Interleukin-6, procalcitonin and TNF-α

Abstract

This prospective study evaluates the role of new laboratory markers in the diagnosis of deep implant infection in 78 patients (41 men and 37 women) with a revision total knee or hip replacement. The mean age at the time of operation was 64.0 years (19 to 90). Intra-operative cultures showed that 21 patients had a septic and 57 an aseptic total joint replacement. The white blood cell count, the erythrocyte sedimentation rate and levels of C-reactive protein, interleukin-6, procalcitonin and tumour necrosis factor (TNF)-alpha were measured in blood samples before operation. The diagnostic cut-off values were determined by Received Operating Characteristic curve analysis. C-reactive protein (> 3.2 md/dl) and interleukin-6 (> 12 pg/ml) have the highest sensitivity (0.95). Interleukin-6 is less specific than C-reactive protein (0.87 vs 0.96). Combining C-reactive protein and interleukin-6 identifies all patients with deep infection of the implant. Procalcitonin (> 0.3 ng/ml) and TNF-alpha (> 40 ng/ml) are very specific (0.98 vs 0.94) but have a low sensitivity (0.33 vs 0.43). The combination of C-reactive protein and interleukin-6 measurement provide excellent screening tests for infection of a deep implant. A highly specific marker such as procalcitonin and pre-operative aspiration of the joint might be useful in identifying patients with true positive C-reactive protein and/or interleukin-6 levels.

Current Review; Biomarkers in Diagnosing Periprosthetic Joint Infection

“…Bottner et al [24] measured serum levels of several biomarkers including: PCT, interleukin (IL)-6, tumor necrosis factor (TNF)-α, ESR, and CRP in 78 patients undergoing revision arthroplasty for PJI. The sensitivity of CRP and IL-6 were the highest (95%) when the levels were greater than 3.2 mg/ dL and 12 pg/mL, respectively.…”

“…IL-6 is another serum marker that has gained attention for diagnosing PJI. IL-6 is secreted by different immune cells and triggers the excretion of CRP; therefore, it is believed that the IL-6 levels rise much faster than CRP and has been reported to be a sensitive marker for diagnosing PJI, however it also lacks specificity [24,28]. (p-6) Wirtz et al [29] advocated the role of IL-6, and in their study authors showed that IL-6 is a better indicator for postoperative inflammatory response than CRP in patients undergoing TJA.…”

Orthopedic Prosthetic Infections

“…Farklı çalışmalar-da duyarlığı %73-91, özgüllüğü %81-86 arasında değiştiği bildirilmiş ve 13.5 mg/dl üzerinde anlamlı kabul edilmesi önerilmiştir (13,15). Bottner ve arkadaşları (14), çalışma-larında eşik değer olarak 3.2 mg/dl aldıklarında özgüllü-ğün %96'ya çıktığını bulmuşlardır. Ayrıca CRP ve ESH'nin birlikte değerlendirilmesi, infeksiyon nedeniyle revizyon yapılan hastalarda infeksiyonu belirlemede tek tek değer-lendirmeye göre daha değerli bulunmuştur (14).…”

“…Bottner ve arkadaşları (14), çalışma-larında eşik değer olarak 3.2 mg/dl aldıklarında özgüllü-ğün %96'ya çıktığını bulmuşlardır. Ayrıca CRP ve ESH'nin birlikte değerlendirilmesi, infeksiyon nedeniyle revizyon yapılan hastalarda infeksiyonu belirlemede tek tek değer-lendirmeye göre daha değerli bulunmuştur (14). Diz protez infeksiyonu olan ve sinovyal sıvıda %80'den fazla nötro-fil saptanan hastaların ESH ve CRP değerleri birlikte değerlendirildiğinde duyarlılığı %87, özgüllüğü %90, pozitif prediktif değeri %93, negatif prediktif değeri %82 olarak saptanmıştır (p<0.0001) (16).…”

“…Protez infeksiyonlarının tanısında 12 pg/ml eşik değer oldukça duyarlıdır (infeksiyon nedeniyle revizyon artroplasti yapılan hastalarla, aseptik nedenlerle yapılanlar karşılaştırıldığında p<0.0001 olarak saptanmıştır) (14). Beraberinde CRP yüksekliği olduğunda duyarlılığın %95'e çıktığı saptanmıştır.…”