Functional activity of neutrophilic granulocytes as an early marker of infectious inflammation in acute pancreatitis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Acute pancreatitis represents an initially aseptic inflammation of the pancreas gland. Emergency patients with acute pancreatitis have both concomitant, and/or pancreas-associated foci of infection. Granulocytes are considered immediately responding effector cells in acute inflammation, and their response to aseptic or infectious inflammation may be different. The purpose of our study was to determine some functional characteristics of granulocytes as early markers of the infectious process in acute pancreatitis. The course of the disease was followed in 95 patients (20 to 80 years old) admitted to the I. Dzhanelidze Research Institute of Emergency Care with a diagnosis of acute pancreatitis in 2022-2024, The severity of acute pancreatitis was determined according to the urgent assessment scale at the I. Dzhanelidze Research Institute of Emergency Care, distinguishing between mild, moderate and severe grades of the disease. Venous blood samples were examined on days 1, 3 and 10 of hospitalization. Granulocyte counts and the granulocyte reactivity index (Neut-RI) were estimated by means of flow cytometry. We have also determined absolute numbers of CD14+ granulocytes, contents of soluble CD14 receptors (sCD14) in blood serum, and concentrations of soluble defensin NHP1, an antimicrobial granulocyte peptide. Moreover, the contents of systemic inflammation markers (IL-6 and procalcitonin) were assayed in blood. Statistical analysis was performed using the StatTech v. 4.6.1 program. Local or systemic infections were observed in 57% of patients with acute pancreatitis (from 28% in the edematous form to 83% in the severe cases). On days 1 and 3 of hospitalization, the highest significance for detection of bacterial infection was established for Neut-RI (on days 1 and 3, respectively, p < 0.001 and p < 0.001), sCD14 (p = 0.004 and p = 0.044), and NHP1 defensin (p = 0.014 and p = 0.007). The severity of acute pancreatitis is associated with presence of focal and/or systemic bacterial infection. Indexes refllecting inflammatory activity of neutrophilic granulocytes, i.e., granulocyte reactivity (Neut-RI), levels of soluble NHP1 defensin and CD14, allow to determine the presence and/or risk of local or systemic bacterial infection in patients within several hours after their admission to hospital. Granulocyte reactivity index (Neut-RI) is a feasible rapid test for detection of infectious inflammation in acute pancreatitis.

About the authors

L. P. Pivovarova

St. Petersburg I. Dzhanelidze Research Institute of Emergency Medicine

Email: olga.ariskina@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Head, Laboratory Diagnostics Department

Russian Federation, St. Petersburg

O. B. Ariskina

St. Petersburg I. Dzhanelidze Research Institute of Emergency Medicine

Author for correspondence.
Email: olga.ariskina@mail.ru

PhD (Biology), Researcher, Laboratory Diagnostics Department

Russian Federation, St. Petersburg

I. V. Osipova

St. Petersburg I. Dzhanelidze Research Institute of Emergency Medicine

Email: olga.ariskina@mail.ru

кандидат мед.наук, старший научный сотрудник отдела лабораторной диагностики

Russian Federation, St. Petersburg

A. E. Demko

St. Petersburg I. Dzhanelidze Research Institute of Emergency Medicine

Email: olga.ariskina@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Deputy Director for Research, Head, Department of Hepatosurgery

Russian Federation, St. Petersburg

A. A. Ryseva

St. Petersburg I. Dzhanelidze Research Institute of Emergency Medicine

Email: olga.ariskina@mail.ru

Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics, Laboratory of Immunology

Russian Federation, St. Petersburg

M. I. Gromov

St. Petersburg I. Dzhanelidze Research Institute of Emergency Medicine

Email: olga.ariskina@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Head, Department of Efferent Therapy

Russian Federation, St. Petersburg

V. M. Malkova

St. Petersburg I. Dzhanelidze Research Institute of Emergency Medicine

Email: olga.ariskina@mail.ru

Surgeon, Junior Researcher, Department of Hepatosurgery

Russian Federation, St. Petersburg

E. V. Markelova

St. Petersburg I. Dzhanelidze Research Institute of Emergency Medicine

Email: olga.ariskina@mail.ru

Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics, Clinical Diagnostic Laboratory

Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Багненко С.Ф., Толстой А.Д., Краснорогов В.Б., Курыгин А.А., Гринев М.В., Лапшин В.Н., Гольцов В.Р. Острый панкреатит (Протоколы диагностики и лечения) // Анналы хирургической гепатологии, 2006. Т. 11, № 1. С. 60-66. [Bagnenko S.F., Tolstoy A.D., Krasnorogov V.B., Kurygin A.A., Grinev M.V., Lapshin V.N., Goltsov V.R. Acute pancreatitis (Diagnostic and treatment protocols). Annaly khirurgicheskoy gepatologii = Annals of Surgical Hepatology, 2006, Vol. 11, no. 1, pp. 60-66. (In Russ.)]
  2. Савченко А.А., Кудлай Д.А., Кудрявцев И.В., Каспаров Э.В., Головкин А.С., Продеус А.П., Борисов А.Г. Технологии диагностики и коррекции иммунометаболических нарушений. Клиническая иммунология для практических врачей. Красноярск: АС-КИТ, 2023. 454 c. [Savchenko A.A., Kudlai D.A., Kudryavtsev I.V., Kasparov E.V., Golovkin A.S., Prodeus A.P., Borisov A.G. Technologies for diagnostics and correction of immunometabolic disorders. Clinical immunology for practicing physicians]. Krasnoyarsk: AS-KIT, 2023. 454 p.
  3. Савченко А.А., Борисов А.Г., Здзитовецкий Д.Э., Кудрявцев И.В., Медведев А.Ю., Мошев А.В., Гвоздев И.И. Фенотипический состав и функциональная активность моноцитов у больных острым панкреатитом // Медицинская иммунология, 2017. Т. 19, № 1. С. 45-54. [Savchenko A.A., Borisov A.G., Zdzitovetsky D.E., Kudryavtsev I.V., Medvedev A.Yu., Moshev A.V., Gvozdev I.I. Phenotypic composition and functional activity of monocytes in patients with acute pancreatitis. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2017. Vol. 19, no. 1, pp. 45-54. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2017-1-45-54.
  4. Муратова Т.А., Аль-Кубайси Ш.С., Ларькова Е.С., Сайгина О.А., Леонтьев А.А., Калабкин Е.А., Летин А.В., Морозов В.В. Активности нейтрофильных гранулоцитов при остром панкреатите различной тяжести / Современные проблемы науки и образования. 2019. № 6. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://science-education.ru/article/view?id=29418. [Muratova T.A., Al-Kubaysi Sh.S., Larkova E.S., Saygina O.A., Leontyev A.A., Kalabkin E.A., Letin A.V., Morozov V.V. Activities of neutrophilic granulocytes in acute pancreatitis of varying severity. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Education, 2019, no. 6. [Electronic resource]. Available at: https://science-education.ru/article/view?id=29418. (In Russ.)
  5. Потапнев М.П., Гущина Л.М., Мороз Л.А. Фенотипическая и функциональная гетерогенность субпопуляций нейтрофилов в норме и при патологии / Иммунология, 2019. Т. 40, № 5. С. 84-96. [Potapnev M.P., Gushchina L.M., Moroz L.A. Phenotypic and functional heterogeneity of neutrophil subpopulations in norm and pathology. Immunologiya = Immunologiya, 2019, Vol. 40, no. 5, pp. 84-96. (In Russ.)]
  6. Costa S., Bevilacqua D., Cassatella M.A., Scapini P. Recent advances on the crosstalk between neutrophils and B or T lymphocytes. Immunology, Vol. 156, no. 1, pp. 23-32.
  7. Malheiro F., Ângelo-Dias M., Lopes T., Martins C.G., Borrego L.M. Cytokine dynamics in acute pancreatitis: the quest for biomarkers from acute disease to disease resolution. J. Clin. Med. 2024, Vol. 13, no. 8, 2287. doi: 10.3390/jcm13082287.
  8. Nieminen A., Maksimow M., Mentula P., Kyhälä L., Kylänpää1 L., Puolakkainen P., Kemppainen E., Repo H., Salmi M. Circulating cytokines in predicting development of severe acute pancreatitis. Criti. Care, 2014, Vol. 18, no. 3, R104. doi: 10.1186/cc13885.
  9. Zanoni I., Granucci F. The role of CD14 in protecting the body from infections and in regulating metabolism. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2013, Vol. 3, 32. doi: 10.3389/fcimb.2013.00032.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Pivovarova L.P., Ariskina O.B., Osipova I.V., Demko A.E., Ryseva A.A., Gromov M.I., Malkova V.M., Markelova E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».