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

КЛИНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИНВАЗИВНЫХ И НЕИНВАЗИВНЫХ МЕТОДОВ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ АЛЛЕРГИЧЕСКОЙ ЭНТЕРОПАТИИ У ДЕТЕЙ

Шуматова Т.А. 1 Приходченко Н.Г. 1 Зернова Е.С. 1 Ни А.Н. 1 Григорян Л.А. 1 Катенкова Э.Ю. 1 Шишацкая С.Н. 1
1 ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России
С целью клинической оценки инвазивных и неинвазивных методов диагностики аллергической энтеропатии у 39 детей раннего возраста в сыворотке крови определено содержание интестинальной формы белка, связывающего жирные кислоты (I-FABP), тумор-некротического фактора –α (TNF-α), в копрофильтратах проведено определение TNF-α и его растворимых рецепторов sTNF RI, sTNF RII. Проведенное исследование показало, что развитие аллергической энтеропатии у детей сопровождается морфологическими изменениями с нарушением барьерной функции кишечника, повышением I-FABP, TNF-α сыворотки крови, фекальных уровней зонулина, TNF-α и его растворимого рецептора TNF-α II (р<0,05). Определение биомаркеров в копрофильтратах малоинвазивно, высокоинформативно и позволяет достоверно выявить характер и глубину поражения гастроинтестинальной зоны у детей, способствует определению правильной тактики лечения. Отсутствие противопоказаний позволяет использовать определение фекальных маркеров как в острый период, так и в период ремиссии и перспективно для контроля над течением заболевания и его прогнозированием.
аллергическая энтеропатия
дети раннего возраста
белки
связывающие жирные кислоты (fabp)
зонулин
тумор-некротический фактор-α (tnf-α).
1. Гастроинтестинальные проявления аллергии на белок коровьего молока у детей / С.Г. Макарова, Л.С. Намазова-Баранова, Т.Э. Боровик и др. // Медицинский совет. — 2014. — № 1. — С. 28–34.
2. Пампура А.Н. Пищевая аллергия у детей раннего возраста / А.Н. Пампура, Е.Е. Варламов, Н.Г. Конюкова // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. — 2016. — Т. 95. – № 3. — С. 152–157.
3. Принципы персонализированной диетотерапии при аллергии к белкам коровьего молока у детей / В.А. Ревякина, И.А. Ларькова, Е.Д. Кувшинова и др. // Российский аллергологический журнал. – 2015. – № 2. – С. 47–51.
4. Современные лабораторные методы диагностики пищевой непереносимости / М.Ю. Розенштейн, А.З. Розенштейн, С.Э. Кондаков, Н.А. Черевко // Бюллетень сибирской медицины. — 2016. — Т. 15. – № 1. — С. 69–78.
5. Современные маркеры в диагностике пищевой непереносимости у детей грудного возраста / Т.А. Шуматова, С.Н. Шишацкая, Е.С. Зернова и др. // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2015. — № 3. – С. 55–58.
6. Федеральные клинические рекомендации по оказанию медицинской помощи детям с аллергией к белкам коровьего молока // Под ред. Баранова А.А., Намазовой-Барановой Л.С. М.: Союз педиатров России, 2015. – 28 с.
7. Чебуркин А.А. Диагностика аллергической и неаллергической формы пищевой непереносимости у детей / А.А. Чебуркин // Вопросы современной педиатрии. – 2013. – Т. 12, № 2. – С. 44–51.
8. Anaphylaxis: guidelines from the European Academy of Allergy and Clinical Immunology. EAACI Food Allergy and Anaphylaxis Guidelines Group./ Muraro A., Roberts G., Worm M. et al. // Allergy. – 2014. — Vol. 69, № 8. — Р. 1026–1045.
9. Biomarkers of Environmental Enteropathy, Inflammation, Stunting, and Impaired Growth in Children in Northeast Brazil / Guerrant R. L., Leite A. M., Pinkerton R. et al. // PLoS One. – 2016. — Vol. 11, № 2. — P. 342–348.
10. Diagnostic approach and management of cow’s-milk protein allergy in infants and children: ESPGHAN GI committee practical guidelines // Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. — 2012. — Vol. 55, № 2. – Р. 221–229.
11. Effect of gliadin on permeability of intestinal biopsy explants from celiac disease patients and patients with non-celiac gluten sensitivity / Hollon J., Puppa E. L., Greenwald B. et al. // Nutrients. – 2015. — Vol. 27, № 3. — P. 1565–1576.
12. Gajda A. M. Enterocyte fatty acid-binding proteins (FABPs): different functions of liver and intestinal FABPs in the intestine / A. M. Gajda, J. Storch // Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. — 2015. — № 93. — Р. 9–16.
13. Intestinal fatty acid-binding protein (I-FABP) as a new biomarker for intestinal diseases / Н. Funaoka, Т. Kanda, Н. Fujii et al. // The Japanese Journal оf Clinical Pathology. — 2010 Feb. — Vol. 58, № 2. — P. 162–168.
14. The role of serum intestinal fatty acid binding protein levels and D-lactate levels in the diagnosis of acute intestinal ischemia / Shi H, Wu B, Wan J et al. // Clinical Research of Hepatology and Gastroenterolology. — 2015. — Vol. 39, № 3. — P. 373–378.

Актуальность

В настоящее время для понимания патогенеза многих заболеваний большое внимание уделяется роли барьерных органов и оценке их функционального состояния, фундаментальную роль при этом играет желудочно-кишечный тракт [1, 2, 3, 7]. Согласно современным представлениям изменение состояния слизистой оболочки кишечника и нарушение его барьерной функции под влиянием врожденных или приобретенных факторов является причиной нарушения формирования оральной толерантности и развития целого ряда различных патологических состояний, включая пищевую аллергию, целиакию, воспалительные заболевания кишечника, системные заболевания [2, 3, 4, 12, 14]. Тяжелые, длительно протекающие формы аллергоэнтеропатии способствуют появлению иммунологической несостоятельности, вызывают нарушение водно-электролитного баланса организма, приводят к формированию полидефицитных состояний, белково-энергетической недостаточности, создавая так называемый порочный круг и усугубляя патологические гастроинтестинальные проявления, способствуя развитию токсических, дистрофических состояний, явлений поливалентной пищевой непереносимости. В целях профилактики развития подобных состояний в настоящее время интенсивно разрабатываются методы диагностики нарушения проницаемости кишечного барьера с использованием различных методик [11]. Однако высокая инвазивность основных методов диагностики ограничивает их рутинное использование в клинической практике и затягивает постановку диагноза, способствует формированию хронических заболеваний, полидефицитных состояний [7]. В связи с этим разработка и внедрение в клиническую практику неинвазивных методов диагностики, своевременное прогнозирование заболевания и проведение предиктивной терапии особенно актуальны в педиатрической практике.

Цель настоящего исследования — провести клиническую оценку инвазивных и неинвазивных методов для диагностики аллергической энтеропатии у детей.

Материал и методы исследования. Под наблюдением находились 39 детей (основная группа) с аллергической энтеропатией, индуцированной белком коровьего молока, в возрасте от 5 до 12 месяцев. Диагностика заболевания осуществлялась в соответствии с федеральными клиническими рекомендациями (2015), рекомендациями Европейского общества детских гастроэнтерологов, гепатологов и нутрициологов (ESPGAN, 2012), Европейской академии аллергологии и клинической иммунологии (EAACI, 2014) [6, 8, 10]. Группу сравнения (II группа) составили 20 детей, сопоставимых по полу и возрасту, с неотягощенным аллергологическим анамнезом. Все родители пациентов дали письменное согласие на участие в исследовании.

В сыворотке крови у детей определяли кишечную фракцию белков, переносящих жирные кислоты, — (I-FABP) с использованием реактивов фирмы Hycult Biotech (США) на иммуноферментном автоматическом 2-планшетном анализаторе EVOLIS Twin Plus производства Bio-Rad (CША), а также тумор-некротический фактор-α (ТNF-α), исследование которого проводилось в сыворотке крови стандартным сэндвич-методом непрямой иммунофлюоресценции. Наряду с многократным копрологическим исследованием у детей в кале определяли содержание зонулина с использованием реактивов фирмы Immundiagnostik (Германия) методом энзим-связанного иммуносорбентного анализа (ELISA). Иммунологическое исследование копрофильтратов на содержание TNF–α и его трансмембранных растворимых рецепторов sTNFRI, sTNFRII проводили с помощью реактивов фирмы «BSM» (USA) методом энзим-связанного иммуносорбентного анализа (ELISA). Учет результатов производили с помощью иммуноферментного анализатора «Multiscаn» (Франция).

Оценку полученных результатов и комплексный системный анализ данных проводили методом вариационной статистики. Проверку гипотезы нормальности распределения количественных признаков в группах проводили с помощью критериев Колмогорова, Шапиро—Уилка и критерия согласия Пирсона χ². Для всех количественных признаков в сравниваемых группах производилась оценка средних арифметических (M), среднеквадратических (стандартных) ошибок среднего (m), доверительного коэффициента Стьюдента (t) при заданном уровне значимости (p). Различия во всех случаях считали статистически значимыми при p<0,05. Оценку результатов исследования осуществляли с использованием пакета программного обеспечения Statistica 10 (StatSoft Inc., США) и Excel (Microsoft, США). Для оценки связи признаков применялся корреляционный анализ по методу Пирсона.

Результаты исследования. При оценке анамнеза четкие указания на аллергические реакции, связанные с белком коровьего молока, отмечены у 37 (94,7%) детей. Так, у большинства из них (89,7%) начало заболевания совпало с введением в питание детских молочных смесей и проявлялось в виде кожных высыпаний или гастроинтестинальных симптомов (колики, срыгивания, неустойчивый стул). У детей, находившихся на грудном вскармливании, во всех случаях выявлены докорм молочными смесями, а также употребление матерью значительного количества молокосодержащих продуктов во время лактационного периода. У 26 детей (66,6%) дебют заболевания ассоциировался с развитием гастроинтестинального синдрома, в 33,4% случаев первые проявления аллергии носили характер сочетанной кожно-гастроинтестинальной симптоматики. У детей регистрировали: учащенный стул водянистого характера, пенистый, с кислым запахом (100%), срыгивания у 24 (85,7%), рвоту у 4 (14,28%). Для пациентов были характерны метеоризм (в 92,16% случаев), флатуленция (87,04%), кишечные колики (92,16%). Выраженность проявлений атопического дерматита (АД) на момент обследования оценивалась по индексу SCORAD. Легкие проявления АД (SCORAD < 20) отмечались у 12 больных (30,7%), среднетяжелые (SCORAD – 20–60) у 18 детей (46,1%) и тяжелые (SCORAD > 60) – у 9 детей (23,2%). К началу исследования 9 (23,2%) детей находились на естественном вскармливании, 13 (33,3%) – на смешанном и 17 (43,5%) – на искусственном вскармливании. УЗИ брюшной полости выявило у 31 (79,4%) детей реактивные изменения поджелудочной железы, у 24 (61,4%) пациентов – признаки дисфункции билиарного тракта.

При эндоскопическом обследовании с последующим морфологическим изучением слизистой оболочки тонкой кишки (СОТК) определялись зоны гиперемии и отека. Обращало на себя внимание наличие у 21 из 39 обследованных детей лимфонодулярной гиперплазии, которая является характерным эндоскопическим признаком аллергического поражения слизистой оболочки тонкой кишки. У 17 больных также были выявлены снижение высоты и сглаженности складок, нарушение макрорельефа слизистой луковицы двенадцатиперстной кишки. У данных пациентов определялись рыхлость, белёсость СОТК с явлениями атрофии (ворсинчатый аппарат при этом не визуализировался) и симптом «манной крупы».

Анализ срезов, полученных из биоптатов СОТК у наблюдаемых пациентов, показал сглаженность слизистой оболочки, при этом определялись лишь единичные деформированные (короткие и широкие) ворсины, длина крипт заметно увеличивалась. Эпителий ворсинок и крипт был обильно инфильтрирован интраэпителиальными лимфоцитами, плазматическими клетками. Регистрировали единичные эозинофилы, что подтверждало наличие иммунологической реакции.

В последние годы большой интерес вызывает внедрение в практику исследований, основанных на определении уровня маркеров воспаления и повреждения кишечника в различных биологических жидкостях [4, 5, 9].

Мы определили I-FABP в сыворотке крови у обследуемых детей. Нами получены следующие результаты. Содержание в крови I-FABP у детей с аллергоэнтеропатией составило 120,92±8,79 пг/мл и было достоверно выше, чем в контрольной группе (19,21±1,94 пг/мл, р<0,05).

В нашем исследовании выявлено, что у больных основной группы содержание ТNF-α в сыворотке крови в 6,4 раза превышало показатели контрольной группы и составило 13,85+0,91ммоль/л и 2,17+0,19 ммоль/л соответственно (p<0,05).

В копрофильтрате определяли содержание зонулина, тумор-некротического фактора-α (TNF-α) и его растворимых рецепторов sTNF RI, sTNF RII (табл.).

Содержание зонулина, TNF-α и его растворимых рецепторов в копрофильтратах у детей

Показатели

Основная группа (n =39)

Контрольная группа (n =20)

Достоверность

Зонулин (нг/мл)

1,75±0,16

0,75±0,01

p<0,05

TNF-α (ммоль/л)

31,04±2,71

4,08±0,56

р<0,001

sTNF RI (нг/мл)

0,14±0,04

0,12±0,05

p>0,05

sTNF RII (нг/мл)

0,89±0,05

0,68±0,06

p<0,05

Человеческий зонулин является единственным обнаруженным на сегодняшний день физиологическим посредником, регулирующим проницаемость кишечника [9]. Содержание зонулина в копрофильтратах у детей основной группы в 2,3 раза превышало показатели группы контроля. Выявлена умеренная линейная прямая корреляционная взаимосвязь между уровнем I-FABP крови и зонулина в копрофильтрате (rs = 0,24, р<0,05) у детей с аллергоэнтеропатией .

При исследовании TNF-α в копрофильтратах были получены данные, свидетельствующие о достоверном его повышении только у детей основной группы. Уровень TNF-α в копрофильтратах (31,04±2,71) ммоль/л у пациентов основной группы в 7,6 раза превышал показатели, определяемые у здоровых детей (р<0,001). Проведенный анализ показал наличие линейной прямой средней степени выраженности корреляционной связи между уровнем TNF-α в крови и кале (rs =0,69, р<0,05) у детей с аллергоэнтеропатией.

Изучение содержания растворимых рецепторов к TNF-α I типа (sTNF RI) в копрофильтратах показало отсутствие достоверных (р>0,05) различий у пациентов основной и контрольной групп. Представленность рецепторов sTNF RII ТNF-α у детей основной группы в копрофильтратах была достоверно (р>0,05) выше, чем у здоровых детей, зарегистрирована тенденция к более выраженной представленности рецепторов sTNF RII у больных с аллергоэнтеропатией на фоне выраженных клинических проявлений.

Обсуждение полученных результатов. Участие в осуществлении основных метаболических и барьерных функций, поддержании межорганных и межсистемных связей определяет важную роль кишечника в адаптационных реакциях организма. Одним из важнейших условий развития пищевой оральной толерантности является состоятельность пищеварительного барьера, селективно защищающего организм от антигенных субстанций. В этой защите играет большую роль структурно-функциональная состоятельность кишечного эпителиального барьера.

Одним из обещающих методов оценки повреждения энтероцитов является метод обнаружения в моче или плазме эндогенных белков энтероцитов. Среди них — низкомолекулярные белки, связывающие жирные кислоты (FABP) [9, 12, 13]. Тканеспецифичным для кишечника является изоформа (I)-FABP. Он локализован в клетках на вершинах ворсинок, попадает в циркуляцию при деструкции. FABP — точный маркер острого повреждения клеток, и исследование концентрации потенциально применимо для исследования повреждения энтероцита. Нарушение целостности кишечного барьера у детей с аллергоэнтеропатией сопровождается существенным увеличением содержания I-FABP в сыворотке крови.

В норме кишечный барьер непроницаем для макромолекул, в том числе для FABP. Именно утрата эпителиальных барьерных функций может вызывать неконтролируемое поступление пищевых антигенов из просвета кишки в lamina propria с последующей презентацией их иммунной системе и развитием энтеропатии. Недавние исследования, которые были сфокусированы на раннем воздействии пищевых антигенов глиадина на слизистую оболочку кишки, показали, что глиадин способен активировать образование зонулина, в результате чего происходит быстрое снижение барьерных функций эпителия и усиливается проникновение макромолекул в подслизистый слой [11]. В эксперименте показано, что после стимуляции нормальных клеток кишечного эпителия зонулин через протеинкиназу С индуцирует полимеризацию внутриклеточных нитей актина, которые прямо связаны с комплексом белков межклеточных соединений, в результате усиливается проницаемость эпителиального барьера [14]. Вероятно, пищевые антигены вызывают высвобождение зонулина у детей с аллергоэнтеропатией, и обнаруженное нами повышение его уровня в копрофильтрате приводит к увеличению проницаемости СОТК.

TNF-α играет важную роль в формировании специфического иммунного ответа, избыток этого цитокина создает условия для поддержания и дальнейшего развития хронического воспаления в слизистой оболочке путем снижения процессов антиинфекционной защиты, формирования локального иммунодефицитного состояния и усиления повреждающего действия различных антигенов и патогенных микроорганизмов. Кроме того, высокий уровень TNF-α увеличивает проницаемость капилляров, повреждая эндотелий сосудов, повышая синтез нейтрофилами и моноцитами молекул эндотелиальной лейкоцитарной и внутрисосудистой адгезии. Выявленное локальное повышение TNF-α благодаря многочисленным эффектам может играть важную роль в процессах повреждения мукоэпителиального барьера слизистой оболочки кишки.

Нами выявлено повышение уровня растворимого рецептора TNF-α RII в копрофильтратах у больных основной группы, в то время как активность растворимого рецептора TNF-α RI существенно не отличалась от показателей контрольной группы. Вероятно, что возрастание содержания растворимых форм рецептора (sTNF RII) к TNF-α является одним из механизмов снижения синтеза этого цитокина у пациентов с воспалительным процессом в кишечнике, в том числе аллергического характера. Поэтому исследование на содержание растворимых рецепторов к TNF-α II типа в копрофильтратах у детей первого года жизни является одним из диагностических неинвазивных маркеров, подтверждающих наличие аллергической энтеропатии.

Заключение

Таким образом, на сегодняшний день имеются различные тесты на состоятельность кишечного барьера и проницаемость кишечника. Проведенное исследование показало, что развитие аллергоэнтеропатии у детей сопровождается морфологическими изменениями, нарушением барьерной функции кишечника, повышением I-FABP, TNF-α сыворотки крови, а также фекальных уровней зонулина, TNF-α и его растворимого рецептора TNF-α II. Определение биомаркеров в сыворотке крови и копрофильтратах малоинвазивно, высокоинформативно и позволяет достоверно выявить характер и глубину поражения гастроинтестинальной зоны у детей, способствует определению правильной тактики лечения. Отсутствие противопоказаний позволяет использовать анализ содержания фекальных маркеров как в острый период, так и в период ремиссии и перспективно для контроля над течением заболевания и прогнозирования процесса.


Библиографическая ссылка

Шуматова Т.А., Приходченко Н.Г., Зернова Е.С., Ни А.Н., Григорян Л.А., Катенкова Э.Ю., Шишацкая С.Н. КЛИНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИНВАЗИВНЫХ И НЕИНВАЗИВНЫХ МЕТОДОВ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ АЛЛЕРГИЧЕСКОЙ ЭНТЕРОПАТИИ У ДЕТЕЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 6.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=25601 (дата обращения: 17.10.2019).


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