Introdução: Empiema pleural em geral decorre de complicação de pneumonias e, se não identificado e tratado precocemente, pode ocasionar aumento morbidade ou mesmo mortalidade. A identificação de marcadores no líquido pleural de efusões parapneumônicas que mostrem a presença ou a evolução precoce para empiema tem significância clínica. Neste cenário, dosagens das concentrações de frações ativadas do complemento no líquido pleural podem ajudar no diagnóstico precoce do empiema. Objetivos: Comparar as concentrações de frações ativadas do complemento (C3a, C5a e C5b9) em efusões pleurais induzidas em ratos por inoculação intrapleural de bactérias ou por irritante químico estéril (terebentina). Métodos: Trinta e nove ratos Wistar machos, peso médio de 414g (290 a 546g), realizaram anestesia geral com isofluorano inalatório por máscara, e toracocentese no 4º espaço intercostal com abocath conectado a oscilômetro de pressão para confirmar posição intrapleural. Os animais foram divididos em 3 grupos: SA (n=17) - inoculação de Staphylococcus aureus; SP (n=12) - inoculação de Streptococcus pneumoniae; C (n=10) – inoculação de terebintina (efusão pleural estéril, controle). Doze horas após a inoculação intrapleural foi coletado liquido pleural por toracocentese, sob controle ecográfico, e realizadas dosagens de C3a, C5a e C5b9 pelo método ELISA. Resultados: A dosagem de C3a foi de 1066,82 μg/ml (937,29 – 1196,35 μg/ml) no grupo SA, 1188,28 μg/ml (1095,65 – 1280,92 μg/ml) no SP, e de 679,13 μg/ml (601,29 – 756,98 μg/ml) no C (p<0,001). A dosagem de C5a foi de 55.727 ng/ml (41,22 – 70,23 ng/ml) no grupo SA, 520.107 ng/ml (278,92-761,3 ng/ml) no SP, e de 5.268 ng/ml (1,68 – 8,85 ng/ml) no C (p<0,001). A dosagem de C5b9 foi de 15,02 ng/ml (13,1 – 16,94 ng/ml) no SA, de 16,63 ng/ml (14,37 – 18,9 ng/ml) no SP, e de 14,05 ng/ml (9,8 – 18,29 ng/ml) no C (p=0,692). A avaliação das curvas ROC demonstrou área sob a curva de 0,987 (IC95% 0,953-1) para o C3a; 1 para C5a (1-1) e 0,757 (0,523-0,990). Conclusões: As frações ativadas dos complementos C3a e C5a foram significativamente maiores nos empiemas induzidos experimentalmente por inoculação intrapleural de Staphylococcus aureus e Streptococcus pneumoniae do que com aquelas observadas após inoculação intrapleural de terebentina. A dosagem elevada destas frações ativadas do complemento foi útil para o diagnóstico do empiema pleural induzido em ratos. / Background Pleural empyema is a well-known complication of pneumonia. If treatment is delayed, empyema may increase morbidity and mortality in affected patients. Therefore, the identification of empyema biomarkers in parapneumonic pleural effusion is desirable. Previous research has suggested complement activation products as candidate empyema markers. Objective To compare the levels of complement activation products C3a, C5a, and C5b9 in pleural effusion induced by Staphylococcus aureus (SA), Streptococcus pneumoniae (SP), or turpentine (control). Method Thirty-nine male Wistar rats (mean weight 414g; 290-546g) were allocated as follows: 17 animals in the SA group, 12 in the SP group, and 10 in the control group. Bacteria or turpentine were injected into the pleural space. After 12h, intrapleural fluid was collected using ultrasound-guided thoracentesis. Levels of complement activation products were determined using ELISA kits. Results Two SA and 1 SP animals died before 12h. Mean levels were as follows: C3a: 1066.82 μg/mL (937.29-1196.35 μg/mL) in SA, 1188.28 μg/mL (1095.65-1280.92 μg/mL) in SP, and 679.13 μg/mL (601.29-756.98 μg/mL) in controls (p<0.001); C5a: 55.727 ng/mL (41.22-70.23 ng/mL) in SA, 520.107 ng/mL (278.92-761.3 ng/mL) in SP, and 5.268 ng/mL (1.68-8.85 ng/mL) in controls (p<0.001); C5b9: 15.02 ng/mL (13.1-16.94 ng/mL) in SA, 16.63 ng/mL (14.37-18.9 ng/mL) in SP, and 14.05 ng/mL (9.8-18.29 ng/mL) in controls (p=0.692). ROC analysis revealed an area under the curve of 0.987 (95%CI: 0.953-1) for C3a; 1 (1-1) for C5a; and 0.757 for C5b9 (0.523-0.990). Conclusions In the present rat model, complement activation fragments C3a and C5a accurately detected infected pleural effusion.

Introdução: Empiema pleural em geral decorre de complicação de pneumonias e, se não identificado e tratado precocemente, pode ocasionar aumento morbidade ou mesmo mortalidade. A identificação de marcadores no líquido pleural de efusões parapneumônicas que mostrem a presença ou a evolução precoce para empiema tem significância clínica. Neste cenário, dosagens das concentrações de frações ativadas do complemento no líquido pleural podem ajudar no diagnóstico precoce do empiema. Objetivos: Comparar as concentrações de frações ativadas do complemento (C3a, C5a e C5b9) em efusões pleurais induzidas em ratos por inoculação intrapleural de bactérias ou por irritante químico estéril (terebentina). Métodos: Trinta e nove ratos Wistar machos, peso médio de 414g (290 a 546g), realizaram anestesia geral com isofluorano inalatório por máscara, e toracocentese no 4º espaço intercostal com abocath conectado a oscilômetro de pressão para confirmar posição intrapleural. Os animais foram divididos em 3 grupos: SA (n=17) - inoculação de Staphylococcus aureus; SP (n=12) - inoculação de Streptococcus pneumoniae; C (n=10) – inoculação de terebintina (efusão pleural estéril, controle). Doze horas após a inoculação intrapleural foi coletado liquido pleural por toracocentese, sob controle ecográfico, e realizadas dosagens de C3a, C5a e C5b9 pelo método ELISA. Resultados: A dosagem de C3a foi de 1066,82 μg/ml (937,29 – 1196,35 μg/ml) no grupo SA, 1188,28 μg/ml (1095,65 – 1280,92 μg/ml) no SP, e de 679,13 μg/ml (601,29 – 756,98 μg/ml) no C (p<0,001). A dosagem de C5a foi de 55.727 ng/ml (41,22 – 70,23 ng/ml) no grupo SA, 520.107 ng/ml (278,92-761,3 ng/ml) no SP, e de 5.268 ng/ml (1,68 – 8,85 ng/ml) no C (p<0,001). A dosagem de C5b9 foi de 15,02 ng/ml (13,1 – 16,94 ng/ml) no SA, de 16,63 ng/ml (14,37 – 18,9 ng/ml) no SP, e de 14,05 ng/ml (9,8 – 18,29 ng/ml) no C (p=0,692). A avaliação das curvas ROC demonstrou área sob a curva de 0,987 (IC95% 0,953-1) para o C3a; 1 para C5a (1-1) e 0,757 (0,523-0,990). Conclusões: As frações ativadas dos complementos C3a e C5a foram significativamente maiores nos empiemas induzidos experimentalmente por inoculação intrapleural de Staphylococcus aureus e Streptococcus pneumoniae do que com aquelas observadas após inoculação intrapleural de terebentina. A dosagem elevada destas frações ativadas do complemento foi útil para o diagnóstico do empiema pleural induzido em ratos. / Background Pleural empyema is a well-known complication of pneumonia. If treatment is delayed, empyema may increase morbidity and mortality in affected patients. Therefore, the identification of empyema biomarkers in parapneumonic pleural effusion is desirable. Previous research has suggested complement activation products as candidate empyema markers. Objective To compare the levels of complement activation products C3a, C5a, and C5b9 in pleural effusion induced by Staphylococcus aureus (SA), Streptococcus pneumoniae (SP), or turpentine (control). Method Thirty-nine male Wistar rats (mean weight 414g; 290-546g) were allocated as follows: 17 animals in the SA group, 12 in the SP group, and 10 in the control group. Bacteria or turpentine were injected into the pleural space. After 12h, intrapleural fluid was collected using ultrasound-guided thoracentesis. Levels of complement activation products were determined using ELISA kits. Results Two SA and 1 SP animals died before 12h. Mean levels were as follows: C3a: 1066.82 μg/mL (937.29-1196.35 μg/mL) in SA, 1188.28 μg/mL (1095.65-1280.92 μg/mL) in SP, and 679.13 μg/mL (601.29-756.98 μg/mL) in controls (p<0.001); C5a: 55.727 ng/mL (41.22-70.23 ng/mL) in SA, 520.107 ng/mL (278.92-761.3 ng/mL) in SP, and 5.268 ng/mL (1.68-8.85 ng/mL) in controls (p<0.001); C5b9: 15.02 ng/mL (13.1-16.94 ng/mL) in SA, 16.63 ng/mL (14.37-18.9 ng/mL) in SP, and 14.05 ng/mL (9.8-18.29 ng/mL) in controls (p=0.692). ROC analysis revealed an area under the curve of 0.987 (95%CI: 0.953-1) for C3a; 1 (1-1) for C5a; and 0.757 for C5b9 (0.523-0.990). Conclusions In the present rat model, complement activation fragments C3a and C5a accurately detected infected pleural effusion.

Introdução: Empiema pleural em geral decorre de complicação de pneumonias e, se não identificado e tratado precocemente, pode ocasionar aumento morbidade ou mesmo mortalidade. A identificação de marcadores no líquido pleural de efusões parapneumônicas que mostrem a presença ou a evolução precoce para empiema tem significância clínica. Neste cenário, dosagens das concentrações de frações ativadas do complemento no líquido pleural podem ajudar no diagnóstico precoce do empiema. Objetivos: Comparar as concentrações de frações ativadas do complemento (C3a, C5a e C5b9) em efusões pleurais induzidas em ratos por inoculação intrapleural de bactérias ou por irritante químico estéril (terebentina). Métodos: Trinta e nove ratos Wistar machos, peso médio de 414g (290 a 546g), realizaram anestesia geral com isofluorano inalatório por máscara, e toracocentese no 4º espaço intercostal com abocath conectado a oscilômetro de pressão para confirmar posição intrapleural. Os animais foram divididos em 3 grupos: SA (n=17) - inoculação de Staphylococcus aureus; SP (n=12) - inoculação de Streptococcus pneumoniae; C (n=10) – inoculação de terebintina (efusão pleural estéril, controle). Doze horas após a inoculação intrapleural foi coletado liquido pleural por toracocentese, sob controle ecográfico, e realizadas dosagens de C3a, C5a e C5b9 pelo método ELISA. Resultados: A dosagem de C3a foi de 1066,82 μg/ml (937,29 – 1196,35 μg/ml) no grupo SA, 1188,28 μg/ml (1095,65 – 1280,92 μg/ml) no SP, e de 679,13 μg/ml (601,29 – 756,98 μg/ml) no C (p<0,001). A dosagem de C5a foi de 55.727 ng/ml (41,22 – 70,23 ng/ml) no grupo SA, 520.107 ng/ml (278,92-761,3 ng/ml) no SP, e de 5.268 ng/ml (1,68 – 8,85 ng/ml) no C (p<0,001). A dosagem de C5b9 foi de 15,02 ng/ml (13,1 – 16,94 ng/ml) no SA, de 16,63 ng/ml (14,37 – 18,9 ng/ml) no SP, e de 14,05 ng/ml (9,8 – 18,29 ng/ml) no C (p=0,692). A avaliação das curvas ROC demonstrou área sob a curva de 0,987 (IC95% 0,953-1) para o C3a; 1 para C5a (1-1) e 0,757 (0,523-0,990). Conclusões: As frações ativadas dos complementos C3a e C5a foram significativamente maiores nos empiemas induzidos experimentalmente por inoculação intrapleural de Staphylococcus aureus e Streptococcus pneumoniae do que com aquelas observadas após inoculação intrapleural de terebentina. A dosagem elevada destas frações ativadas do complemento foi útil para o diagnóstico do empiema pleural induzido em ratos. / Background Pleural empyema is a well-known complication of pneumonia. If treatment is delayed, empyema may increase morbidity and mortality in affected patients. Therefore, the identification of empyema biomarkers in parapneumonic pleural effusion is desirable. Previous research has suggested complement activation products as candidate empyema markers. Objective To compare the levels of complement activation products C3a, C5a, and C5b9 in pleural effusion induced by Staphylococcus aureus (SA), Streptococcus pneumoniae (SP), or turpentine (control). Method Thirty-nine male Wistar rats (mean weight 414g; 290-546g) were allocated as follows: 17 animals in the SA group, 12 in the SP group, and 10 in the control group. Bacteria or turpentine were injected into the pleural space. After 12h, intrapleural fluid was collected using ultrasound-guided thoracentesis. Levels of complement activation products were determined using ELISA kits. Results Two SA and 1 SP animals died before 12h. Mean levels were as follows: C3a: 1066.82 μg/mL (937.29-1196.35 μg/mL) in SA, 1188.28 μg/mL (1095.65-1280.92 μg/mL) in SP, and 679.13 μg/mL (601.29-756.98 μg/mL) in controls (p<0.001); C5a: 55.727 ng/mL (41.22-70.23 ng/mL) in SA, 520.107 ng/mL (278.92-761.3 ng/mL) in SP, and 5.268 ng/mL (1.68-8.85 ng/mL) in controls (p<0.001); C5b9: 15.02 ng/mL (13.1-16.94 ng/mL) in SA, 16.63 ng/mL (14.37-18.9 ng/mL) in SP, and 14.05 ng/mL (9.8-18.29 ng/mL) in controls (p=0.692). ROC analysis revealed an area under the curve of 0.987 (95%CI: 0.953-1) for C3a; 1 (1-1) for C5a; and 0.757 for C5b9 (0.523-0.990). Conclusions In the present rat model, complement activation fragments C3a and C5a accurately detected infected pleural effusion.

Thesis (M.Med. (Paediatrics and Child Health)) -- University of Limpopo, 2022 / Introduction: Pleural empyema in children is associated with high morbidity and high mortality. Staphylococcus aureus has been shown to be the most common causative organism in developing countries. Study design: This study applied a retrospective quantitative descriptive study design. Study population: The population of the study is comprised of children (between 1 years and 13 years) admitted to Pietersburg Provincial Hospital with pleural empyema from January 2016 until December 2020. Objectives: The study aimed to determine the causative organisms of pleural empyema, the treatment outcomes, and the relationship between pleural empyema, TB, and HIV infection. Data collection: The National Health Laboratory Services database was used to identify patients who had pleural empyema. A self-generated data collection tool was used to obtain secondary data related to all patients who met the operational definition of pleural empyema during the defined time period. Results: Eleven participants met inclusion criteria. The mean age of participants was 42 months with 43.8 standard deviation and 64% were males and females were 36% . Of these participants, 40% cultured S. Aureus in the pleural fluid, 10% Streptococcus pneumoniae, 30% were sterile and 20% cultured other organisms such as Klebsiella pneumoniae and Haemophilus influenzae. Cloxacillin was the most prescribed antibiotic. Intercostal drainage was inserted in 91% of the participants of which 18% were successful, no further surgical intervention needed,73% had thoracotomy and VATS was offered to 91% of participants and it was followed by thoracotomy. Fibrinolytics were not offered to the participants in this study. The majority of patients, 55%, were discharged back to their peripheral hospitals and 27% of them died. PCV immunisation status of the children was not documented hence the relationship between pleural empyema and PCV immunisation could not be established. There was a positive correlation between age of patients with pleural empyema and ICU length of stay (r=89%; p=0,01) while another strong correlation was depicted between HIV status and hospital length of stay (r=88%, p=0,019). Results further show a positive association between outcome and surgery intervention offered (Chi=7,00; p=0,02). Conclusion: Our study showed that S. aureus is the leading cause of pleural empyema, with a predominance of thoracocentesis and thoracotomy offered as surgical interventions.