Асоціація морфологічних проявів запальних захворювань кишечника з біохімічними маркерами запалення

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.14739/2310-1210.2022.6.260285

Ключові слова:

гістологічне дослідження, неспецифічній виразковий коліт, хвороба Крона, кальпротектин, коротколанцюгові леткі жирні кислоти

Анотація

Мета роботи – визначити морфологічні, морфометричні зміни будови cлизової оболонки товстого кишечника та їх взаємозв’язок із вмістом коротколанцюгових летких жирних кислот і фекального кальпротектину в пацієнтів із запальними захворюваннями кишечника.

Матеріали та методи. Обстежили 68 пацієнтів із запальними захворюваннями кишечника: 30 жінок і 38 чоловіків віком 20–66 років. З-поміж них у 55 хворих діагностували неспецифічний виразковий коліт (НВК), у 13 – хворобу Крона. Під час гістологічного дослідження оцінювали зміни слизової оболонки товстого кишечника. Коротколанцюгові леткі жирні кислоти в калі визначали за допомогою газової хроматографії. Вміст кальпротектину в зразках калу оцінювали за допомогою імуноферментного аналізу.

Результати. Виявили значущі кореляційні зв’язки між порушенням епітелію та змінами архітектоніки крипт, щільністю інфільтрації та гістологічною активністю. Вищий ступінь запалення в пацієнтів із тяжким перебігом поєднується з нижчим рівнем тканинного неспецифічного захисту, що визначається кількістю келихоподібних клітин, еозинофільних та нейтрофільних лейкоцитів. Встановлено зниження концентрації масляної кислоти в калі хворих на неспецифічний виразковий коліт і хворобу Крона порівняно з контролем, але більш значуще зниження виявили в пацієнтів із тяжким ступенем перебігу НВК.

Результати показали асоціацію між запальними захворюваннями кишечника та вмістом коротколанцюгових летких жирних кислот, фекального кальпротектину в копрофільтраті. Це підтверджено кореляційними зв’язками між зниженим вмістом коротколанцюгових летких жирних кислот та еозинофільною інфільтрацією (r = -0,412; р < 0,05); рівнем фекального кальпротектину та тяжкістю захворювання (r = 0,589; р = 0,001), атрофією (r = 0,458; р < 0,05), щільністю інфільтрації (r = 0,434; р < 0,05).

Висновки. Для всіх хворих на запальні захворювання кишечника характерна специфічна гістологічна картина, що відбивала різні ступені запалення. Морфометричні показники точніше показують суттєві атрофічні зміни слизової оболонки товстого кишечника. Результати підтвердили асоціацію між запальними захворюваннями кишечника та вмістом коротколанцюгових летких жирних кислот і кальпротектину в копрофільтраті.

 

Біографії авторів

М. В. Стойкевич, ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України», м. Дніпро

канд. мед. наук, зав. відділення захворювання кишечника

Ю. А. Гайдар

д-р мед. наук, зав. лабораторії патоморфології

Д. Ф. Милостива, ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України», м. Дніпро

канд. с.-г. наук, старший науковий співробітник лабораторії патоморфології

І. А. Кленіна, ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України», м. Дніпро

канд. біол. наук, зав. науково-дослідного сектора

О. М. Татарчук, ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України», м. Дніпро

канд. біол. наук, старший науковий співробітник науково-дослідного сектора

В. А. Карачинова, ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України», м. Дніпро

канд. біол. наук, старший науковий співробітник науково-дослідного сектора

Посилання

Sairenji, T., Collins, K. L., & Evans, D. V. (2017). An Update on Inflammatory Bowel Disease. Primary care, 44(4), 673-692. https://doi.org/10.1016/j.pop.2017.07.010

Ahluwalia, B., Moraes, L., Magnusson, M. K., & Öhman, L. (2018). Immunopathogenesis of inflammatory bowel disease and mechanisms of biological therapies. Scandinavian journal of gastroenterology, 53(4), 379-389. https://doi.org/10.1080/00365521.2018.1447597

Kikut, J., Mokrzycka, M., Drozd, A., Grzybowska-Chlebowczyk, U., Ziętek, M., & Szczuko, M. (2022). Involvement of Proinflammatory Arachidonic Acid (ARA) Derivatives in Crohn's Disease (CD) and Ulcerative Colitis (UC). Journal of clinical medicine, 11(7), 1861. https://doi.org/10.3390/jcm11071861

Ng, S. C., Shi, H. Y., Hamidi, N., Underwood, F. E., Tang, W., Benchimol, E. I., Panaccione, R., Ghosh, S., Wu, J., Chan, F., Sung, J., & Kaplan, G. G. (2017). Worldwide incidence and prevalence of inflammatory bowel disease in the 21st century: a systematic review of population-based studies. Lancet, 390(10114), 2769-2778. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(17)32448-0

Sheng, Q., Li, F., Chen, G., Li, J., Li, J., Wang, Y., Lu, Y., Li, Q., Li, M., & Chai, K. (2021). Ursolic Acid Regulates Intestinal Microbiota and Inflammatory Cell Infiltration to Prevent Ulcerative Colitis. Journal of immunology research, 2021, 6679316. https://doi.org/10.1155/2021/6679316

Banfi, D., Moro, E., Bosi, A., Bistoletti, M., Cerantola, S., Crema, F., Maggi, F., Giron, M. C., Giaroni, C., & Baj, A. (2021). Impact of Microbial Metabolites on Microbiota-Gut-Brain Axis in Inflammatory Bowel Disease. International journal of molecular sciences, 22(4), 1623. https://doi.org/10.3390/ijms22041623

Chelakkot, C., Ghim, J., & Ryu, S. H. (2018). Mechanisms regulating intestinal barrier integrity and its pathological implications. Experimental & molecular medicine, 50(8), 1-9. https://doi.org/10.1038/s12276-018-0126-x

Wang, X., Tang, Q., Hou, H., Zhang, W., Li, M., Chen, D., Gu, Y., Wang, B., Hou, J., Liu, Y., & Cao, H. (2021). Gut Microbiota in NSAID Enteropathy: New Insights From Inside. Frontiers in cellular and infection microbiology, 11, 679396. https://doi.org/10.3389/fcimb.2021.679396

Gasaly, N., de Vos, P., & Hermoso, M. A. (2021). Impact of Bacterial Metabolites on Gut Barrier Function and Host Immunity: A Focus on Bacterial Metabolism and Its Relevance for Intestinal Inflammation. Frontiers in immunology, 12, 658354. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.658354

Maglione, A., Zuccalà, M., Tosi, M., Clerico, M., & Rolla, S. (2021). Host Genetics and Gut Microbiome: Perspectives for Multiple Sclerosis. Genes, 12(8), 1181. https://doi.org/10.3390/genes12081181

van de Wouw, M., Boehme, M., Lyte, J. M., Wiley, N., Strain, C., O'Sullivan, O., Clarke, G., Stanton, C., Dinan, T. G., & Cryan, J. F. (2018). Short-chain fatty acids: microbial metabolites that alleviate stress-induced brain-gut axis alterations. The Journal of physiology, 596(20), 4923-4944. https://doi.org/10.1113/JP276431

Lavelle, A., & Sokol, H. (2020). Gut microbiota-derived metabolites as key actors in inflammatory bowel disease. Nature reviews. Gastroenterology & hepatology, 17(4), 223-237. https://doi.org/10.1038/s41575-019-0258-z

Agus, A., Clément, K., & Sokol, H. (2021). Gut microbiota-derived metabolites as central regulators in metabolic disorders. Gut, 70(6), 1174-1182. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2020-323071

Chen, M. X., Wang, S. Y., Kuo, C. H., & Tsai, I. L. (2019). Metabolome analysis for investigating host-gut microbiota interactions. Journal of the Formosan Medical Association = Taiwan yi zhi, 118 Suppl 1, S10-S22. https://doi.org/10.1016/j.jfma.2018.09.007

Jones R. L. (2022). Gut microbiome as a potential biomarker of cancer risk in inflammatory bowel disease. Contemporary oncology, 26(1), 40-43. https://doi.org/10.5114/wo.2022.114537

Fobofou, S. A., & Savidge, T. (2022). Microbial metabolites: cause or consequence in gastrointestinal disease?. American journal of physiology. Gastrointestinal and liver physiology, 322(6), G535-G552. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00008.2022

Debnath, N., Kumar, R., Kumar, A., Mehta, P. K., & Yadav, A. K. (2021). Gut-microbiota derived bioactive metabolites and their functions in host physiology. Biotechnology & genetic engineering reviews, 37(2), 105-153. https://doi.org/10.1080/02648725.2021.1989847

Seyedian, S. S., Nokhostin, F., & Malamir, M. D. (2019). A review of the diagnosis, prevention, and treatment methods of inflammatory bowel disease. Journal of medicine and life, 12(2), 113-122. https://doi.org/10.25122/jml-2018-0075

Khaki-Khatibi, F., Qujeq, D., Kashifard, M., Moein, S., Maniati, M., & Vaghari-Tabari, M. (2020). Calprotectin in inflammatory bowel disease. Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry, 510, 556-565. https://doi.org/10.1016/j.cca.2020.08.025

Sivaprakasam, S., Bhutia, Y. D., Yang, S., & Ganapathy, V. (2017). Short-Chain Fatty Acid Transporters: Role in Colonic Homeostasis. Comprehensive Physiology, 8(1), 299-314. https://doi.org/10.1002/cphy.c170014

Li, G., Lin, J., Zhang, C., Gao, H., Lu, H., Gao, X., Zhu, R., Li, Z., Li, M., & Liu, Z. (2021). Microbiota metabolite butyrate constrains neutrophil functions and ameliorates mucosal inflammation in inflammatory bowel disease. Gut microbes, 13(1), 1968257. https://doi.org/10.1080/19490976.2021.1968257

Ferrer-Picón, E., Dotti, I., Corraliza, A. M., Mayorgas, A., Esteller, M., Perales, J. C., Ricart, E., Masamunt, M. C., Carrasco, A., Tristán, E., Esteve, M., & Salas, A. (2020). Intestinal Inflammation Modulates the Epithelial Response to Butyrate in Patients With Inflammatory Bowel Disease. Inflammatory bowel diseases, 26(1), 43-55. https://doi.org/10.1093/ibd/izz119

Siddiqui, M. T., & Cresci, G. (2021). The Immunomodulatory Functions of Butyrate. Journal of inflammation research, 14, 6025-6041. https://doi.org/10.2147/JIR.S300989

Fukunaga, S., Kuwaki, K., Mitsuyama, K., Takedatsu, H., Yoshioka, S., Yamasaki, H., Yamauchi, R., Mori, A., Kakuma, T., Tsuruta, O., & Torimura, T. (2018). Detection of calprotectin in inflammatory bowel disease: Fecal and serum levels and immunohistochemical localization. International journal of molecular medicine, 41(1), 107-118. https://doi.org/10.3892/ijmm.2017.3244

Gaydar, Y., Stoykevich, M., Sіmonova O., Milostiva, D., Tіtova M., & Nedzvetska, N. (2021). Gender- and age-related features of the morphological state of the mucous membrane of the colon in patients with chronic inflammatory bowel diseases. Gastroenterologìa, 54(1), 24-29. https://doi.org/10.22141/2308-2097.54.1.2020.199138

Dalile, B., Van Oudenhove, L., Vervliet, B., & Verbeke, K. (2019). The role of short-chain fatty acids in microbiota-gut-brain communication. Nature reviews. Gastroenterology & hepatology, 16(8), 461-478. https://doi.org/10.1038/s41575-019-0157-3

Zaichenko, K., Gavrylyuk, V., Klenina, I., Sklyar, T., Sokolova, I., Tatarchuk, O., & Vishnarevskaya, N. (2020). Determination of the intestinal microbiome composition in patients with crohn's disease and ulcerative colitis of different age categories and sex. Ukrainskyi zhurnal medytsyny, biolohii ta sportu, 5(3), 273-281. https://doi.org/10.26693/jmbs05.03.273

Psareva, I. V. (2020). Zviazok biomarkeriv zapalennia v tovstii kyshtsi z indeksamy aktyvnosti nespetsyfichnoho vyrazkovoho kolitu [Association of biomarkers of intestinal inflammation with indexes of ulcerative colitis activity]. Gastroenterologìa, 54(1), 38-43. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.22141/2308-2097.54.1.2020.199140

Gionchetti, P., Dignass, A., Danese, S., Magro Dias, F. J., Rogler, G., Lakatos, P. L., Adamina, M., Ardizzone, S., Buskens, C. J., Sebastian, S., Laureti, S., Sampietro, G. M., Vucelic, B., van der Woude, C. J., Barreiro-de Acosta, M., Maaser, C., Portela, F., Vavricka, S. R., Gomollón, F., & ECCO (2017). 3rd European Evidence-based Consensus on the Diagnosis and Management of Crohn's Disease 2016: Part 2: Surgical Management and Special Situations. Journal of Crohn's & colitis, 11(2), 135-149. https://doi.org/10.1093/ecco-jcc/jjw169

Restellini, S., Chao, C. Y., Martel, M., Barkun, A., Kherad, O., Seidman, E., Wild, G., Bitton, A., Afif, W., Bessissow, T., & Lakatos, P. L. (2019). Clinical Parameters Correlate With Endoscopic Activity of Ulcerative Colitis: A Systematic Review. Clinical gastroenterology and hepatology, 17(7), 1265-1275.e8. https://doi.org/10.1016/j.cgh.2018.12.021

Kaczmarczyk, O., Dąbek-Drobny, A., Woźniakiewicz, M., Paśko, P., Dobrowolska-Iwanek, J., Woźniakiewicz, A., Piątek-Guziewicz, A., Zagrodzki, P., Mach, T., & Zwolińska-Wcisło, M. (2021). Fecal Levels of Lactic, Succinic and Short-Chain Fatty Acids in Patients with Ulcerative Colitis and Crohn Disease: A Pilot Study. Journal of clinical medicine, 10(20), 4701. https://doi.org/10.3390/jcm10204701

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-02

Номер

Розділ

Оригінальні дослідження