Šī pētījuma mērķis ir izvērtēt bakteriofāgu antibakteriālo efektu un mijiedarbību ar antibiotikām atsevišķu multirezistentu un biofilmu veidojošu infekciju in vitro modeļos un dzīvībai apdraudošo klīnisko situāciju ārstēšanā. Promocijas pētījums ir veidots kā četru secīgu publikāciju kopa. Pētījuma struktūrā izdalāmas trīs daļas. Pirmajā daļā tika pētīts, kā S. aureus kolonizācija un biofilmas veidošana ietekmē peritoneālās dialīzes iznākumu divu gadu garumā, vērtētas iegūto S. aureus viena indivīda dažādu izolātu biofilmu veidošanas fenotipiskās atšķirības, noteikts bakteriofāgu darbības efekts izolētajās kultūrās, kā arī veikta fāgu adaptācijas procedūra, lai pārvarētu bakteriofāgu rezistenci. Otrajā daļā tika pētīta uropatogēno E. coli izolātu biofilmas veidošanas spēja, noteikta antibiotiku un fāgu biofilmas eradikācijas spēja. Tika veikta bakteriofāgu adaptācija rezistences gadījumā un vērtēts adaptēto fāgu lītiskais efekts planktoniskās un biofilmu veidojošās šūnās. Trešajā daļā tika izvērtēta bakteriofāgu klīniskā efektivitāte pacientiem ar komplicētu multirezistentu P. aeruginosa osteomielītu un kreisā kambara mehāniskās palīgcirkulācijas ierīces (LVAD, angliski Left Ventricular Assist Device) asociētu infekciju. Pacienti saņēma lokālu un sistēmisku fāgu terapiju, kura tika papildināta ar antibiotikām, kā arī veikta brūču revīzija. Tika analizēts slimības klīniskais iznākums un terapijas panesamība. Pirms tam veikta bakteriofāgu atlase, fāgu preparāta sagatavošana un izvērtēšana klīniskai lietošanai. Laboratorijas apstākļos tika vērtēta arī bakteriofāgu iedarbība biofilmu modeļos, noteikta bakteriofāgu mijiedarbība ar izmantotajām antibiotikām un vērtēta fāgu rezistences attīstība. Iegūtie rezultāti atspoguļo, ka pētāmajā pacienta grupā biofilmu veidojošie celmi ir bieži sastopami un to biofilmas veidošanas spēja var būt ļoti atšķirīga. Vienas un tās pašas baktērijas biofilmas veidošanas fenotips var atšķirties pat viena indivīda ietvaros. Bakteriofāgu antibakteriālais efekts izolētajās baktērijās bija ar plašu lītisko efektivitāti. S. aureus un E. coli izolātos, kuri bija rezistenti pret bakteriofāgu, to izdevās pārvarēt, veicot adaptācijas procedūru. Pēc bakteriofāgu adaptācijas E. coli kultūrā tika novērots arī izteikts adaptētā bakteriofāga biofilmas eradikācijas efekts. Pacientu ārstēšana, izmantojot bakteriofāgus, rezultējās ar klīnisku izveseļošanos abos klīniskajos gadījumos. P. aeruginosa pilnīgu eradikāciju izdevās sasniegt pacientam ar LVAD infekciju, savukārt pacientam ar osteomielītu infekcija recidivēja pēc deviņiem mēnešiem citā kaula segmentā, kuru veiksmīgi izārstēja ar antibiotikām. Pacientu ārstēšanā tika izmantoti dažādi bakteriofāgi un tika pētīts to lītiskais un biofilmas eradikācijas efekts kombinācijā ar antibiotikām in vitro. Bakteriofāgu preparātam BFC1.10 tika novērots aditīvs efekts ar ceftazidīmu/avibaktāmu, kas padarīja ierosinātāju jutīgu pret izmantoto antibiotiku. Savukārt fāgam PNM un PT07 bija labāks biofilmas eradikācijas efekts gadījumā, ja to izmantoja vispirms un pēc tam terapiju mainīja uz ceftazidīmu-avibaktāmu. Bakteriofāgu rezistence pret PNM un PT07 fāgu P. aeruginosa kultūrā attīstījās jau 12 h pēc eksperimenta sākšanas biofilmas modelī. Rezistences attīstība bija atšķirīga, izmantojot dažādus baktērijas celmus. Pētījuma dati liecina, ka bakteriofāgiem piemīt augsts potenciāls multirezistentu un ar biofilmu asociētu infekciju ārstēšanā kā laboratorijas apstākļos, tā arī cilvēka vides apstākļos. Bakteriofāgu terapija var tikt papildināta ar antibiotikām, bet ir nepieciešams izvērtēt konkrēto līdzekļu mijiedarbību un lietošanas secību, jo tas būtiski ietekmē terapijas efektivitāti. Kaut gan bakteriofāgu rezistence ir bieži sastopama fāgu terapijā, to var pārvarēt, izmantojot fāgu kokteiļus, veicot adaptācijas procedūru vai kombinējot fāgu terapiju ar antibiotikām arī tad, ja baktērija ir mēreni jutīga pret antibiotiku. Precīzākam fāgu terapijas izvērtējumam nepieciešami tālāki pētījumi, īpaši klīniskie.
Bakteriofāgu antibakteriālā darbība multirezistentās un biofilmu veidojošās infekcijās. Promocijas darbs
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Rācenis, Kārlis; Kroiča, Juta; Pētersons, Aivars
Mūsdienās vērojama arvien pieaugoša multirezistento bakteriālo infekciju izplatība. Bakteriālu infekciju patoģenēzē liela nozīme ir dažādiem virulences faktoriem. Viens no tiem, kas rada recidivējošu un ilgstoši noritošu infekciju, ir baktēriju spēja veidot biofilmas. Multirezistenas un ar biofilmām asociētas infekcijas vērojamas pacientiem ar riska faktoriem, kā mākslīgi implantētām ierīcēm, hroniskām slimībām, imūnsupresiju, smagām audu strukturālām izmaiņām traumu gadījumā. Antibiotiku izmantošana šo infekciju ārstēšanā ne vienmēr spēj nodrošināt veiksmīgu iznākumu, tāpēc tiek vērtētas un izmantotas alternatīvas ārstēšanas metodes, kā viena no tām ir bakteriofāgu terapija. Bakteriofāgi jeb fāgi ir baktēriju vīrusi, kuri spēj iekļūt sev specifiskā baktērijā, tajā vairoties un dzīves cikla beigās to lizēt. Fāgu iedarbību neietekmē baktēriju rezistence pret antibiotiskām vielām jeb antibakteriālā rezistence, kā arī tiem ir potenciāls efekts baktēriju biofilmu noārdīšanā. Pēdējos gados ir aprakstīta baktēriju rezistence arī pret fāgiem, tāpēc fāgu terapija bieži tiek kombinēta ar antibiotikām. Šo līdzekļu mijiedarbība planktoniskās un biofilmu veidojošās šūnās ir ļoti dažāda, ņemot vērā dažādo fāgu mijiedarbību ar baktēriju un antibiotikas darbības mehānismu. Šī pētījuma mērķis ir izvērtēt bakteriofāgu antibakteriālo efektu un mijiedarbību ar antibiotikām atsevišķu multirezistentu un biofilmu veidojošu infekciju in vitro modeļos un dzīvībai apdraudošo klīnisko situāciju ārstēšanā. Promocijas pētījums ir veidots kā četru secīgu publikāciju kopa. Pētījuma struktūrā izdalāmas trīs daļas. Pirmajā daļā tika pētīts, kā S. aureus kolonizācija un biofilmas veidošana ietekmē peritoneālās dialīzes iznākumu divu gadu garumā, vērtētas iegūto S. aureus viena indivīda dažādu izolātu biofilmu veidošanas fenotipiskās atšķirības, noteikts bakteriofāgu darbības efekts izolētajās kultūrās, kā arī veikta fāgu adaptācijas procedūra, lai pārvarētu bakteriofāgu rezistenci. Otrajā daļā tika pētīta uropatogēno E. coli izolātu biofilmas veidošanas spēja, noteikta antibiotiku un fāgu biofilmas eradikācijas spēja. Tika veikta bakteriofāgu adaptācija rezistences gadījumā un vērtēts adaptēto fāgu lītiskais efekts planktoniskās un biofilmu veidojošās šūnās. Trešajā daļā tika izvērtēta bakteriofāgu klīniskā efektivitāte pacientiem ar komplicētu multirezistentu P. aeruginosa osteomielītu un kreisā kambara mehāniskās palīgcirkulācijas ierīces (LVAD, angliski Left Ventricular Assist Device) asociētu infekciju. Pacienti saņēma lokālu un sistēmisku fāgu terapiju, kura tika papildināta ar antibiotikām, kā arī veikta brūču revīzija. Tika analizēts slimības klīniskais iznākums un terapijas panesamība. Pirms tam veikta bakteriofāgu atlase, fāgu preparāta sagatavošana un izvērtēšana klīniskai lietošanai. Laboratorijas apstākļos tika vērtēta arī bakteriofāgu iedarbība biofilmu modeļos, noteikta bakteriofāgu mijiedarbība ar izmantotajām antibiotikām un vērtēta fāgu rezistences attīstība. Iegūtie rezultāti atspoguļo, ka pētāmajā pacienta grupā biofilmu veidojošie celmi ir bieži sastopami un to biofilmas veidošanas spēja var būt ļoti atšķirīga. Vienas un tās pašas baktērijas biofilmas veidošanas fenotips var atšķirties pat viena indivīda ietvaros. Bakteriofāgu antibakteriālais efekts izolētajās baktērijās bija ar plašu lītisko efektivitāti. S. aureus un E. coli izolātos, kuri bija rezistenti pret bakteriofāgu, to izdevās pārvarēt, veicot adaptācijas procedūru. Pēc bakteriofāgu adaptācijas E. coli kultūrā tika novērots arī izteikts adaptētā bakteriofāga biofilmas eradikācijas efekts. Pacientu ārstēšana, izmantojot bakteriofāgus, rezultējās ar klīnisku izveseļošanos abos klīniskajos gadījumos. P. aeruginosa pilnīgu eradikāciju izdevās sasniegt pacientam ar LVAD infekciju, savukārt pacientam ar osteomielītu infekcija recidivēja pēc deviņiem mēnešiem citā kaula segmentā, kuru veiksmīgi izārstēja ar antibiotikām. Pacientu ārstēšanā tika izmantoti dažādi bakteriofāgi un tika pētīts to lītiskais un biofilmas eradikācijas efekts kombinācijā ar antibiotikām in vitro. Bakteriofāgu preparātam BFC1.10 tika novērots aditīvs efekts ar ceftazidīmu/avibaktāmu, kas padarīja ierosinātāju jutīgu pret izmantoto antibiotiku. Savukārt fāgam PNM un PT07 bija labāks biofilmas eradikācijas efekts gadījumā, ja to izmantoja vispirms un pēc tam terapiju mainīja uz ceftazidīmu-avibaktāmu. Bakteriofāgu rezistence pret PNM un PT07 fāgu P. aeruginosa kultūrā attīstījās jau 12 h pēc eksperimenta sākšanas biofilmas modelī. Rezistences attīstība bija atšķirīga, izmantojot dažādus baktērijas celmus. Pētījuma dati liecina, ka bakteriofāgiem piemīt augsts potenciāls multirezistentu un ar biofilmu asociētu infekciju ārstēšanā kā laboratorijas apstākļos, tā arī cilvēka vides apstākļos. Bakteriofāgu terapija var tikt papildināta ar antibiotikām, bet ir nepieciešams izvērtēt konkrēto līdzekļu mijiedarbību un lietošanas secību, jo tas būtiski ietekmē terapijas efektivitāti. Kaut gan bakteriofāgu rezistence ir bieži sastopama fāgu terapijā, to var pārvarēt, izmantojot fāgu kokteiļus, veicot adaptācijas procedūru vai kombinējot fāgu terapiju ar antibiotikām arī tad, ja baktērija ir mēreni jutīga pret antibiotiku. Precīzākam fāgu terapijas izvērtējumam nepieciešami tālāki pētījumi, īpaši klīniskie.
Kompleksa klīniska, molekulārbioloģiska un mikrobioloģiska izpēte bērna vecuma akūta nekomplicēta un komplicēta apendicīta gadījumā. Promocijas darba kopsavilkums
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Kakars, Mohits; Enģelis, Arnis; Kroiča, Juta
Visā procesa laikā, sākot no diagnostikas līdz efektīvai ārstēšanai apendicīts ir izaicinoša diagnoze bērna vecuma pacientiem. Ņemot vērā neķirurģiskās ārstēšanas metodes pielietošanu akūta apendicīta (AA) pacientiem bērna vecumā, viena no svarīgākajām neatliekamās bērnu ķirurģijas problēmām ir akūta nekomplicēta apendicīta (AnA) un akūta komplicēta apendicīta (AkA) nodalīšana ārstēšanas sākuma periodā, jo AkA liecina par novēlotu diagnostikas procesu un prasa tikai neatliekamu ķirurģisku ārstēšanu. Latvijā AkA sastopams vairāk nekā 35 % gadījumu. Mūsu līdzšinējie pētījumi liecina, ka VSIA BKUS līdz pēdējam laikam, pie tendences kopējam operēto AA gadījumu skaitam saglabāties iepriekšējā līmenī, AkA skaits pieaug. Šodien eksistējošās AkA diagnostikas problēmas rada nepieciešamību meklēt jaunus agrīnās diagnostikas indikatorus pacientiem bērna vecumā, lai samazinātu komplikāciju attīstības biežumu, kā arī novērstu letalitātes riskus. Pirmais izaicinājums AA diagnostikā ir tā atšķiršana no citām neapendicīta (jeb nAA) diferenciāldiagnozēm. Pašlaik AA diagnostika ir atkarīga no klīniskās atrades, rūpīgas anamnēzes ievākšanas, un Alvarado skalas, kura pēdējā laikā tiek bieži pielietota un ir augsti vērtējams AA diagnostikas palīglīdzeklis, tomēr tai trūkst adekvātas jutības un specifiskuma, kā arī no pacientu (un/vai pacienta aizbildņu) sadarbības un komunikācijas spējām. Tiek izmantotas arī citas diagnostikas metodes, piemēram, datortomogrāfija (DT) un diagnostikā laparoskopija, bet šo metožu negatīvie aspekti samazina to diagnostikās vērtības produktivitāti (Podany et al., 2017). Ultrasonogrāfijas un asinsainas parametru (leikocitoze un paaugstināts C-reaktīvais olbaltums (CRO)) kā diagnostikas rīku izmantošana ir samazinājusi diagnostiskās laparoskopijas nepieciešamību, taču, neskatoties uz to, pašreizējais negatīvās apendektomijas biežums joprojām ir 1–40 % (Maloney et al., 2019). Savukārt šobrīd pieejamie biomarķieri ir neprecīzi un to novēlotā reakcija samazina neatliekamās palīdzības ārstu un bērnu ķirurgu iespējas sniegt savlaicīgu un potenciāli efektīvu terapiju. Tādējādi šī pētījuma mērķis, pirmkārt, ir atrast produktīvāku risinājumu savlaicīgai un efektīvai AA diagnostikai, nodalot AA un nAA. Jau zināms, ka AkA ir sarežģītas izcelsmes aklās zarnas tārpveida piedēkļa iekaisums. Lai gan tradicionāli par AA izsaucēju tiek uzskatīta piedēkļa lūmena obstrukcija, nesenos pētījumos gūtie pierādījumi liecina, ka slimība, iespējams, attīstās tiešas specifisku patogēnu mikroorganismu invāzijas dēļ. To starpā tiek minēta arī Yersinia enterocolitica (Fernandes et al., 2020). Dažos agrākos pētījumos ir apstiprināts polimikrobiāls process, tomēr galveno slimības izsaucēju un tā izcelsmi noteikt nav izdevies (Rogers et al., 2016); (Salö et al., 2017); (Bhattacharya et al., 2022); (Camacho-Cruz et al., 2022). Šis fakts ir palielinājis ekspertu un speciālistu interesi, kā arī pētījumu skaitu par antibakteriālo terapiju kā neinvazīvu metodi AA ārstēšanai. Ņemot vērā, ka mūsdienās palielinās neinvazīvas antibakteriālās terapijas izmantošana apendicīta ārstēšanai, šī pētījuma mērķis ir noskaidrot, kuri mikroorganismi ir sastopami pie AA izraisīšanas pētījumā iekļauto pediatrisko pacientu grupās (t. i., AkA un AnA grupās). Konkrētu mikroorganismu izplatība katrā no šīm grupām ir noteicošais faktors atšķirīgām antibakteriālās ārstēšanas stratēģijām, tāpēc šī pētījuma vēl viens mērķis ir noteikt, kuri mikroorganismi prevalē AnA un AkA grupās, kā arī pārbaudīt šo konkrēto mikroorganismu jutību un rezistenci un izvērtēt iespējamo antibakteriālo līdzekļu ārstēšanas efektivitāti. Iespējamo biomarķieru apjoms, ko var izmantot akūta apendicīta diagnosticēšanas procesā, kā arī koncentrēšanās uz imunoloģiskajiem mehānismiem palielinās, taču pagaidām neviens no šiem biomarķieriem vēl netiek klīniskajā praksē plaši izmantots (Selleck et al., 2017). Viena optimālā biomarķiera atrašana varētu sagādāt lielas pūles, taču kombinācija ar pacienta medicīnas vēsturi un klīniskām atradēm varētu uzlabot diagnostikas kvalitāti un ātrumu, kas rezultēsies ar samazinātu komplikāciju risku, kā arī ar samazinātām slimnīcas kopējām izmaksām un, protams, izvairīšanos no nevajadzīgiem attēlveidošanas izmeklējumiem un ķirurģiskām operācijām. Šis ir prospektīvs kontrolētu grupu pētījums laika posmā no 2017. līdz 2020. gadam, kur pacienti tika iedalīti 3 grupās: AkA (akūts komplicēts apendicīts), AnA (akūts nekomplicēts apendicīts) un Ktr (kontroles grupa). No 153 pacientiem 97 bija AA un 56 bija Ktr grupā. Iegūtie rezultāti parāda, ka urīna LRG1 (leucine-rich alpha-2 glycoprotein 1) ir precīzs marķieris AA diagnozes apstiprināšanai. Seruma un urīna LRG1 koncentrācija ir noderīga, lai noteiktu AA smagumu (t. i., AkA vai AnA). Biomarķieris NGAL (neutrophil gelatinase-associated lipocalin) asins serumā ievērojami palielinās 0. dienā un to būtu nepieciešams izmantot akūtu vēdera sāpju diferenciāldiagnostikā. Specifisko īpašību dēļ CRO un seruma IL-6 (interleukin-6) ir nespecifiski biomarķieri, taču tos var turpināt izmantot AA diagnostikas procesā un AkA un AnA diferencēšanā. Pseudomonas aeruginosa biežāk tiek konstatēta AkA gadījumā un pēc jutības pārbaudes tā ir uzņēmīga pret cefalosporīnu grupas antibiotiķiem, piemēram, ceftazidīmu, tomēr Pseudomonas aeruginosa ir fenotipiska rezistence pret cefotaksīmu, tāpēc tas būtu jāizslēdz no AkA empīriskās ārstēšanas vadlīnijām. Lai panāktu sinerģisku efektu un novērstu antibakteriālo līdzekļu rezistences attīstību, ārstēšanas stratēģijā būtu jāiekļauj antibakteriālie līdzekļi ar dažādiem darbības mehānismiem. Šajā pētījumā ESBL (paplašināta spektra beta-laktamāzes) veidojošo mikroorganismu sastopamība bija zema. Yersinia enterocolitica seruma antivielas AA pacientiem netika atklātas, tāpēc tās nevar tikt izmantotas AA prognozēšanai. Pētot aklās zarnas tārpveida piedēkļa mikrobiomu un jaunus asins seruma NGAL un LRG1 un urīna LRG1 biomarķierus, varētu tikt sasniegta pilnvērtīgāka komplicēta akūta apendicīta etiopatoģenēzes izpratne un agrīnā diagnostiskā precizitāte, kā arī savlaicīgi noteikts slimības smagums un iespējamā slimības prognoze. Jāuzsver, ka pētījuma rezultāti Latvijā varētu uzlabot ārstnieciskās palīdzības kvalitāti pie salīdzinoši zemās sociāli ekonomiskās situācijas valstī. Iegūtie rezultāti var sniegt ieguldījumu arī ārpus Latvijas robežām, jo ir publicētas starptautiskās datu bāzēs, kā arī promocijas darba teksts ir angļu valodā, lai citi kolēģi, kas ir ieinteresēti šajā tēmā, var iepazīties ar izpētīto materiālu un iespējams ieviest izmaiņas savā ikdienas praksē saistībā ar akūtu apendicītu pediatriskiem pacientiem.
Clinical, Molecular Biological, and Microbiological Integrated Investigation in the Case of Paediatric Acute Complicated and Uncomplicated Appendicitis. Doctoral Thesis
(Rīga Stradiņš University, 2023) Kakars, Mohits; Enģelis, Arnis; Kroiča, Juta
Appendicitis poses a challenge throughout the entire process from diagnosis to effective treatment in paediatric patients. Considering that non-surgical or conservative treatment is used to treat acute appendicitis (AA) in children, this leads to one of the most important emergent problems in paediatric surgery – to differentiate between acute uncomplicated appendicitis (AuA) and acute complicated appendicitis (AcA) during the onset of treatment because AcA attests to the delayed diagnostic processes and requires only emergency surgical treatment. In Latvia, AcA occurs in more than 35 % of cases. Our previous studies have shown that at the Children's Clinical University Hospital (CCUH) Riga, Latvia, the total number of operated AA cases remains unchanged, however, the number of AcA cases is increasing. The current diagnostic dilemmas of AcA show the need to search for new early diagnostic indicators in paediatric patients in order to reduce the incidence of complications and prevent lethal risks. The first challenge in the diagnosis of AA is the differentiation between AA and differential diagnoses that are non-appendicitis (nAA). Currently, the diagnosis of AA relies on typical clinical findings, anamnesis and the Alvarado score, all of which lack sensitivity and specificity and rely on the cooperation and fluency of patients and/or their carers. Other techniques such as computed tomography (CT) and diagnostic laparoscopy are used, but the negative aspects outweigh the productivity of the diagnostic value (Podany et al., 2017). The introduction of ultrasound (US) imaging and blood test values (leucocytosis and an increased C-reactive protein (CRP)) as diagnostic tools has decreased the need for diagnostic laparoscopies, but despite this, the current negative appendectomy rate is still at 1–40 % (Maloney et al., 2019). This research primarily aims to find a more productive solution to effectively diagnose AA by differentiating between AA and nAA. It is already known that AcA is an inflammation of the complex origin of the appendix. Although it was traditionally considered to be simply an obstruction of the appendiceal lumen, there is increasing evidence that the disease can be caused by specific pathogenic microorganisms, with Yersinia enterocolitica being more specific (Fernandes et al., 2020). Some previous studies have confirmed a polymicrobial process, but it is not yet possible to identify the main pathogen and its source (Rogers et al., 2016); (Salö et al., 2017); (Bhattacharya et al., 2022); (Camacho-Cruz et al., 2022). This has also led to increased interest and research in antibiotic therapy as a non-invasive treatment for AA. The increased use of antibiotics raises questions about the prevalence of microorganisms as causative agents in appendicitis, which is the focus of the present study. Differentiation between AuA and AcA is also an increasing problem, especially in emergency situations, and the prevalence of specific microorganisms for each of these classifications essentially leads to a different antibiotic treatment strategy. Therefore, this study additionally aims to identify which microorganisms are more prevalent in AuA and AcA respectively as well as the subsequent proposed antibiotic strategy. This also leads to the challenging task of rapid confirmation of AA and further differentiation between AuA and AcA in an emergency. Atypical differentiation and multiple differential diagnoses are two of many factors that hinder this rapid confirmation. Therefore, this study aims to further enable rapid diagnosis of AA and differentiation between AuA and AcA in an emergency setting. The focus on immunological pathways is expanding and, consequently, the number of proposed biomarkers is increasing, although none has achieved widespread use to date (Selleck et al., 2017). The search for the optimal biomarker may be futile, but in combination with a medical history and clinical findings, it is possible to improve the quality of diagnostic approaches, thereby reducing complications and overall hospital costs incurred by reducing unnecessary imaging and surgery. This was a prospective cohort study. The patients were divided into three groups: AcA (acute complicated appendicitis), AuA (acute uncomplicated appendicitis) and a Ctr (control group). Out of a total of 153 patients, 97 had AA (acute appendicitis) and 56 were in the Ctr. Our results show that urine leucine-rich alpha-2 glycoprotein 1 (LRG1) is an accurate marker in confirming the diagnosis of AA. The concentration of serum and urine LRG1 is useful in detecting the severity of AA with respect to AcA and AuA. The biomarker serum neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) increases significantly on Day 0 and should be used in the differential diagnosis of acute abdominal pain. CRP and serum interleukin-6 (IL-6) remain non-specific biomarkers due to limitations and can be used to diagnose AA and differentiate AcA from AuA. Pseudomonas aeruginosa is more commonly identified in acute complicated appendicitis and is susceptible to agents of the cephalosporin group, such as ceftazidime. However, P. aeruginosa has phenotypic resistance to cefotaxime; therefore, cefotaxime should be excluded from empirical treatment of acute complicated appendicitis. Antibiotic treatment strategies for acute complicated appendicitis should include antibiotics with different mechanisms of action to achieve a synergistic effect and prevent the development of antibiotic resistance. The incidence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing microorganisms was low in these cases of acute appendicitis. Serum antibodies to Yersinia enterocolitica were not detected in AA patients and therefore cannot be used to predict of AA. Research into the appendix microbiome and the new biomarkers NGAL and LRG1 in blood serum and LRG1 in urine may provide a better understanding of complicated acute appendicitis in terms of etiopathogenesis and early diagnostic accuracy, as well as timely diagnosis of disease severity and possible disease prognosis. It should be emphasised that the results of the study in Latvia could improve the quality of medical care in other countries. The obtained results can also contribute beyond the borders of Latvia, as they have been published in international databases, as well as the text of the doctoral thesis is in English, so that other colleagues who are interested in this topic can familiarise themselves with the researched material and it is possible to introduce changes in their daily practice in connection with in paediatric patients with acute appendicitis.
Antimicrobial Activity of Bacteriophages in Multidrug-Resistant and Biofilm Associated Infections. Summary of the Doctoral Thesis
(Rīga Stradiņš University, 2023) Rācenis, Kārlis; Kroiča, Juta; Pētersons, Aivars
In recent years multi-drug resistant bacterial infections are on the rise. Various virulence factors play an important role in the pathogenesis of bacterial infections. One of them, which leads to recurrent and prolonged infection, is the ability of bacteria to form biofilms. Multiresistant and biofilm-associated infections are observed in patients with risk factors such as artificially implanted devices, chronic disease, immunosuppression, severe tissue structural damage due to trauma. The use of antibiotics in the treatment of these infections does not always ensure a successful outcome, so alternative treatments such as bacteriophage therapy are being evaluated and used. Bacteriophages or phages are bacterial viruses that are able to enter a specific bacterium, multiply in it and, at the end of their life cycle, lyse it. Phages are unaffected by bacterial resistance to antibiotics and have the potential to break down bacterial biofilms. Bacteria have the ability to acquire resistance to phages, therefore phage therapy is often combined with antibiotics. The interaction of these agents with planktonic and biofilm-forming cells is highly variable due to differences in the rates of interaction between phages and the bacterium, as well as the mechanisms of action of the antibiotics. The aim of this study is to evaluate the antimicrobial effect of bacteriophages and their interaction with antibiotics in vitro of selected multidrug-resistant and biofilm-forming bacteria and in the treatment of life-threatening infections. The dissertation is organised as a collection of four consecutive peer-reviewed articles. The structure of the study consists of three parts.In the first part investigation of the outcomes of S. aureus colonisation and biofilm formation in peritoneal dialysis patients over a two-year period was performed. Phenotypic differences in biofilm formation between different isolates of S. aureus, from the same individual were assessed. Bacteriophage lytic effect in isolated cultures was detected, and phage adaptation procedure to overcome bacteriophage resistance was performed. In the second part, the biofilm-forming capacity of uropathogenic E. coli isolates was investigated, the antibiotic and phage biofilm eradication capacity was determined. Bacteriophage adaptation was performed to overcome resistance and assess the lytic effect of adapted phages in planktonic and biofilm-forming cells. In the third part, the clinical efficacy of bacteriophages in patients with complicated multidrug-resistant P. aeruginosa osteomyelitis and Left Ventricular Assist Device (LVAD) associated infection was evaluated. Patients received local and systemic phage therapy supplemented with antibiotics and underwent wound revision. Clinical outcome and tolerability of therapy were analysed. This was preceded by bacteriophage selection, phage preparation and evaluation for clinical use. The effect of bacteriophages in biofilm models was also evaluated in the laboratory, the interaction of bacteriophages with the antibiotics used was determined and the development of phage resistance was assessed. The results show that biofilm-forming strains are common in the patient population studied and that their biofilm-forming capacity can vary widely. The biofilm-forming phenotype of the same bacterium may differ even within the same individual. The antibacterial effect of bacteriophages in the isolated bacteria was of broad lytic efficiency. In phage resistant S. aureus and E. coli isolates adaptation procedure led to overcoming phage resistance. After bacteriophage adaptation in E. coli culture, a strong biofilm eradication effect of the adapted bacteriophage was also observed. Treatment of patients with bacteriophages resulted in clinical recovery in both clinical cases. Complete eradication of P. aeruginosa was achieved in the patient with LVAD infection, whereas the patient with osteomyelitis had a relapse of infection after nine months in another bone segment, which was successfully treated with antibiotics. Different bacteriophages were used to treat the patients and their lytic and biofilm eradication effects were studied in combination with antibiotics. The bacteriophage BFC1.10 showed an additive effect with ceftazidime-avibactam, which rendered the causative organism sensitive to the antibiotic used. In contrast, phages PNM and PT07 had a better biofilm eradication effect when used first and then switched to ceftazidime-avibactam. Bacteriophage resistance to phages PNM and PT07 in P. aeruginosa culture developed as early as 12 h after the start of the experiment in the biofilm model. The development of resistance was different using different strains of the bacterium. The study shows that bacteriophages have a high potential to treat multidrug-resistant and biofilm-associated infections in both laboratory and human settings. Bacteriophage therapy can be complemented with antibiotics, but the interaction and sequence of administration of specific agents needs to be assessed as this has a significant impact on the efficacy of therapy. Although bacteriophage resistance is common in phage therapy, it can be overcome by using phage cocktails, an adaptation procedure or by combining phage therapy with antibiotics, even if the bacterium is moderately sensitive to the antibiotic. Further studies, especially clinical studies, are needed to evaluate phage therapy more precisely.
Clinical, Molecular Biological, and Microbiological Integrated Investigation in the Case of Paediatric Acute Complicated and Uncomplicated Appendicitis. Summary of the Doctoral Thesis
(Rīga Stradiņš University, 2023) Kakars, Mohits; Enģelis, Arnis; Kroiča, Juta
Appendicitis poses a challenge throughout the entire process from diagnosis to effective treatment in paediatric patients. Considering that non-surgical or conservative treatment is used to treat acute appendicitis (AA) in children, this leads to one of the most important emergent problems in paediatric surgery – to differentiate between acute uncomplicated appendicitis (AuA) and acute complicated appendicitis (AcA) during the onset of treatment because AcA attests to the delayed diagnostic processes and requires only emergency surgical treatment. In Latvia, AcA occurs in more than 35 % of cases. Our previous studies have shown that at the Children's Clinical University Hospital (CCUH) Riga, Latvia, the total number of operated AA cases remains unchanged, however, the number of AcA cases is increasing. The current diagnostic dilemmas of AcA show the need to search for new early diagnostic indicators in paediatric patients in order to reduce the incidence of complications and prevent lethal risks. The first challenge in the diagnosis of AA is the differentiation between AA and differential diagnoses that are non-appendicitis (nAA). Currently, the diagnosis of AA relies on typical clinical findings, anamnesis and the Alvarado score, all of which lack sensitivity and specificity and rely on the cooperation and fluency of patients and/or their carers. Other techniques such as computed tomography (CT) and diagnostic laparoscopy are used, but the negative aspects outweigh the productivity of the diagnostic value (Podany et al., 2017). The introduction of ultrasound (US) imaging and blood test values (leucocytosis and an increased C-reactive protein (CRP)) as diagnostic tools has decreased the need for diagnostic laparoscopies, but despite this, the current negative appendectomy rate is still at 1–40 % (Maloney et al., 2019). This research primarily aims to find a more productive solution to effectively diagnose AA by differentiating between AA and nAA. It is already known that AcA is an inflammation of the complex origin of the appendix. Although it was traditionally considered to be simply an obstruction of the appendiceal lumen, there is increasing evidence that the disease can be caused by specific pathogenic microorganisms, with Yersinia enterocolitica being more specific (Fernandes et al., 2020). Some previous studies have confirmed a polymicrobial process, but it is not yet possible to identify the main pathogen and its source (Rogers et al., 2016); (Salö et al., 2017); (Bhattacharya et al., 2022); (Camacho-Cruz et al., 2022). This has also led to increased interest and research in antibiotic therapy as a non-invasive treatment for AA. The increased use of antibiotics raises questions about the prevalence of microorganisms as causative agents in appendicitis, which is the focus of the present study. Differentiation between AuA and AcA is also an increasing problem, especially in emergency situations, and the prevalence of specific microorganisms for each of these classifications essentially leads to a different antibiotic treatment strategy. Therefore, this study additionally aims to identify which microorganisms are more prevalent in AuA and AcA respectively as well as the subsequent proposed antibiotic strategy. This also leads to the challenging task of rapid confirmation of AA and further differentiation between AuA and AcA in an emergency. Atypical differentiation and multiple differential diagnoses are two of many factors that hinder this rapid confirmation. Therefore, this study aims to further enable rapid diagnosis of AA and differentiation between AuA and AcA in an emergency setting. The focus on immunological pathways is expanding and, consequently, the number of proposed biomarkers is increasing, although none has achieved widespread use to date (Selleck et al., 2017). The search for the optimal biomarker may be futile, but in combination with a medical history and clinical findings, it is possible to improve the quality of diagnostic approaches, thereby reducing complications and overall hospital costs incurred by reducing unnecessary imaging and surgery. This was a prospective cohort study. The patients were divided into three groups: AcA (acute complicated appendicitis), AuA (acute uncomplicated appendicitis) and a Ctr (control group). Out of a total of 153 patients, 97 had AA (acute appendicitis) and 56 were in the Ctr. Our results show that urine leucine-rich alpha-2 glycoprotein 1 (LRG1) is an accurate marker in confirming the diagnosis of AA. The concentration of serum and urine LRG1 is useful in detecting the severity of AA with respect to AcA and AuA. The biomarker serum neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) increases significantly on Day 0 and should be used in the differential diagnosis of acute abdominal pain. CRP and serum interleukin-6 (IL-6) remain non-specific biomarkers due to limitations and can be used to diagnose AA and differentiate AcA from AuA. Pseudomonas aeruginosa is more commonly identified in acute complicated appendicitis and is susceptible to agents of the cephalosporin group, such as ceftazidime. However, P. aeruginosa has phenotypic resistance to cefotaxime; therefore, cefotaxime should be excluded from empirical treatment of acute complicated appendicitis. Antibiotic treatment strategies for acute complicated appendicitis should include antibiotics with different mechanisms of action to achieve a synergistic effect and prevent the development of antibiotic resistance. The incidence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing microorganisms was low in these cases of acute appendicitis. Serum antibodies to Yersinia enterocolitica were not detected in AA patients and therefore cannot be used to predict of AA. Research into the appendix microbiome and the new biomarkers NGAL and LRG1 in blood serum and LRG1 in urine may provide a better understanding of complicated acute appendicitis in terms of etiopathogenesis and early diagnostic accuracy, as well as timely diagnosis of disease severity and possible disease prognosis. It should be emphasised that the results of the study in Latvia could improve the quality of medical care in other countries. The obtained results can also contribute beyond the borders of Latvia, as they have been published in international databases, as well as the text of the doctoral thesis is in English, so that other colleagues who are interested in this topic can familiarise themselves with the researched material and it is possible to introduce changes in their daily practice in connection with in paediatric patients with acute appendicitis.
Investigation of Genes and Gene Proteins in Cleft Affected Tissue. Summary of the Doctoral Thesis
(Rīga Stradiņš University, 2023) Vaivads, Mārtiņš; Pilmane, Māra; Akota, Ilze
Craniofacial clefts are congenital defects of the facial region which occur when the growing facial folds do not fuse fully together. Clefts can be unilateral or bilateral and they can affect the oral cavity mucosal tissue in different locations, forming cleft lip and cleft palate. Facial cleft morphopathogenesis is associated with cleft candidate genes which encode proteins needed for the regulation of facial tissue growth and differentiation. The involvement of cleft candidate genes during facial cleft morphopathogenesis in human tissue is unclear because the interactions between said genes is complicated, these genes have been studied more in animals and the available information about their interaction in human tissue is very limited. The aim of this research was to determine the distribution and the relative number of cleft candidate gene coded protein containing cells in different cleft affected tissue types. In our research cleft tissue samples were divided into three groups depending on the cleft tissue type – unilateral cleft lip, bilateral cleft lip, and cleft palate tissue. Unilateral cleft lip tissue was gathered from 36 patients during cleft lip plastic surgery, bilateral cleft lip tissue was obtained from 13 patients during cleft lip plastic surgery, but cleft palate tissue was gathered from 26 patients during soft palate plastic surgery. Cleft tissue samples were obtained from patients aged before or during the age of primary dentition. Healthy oral cavity tissue needed for the control group was obtained during upper lip frenulum plastic surgery from seven patients (from five to fourteen years old) and from five newborn patients whose tissue were gathered from the historical collection of the Institute of Anatomy and Anthropology of Rīga Stradiņš University. Immunohistochemistry was used to determine the relative number of factor positive cells for BarH-like Homeobox 1 (BARX1), Distal-less Homeobox 4 (DLX4), Forkhead Box E1 (FOXE1), Homeobox B3 (HOXB3), Muscle Segment Homeobox 2 (MSX2), Paired Box Transcription Factor 7 (PAX7), Paired Box Transcription Factor 9 (PAX9), Receptor-like Tyrosine Kinase (RYK), Sonic Hedgehog (SHH), SRY Box Transcription Factor 3 (SOX3), Wingless-type MMTV Integration Site Protein 3A (WNT3A) and Wingless-type MMTV Integration Site Protein 9B (WNT9B). Healthy oral cavity tissue is characterized by the presence of DLX4, FOXE1, HOXB3, PAX7, RYK, SHH, SOX3, WNT3A and WNT9B gene proteins. In healthy oral cavity tissue WNT9B, WNT3A and SOX3 were found the most, SHH, PAX7, HOXB3, FOXE1 were found in moderate number, PAX9, DLX4, RYK were found a bit less, but practically no BARX1 and MSX2 containing cells were found. Cleft affected tissue is characterized by the increase of BARX1 and MSX2 and the decrease of SOX3, WNT3A and WNT9B. Unilateral cleft is characterized by the intensive production of BARX1, FOXE1, HOXB3 and PAX7 which indicates the increase of cell regeneration and proliferation potential intensity. Bilateral cleft is characterized by changes in DLX4, PAX9 and SHH expression – DLX4 and PAX9 increase, while SHH decreases. This reflects the compensatory functions of these factors within bilateral cleft tissue – DLX4 affects the vascularization of connective tissue, PAX9 regulates tissue growth and SHH could affect the formation of more severe cleft phenotypes. All cleft phenotypes are characterized by the increase of MSX2 and RYK and by the decrease of SOX3, WNT3A and WNT9B in tissue.
Galvas smadzeņu kvalitatīvu un kvantitatīvu radioloģisko biomarķieru izmaiņu saistība ar kognitīvo funkciju izmaiņām un demenci. Promocijas darbs
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Zdanovskis, Nauris; Platkājis, Ardis
Populācijas demogrāfiskās izmaiņas un neirodeģeneratīvu slimību savlaicīga diagnostika un ārstēšana ir viens no lielākajiem izaicinājumiem Eiropā un pasaulē 21. gadsimtā. Promocijas darbā tiek aplūkotas magnētiskās rezonanses (MR) izmeklējuma iespējas, analizējot pētījuma dalībniekus ar kognitīvajiem traucējumiem. Darba mērķis ir noteikt galvas smadzeņu kvalitatīvo un kvantitatīvo biomarķieru saistību ar kognitīvo funkciju pacientiem ar kognitīvajiem traucējumiem. Pētījuma literatūras apskata sadaļā tiek raksturots kognitīvo traucējumu un demences jēdziens, biežāk izmantotie kognitīvie testi, aprakstītas biežāk izmantotās kvalitatīvās vizuālās novērtēšanas skalas un izvērtēta kvantitatīvo biomarķieru izmantošana kognitīvo traucējumu diagnostikā. Materiālu sadaļā ir izvērtēti dalībnieku demogrāfiskie rādītāji, dalībnieki tiek iedalīti grupās un izvērtētas atšķirības starp dalībnieku grupām. Kopumā tika analizēts 81 dalībnieks, no kuriem 24 nav kognitīvo traucējumu un 57 ir dažādas pakāpes kognitīvie traucējumi, kas tika izvērtēti pēc Monreālas kognitīvās novērtējuma (MoCA) skalas. Metožu sadaļā tiek izvērtēts statistisko metožu lietojums, kas ietver Manna-Vitnija U testu, Kruskala-Valisa H testu, post-hoc analīzi, p vērtību korekciju pēc Bonferoni, Spīrmena korelācijas, principiālo komponentu analīzi. Rezultāti norāda, ka noteikti galvas smadzeņu radioloģiskie biomarķieri ir saistīti ar kognitīvo funkciju rezultātiem, t. sk. gan kvalitatīvās novērtēšanas skalas, gan kvantitatīvās tilpuma, garozas biezuma un baltās vielas šķiedru raksturlieluma vērtības. Šīs noteiktās saistības ir kā pamats tālākiem pētījumiem par kvantitatīvo radioloģisko biomarķieru izmantošanu kognitīvo traucējumu diagnostikā, lai nākotnē spētu agrīni identificēt pacientus, kas ir kognitīvo traucējumu attīstības riska grupā. Secinājumos tiek apstiprinātas darba gaitā izvirzītās hipotēzes – galvas smadzenēs kognitīvo traucējumu un demences gadījumā notiek strukturālas pārmaiņas, kas ir konstatējamas MR attēlos, veicot galvas smadzeņu struktūru kvalitatīvu un kvantitatīvu analīzi, un kognitīvie traucējumi ir saistīti ar specifiskām izmaiņām galvas smadzeņu MR kvantitatīvajos rādītājos. Kopumā MR izmeklējums spēj ne tikai izslēgt lielas patoloģijas, bet arī sniegt daudz plašāku un detalizētāku informāciju par anatomiskām un strukturālām izmaiņām, kas ir būtiskas kognitīvo traucējumu diagnostikai, kontrolei un intervences izvērtēšanai ilgtermiņā.
Gēnu un gēnu proteīnu izpēte dažādu šķeltņu skartos audos. Promocijas darbs
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Vaivads, Mārtiņš; Pilmane, Māra; Akota, Ilze
Sejas šķeltnes ir iedzimtas sejas apvidus attīstības anomālijas, kas rodas, nepilnīgi saaugot sejas krokām. Šķeltnes var būt vienpusējas vai divpusējas, un tās var skart mutes dobuma gļotādas audus dažādās lokācijās, veidojot lūpu un aukslēju šķeltnes. Sejas šķeltņu morfopatoģenēze tiek saistīta ar šķeltņu kandidātgēniem, kuru kodētie proteīni iesaistās sejas apvidus audu augšanas un diferenciācijas regulācijā. Šķeltņu kandidātgēnu iesaiste sejas šķeltņu morfopatoģenēze cilvēku audos ir relatīvi neskaidra, jo šķeltņu kandidātgēnu savstarpējā mijiedarbība ir kompleksa, tā ir vairāk pētīta dzīvniekiem, bet pieejamā informācija par mijiedarbību cilvēku audos ir ļoti ierobežota. Pētījuma mērķis bija noteikt kandidātgēnu un gēnu proteīnu sadalījumu un to relatīvo daudzumu dažādu sejas šķeltņu skartos audos. Pētījumā šķeltnes audu paraugi tika sadalīti trijās grupās atkarībā no šķeltnes audu veida – vienpusējas lūpas šķeltnes, divpusējas lūpas šķeltnes un aukslēju šķeltnes audi. Vienpusējas lūpas šķeltnes audi tika iegūti no 36 pacientiem lūpas plastikas laikā, divpusējas lūpas šķeltnes audi tika iegūti no 13 pacientiem lūpas plastikas laikā, bet aukslēju šķeltnes audi tika iegūti no 26 pacientiem mīksto aukslēju plastikas laikā. Šķeltņu audu paraugi tika iegūti no pacientiem, kas bija pirms vai primārās dentīcijas vecumā. Veselie mutes dobuma audi kontroles grupai tika iegūti augšlūpas saitītes plastikas laikā no septiņiem pacientiem (vecumā no pieciem līdz četrpadsmit gadiem) un no pieciem jaundzimušajiem pacientiem, kuru audi tika iegūti no Rīgas Stradiņa universitātes Anatomijas un antropoloģijas institūta vēsturiskās kolekcijas. Ar imūnhistoķīmijas metodi tika novērtēta BarH-līdzīgā homeoboksa-1 (BARX1), mazāk distālā homeoboksa-4 (DLX4), dakšas galvas boksa E1 (FOXE1), homeoboksa B3 (HOXB3), muskuļu segmentu homeoboksa-2 (MSX2), pāra boksa transkripcijas faktora-7 (PAX7), pāra boksa transkripcijas faktora-9 (PAX9), receptoram līdzīgās tirozīnkināzes (RYK), Sonic hedgehog (SHH), SRY boksa transkripcijas faktora-3 (SOX3), bezspārnu tipa MMTV integrācijas vietas proteīna-3A (WNT3A) un bezspārnu tipa MMTV integrācijas vietas proteīna-9B (WNT9B) imūnpozitīvo struktūru relatīvais daudzums. Veselus mutes dobuma audus raksturo DLX4, FOXE1, HOXB3, PAX7, RYK, SHH, SOX3, WNT3A un WNT9B gēnu proteīnu atrade. Veselos mutes dobuma audos visvairāk bija atrodami WNT9B, WNT3A, SOX3, vidēji daudz – SHH, PAX7, HOXB3, FOXE1, mazāk – PAX9, DLX4, RYK, bet nemaz – BARX1 un MSX2. Šķeltnes skartos audos raksturīgs BARX1 un MSX2 pieaugums, bet samazinājums raksturīgs SOX3, WNT3A un WNT9B. Vienpusēju šķeltni raksturo BARX1, FOXE1, HOXB3 un PAX7 intensīva ekspresija, kas norāda uz šūnu reģenerācijas un proliferācijas potenciālu palielināšanos. Divpusēju šķeltni raksturo DLX4, PAX9 un SHH ekspresijas pārmaiņas, pirmajiem diviem uzrādot palielinātu, bet SHH – samazinātu ekspresiju. Tas atspoguļo šo faktoru kompensatorās funkcijas divpusējas šķeltnes skartos audos – saistaudu apasiņošanu DLX4 gadījumā, augšanas regulācijas PAX9 gadījumā un tieši smagākās šķeltnes veidošanos SHH gadījumā. Visus šķeltņu fenotipus raksturo MSX2 un RYK pieaugums, bet SOX3, WNT3A un WNT9B samazinājums audos.
Gēnu un gēnu proteīnu izpēte dažādu šķeltņu skartos audos. Promocijas darba kopsavilkums
(Rīgas Stradiņa universitāte, 2023) Vaivads, Mārtiņš; Pilmane, Māra; Akota, Ilze
Sejas šķeltnes ir iedzimtas sejas apvidus attīstības anomālijas, kas rodas, nepilnīgi saaugot sejas krokām. Šķeltnes var būt vienpusējas vai divpusējas, un tās var skart mutes dobuma gļotādas audus dažādās lokācijās, veidojot lūpu un aukslēju šķeltnes. Sejas šķeltņu morfopatoģenēze tiek saistīta ar šķeltņu kandidātgēniem, kuru kodētie proteīni iesaistās sejas apvidus audu augšanas un diferenciācijas regulācijā. Šķeltņu kandidātgēnu iesaiste sejas šķeltņu morfopatoģenēze cilvēku audos ir relatīvi neskaidra, jo šķeltņu kandidātgēnu savstarpējā mijiedarbība ir kompleksa, tā ir vairāk pētīta dzīvniekiem, bet pieejamā informācija par mijiedarbību cilvēku audos ir ļoti ierobežota. Pētījuma mērķis bija noteikt kandidātgēnu un gēnu proteīnu sadalījumu un to relatīvo daudzumu dažādu sejas šķeltņu skartos audos. Pētījumā šķeltnes audu paraugi tika sadalīti trijās grupās atkarībā no šķeltnes audu veida – vienpusējas lūpas šķeltnes, divpusējas lūpas šķeltnes un aukslēju šķeltnes audi. Vienpusējas lūpas šķeltnes audi tika iegūti no 36 pacientiem lūpas plastikas laikā, divpusējas lūpas šķeltnes audi tika iegūti no 13 pacientiem lūpas plastikas laikā, bet aukslēju šķeltnes audi tika iegūti no 26 pacientiem mīksto aukslēju plastikas laikā. Šķeltņu audu paraugi tika iegūti no pacientiem, kas bija pirms vai primārās dentīcijas vecumā. Veselie mutes dobuma audi kontroles grupai tika iegūti augšlūpas saitītes plastikas laikā no septiņiem pacientiem (vecumā no pieciem līdz četrpadsmit gadiem) un no pieciem jaundzimušajiem pacientiem, kuru audi tika iegūti no Rīgas Stradiņa universitātes Anatomijas un antropoloģijas institūta vēsturiskās kolekcijas. Ar imūnhistoķīmijas metodi tika novērtēta BarH-līdzīgā homeoboksa-1 (BARX1), mazāk distālā homeoboksa-4 (DLX4), dakšas galvas boksa E1 (FOXE1), homeoboksa B3 (HOXB3), muskuļu segmentu homeoboksa-2 (MSX2), pāra boksa transkripcijas faktora-7 (PAX7), pāra boksa transkripcijas faktora-9 (PAX9), receptoram līdzīgās tirozīnkināzes (RYK), Sonic hedgehog (SHH), SRY boksa transkripcijas faktora-3 (SOX3), bezspārnu tipa MMTV integrācijas vietas proteīna-3A (WNT3A) un bezspārnu tipa MMTV integrācijas vietas proteīna-9B (WNT9B) imūnpozitīvo struktūru relatīvais daudzums. Veselus mutes dobuma audus raksturo DLX4, FOXE1, HOXB3, PAX7, RYK, SHH, SOX3, WNT3A un WNT9B gēnu proteīnu atrade. Veselos mutes dobuma audos visvairāk bija atrodami WNT9B, WNT3A, SOX3, vidēji daudz – SHH, PAX7, HOXB3, FOXE1, mazāk – PAX9, DLX4, RYK, bet nemaz – BARX1 un MSX2. Šķeltnes skartos audos raksturīgs BARX1 un MSX2 pieaugums, bet samazinājums raksturīgs SOX3, WNT3A un WNT9B. Vienpusēju šķeltni raksturo BARX1, FOXE1, HOXB3 un PAX7 intensīva ekspresija, kas norāda uz šūnu reģenerācijas un proliferācijas potenciālu palielināšanos. Divpusēju šķeltni raksturo DLX4, PAX9 un SHH ekspresijas pārmaiņas, pirmajiem diviem uzrādot palielinātu, bet SHH – samazinātu ekspresiju. Tas atspoguļo šo faktoru kompensatorās funkcijas divpusējas šķeltnes skartos audos – saistaudu apasiņošanu DLX4 gadījumā, augšanas regulācijas PAX9 gadījumā un tieši smagākās šķeltnes veidošanos SHH gadījumā. Visus šķeltņu fenotipus raksturo MSX2 un RYK pieaugums, bet SOX3, WNT3A un WNT9B samazinājums audos.
Brain Qualitative and Quantitative Radiological Biomarker Association with Cognitive Impairment and Dementia. Summary of the Doctoral Thesis
(Rīga Stradiņš University, 2023) Zdanovskis, Nauris; Platkājis, Ardis
Demographic changes in the population and timely diagnosis and treatment of neurodegenerative diseases are among the major challenges in Europe and the world in the 21st century. Within the framework of the dissertation, the possibilities of magnetic resonance (MR) examination are explored in analysing study participants with cognitive impairments. The aim of the study is to determine the relationship between qualitative and quantitative brain biomarkers and cognitive function in patients with cognitive impairments. The literature review section of the study examines the concept of cognitive impairment and dementia, commonly used cognitive tests, describes commonly used qualitative visual assessment scales, and evaluates the use of quantitative biomarkers in the diagnosis of cognitive impairments. The material section evaluates demographic indicators of participants, divides participants into groups, and evaluates differences between participant groups. In total, 81 participants were analysed, of which 24 had no cognitive impairment and 57 had various degrees of cognitive impairments assessed by the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) scale. The methods section evaluates the application of statistical methods, including the Mann-Whitney U test, Kruskal-Wallis H test, post-hoc analysis, p-value correction after Bonferroni, Spearman correlation, principal component analysis. Results indicate that certain brain radiological biomarkers are associated with cognitive function outcomes, including both qualitative assessment scales and quantitative volume, cortical thickness, and white-matter fibre characteristic values. These identified relationships serve as the basis for further research on the use of quantitative radiological biomarkers in the diagnosis of cognitive impairment and to identify patients in the future who are at higher risk. In conclusion, the hypotheses that were defined during the work are confirmed – in the case of cognitive impairment and dementia, structural changes occur in the brain, which can be detected in MR images by performing a qualitative and quantitative analysis of brain structures, and cognitive impairment is associated with specific changes in the quantitative measures of the brain MR. Overall, MR examination can not only rule out large pathologies but also provide more extensive and detailed information on anatomical and structural changes in the brain that are essential for the diagnosis, control, and evaluation of interventions for cognitive impairment in the long term.

Browse

Recent Submissions