Exploring the role of serum calprotectin for the diagnosis of intra-abdominal infections in surgical patients

Background Diagnosis of intra-abdominal infections (IAIs) is primarily clinical. Procalcitonin (PCT) is commonly used in clinical practice to assess the probability of severe bacterial infections, though it may be influenced by various conditions. Currently, no biomarker is considered the diagnostic gold standard for sepsis, therefore the identification of a highly specific biomarker for early detection of IAIs would be valuable. This study aims to provide a preliminary assessment of the clinical effectiveness of serum calprotectin (S-CLP) in diagnosing IAIs, comparing it to PCT, and to investigate a potential correlation between S-CLP levels and the clinical severity of IAIs. Methods Adult patients admitted to our department with a clinical diagnosis (signs of acute abdomen or SOFA score ≥2) and radiological evidence (ultrasound or CT) of intra-abdominal infection requiring surgical treatment were considered eligible for the study. Enrolled patients were divided into two groups based on their CPIRO score: group A included patients with CPIRO score ≤2, while group B included patients with CPIRO score ≥3, representing patients with more severe systemic forms. The control group (group C) consisted of patients scheduled for elective abdominal wall repair surgeries, without signs of active infection. Results We enrolled 110 patients: group A consisted of 67 patients; group B included 11 patients, and group C comprised 32 patients. No statistically significant differences were observed between the groups in demographic and anamnestic variables. Both S-CLP (AUC=0.847) and PCT (AUC=0.961) were shown to be significant in distinguishing healthy controls from affected subjects at ROC analysis. Serum calprotectin levels were significantly higher in patients of groups A (3 μg/ml) and B (3.9 μg/ml) compared to the control group (p<0.000001), similarly to PCT (p<0.000001). S-CLP showed a positive correlation with the CPIRO score (R = 0.44), the APACHE II score (R = 0.36), and post-operative complications (R = 0.27); similarly, PCT showed correlations of R = 0.71, R = 0.66, and R = 0.53, respectively. Conclusions Serum calprotectin demonstrated significant diagnostic accuracy for IAIs, comparable to that of PCT, and its levels appear to correlate with clinical severity as indicated by the CPIRO score. Furthermore, our data suggest that in the presence of negative serum calprotectin levels, an intra-abdominal infection is unlikely. These findings require further validation on a larger sample before they can be extended to clinical use. Introduzione La diagnosi delle infezioni intra-addominali (IAI) è essenzialmente clinica. La procalcitonina (PCT) è comunemente utilizzata in ambito clinico per stimare la probabilità di infezioni batteriche gravi, sebbene possa essere influenzata da varie condizioni. Attualmente, poiché nessun biomarcatore è considerato il gold standard per la diagnosi di sepsi, sarebbe utile identificare un biomarcatore altamente specifico per la rilevazione precoce delle IAI. Lo studio ha come obiettivo la valutazione preliminare dell’efficacia clinica della calprotectina sierica (S-CLP) nella diagnosi delle IAI, confrontandola con la PCT, e la verifica dell’eventuale correlazione tra livelli sierici di S-CLP e severità delle IAI espressa da uno score clinico. Metodi I pazienti adulti ammessi al nostro centro con una diagnosi clinica (segni di addome acuto o punteggio SOFA ≥2) e evidenza radiologica (ecografia o TC addome) di infezione intra-addominale che richiedeva trattamento chirurgico urgente sono stati considerati idonei per lo studio. I pazienti arruolati sono stati suddivisi in due gruppi in base al punteggio CPIRO: il gruppo A comprendeva pazienti con punteggio CPIRO ≤2, mentre il gruppo B includeva pazienti con punteggio CPIRO ≥3, rappresentando quelli con forme sistemiche più gravi. Il gruppo di controllo (gruppo C) era composto da pazienti ricoverati per essere sottoposti ad interventi chirurgici elettivi di riparazione della parete addominale, quindi privi di infezione in atto. Risultati Sono stati arruolati 110 pazienti: il gruppo A comprendeva 67 (61%) pazienti; il gruppo B 11 (10%) mentre il gruppo C 32 pazienti (29%). Non sono state osservate differenze statisticamente significative tra i gruppi per quanto riguarda le variabili demografiche ed anamnestiche. S-CLP (AUC=0,847) e PCT (AUC=0,961) si sono dimostrate significative all'analisi ROC nel distinguere i soggetti sani da quelli affetti. I livelli di S-CLP erano significativamente più alti nei pazienti dei gruppi A (3 μg/ml) e B (3,9 μg/ml) rispetto al gruppo di controllo (p<0,000001), analogamente a quanto osservato per la PCT (p<0,000001). La S-CLP ha mostrato una correlazione positiva con il punteggio CPIRO (R=0,44), con il punteggio APACHE II (R=0,36) e con le complicanze post-operatorie (R=0,27); in modo simile, la PCT ha evidenziato correlazioni di R = 0.71, R = 0.66 e R = 0.53, rispettivamente. Conclusioni La calprotectina sierica ha mostrato una significativa accuratezza diagnostica per le IAI, sostanzialmente comparabile a quella della PCT ed i suoi livelli sembrano correlare con la gravità clinica espressa dal punteggio CPIRO. Inoltre, i nostri dati suggeriscono che, in presenza di livelli negativi di calprotectina sierica, un’infezione intra-addominale è improbabile. Questi risultati necessitano di ulteriori validazioni su un campione più ampio prima di poter essere applicati in ambito clinico.