Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

УРОВНИ ЛАКТОФЕРРИНА В СЫВОРОТКЕ КРОВИ И ФЕКАЛЬНОМ ЭКСТРАКТЕ ПРИ НЕКОТОРЫХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ КИШЕЧНИКА

Луцева О.А. 1 Коханов А.В. 1 Воронкова М.Ю. 1 Иримиа Р.Н. 1 Зеленцова Я.В. 1
1 ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России
В последние годы диагностические возможности анализа кала расширились за счет открытия новых специфических фекальных белков, устойчивых к перевариванию в кишечнике. Это и новые белки типа кальпротектин, и давно известные белки типа лактоферрин (ЛФ). С целью диагностики острого и хронического воспаления кишечника выполнено параллельное исследование уровней ЛФ в образцах сывороток крови и экстрактов фекалий 154 больных. По результатам хирургического лечения, поступившие экстренно больные были распределены на следующие группы: острый аппендицит (ОА) простой, аппендикулярный гнойный распространенный перитонит (АП), перфорация язвы желудка (ПЯЖ), ущемленная вентральная грыжа (УГ), острая кишечная непроходимость (ОКН), мезентериальный тромбоз кишечника. В исследование также включены больные, поступившие в гастроэнтерологическое отделение в связи с обострением неспецифического язвенного колита (НЯК) и болезни Крона (БК). Контрольной группой служили образцы сывороток крови и кала пациентов, поступивших в плановом порядке для оперативного лечения неущемленных вентральных грыж. Максимальное увеличение уровней ЛФ в сыворотке крови было обнаружено у пациентов с осложненными формами ОА, а максимальное увеличение уровней фекального ЛФ установлено только при хронических воспалительных заболеваниях (НЯК и БК). Уровни фекального ЛФ при острой хирургической патологии повышаются до одинаковых величин как при патологии, локализующейся в проксимальных отделах кишечника (ПЯЖ), так и в дистальных отделах толстой кишки (ОКН). Сделан вывод, что уровень фекального ЛФ зависит не от степени тяжести воспалительного процесса в кишечнике, а от его продолжительности. Полученные результаты изучения теста на фекальный ЛФ могут иметь значение для дифференциальной диагностики не только в гастроэнтерологии, но и в абдоминальной хирургии.
острые и хронические заболевания кишечника
лактоферрин
сыворотка крови
фекальный экстракт
дифференциально-диагностическое значение
1. Затевахин И.И., Кириенко А.И., Кубышкин В.А. Абдоминальная хирургия. Национальное руководство. Краткое издание. М: ГЭОТАР-Медиа. 2016. 912 с.
2. Кириенко А.И., Сон Д.А., Лебедев И.С., Оленева М.А., Шуляк Г.Д., Селиверстов Е.И., Балашов А.В. Лапароскопическое лечение распространенного аппендикулярного перитонита у беременной // Анналы хирургии. 2016. Т. 21. № 4. С. 265-268.
3. Зурнаджьянц В.А., Топчиев М.А., Бондарев В.А., Кчибеков Э.А., Сердюков М.А. Оценка течения раневого процесса при ущемленных грыжах передней брюшной стенки // Кубанский научный медицинский вестник. 2013. Т. 142. № 7. С. 132-133.
4. Кчибеков Э.А. Диагностическая и прогностическая роль металлопротеинов при остром аппендиците // Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. 2010. Т. 5. № 3. С. 104-105.
5. Будзак И.Я. К вопросу о дифференциальной диагностике воспалительных и функциональных заболеваний кишечника // Гастроэнтерология. 2013. Т. 48. № 2. С. 81-85.
6. Roseth A.G., Aadland E., Jahnsen J., Raknerud N. Assessment of disease activity in ulcerative colitis by faecal calprotectin, a novel granulocyte marker protein. Digestion. 1997. Vol. 58. Nо 2. P. 176-179.
7. Михайличенко В.Ю., Трофимов П.С., Кчибеков Э.А., Самарин С.А., Топчиев М.А. Лактоферрин как показатель эндогенной интоксикации при распространенном перитоните // Современные проблемы науки и образования. 2018. № 5. [Электронный ресурс]. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=28101 (дата обращения: 13.12.2018).
8. Кузнецов И.А., Потиевская В.И., Качанов И.В., Куралева О.О. Роль лактоферрина в биологических средах человека // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 3. [Электронный ресурс]. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=26522 (дата обращения: 13.12.2018).
9. Бойко О.В., Ахминеева А.Х., Гудинская Н.И., Бойко В.И., Козак Д.М., Бендюг В.А. Биохимические и иммунологические маркеры в диагностике патологических состояний // Фундаментальные исследования. 2013. № 9. С. 327-329.
10. Коханов А.В., Мяснянкин А.А., Метелкина Е.В., Мусатов О.В., Луцева О.А., Белопасов В.В. Фетальные и острофазовые белки как маркеры репаративных процессов // Международный журнал экспериментального образования. 2010. № 11. С. 89.
11. Михайличенко В.Ю., Трофимов П.С., Кчибеков Э.А., Самарин С.А., Топчиев М.А., Биркун А.А. Оценка динамики уровня лактоферрина сыворотки крови в послеоперационном мониторинге больных, прооперированных по поводу распространенного перитонита // Таврический медико-биологический вестник. 2018. Т. 21. № 1. С. 98–103.
12. Коханов А.В. Возможность использования иммуносенсоров в ургентной медицине // Успехи современного естествознания. 2005. № 12. С. 43-44.

Алгоритмы общеклинических исследований и инструментальной диагностики при острой абдоминальной хирургической патологии прописаны в Клинических рекомендациях РФ и стандартах диагностики и оказания медицинской помощи данной группе ургентных пациентов [1-3] и, как правило, обеспечивают высокую вероятность правильного диагноза. При затруднениях в дифференциальной диагностике выполняются более сложные инструментальные исследования и подключаются врачи смежных специальностей [1; 4; 5]. Некоторые сложные и трудоемкие диагностические процедуры требуют подготовки больного и на практике являются недоступными части лечебных учреждений, поэтому сохраняет актуальность поиск более простых лабораторных методов диагностики острой абдоминальной патологии [3; 5]. Многие диагностические и прогностические шкалы включают в число исследуемых параметров гематологические и биохимические показатели крови [1; 3; 4]. Если речь идет об острых заболеваниях желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), логичным является анализ кала [1; 6], прежде всего на скрытую кровь, кишечную инфекцию или инвазию [5; 6]. Вместе с тем возможности фекальных маркеров острого и хронического воспаления кишечника еще до конца не раскрыты.

Одними из первых фекальных маркеров диагностики воспаления кишечника стали описанные на рубеже тысячелетий кальпротектин и лактоферрин [5; 7]. Считается, что их концентрация в фекалиях пропорциональна концентрации лейкоцитов, подвергшихся перевариванию в химусе [8; 9]. По причине расщепления протеолитическими ферментами слизистой кишечника и микрофлоры толстого кишечника в каловых массах отсутствуют и другие важные белковые маркеры, несущие информацию о состоянии определенных отделов кишечника (за исключением самых дистальных отделов кишки) [9; 10].

В последние годы повышенный интерес к фекальным биомолекулам типа лактоферрина (ЛФ), резистентным к действию кишечных протеаз и отражающим степень воспаления в слизистой кишечника, появился не только у гастроэнтерологов, но и у абдоминальных хирургов.

Сывороточный ЛФ – это давно и хорошо изученный ферропротеин из группы белков острой фазы, который продуцируют нейтрофилы и макрофаги, а секреторный ЛФ – клетки эпителия. Как и другие белки семейства трансферринов, ЛФ принимает участвует в организме в транспорте и метаболизме железа, но может связывать и другие двух- и трехвалентные катионы металлов [9]. Именно из-за способности связывать ионы металлов ЛФ проявляет бактериостатическую и бактерицидную активность, а также антиоксидантные и мембраностабилизирующие свойства и относится к факторам неспецифической защиты [8; 9]. Кроме того, макромолекула ЛФ обладает участками связывания для бактериальных эндотоксинов, цитотоксинов, липополисахаридов, гепарина и других макромолекул. Как иммунотропный белок, ЛФ участвует в регуляции клеточного и гуморального звена иммунитета, воздействуя через рецепторы иммунокомпетентных клеток, интерлейкины и систему комплемента [10; 11].

Концентрации сывороточного ЛФ повышаются как при локальных, так и при генерализованных деструктивно-воспалительных процессах (сепсис, пневмонии, панкреатит, онкологические процессы), а определение повышенных уровней ЛФ в сыворотке крови является надежным тестом воспалительного процесса любой этиологии [9; 10]. Получены данные, что высокие локальные уровни ЛФ удерживают нейтрофилы в воспалительном очаге и приводят к гнойному расплавлению тканей и развитию абсцессов.

Тест на сывороточный ЛФ в абдоминальной хирургии показал свою информативность в дифференциальной диагностике атипично протекающих форм воспалительных заболеваний ЖКТ и гепато-билиарной зоны (панкреатит, холецистит) [4; 11; 12]. Диагностическое значение фекального ЛФ в абдоминальной хирургии исследовано пока недостаточно [9; 10].

Цель исследования – изучить клинико-диагностическое значение лактоферрина при некоторых острых и хронических воспалительных заболеваниях кишечника.

Материалы и методы исследования. Концентрации лактоферрина (ЛФ) исследовались в образцах сывороток крови и экстрактов фекалий 154 больных в возрасте от 20 до 76 лет, при поступлении в хирургическое и гастроэнтерологическое отделения городской клинической больнице № 3 им. С.М. Кирова г. Астрахани в период с 2016 по 2018 год.

По результатам оперативного лечения пациенты были распределены на следующие группы: 17 больных с неосложненным острым аппендицитом (ОА), 10 – с гангренозно-перфоративным аппендицитом, осложненным распространенным гнойным аппендикулярным перитонитом (АП), 16 – с перфорацией язвы желудка и двенадцатиперстной кишки (ПЯЖ), 19 больных – с ущемленными паховыми грыжами (УГ) и 14 – с острой кишечной непроходимостью (ОКН), в том числе 6 – со странгуляционной тонкокишечной непроходимостью и 8 – с обтурационной толстокишечной непроходимостью опухолевого генеза. Кроме того, в исследование включены 3 больных с сосудистой патологией, поступивших и обследовавшихся дежурным хирургом в приемном отделении и впоследствии с диагностированным компенсированным и субкомпенсированным мезентериальным тромбозом кишечника.

Отдельной исследуемой группой являлись 14 больных гастроэнтерологического отделения с хроническими заболеваниями кишечника, из них 6 – с неспецифическим язвенным колитом (НЯК) и 8 – с болезнью Крона (БК).

Контрольной группой служили образцы сывороток крови и кала 16 пациентов в возрасте 18-55 лет, поступивших в плановом порядке для оперативного лечения неущемленных вентральных грыж, по результатам обследования соматически здоровых. Все диагнозы были верифицированы клинически и гистологически.

Кровь пациентов собиралась обычной венепункцией кубитальной вены в вакутайнеры и сыворотка отделялась от форменных элементов центрифугированием. Концентрации ЛФ в сыворотках крови и фекальных экстрактах определяли с помощью набора реагентов для ИФА ЗАО «Вектор-Бест» г. Новосибирск, чувствительность метода 20 нг/мл.

Образцы оформленного кала (примерно 0,1 г, соответствующий внутреннему объему пластикового наконечника шприца) разводили в чашке Петри ампулой физиологического раствора (изотонического раствора хлорида натрия − 10 мл), а жидких фекалий в объеме 0,1 мл (втянутых в наконечник шприца) − кратковременным перемешиванием с физиологическим раствором в шприце на 10 мл. Фекальные экстракты в объеме 100 мкл по возможности в течение 3 часов использовались для иммуноферментного анализа на лактоферрин или подвергались замораживанию в пробирках Эппендорфа.

Результаты обработаны методами описательной статистики с помощью прикладных пакетов программ Statistica, Ехсel и представлены в виде средних значений и их ошибок (М+m), медианы (Ме), 5 и 95 процентилей (Pc05-Pc95). Достоверность различий между группами оценивали по U-критерию Манна–Уитни. Достоверными считали различия при рU < 0,05.

Результаты исследований и их обсуждение. Результаты параллельного определения средних величин, медианы и крайних значений концентрации лактоферрина (ЛФ) в сыворотке крови и фекалиях у пациентов хирургического и гастроэнтерологического отделений представлены в таблице.

При катаральном ОА средние сывороточные концентрации ЛФ по сравнению с пациентами из контрольной группы (вентральные грыжи) увеличивались незначительно (до 119%). При поступлении пациентов с ОА, у которых диагностирован распространенный гнойный перитонит (группа АП), уровни ЛФ были достоверно выше контроля (p<0,05) в 3 раза (табл.).

По сравнению с плановыми больными с неущемленными грыжами, у пациентов с ущемленными паховыми грыжами средние концентрации ЛФ в сыворотках крови при поступлении возрастали до уровней осложненных форм ОА (в среднем в 2,9 раза). Примерно такое же повышение средних уровней ЛФ относительно нормы наблюдалось у больных со странгуляционной и обтурационной ОКН (соответственно в 2,6 и 2,8 раза) и у пациентов гастроэнтерологического отделения с неспецифическим язвенным колитом (НЯК) и болезнью Крона (БК): также соответственно в 2,6 и 2,8 раза (табл.).

Концентрация лактоферрина в сыворотке крови и экстрактах фекалий у больных с острыми и хроническими заболеваниями ЖКТ (M±m, Ме, Pc05-Pc95)

Нозология,

число пациентов в группе

Лактоферрин сывороточный

нг/мл,

в % к контролю

Лактоферрин фекальный

нг/г кала

в % к контролю

Отношение

ЛФфек/ЛФсыв

мл/г

Контроль (вентральные грыжи) n=16

1040±189

990 (100-2900)

4600±450

4600 (200-7500)

4,646

О. аппендицит неосложненный n=17

1240±224

119%

1090 (200-4100)

14300±1120*

310,9%

14300 (7800-22400)

11,532

Аппендикулярный перитонит n=10

3160±630*

303,8%

2800 (950-6720)

32600±7360*

708,7%

28100 (8400-72600)

10,316

Ущемленные паховые грыжи n=19

2990±332*

287,5%

2600 (960-6720)

23300±3120*

506,5%

23000 (3700-54700)

7,793

Перфоративная язва желудка и ДПК

n=16

1890±296

181,7%

1560 (610-5050)

26900±3900*

584,8%

24100 (7600-63500)

14,233

Острая кишечная непроходимость (ОКН), n=14 в том числе:

2740±501*

263,5%

2435 (730-7610)

32500±6080*

706,5%

26800 (5700-83600)

11,861

Острая странгуляционная тонкокишечная непроходимость n=8

2860±771*

263,5%

2435 (730-7610)

23600±6940*

512,1%

17500 (5700-66000)

8,252

Острая обтурационная толстокишечная непроходимость n=6

2590±636*

275,0%

2385 (840-5100)

40900±6530*

889,1%

39300 (2110-62700)

15,792

Субкомпенсированный мезотромбоз кишечника n=3

1920±589

184,6%

1810 (960-2990)

13500±4560*

293,5%

11500 (6800-22200)

7,031

Неспецифический язвенный колит (НЯК)

n=6

2690±503*

258,7%

2690 (1030-4410)

59900±9270*

1267%

61850 (25600-90900)

22,268

Болезнь Крона (БК)

n=8

2900±459*

278,8%

2630 (1300-5250)

63900±7240*

1389%

61650 (35700-97700)

22,034

Примечание: * – достоверные различия по сравнению с контрольной группой (p < 0,05).

Недостоверное повышение сывороточных уровней ЛФ обнаружено при поступлении в приемное отделение больных с перфорацией язвы желудка и двенадцатиперстной кишки (ДПК) и трех больных, у которых диагностирован тромбоз мезентериальных сосудов (в обоих случаях уровни ЛФ в 1,8 раза выше контрольных цифр). Следует отметить, что в последующие дни после поступления и оперативного лечения больных этих двух групп происходило дальнейшее достоверное нарастание в их крови уровней ЛФ.

В фекалиях пациентов всех групп обнаружены статистически достоверно (p < 0,05) повышенные средние концентрации ЛФ по сравнению с контрольной группой (табл.): в 3-7 раз выше при острых хирургических заболеваниях ЖКТ (рис.). Но максимальное увеличение уровней фекального ЛФ обнаружено у пациентов гастроэнтерологического отделения при обострении НЯК и БК (в 12,7 и 13,9 раза соответственно).

Следовательно, определение уровня фекального ЛФ является более чувствительным тестом для диагностики заболеваний ЖКТ, чем измерение его уровня в сыворотке крови.

Диаграмма уровней ЛФ в крови и фекалиях больных с катаральным острым аппендицитом (ОА), аппендикулярным перитонитом (АП), ущемленными паховыми грыжами (УГ), перфорацией язвы желудка (ПЯЖ), острой тонко- и толстокишечной непроходимостью (ОКН), мезентериальным тромбозом и хроническими заболеваниями кишечника: неспецифическим язвенным колитом (НЯК) и болезнью Крона (БК)

При этом уровни фекального ЛФ при острой хирургической патологии повышаются до одинаковых величин как при патологии, локализующейся в проксимальных отделах кишечника (ПЯЖ), так и в дистальных отделах толстой кишки (ОКН). То есть уровень фекального ЛФ зависит не от степени тяжести воспалительного процесса в кишечнике, а от его продолжительности. Этот тезис подтверждается сверхвысокими концентрациями фекального ЛФ при хронических воспалительных заболеваниях кишечника (ХВЗК).

Анализируя отношение ЛФфек/ЛФсыв (табл.), мы обнаружили, что его величина менее 5 мл сыворотки крови на г кала соответствует норме (пациенты с неосложненными вентральными грыжами), величина ниже 10 мл/г встречается при поступлении у больных с ущемленными паховыми грыжами, а также с тромбозом кишечника и тонкокишечной странгуляционной непроходимостью. Все острые воспалительные процессы в кишечнике достоверно повышали отношение фекального ЛФ к сывороточному ЛФ (табл.) более чем в 10 раз.

Заключение

Выбор в качестве индикатора острого аппендицита фекального лактоферрина объясняется тем, что воспалительный процесс в кишечнике сопровождается не только общим лейкоцитозом, но и локальным увеличением их содержания в очаге воспаления в кишечнике. Однако определение лейкоцитов в фекалиях бессмысленно из-за их лизиса протеолитическими ферментами кишечной микрофлоры.

Лактоферрин, уровень которого полностью коррелирует с уровнем лейкоцитов в крови, является белком, устойчивым к протеолизу в кишечнике, благодаря чему находит применение для дифференциальной диагностики хронических воспалительных и невоспалительных заболеваний кишечника (таких, как неспецифический язвенный колит и болезнь Крона) или в качестве онкомаркера начальных стадий колоректального рака.

Высокие концентрации фекального ЛФ обнаруживаются при многих острых хирургических заболеваниях ЖКТ, но никогда при поступлении больных с абдоминальной хирургической патологией не достигают сверхвысоких концентраций фекального ЛФ, встречающихся только при хронических воспалительных заболеваниях кишечника (ХВЗК). Следовательно, уровень фекального ЛФ зависит не от степени тяжести воспалительного процесса в кишечнике, а от его продолжительности.

Полученные результаты позволяют предполагать, что тест на фекальный ЛФ может найти применение как инструмент для дифференциальной диагностики острого аппендицита и другой острой патологии органов брюшной полости и забрюшинного пространства.


Библиографическая ссылка

Луцева О.А., Коханов А.В., Воронкова М.Ю., Иримиа Р.Н., Зеленцова Я.В. УРОВНИ ЛАКТОФЕРРИНА В СЫВОРОТКЕ КРОВИ И ФЕКАЛЬНОМ ЭКСТРАКТЕ ПРИ НЕКОТОРЫХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ КИШЕЧНИКА // Современные проблемы науки и образования. – 2019. – № 1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=28541 (дата обращения: 13.11.2019).


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074