Лабораторни маркери за оценка на възпалителните чревни заболявания

Радислав Наков, Ваня Герова, Венцислав Наков

Клиника по гастроентерология, УМБАЛ „Царица Йоанна – ИСУЛ“, Медицински университет – София

Възпалителните чревни заболявания (ВЧЗ), представени основно от улцерозен колит (УК) и болест на Крон (БК),  са сериозно предизвикателство за пациентите, техните семейства и медицинските специалисти (1, 2). Те протичат с редуване на релапси и ремисии. Фазите на активност имат различна продължителност и могат да се утежнят с локални и системни усложнения, някои от които са животозастрашаващи (3).

Всичко това откъсва пациента от неговата среда, оказва негативно влияние върху психиката му, нарушава и затруднява социалната му активност, налага продължително лечение, което може да е причина за допълнителни здравни проблеми. ВЧЗ са социално значими заболявания, диагностиката, лечението и проследяването на които е свързано със значителни икономически и финансови загуби (1-3).

Основната находка при ВЧЗ е интестиналното възпаление, чиято локализация, разпространеност и тежест повлияват естествения ход на заболяванията (заедно с фактори, като възраст при диагностицирането, тютюнопушене, продължителност на заболяването, необходимост от приложение на кортикостероиди при диагностицирането и пр.).    

Интестиналното възпаление може да е налице дори при липса на гастроинтестинални симптоми и да е в основата на прогресивно чревно увреждане, повишена честота на инвалидизиране и влошаване качеството на живот на пациентите. Затова, от изключително значение е мониторирането на тежестта на интестиналното възпаление, за да се оцени ефикасността на провежданото лечение, да се изключат усложнения и да се предотврати прогресирането на заболяването.

Сред неинвазивните тестове за диагноза и проследяване на чревното възпаление са лабораторните маркери на възпаление. Маркерите на възпаление в периферната кръв като левкоцити, СУЕ, CRP, тромбоцити и албумин се използват ежедневно в клиничната практика за оценка на болестната активност.

Освен това още няколко острофазови протеини, много цитокини и серологични маркери се изследват в тази насока. Всички тези показатели, обаче, отразяват степента на възпаление в целия организъм. Те са нискочувствителни и несигурни за оценка на чревното възпаление и не отразяват добре болестната активност (4, 5). Затова тези тестове не могат да заменят клиничните и ендоскопски изследвания.

Един от най-точните и добри начини за локализиране на интестиналния възпалителен процес и оценка на неговата тежест е 111-индий левкоцитното сканиране и количеството на индий-свързаните левкоцити във фекалиите (6). Въпреки това, излагането на радиация, четиридневното събиране на изпражнения и високата цена правят този метод неподходящ за амбулаторно изследване.

В настоящата обзорна статия ще се фокусираме върху някои от най-често използваните лабораторни маркери за оценка на чревното възпаление при ВЧЗ: C-реактивен протеин, скорост на утаяване на еритроцитите, цитокини, серумни антитела, левкоцити, тромбоцити и албумин

 C-реактивен протеин (CRP)

C-реактивният протеин е пентамерен белтък, състоящ се от пет мономера. Това е един от най-важните острофазови протеини в човешкия организъм (4). Нормално CRP се произвежда от хепатоцитите в ниско количества (<1 mg/l). При наличие на възпаление, обаче, производството му се увеличава под влиянието на IL-6, TNF-α и IL‐1β, като може да достигне стойности от 350–400 mg/l. Полуживотът на CRP е кратък (19 часа) и поради тази причина, когато стимулът престане да действа, количеството му бързо намалява (7).

Въпреки че при повечето възпалителни заболявания, в това число и ВЧЗ, CRP е с повишени стойности, съществува значителна хетерогенност в CRP отговора между пациентите с УК и БК. Докато при БК CRP отговорът е значителен, при УК той е много слаб или липсва (8). Все още не съществува добро обяснение за тази хетерогенност. Освен това, поради генетичен полиморфизъм, около 30% от хората нямат експресия на CRP, което е и причина за липса на адекватен отговор.

Съществуват съобщения, че измежду всички лабораторни маркери CRP корелира най-добре с болестната активност при IBD и най-добре разграничава IBD от пациентите с други ГИ заболявания (4). Също така, повишеното CRP може да бъде и индикатор за усложнения при БК, напр. абцес. Ниското CRP при пациенти с активна БК се свързва с локализация на болестта в илеума (9).

Скоростта на утаяване на еритроцитите (СУЕ)

Скоростта на утаяване на еритроцитите (СУЕ) е кръвен тест, който измерва скоростта, с която се утаяват червените кръвни клетки в специална вертикална тръбичка за един час. Изследването се влияе от съотношението на червените и бели кръвни клетки, плазмените белтъци и електролитния баланс.

СУЕ е неспецифичен маркер и се ускорява при редица състояния: анемия, възпалителни процеси, чернодробни увреждания, туморни процеси и много други (10). Описани си промени в СУЕ, свързани с възрастта и режима на хранене (11). В сравнение с CRP, СУЕ се повишава по-бавно, а също е необходимо и време за нормализирането му, дори и при подобряване състоянието на пациента (11).

Едно от първите проучвания за СУЕ при ВЧЗ показва добра корелация с клиничната активност (12), която зависи от локализацията на заболяването. Корелацията на СУЕ с клиничната активност на УК и с БК, локализирана само в тънкото черво, е слаба (12, 13). Затова СУЕ е недостатъчен показател за определяне на активността при пациенти с ВЧЗ и за тяхното проследяване.

Цитокини  

Наскоро проведени проучвания показват, че изследването на цитокини може да установи лек, но ескалиращ възпалителен процес на чревната лигавица при пациенти с ВЧЗ, преди да са налице клиничната симптоматика и ендоскопските изменения (14, 15).

TNFα се отделя главно от активирани макрофаги и моноцити. Въпреки че при активно IBD серумните нива на TNFα са често повишени, серумните концентрации не са увеличени постоянно и по тази причина имат ограничена стойност като сурогатен маркер за активност на ВЧЗ (7).

 IL-6 е цитокин, продуциран от макрофагите и Т-клетките, който има както про-, така и противовъзпалителни свойства. При БК, IL-6 се отделя в повишени количества в засегнатата лигавица, като стойностите корелират с ендоскопската активност (16).

 Докладвана е връзка между лигавичната активност на IL-8 и степента на възпаление при УК, поради което се смята, че този цитокин би могъл да е полезен в предсказването на клиничния ход при пациенти с УК в ремисия (17).

 В допълнение, докладвано е че и други цитокини са повишени при IBD – IL-1β, IL-2, IL-2R, IFN-γ, IL-23, IL-27 и IL-15, но тяхната употреба като маркери на възпалителната активност изглежда ограничена, поради факта, че серумните им нива често остават в референтни граници, независимo от наличието на активно ВЧЗ  (7).

 Все пак понастоящем нито един от изброените цитокини не е широко достъпен в клиничната практика, а също така и нито един не е специфичен за чревното възпаление, което ограничава употребата им.

Серумни антитела

Анти-неутрофилните цитоплазмени антитела (ANCA)се откриват при пациенти с грануломатоза на Wegener, ревматоиден артрит, лупус (18), УК и БК (19), еозинофилен и колагенозен колит (20). При ВЧЗ се установяват перинуклеарни ANCA (pANCA) при 20-80% от пациентите с УК и при 2-28% от пациентите с БК (18, 19, 21). Въпреки това, понастоящем тези автоантитела не се свързват с патогенезата или клиничната активност/ремисията на ВЧЗ и не се изследват рутинно при диагностиката и проследяването на болните.

 Антителата срещу Saccharomyces cerevisiae, или т.нар. ASCA, са насочени директно срещу  фосфопептидоманана – част от манaновите молекули, изграждащи клетъчната стена на  Saccharomyces cerevisiae, който ееукариотен микроорганизъм, нормален обитател на чревния тракт, но се използва и в производството на бира (22, 23). Понастоящем ролята на АSСА се свързва не толкова с патогенетични механизми при развитието на ВЧЗ, колкото с ролята им на диагностичен маркер при УК и БК с възможности за потвърждаване на диагнозата (23).

Макар и най-характерни за ВЧЗ, АSСА могат да се срещнат и при множество други заболявания на гастроинтестиналния тракт: интестинална туберкулоза (24), глутенова ентеропатия, първична билиарна цироза, автоимунен хепатит, така и извън него – миокарден инфаркт, анкилозиращ спондилит, псориатичен артрит, синдром на Reiter, синдром на Бехчет и други (20), което ги прави твърде неспецифични за диагностика на ВЧЗ.

Срещат се по-често при пациенти с БК (50 до 80%), по-рядко при УК (2 до 14 %), и в 1-5% от здравите контроли (25). Едновременното изследване на ASCA и pANCA може да подпомогне разграничаването на ВЧЗ от друг тип колит (26), но трудно би могло да разграничи БК от УК (27).

Други антитела, установени в серума на пациенти с ВЧЗ, са антитела срещу външно-мембранен порин (anti-OmpC), антитела срещу флагелин (anti-flagellin antibodies), антитела срещу ламинарибиозид карбохидрат (ALCA), антитела срещу цитобиозид карбохидрат (ACCA), антитела срещу синтетичен манозид (AΣMA). Описаните антитела се срещат при около 50% от пациентите с БК (28) и се характеризират с ниска чувствителност, но с висока специфичност.

Други лабораторни маркери

Другите по-често използвани лабораторни маркери за определяне на възпалителната активност са левкоцити, тромбоцити и албумин. Белите кръвни телца се повишават като част от отговора към възпалителния процес.

Левкоцитозата, обаче, не е специфична за ВЧЗ  и е честа находка и при други възпалителни състояния и други заболявания. Освен това, броят на левкоцитите се влияе от някои медикаменти, използвани за лечение на IBD като глюкокортикостероиди (повишават левкоцитите) или азатиоприн и 6-меркаптопурин (водят до левкопения).

 Броят на тромбоцитите също може да е повишен при ВЧЗ, той е по-скоро индикация, а не маркер за възпаление. Тромбоцитозата е неспецифична за възпалителния отговор, тя може да настъпи и при хеморагия. Корелира слабо с клиничната и ендоскопска активност (29).

 Албуминът е типичен пример за негативен острофазов реактант, тъй като нивата му може да са намалени по време на инфекция. От друга страна, други състояния като малнутриция и малабсорбция също водят до ниски албуминови нива.

Други острофазови реактанти са сиаловата киселина, оромукоида, фибриногена, лактоферина, β2 микроглобулина, серумния амилоид A, α2 глобулина и α1 антитрипсина. Повечето от тези маркери не са обстойно проучени при IBD, а проведените до момента изследвания показват противоречиви резултати (4).

Освен това, ползата от приложението им при ВЧЗ е несъществена в сравнение с тази на CRP, главно поради по-дългият им полуживот. Така например, въпреки че оромусина показва добра корелация с болестната активност, петдневния му полуживот прави приложението му в клиничната практика по-неефективно (4).

Използвани източници:

  1. Silverberg MS, Satsangi J, Ahmad T, Arnott ID, Bernstein CN, Brant SR, Caprilli R, Colombel JF, Gasche C, Geboes K, Jewell DP, Karban A, Loftus EV Jr, Peña AS, Riddell RH, Sachar DB, Schreiber S, Steinhart AH, Targan SR, Vermeire S, Warren BF. Toward an integrated clinical, molecular and serological classification of inflammatory bowel disease: report of a Working Party of the 2005 Montreal World Congress of Gastroenterology. Can J Gastroenterol. 2005 Sep;19 Suppl A:5A-36A.
  2. Диагностичен и терапевтичен алгоритъм (консенсус) на Българско научно дружество по гастроентерология. Хронични възпалителни заболявания на червата – улцерозен колит и болест на Крон. – Българска хепатогастроентерология, 2010;13(2):47-55.
  3. Loftus EV, Jr., Sandborn WJ. Epidemiology of inflammatory bowel disease. Gastroenterology clinics of North America. 2002 Mar;31(1):1-20.
  4. Vermeire S., Van Assche G. et P. Rutgeerts . Laboratory markers in IBD: Useful, magic, or unnecessary toys? Gut 2006;55:426–31.
  5. Langhorst J, Elsenbruch S, Mueller T. Comparison of 4 neutrophil-derived proteins in feces as indicators of disease activity in ulcerative colitis. Inflamm Bowel Dis. 2005;11:1085–1091.
  6. Roseth, AG, Schmidt P.N., Fagerhol M.K. Correlation between faecal excretion of indium-111-labelled granulocytes and calprotectin, a granulocyte marker protein in patients with inflammatory bowel disease. Scand. J. Gastroenterol.1999; 34:50–4.
  7. Desai D, Faubion WA, Sandborn WJ. Review article: biological activity markers in inflammatory bowel disease. Aliment Pharmacol Ther 2007;25:247-255.
  8. Saverymuttu SH, Hodgson HJ, Chadwick VS, et al. Differing acute phase responses in Crohn’s disease and ulcerative colitis. Gut 1986;27:809–13.
  9. Florin TH, Paterson EW, Fowler EV, Radford-Smith GL. Clinically active Crohn’s disease in the presence of a low C-reactive protein. Scand J Gastroenterol 2006;41:306-311.
  10. Thomas RD, Westengard JC, Hay KL, et al. Calibration and validation for erythrocyte sedimentation tests. Role of the International Committee on Standardization in Hematology reference procedure. Arch Pathol Lab Med. 1993;117:719–23.
  11. Gabay C, Kushner I. Acute-phase proteins and other systemic responses to inflammation. N Engl J Med. 1999;340:448–54.
  12. Sachar DB, Smith H, Chan S, et al. Erythrocytic sedimentation rate as a measure of clinical activity in inflammatory bowel disease. J Clin Gastroenterol. 1986;8:647–50.
  13. Sachar DB, Luppescu NE, Bodian C, et al. Erythrocyte sedimentation as a measure of Crohn’s disease activity: opposite trends in ileitis versus colitis. J Clin Gastroenterol. 1990;12:643–6.
  14. Yamamoto T, Umegae S, Kitagawa T, et al. Systemic and local cytokine production in quiescent ulcerative colitis and its relationship to future relapse: a prospective, pilot study. Inflamm Bowel Dis 2005;11:589–96.
  15. Meresse B, Rutgeerts P, Malchow H, et al. Low ileal interleukin 10 concentrations are predictive of endoscopic recurrence in patients with Crohn’s disease. Gut 2002;50:25–8.
  16. Reimund JM, Wittersheim C, Dumont S, Muller CD, Kenney JS, Baumann R, Poindron P, Duclos B. Increased production of tumour necrosis factor-alpha, interleukin-1 beta, and interleukin-6 by morphologically normal intestinal biopsies from patients with Crohn’s disease. Gut 1996;39:684-689.
  17. Imada A, Ina K, Shimada M, et al. Coordinate upregulation of interleukin-8 and growth-related gene product-a is present in the colonic mucosa of inflammatory bowel disease. Scand J Gastroenterol. 2001;36:854–64.
  18. Манолова И. Антинеутрофилни цитоплазмени антитела при пациенти със системен лупус еритематозус и ревматоиден артрит. [Дисертация]. Стара Загора: Тракийски университет; 2004.
  19. Israeli E, Grotto I, Gilburd B, Balicer RD, Goldin E, Wiik A, et al. Anti-Saccharomyces cerevisiae and antineutrophil cytoplasmic antibodies as predictors of inflammatory bowel disease. Gut. 2005 Sep;54(9):1232-1236.
  20. Vernier G, Sendid B, Poulain D, Colombel JF. Relevance of serologic studies in inflammatory bowel disease. Current gastroenterology reports. 2004 Dec;6(6):482-487.
  21. Манолова И, Спасова З, Кадиян Х, Алтънкова И. Антитела срещу неутрофилни цитоплазмени антигени (АНЦА) при хронични възпалителни заболявания ва червата. Съвр Мед. 1996;ХLVII(1):16-19.
  22. Quinton JF, Sendid B, Reumaux D, Duthilleul P, Cortot A, Grandbastien B, et al. Anti-Saccharomyces cerevisiae mannan antibodies combined with antineutrophil cytoplasmic autoantibodies in inflammatory bowel disease: prevalence and diagnostic role. Gut. 1998 Jun;42(6):788-791.
  23. Великова Ц. Проучване на имунологични параметри, характеризиращи чревното възпаление, с оглед внедряване на нови показатели за диагноза и следене на клиничния ход при хронични възпалителни чревни заболявания. [Дисертация]. София: Медицински университет – София; 2014.
  24. Ghoshal UC, Ghoshal U, Singh H, Tiwari S. Anti-Saccharomyces cerevisiae antibody is not useful to differentiate between Crohn’s disease and intestinal tuberculosis in India. Journal of postgraduate medicine. 2007 Jul-Sep;53(3):166-170.
  25. Rieder F, Fiocchi C. Intestinal fibrosis in inflammatory bowel disease – Current knowledge and future perspectives. Journal of Crohn’s & colitis. 2008 Dec;2(4):279-290
  26. Reese GE, Constantinides VA, Simillis C, Darzi AW, Orchard TR, Fazio VW, et al. Diagnostic precision of anti-Saccharomyces cerevisiae antibodies and perinuclear antineutrophil cytoplasmic antibodies in inflammatory bowel disease. The American journal of gastroenterology. 2006 Oct;101(10):2410-2422.
  27. Iskandar HN, Ciorba MA. Biomarkers in inflammatory bowel disease: current practices and recent advances. Transl Res. 2012. Apr;159(4):313-325.
  28. Mendoza JL, Abreu MT. Biological markers in inflammatory bowel disease: practical consideration for clinicians. Gastroenterologie clinique et biologique. 2009 Jun;33 Suppl 3:S158-173.
  29. Cellier C, Sahmoud E, Frougel E, Adenis A, Belaiche J, Bretagne J, Florent C, Bouvry M, Mary J, Modigliani R, the Groupe d´Etudes Therapeutiques`des Afflections Inflammatoires Digestives. Correlations between clinical activity, endoscopic severity, and biological parameters in colonic or ileocolonic Crohn´s disease.A prospective multicenter study of 121 cases. Gut. 1994;35:231-235.