El propósito de este estudio fue evaluar la significación clínica de los biomarcadores procalcitonina (PCT) y proteína C reactiva (PCR) en pacientes con neutropenia febril (NF) sometidos a quimioterapia por leucemia aguda. Realizamos un estudio prospectivo y observacional en pacientes que desarrollaron NF durante la quimioterapia por leucemia aguda. Se determinaron la PCT y la PCR en los pacientes que presentaron NF. También se obtuvieron hemocultivos. Los objetivos principales fueron evaluar la capacidad de la PCT y la PCR para predecir la bacteriemia en pacientes con NF. Los objetivos secundarios consistieron en evaluar el papel pronóstico de la PCT y la PCR, así como analizar el perfil microbiológico y los patrones de sensibilidad de los cultivos en la población de estudio. En el estudio se produjo un total de 124 episodios de NF en 67 pacientes con leucemia aguda. La PCT fue superior a la PCR en la predicción de la bacteriemia. La mediana del nivel de PCT en el grupo con bacteriemia fue de 3,25 ng/ml, en comparación con 0,51 ng/ml en el grupo sin bacteriemia ( < 0,01). Los valores medianos de PCR en los grupos con bacteriemia y sin bacteriemia fueron de 119,3 mg/l y 94,5 mg/l, respectivamente ( = 0,07). No hubo diferencias en las medianas de PCT y PCR entre los pacientes que fallecieron y los que mejoraron. De los 42 cultivos positivos, la bacteriemia por gramnegativos fue frecuente (86 %) y fue el microorganismo aislado con mayor frecuencia. Se observó resistencia a los carbapenémicos en el 39 % de los cultivos positivos. La PCT es un biomarcador eficaz para predecir la bacteriemia en pacientes con NF sometidos a quimioterapia por leucemia aguda.