Фекальные лабораторные тесты в комплексной диагностике заболеваний кишечника Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Ливзан

Мария Анатольевна Livzan Maria A. E-mail:

mlivzan@ya.ru

Ливзан Мария Анатольевна — доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой факультетской терапии с курсом профессиональных болезней, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омская государственная медицинская академия» Минздрава России. г. Омск, 644043, ул. Ленина, 12, тел.: (8-3812) 23-25-40, e-malí: m!ivzan@ya.ru

Лялюкова Елена Александровна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры внутренних болезней и семейной

медицины последипломного образования, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омская государственная медицинская академия» Минздрава России

Нечаева Галина Ивановна — доктор медицинских наук, профессор, зав кафедрой внутренних болезней и семейной медицины последипломного образования, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омская государственная медицинская академия» Минздрава России

Осипенко Марина Федоровна — доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой пропедевтики внутренних болезней, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России

Долгих Татьяна Ивановна — доктор медицинских наук, профессор, заведующая клинико-диагностической лабораторией, Бюджетное учреждение здравоохранения Омской области «Клинический диагностический центр»

Целью исследования явилась оценка информативности фекальных неинвазивных тестов (кальпротектин, трансферрин, гемоглобин) в комплексной диагностике заболеваний кишечника. В открытое когортное исследование методом поперечного среза включено 52 пациента (средний возраст — 38,6 лет) с СРК-подобными симптомами (абдоминальная боль или дискомфорт, изменение частоты и /или характера стула). Чувствительность теста на кальпротектин для диагностики органической патологии кишечника составила (89%), для теста на кальпротектин и гемоглобин — также 89%. У пациентов при неполном соответствии клинических признаков диагностическим критериям СРК и отсутствии эндоскопических признаков поражения толстого кишечника исследование на фекальные биомаркеры позволяет повысить эффективность диагностики.

Ключевые слова: фекальные кальпротектин, трансферрин, гемоглобин, заболевания кишечника

Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2015; 115 (3):34-38

A research objective was the assessment of informational content of fecal noninvasive tests (calprotectin, transferrin, hemoglobin) in complex diagnosis of diseases of intestines. Open kogortny research by method of a cross cut included 52 patients (middle age — 38,6 years) with IBS-like symptoms (abdominal pain or discomfort, change of frequency and/or character of a chair). Sensitivity of dough on calprotectin for diagnosis of organic pathology of intestines made (89%), for dough on calprotectin and hemoglobin — also 89%. At patients at incomplete compliance of clinical signs to diagnostic criteria of IBS and lack of endoscopic signs of damage of a large intestine research on fecal biomarkers allows to increase efficiency of diagnostics.

Keywords: fecal calprotectin, transferrin, hemoglobin, intestines diseases Eksperimental'naya i Klinicheskaya Gastroenterologiya 2015; 115 (3):34-38

Резюме

Summary

Актуальность

В последние годы отмечается тенденция к неуклонному росту заболеваний кишечника, как органической, так и функциональной природы [8]. Клинические проявления (абдоминальная боль, изменение консистенции и частоты стула, метеоризм) не являются специфичными и встречаются как при органической, так и при функциональной патологии кишечника, что делает крайне сложной раннюю постановку диагноза на нозологическом уровне и влечет за собой несвоевременное оказание необходимого объема лечебной помощи [1]. По данным Sartor R.B (2004) от первого визита к врачу по поводу появления клинических симптомов до установления диагноза проходит, в среднем, 4,5 месяца [8].

Наличие у пациента на первом этапе диагностического поиска «симптомов тревоги», таких как возраст пациента старше 50 лет, короткий анамнез заболевания, необъяснимая потеря веса, персистенция симптомов в ночные часы, постоянные боли в животе, как единственный и ведущий симптом заболевания, признаки кровотечения из желудочно-кишечного тракта, наличие пальпируемых образований в брюшной полости, лихорадка, изменение лабораторных показателей (анемия, лейкоцитоз, увеличение СОЭ, отклонения в биохимических тестах и др.) является показанием для комплексного обследования больного, включая колоноскопию [1, 12].

Напротив, наличие у пациента до 50 лет диагностических критериев функционального расстройства кишечника, отсутствие «симптомов тревоги» допускает использование в качестве скрининго-вых исследований тестов первого уровня (общий и биохимический анализы крови, анализ кала на скрытую кровь, гельминтологическое исследование кала), оценку функции щитовидной железы, определение антител к тканевой трансглютаминазе и глиадину, УЗИ абдоминальное. Отмечается, что даже в экономически развитых станах не все пациенты нуждаются в проведении колоноскопии. Необходимость дальнейшего обследования определяется результатами клинического, лабораторного

Материалы и методы исследования

В открытое когортное исследование методом поперечного среза включено 52 пациента (средний возраст — 38,6 лет), с СРК-подобными симптомами (абдоминальная боль или дискомфорт, изменение частоты и/или характера стула).

Критерии включения в исследование:

1. возраст 18-49 лет включительно;

2. СРК-подобные симптомы (абдоминальная боль или дискомфорт, изменение частоты и/или характера стула на протяжении не менее 3 мес.);

3. добровольное информированное согласие. Критерии исключения:

1. наличие «симптомов тревоги»: потеря массы тела, сохранение симптомов в ночные часы (в период сна), постоянные интенсивные боли в животе, как единственный и ведущий симптом, лихорадка, наличие патологии органов брюшной полости при физикальном исследовании (исключая болезненность при пальпации

и инструментальных исследований и географической зоной проживания (в частности проживанием в регионе с высокой частотой воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), рака толстой кишки, целиакии).

В качестве дополнительных неинвазивных диагностических методов активно тестируется информативность целого ряда лабораторных фекальных тестов на наличие воспаления в кишечнике (каль-протектин, лактоферрин) и скрытой кровопотери (иммунохимический, иммунохроматографические методы) [5, 6, 7].

Учитывая, что в Российской Федерации сохраняется устойчивая тенденция к росту как воспалительных заболеваний кишечника, так и коло-ректального рака [4], существует необходимость оценки информативности предлагаемых неинвазивных лабораторных тестов в диагностическом алгоритме обследования пациентов с кишечными расстройствами.

Кальпротектин, являясь белком активной фазы цитозоля нейтрофилов, высвобождается из ней-трофилов и тканевых макрофагов во время их активации или гибели, моноцитах и илеальных эо-зинофилах и свидетельствует о наличии активного воспалительного процесса в кишечнике. Преимуществами метода являются неинвазивность, простота выполнения (иммуно-ферментный анализ), быстрота получения результата и низкая стоимость.

Иммунохроматографический метод определения скрытой кровопотери (гемоглобин и трансфер-рин в кале) по сравнению с бензидиновой пробой и тестом с гваяковой смолой исключает возможность ложноположительных результатов исследования и позволяет ориентировочно определить локализацию источника кровопотери в желудочно-кишечном тракте.

Цель исследования: оценить информативность фекальных неинвазивных тестов (кальпротектин, трансферрин, гемоглобин) в комплексной диагностике заболеваний кишечника.

кишечника и признаки метеоризма), изменение лабораторных показателей (анемия, лейкоцитоз, увеличение СОЭ, отклонения в биохимических тестах);

2. данные за острую хирургическую патологию, перенесенные оперативные вмешательства на органах брюшной полости в ближайшие 6 месяцев до исследования;

3. прием нестероидных противовоспалительных препаратов, антибиотиков, цитостатиков;

4. злоупотребление алкоголем.

На I этапе при включении пациентов в исследование определялось содержание фекального кальпротектина, трансферрина и гемоглобина.

Фекальный кальпротектин определялся с помощью экспресс-анализатора BUHLMANN Quantum Blue®, предназначенного для количественного определения кальпротектина в образцах человеческого кала (метод специфического измерения

кальпротектина «сэндвич» иммунным методом), стандартизированном по методу BUHLMANN Calprotectin ELISA. Биоматериал собирался по стандартной методике: после дефекации 5-10 граммов стула помещали в стерильный контейнер с крышкой. До забора образцов больным рекомендовалось воздержаться от приема нестероидных противовоспалительных препаратов в течение 3 суток. Положительным считались показатели кальпротектина выше 50 мкг/г кала.

Определение скрытой крови (гемоглобина и трансферрина) в образцах кала проводилось методом иммунохроматографии H&R FOB-TRANSFERRIN в течение 2 дней. Тест считался положительным при показателях более 50 мкг/г кала.

На II этапе (в течение 14 дней после исследования фекальных биомаркеров) пациентам проводилась

колоноскопия с проведением множественной сегментарной биопсии слизистой оболочки кишечника для последующего гистологического исследования. Препараты окрашивали гематоксилином и эозином, проводили световую микроскопию.

Статистическая обработка проводилась с применением программы SPSS 9.0. Коэффициент корреляции Спирмена считали значимым при р < 0,05. Для расчета показателей чувствительности и специфичности диагностических тестов выстраивали четырехпольную таблицу. Доверительные интервалы, приводимые в работе, строились на доверительной вероятности р=95 %. Работа одобрена локальными этическими комитетами ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» и «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России

Результаты исследования и их обсуждение

Клиническая характеристика пациентов представлена в таблице 1.

У 18 пациентов с клиническими признаками СРК содержание фекальных биомаркеров находилось в диапазоне нормальных значений. Абдоминальная боль или дискомфорт носили непостоянный (преходящий) характер. Облегчение симптомов отмечалось после дефекации или от-хождения газов. У 6 пациентов отмечался вариант СРК с диареей (жидкий стул в более чем 25 % случаев и оформленный стул менее чем в 25 % случаев), у 6- с преобладанием запора (более чем в 25 % случаев и жидкий стул менее чем 25 % случаев), у 6 — СРК со смешанным характером стула (одновременно оформленный и неоформленный стул более чем в 25 % случаев). Все пациенты с СРК отмечали метеоризм и чувство распирания в кишечнике. Симптомы регистрировались более 3 дней в месяц в течение прошлых 3 месяцев и впервые возникли более чем за 6 месяцев до установления диагноза, т.е полностью соответствовали диагностическим критериям СРК. У 16 пациентов при эндоскопическом исследовании с сегментарной биопсией толстого кишечника органической патологии не было выявлено, выставлен окончательный диагноз — синдром раздраженного кишечника. Вместе с тем, пациента с клиническими симптомами СРК и нормальными показателями фекального кальпротектина, трансферрина и гемоглобина при колоноскопии диагностированы тубулярные аденомы с признаками неоплазии низкой степени (таблица 2).

У 34 пациентов с СРК-подобными симптомами по данным колоноскопии выявлена органическая патология кишечника: воспалительные заболевания кишечника в стадии обострения — язвенный колит (24), болезнь Крона (4); микроскопический (лимфоцитарный) колит (4); дивертикулярная болезнь толстой кишки с явлениями дивертикулита без осложнений (2), глютеновая энтеропатия (1), колоректальный рак (II стадия) (1).

В целом, кальпротектин был повышен у 32 из 36 пациентов с органической патологией, чувствительность теста составила 88,9±7,5 специфичность — 94,1±5,6. Показатели кальпротектина

в диапазоне нормальных значений отмечены у пациентки с тубулярной аденомой толстой кишки и пациентки с язвенным колитом (табл. 2).

Положительный тест на трансферрин и гемоглобин был зарегистрирован у 32 из 36 пациентов с органической патологией (чувствительность — 94,1±5,7 %, специфичность — 94,1±5,7 %). Уровень трансферрина и гемоглобина в пределах нормальных значений регистрировался у пациентов с тубулярной аденомой и глютеновой энтеропатией.

Наиболее высокие уровни всех трех фекальных биомаркеров регистрировалось у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника: язвенным колитом (чувствительность — 94,1±5,7 %, специфичность 94,1±5,7 %), болезнью Крона (чувствительность — 80,0±12,1 %, специфичность — 94,1±7,1 %). Преобладало тотальное или субтотальное поражение толстого кишечника, у двух пациентов диагностирован проктосигмоидит. Выявлена высокая положительная корреляция уровня фекального кальпротектина с наличием эндоскопических признаков активности (r=0,74; р<0,05 — при язвенном колите; r=0,87; p<0,001 — при болезни Крона).

У 20 из 24 пациентов с язвенным колитом отмечено повышение в кале всех биомаркеров (кальпротектина, трансферрина, гемоглобина), у одной пациентки с язвенным колитом показатели кальпротектина находились в диапазоне нормальных значений, при этом отмечено повышение в кале трансферрина и гемоглобина.

Локализация болезни Крона не оказывала значительного влияния на уровни кальпротектина: так его концентрация была повышена как при тонко -, так и при толстокишечной локализации процесса (р>0,05).

При колоректальном раке (II стадии) зарегистрировано повышение уровня всех трех биомаркеров (кальпротектина, трансферрина и гемоглобина).

У пациентов с глютеновой энтеропатией отмечено увеличение концентрации кальпротектина при нормальном уровне трансферрина и гемоглобина. Повышение фекальных биомаркеров сопровождалось проведением серологической диагностики и дуоденоскопии с биопсией слизистой

Симптомы

Частота выявления признака

Абдоминальная боль или дискомфорт

Другие симптомы (метеоризм, чувство распирания)

52

Диарея (жидкий стул в более чем 25% случаев и оформленный стул менее чем в 25% случаев) 26

Запор (более чем в 25% случаев и жидкий стул менее чем 25% случаев) 20

Смешанный характер стула (одновременно оформленный и неоформленный стул более 6 чем в 25% случаев)

52

Таблица 1.

Клиническая характеристика пациентов.

Нозологическая форма Количество Уровень фекальных лабораторных маркеров (мкг\г)

пациентов Кальпротектин Трансферрин Гемоглобин

Язвенный колит 24 365,2[27 -560] * 87,5 [78-96] * 101,1[78-124] *

Болезнь Крона 4 800,5[751-850] * 456,3 [195-717] * 1195,6[960-1430] *

Дивертикулярная болезнь толстой кишки 2 120* 4 57*

Тубулярная аденома 1 20 25 24

Микроскопический колит 4 95,2 [65-125] * 25,1[20-30] 100,5[74-127] *

Колоректальный рак 1 94 162 250

Глютеновая энтеропатия 1 234 * 38 24

Синдром раздраженного кишечника 16 24,5[15-34] 6,3[2-10] 15,1[10-20]

Таблица 2.

Содержание фекальных биомаркеров у пациентов с различной патологией кишечника.

Примечание:

* Выявлена статистическая значимость различий с группой пациентов с СРК (р<0,05).

оболочки постбульбарных отделов двенадцатиперстной кишки.

У пациентов с микроскопическим колитом было отмечено изолированное повышение кальпротектина, отсутствие макроскопически видимых изменений слизистой оболочки толстой кишки при эндоскопическом обследовании с наличием характерных изменений при гистологическом исследовании колонобиоптатов (лимфо-цитарный колит).

Исследование показало высокую (89 %) чувствительность теста на кальпротектин для органической патологии толстого кишечника. Одновременное тестирование трех биомаркеров повышало чувствительность неинвазивной диагностики органических заболеваний кишечника до 94 %.

Полученные результаты согласуются с литературными данными о значимости фекальных биомаркеров в диагностике заболеваний кишечника [2, 3, 7, 10, 11]. В мета-анализе, проведенном Gisbert и соавторами, для фекального кальпротектина, как маркера органической патологии, определены чувствительность и специфичность

Заключение

Исследование подтверждает возможность использования фекальных лабораторных тестов в качестве маркеров для дифференциальной диагностики органических и функциональных кишечных расстройств, а также в качестве неинвазивного метода диагностики обострений ВЗК.

Одновременное тестирование трех биомаркеров (кальпротектина, трансферрина, гемоглобина) повышает чувствительность неинвазивной диагностики при органической патологии кишечника до 94 %, а при обострении воспалительных заболеваниях кишечника (язвенном колите и болезни Крона) — до 100 %.

83 % и 84 %, соответственно [6]. Для воспалительных заболеваниях кишечника определен уровень кальпротектина более 50 мкг/г с чувствительностью 89 % и специфичностью 81 %, для 100 мг/г — соответственно до 98 % и 91 %, более 150 мкг/г независимо от уровня поражения и локализации чувствительностью 100%, специфичность 97 % [6]. Медиана концентрации фекального кальпротектина у 62 больных ко-лоректальным раком составила 101 мг/л, 95 % доверительный интервал (ДИ) 57-133, у здоровых лиц — 2,3 мг/л, 95 % ДИ 1.6-5.0. Только 36 из 62 (58 %) больных колоректальным раком имели положительную реакцию на скрытую кровь. Не получено существенных различий в уровнях фекального кальпротектина в зависимости от локализации и стадии опухолевого процесса, тогда как процент положительных тестов на скрытую кровь был значительно выше при более высокой стадии опухолевого процесса [9]. Чувствительность теста на фекальный кальпротектин при обнаружении аденоматозных полипов составляет 55 %, теста на скрытую кровь — 10 % [9].

Наибольшую диагностическую значимость фекальные тесты имеют у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника.

Собственное клиническое наблюдение и литературные данные свидетельствуют о невысокой чувствительности фекальных лабораторных тестов в диагностике аденом толстой кишки. Колоноско-пия, оставаясь «золотым стандартом» диагностики заболеваний толстого кишечника, должна быть рекомендована в регионах с высокой заболеваемостью колоректальным раком.

Дополнительное исследование на кальпро-тектин, трансферрин, гемоглобин повышает

возможности диагностики органических заболеваний, протекающих с поражением тонкого кишечника и пациентов с микроскопическим колитом. У этих пациентов при неполным соответствии клинических признаков диагностическим

Литература

1. Ливзан М. А. Болевой синдром в гастроэнтерологии — алгоритм терапии // Медицинский со-вет.—2010, № 3-4.— С. 68.

2. Ливзан М. А., Макейкина М. А. Воспалительные заболевания кишечника: современные аспекты диагностики и лечения // Гастроэнтерология. Приложение к журналу Consilium Medicum.—2010, № 2.— С. 60-65.

3. Ливзан М. А., Долгих Т. И., Лялюкова Е. А. Фекальный кальпротектин в комплексной диагностике заболеваний кишечника // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2013. № 12.— С. 83-86.

4. Максимова Т. М., Белов В. Б. Заболеваемость злокачественными новообразованиями и смертность от них в России и некоторых зарубежных странах // Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. 2012. № 1.— С. 9-12.

5. Gert Van Assche, Dignass A., Panes J., et al. The second European evidence-based consensus on the diagnosis and management of Crohn's disease: Definitions and diagnosis // Journal of Crohn's and Colitis.— 2010 (4).— р. 7-27.

критериям СРК и отсутствии эндоскопических признаков поражения толстого кишечника исследование на фекальные биомаркеры позволяет верифицировать диагноз на нозологическом уровне.

6. Gisbert J. P., Bermejo F., Perez-Calle J.L. [et al.]. Fecal calprotectin and lactoferrin for the prediction of inflammatory bowel disease relapse // Inflamm. Bowel Dis.— 2009.— Vol. 15.— Р. 1190-1198.

7. 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.—58 (2).— 176-80.

8. Sartor R. B., Sandborn W. I. Kirsner's inflammatory bowel diseases.— 6th ed.— London: Saunders, 2004.— 754 p.

9. Tibble J., Sigthorsson G., Foster R., Sherwood R., Fager-hol M., Bjarnason I. Faecal calprotectin and faecal occult blood tests in the diagnosis of colorectal carcinoma and adenoma // Gut. 2001 Sep; 49 (3): 402-8.

10. Tursi A. Faecal calprotectin in colonic diverticular disease: a case-control study.Int // J Colorectal Dis 2009; 24:49-55.

11. U. von Arnim, et al. Faecal calprotectin: Useful for clinical differentiation of microscopic colitis and irritable bowel syndrome? WWW Ecco — IBD.

12. WGO Practice guideline — Irritable bowel syndrome: a global perspective. April 2009.