Um dos problemas mais difíceis na prática médica é, em pacientes críticos, a diferenciação entre processos infecciosos e processos puramente inflamatórios. Muitas vezes, os sinais e sintomas apresentados são muito semelhantes, o que frequentemente leva à prescrição exagerada de antimicrobianos, com todas as suas consequências. 

O desenvolvimento de novos métodos, cada vez mais sensíveis, trouxe a possibilidade de melhorias na capacidade diagnóstica, permitindo identificação mais rápida do agente etiológico e ajuste da terapia. Por outro lado, a mesma alta sensibilidade pode dificultar a diferenciação entre infecção e colonização, na medida em que mais organismos, não necessariamente patogênicos, são identificados. 

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Atualmente, os parâmetros disponíveis para determinar essa diferenciação são imperfeitos e muitas vezes não conseguem distinguir entre infecção e inflamação. Uma estratégia que desponta para resolver esse problema clínico é identificar o perfil de resposta à infecção específico de cada hospedeiro. 

As respostas do hospedeiro a infecções são dinâmicas e heterogêneas, o que dificulta sua classificação e divisão em perfis que poderiam ser utilizados clinicamente. Além desses, outros fatores, como vias comuns de ativação do sistema imune por insultos infecciosos e não infecciosos, variações no perfil genético e de imunossupressão, tornam esse tipo de avaliação ainda mais complexa. 

Contudo, apesar desses desafios, algumas novas técnicas estão sendo desenvolvidas e tendem a se tornar mais amplamente disponíveis, podendo ser incorporadas na prática clínica e melhorar a distinção entre infecção e inflamação estéril. Algumas dessas técnicas são discutidas a seguir: 

Transcriptomas 

A expressão “transcriptomas” refere-se ao sequenciamento de RNAm com o objetivo de identificar padrões de sinalização celular, uma vez que o RNAm pode ser entendido como uma representação precoce da expressão de proteínas. Esses padrões de RNAm desenvolvem-se rapidamente e antecedem a manifestação clínica de infecções em dias. Para uso clínico, um número reduzido de genes – dentre os vários que são expressos – deve ser escolhido para ser pesquisado e quantificado. 

A escolha de quais genes serão incorporados nos kits pode ser baseada em dados biológicos ou estatísticos. No último, técnicas estatísticas são utilizadas para identificar genes com maior probabilidade de discriminar pacientes com infecção. Contudo, nessa estratégia, não se pode assumir que os genes identificados possuam relevância patofisiológica verdadeiramente. Os genes baseados em dados biológicos são derivados de descobertas científicas, como o fato de o subtipo de monócito MS1 estar mais expresso na sepse em comparação com estados inflamatórios não sépticos. 

Uma das desvantagens dos transcriptomas é que os modelos preditivos, para obter maior acurácia, acabam por diminuir a capacidade de interpretabilidade. Alguns kits disponíveis comercialmente apresentam elevada sensibilidade, mas baixa especificidade, o que resulta em um baixo impacto na prescrição empírica de antimicrobianos. É importante manter em mente que, para testes derivados de machine learning, o aumento na acurácia em geral resulta em perda de generalização. 

Sequenciamento metagenômico de nova geração 

O sequenciamento metagenômico de nova geração (mNGS) também é uma técnica baseada em sequenciamento genético, mas voltada para a identificação de patógenos. As técnicas de mNGS são capazes de identificar todos os patógenos presentes em uma amostra clínica. O uso de regras baseadas em modelos, que combinam a quantificação de microrganismos com a ponderação de sua patogenicidade, aumentou sua acurácia. 

A combinação de métodos baseados em transcriptomas e mNGS tem o potencial para melhorar a capacidade de diferenciação entre condições infecciosas e não infecciosas e de infecções bacterianas e virais, o que poderia levar a uma redução na prescrição inadequada de antibióticos. 

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Proteoma 

A análise do proteoma completo é uma outra modalidade diagnóstica que vem sendo estudada. A integração das informações obtidas a partir da avaliação do proteoma, do transcriptoma e de microbioma seria uma nova forma de identificar respostas inflamatórias do hospedeiro específicas à infecção. 

Uma possibilidade ainda não explorada em condições infecciosas é a avaliação de modificações pós-translacionais das proteínas, as quais acontecem de forma rápida e extensa quando há exposição a uma infecção.

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