Брой 10/2010
Д-р В. Наков
гл. асистент в Клиниката по гастроентерология, УМБАЛ „Царица Йоанна” – ИСУЛ
Въпреки безспорните успехи в диагностиката на чревните заболявания и в частност чревното възпаление през последните години, особено след въвеждането на ентероскопията, редица случаи все още остават проблематични. И към днешна дата диагностиката и проследяването на чревното възпаление представлява истинско предизвикателство за лекарите. Това в най-голяма степен важи в случаите на засягане на тънкото черво, което не може да бъде изследвано със стандартно ендоскопско оборудване.
Настоящият златен стандарт за оценяване на интестиналното възпаление като място, разпространение и тежест е ендоскопията с биопсия. Тази процедура обаче е инвазивна, крие не малко рискове и може да доведе до усложнения. Ендоскопията може да е болезнена и това налага много често да се извършва в условията на обща анестезия, която от своя страна също крие рискове за пациента. Подготовката за долна ендоскопия по принцип е неприятна за изследвания, а при някои съпътстващи заболявания и тя носи своите рискове и странични ефекти. Вече се спомена, че ентероскопията подобри много диагностиката на тънкочревните заболявания. Тя обаче е трудно осъществима, продължителна, обременяваща за пациента и изследователите, а и все още не е широкодостъпна в редица страни. Капсулната ендоскопия се понася по-лесно от пациентите, но нейната информативност не винаги е достатъчна, а освен това изследването е доста скъпо и трудоемко за лекарския екип.
Широкоизползваните в диагностичната практика изследвания СУЕ, левкоцити, тромбоцити, С-реактивен протеин са нискочувствителни и несигурни за чревното възпаление, а и не рефлектират адекватно на болестната активност. Образни изследвания като ултразвук, компютърна томография, ядрено-магнитен резонанс, ентероклиза и иригография могат да са полезни при локализиране на интестиналното възпаление, но някои от тях са скъпи, сензитивността и/или специфичността им са субоптимални, при част от тях пациентът е изложен на йонизираща радиация.
С оглед оптимизиране на диагностиката и проследяването на чревното възпаление в диагностичната практика са въведени и редица други тестове и методи – изследване на чревен пермеабилитет, радиоактивна левкоцитна клетъчна екскреция (маркирани със 111–индий левкоцити) и др. Увеличаването на интестиналния пермеабилитет може да бъде сурогатен маркер на възпалението. То обаче се установява в сравнително нисък процент при пациенти с улцерозен колит и болест на Крон. Изследването създава и някои неудобства на пациента и не се използва широко в рутинната практика. 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. Обаче излагането на радиация, четиридневното събиране на изпражнения и високата цена правят този метод неподходящ за амбулаторно изследване. Още повече, че това изследване (макар и широко цитирано) се извършва само в няколко центрове в света.
В търсенето на нови, по-достъпни, евтини и достатъчно информативни тестове за диагноза и оценяване на чревното възпаление в последните години на ХХ и началото на ХХI век все по-широко място се отделя на биологично активните маркери. Биомаркерите могат да се разделят на групи според общите им свойства – например антитела, цитокини, адхезионни молекули, левкоцитни протеини и др. Някои биомаркери могат да отразяват болестната активност чрез увеличаване или намаляване на концентрацията им. Други са полезни в диференциалната диагноза, но не са подходящи за мониториране. Идеалният биомаркер трябва да е лесно приложим за рутинни клинични цели, да е стабилен в кръв или фецес, да се променя в зависимост от тежестта на болестта и да се нормализира след възстановяване или след успешна терапия.
Възпалението се характеризира с миграция и активиране на редица клетки към мястото на инфекцията или тъканната увреда. Водещо място сред тях заемат неутрофилните гранулоцити. При възпаление на чревната стена те мигрират към и през нея и попадат във фекалиите. Това се отнася и за наличните в тях, както и за секретираните извън тях протеини. Откриването и количественото определяне на тези протеини ги прави много подходящи биомаркери за доказване, количествено оценяване и проследяване на чревното възпаление. Тези маркери включват калпротектин, лактоферин, полиморфонуклеарна еластаза, миелопероксидаза и др. Сред тях най-голямо приложение в клиничната практика намират изследванията на фекалния лактоферин и фекалния калпротектин.
КАЛПРОТЕКТИН
Калпротектинът (КП) е изолиран за пръв път през 1980 година от Магне Фагерхол и първоначално е наречен L 1- протеин. Името калпротектин произлиза от факта, че е свързан с калций и има антимикробни свойства. Той е белтък, тежащ 36 к Da, състоящ се от 1 лека (8 к Da) и две тежки (от по 14 к Da) вериги, които са нековалентно свързани. Калпротектинът представлява около 60% от цитозолните протеини на неутрофилите. В по-малко количество се съдържа и в моноцитите, някои макрофагеални субтипове (СD 14+), в тъканните еозинофили на илеума и излющващите се епителни клетки, с изключение на тези в нормалната кожа, но не презентира при В и Т лимфоцитите.
Секретира се екстрацелуларно от клетките по време на клетъчна активация или се освобождава като резултат на клетъчно разрушаване или смърт. По време на микробна инвазия калпротектинът се продуцира и секретира извън епителните клетки. Концентрацията му в колона на здрави индивиди е няколко пъти по-висока отколкото в серума. Това се дължи на два факта. Първо, гранулоцитите, мигриращи в чревния лумен, са подложени на цитолиза с отделяне на КП. Второ, продължителният контакт на интестиналната мукоза с физиологичната бактериална флора активира продукцията на КП от епителните клетки. Калпротектинът е резистентен към колонна бактериална деградация. След свързването му с калций той може да устои на разграждане от левкоцитни и микробни ензими.
Калпротектинът е мултипотентна биологично активна молекула. Той има регулаторна роля във възпалителния процес, антипролиферативен капацитет и антимикробни функции срещу бактерии и гъби. Антимикробната активност се дължи най-вече на свойствата му да свързва цинк. Конкурирайки се с различни ензими за ограничени количества цинк, КП може да потисне много цинк-зависещи ензими, в това число и матриксните металопротеинази, и по този начин да убие микроорганизми и други клетки. Тази активност е насочена както към извънклетъчни бактерии, така и към вътреклетъчни бактерии след фагоцитоза. Антимикробната активност на КП изчезва при добавка на цинк. Отделните субединици на молекула му нямат антимикробна активност. Калпротектинът е силен хемотаксичен фактор за неутрофилите, като увеличава и тяхната фагоцитна способност. Концентрацията му в плазмата се увеличава при болести, свързани с увеличена неутрофилна активност. Калпротектинът е изследван клинично в плазмата и множество телесни течности (включително и в плевралната и синовиалната). Там той е представен в концентрации, пропорционални на нивото на възпалението.
Изследването на калпротектина намира най-голямо приложение при чревното възпаление, за откриването на което обичайните методи са най-често инвазивни. Той е способен да идентифицира възпаление на тънкото черво -област която не е възможно да бъде изследвана със стандартно ендоскопско оборудване. При възпаление на чревната стена гранулоцитите мигрират през нея. По този начин калпротектинът може да бъде открит и във фекалиите. Там той не се разрушава от чревните бактерии и е стабилен до 7 дни.
Тези факти засилиха интереса към фекалния калпротектин като маркер при редица възпалителни заболявания на червата, особено от средата на 90-те години, след като беше предложен ЕLISА тест за изследване на калпротектина във фекалиите. За изследването е необходима еднократна фекална проба от порядъка на 5 грама. Пробите са стабилни до 7 дни при стайна температура, а при необходимост могат да се замразяват за дълъг период. Самото изследване се извършва чрез ЕLISА метод и е сравнително лесно и евтино. По тази причина в края на 90-те години бяха комерсиализирани тестове на редица фирми. Изследването стана общо достъпно, често използвано и още първите проучвания докладваха, че калпротектинът във фекалиите е сигнификантно повишен при редица чревни заболявания – улцерозен колит, болест на Крон, инфекциозен колит (ентероколит), дивертикулит, ентеро (коло) патия, индуцирана от нестероидни противовъзпалителни средства, коло-ректален карцином, полипи на червата, радиационен проктит. Интересът към това изследване в последните няколко години доведе и до производството на бързи тестове (включително и количествени), с които в рамките на около 30 минути може да се извърши определяне на нивото на фекалния калпротектин, без за това да е необходима специализирана лаборатория. Количествените бързи тестове са базирани на абсорбционен имунохроматографски метод (реакция антиген-антитяло) и са с висока точност, напълно съпоставима с тази на ЕLISА –метода. С тях изследването може да се извърши практически във всеки лекарски кабинет.
Фекалният калпротектин (ФКП) е много чувствителен за изследване на чревното възпаление, но не определя причините за него. Следователно това изследване може да бъде приложено при ситуации, при които трябва да се разграничи интестиналното възпаление от функционалните нарушения (синдром на дразнимото черво) и за определяне степента на възпаление, както и за проследяването му по време на лечение на пациенти с улцерозен колит, болест на Крон или други заболявания, при които има чревно възпаление.
Базирайки се на всичко казано дотук, екип от Клиниката по гастроентерология в ИСУЛ, въведе изследването на ФКП с ЕLISА – етод от м. август 2008 г. В последващия период бяха извършени над 200 изследвания, които потвърдиха високата информативност на теста. Използването на ЕLISА –метода обаче създава някои неудобства. Основното от тях е необходимостта да се съберат определен брой фекални проби (колкото повече са те, толкова по-евтино е изследването), което води до забавяне на извършването на изследването – съответно забавяне на получаване на резултатите. По тази причина от м. октомври 2009 г. ние въведохме и изследване на ФКП с бърз количествен тест. Въпреки малко по-високата цена този тест има огромното предимство пред ЕLISА – метода (при напълно съпоставими като точност резултати) с възможността да бъде направен практически във всеки лекарски кабинет, като времето за извършване на теста и получаване на резултата от изследването е около 30 минути.
Библиография :
1. Desai, D.,W.A. Faubion et W.J. Sandborn. Biological activity markers in inflammatory bowel disease.Aliment. Pharmacol. Ther., 2007; 25(3):247-255.
2. Fagerhol MK, Andersson KB, Naes-Andresen CF et al. Calprotectin ( The L1 leukocyte protein). 187-210. In: Smith VL and Dedman JR (Eds). Stimulus response coupling: The role of intracellular calcium-binding proteins. CRC Press; Boca Ration, 1990.
3. Gearry, R. et al. Faecal calprotectin :the case for a novel non-invasive way of assessing intestinal inflammation. Journal of the New Zealand Medical Association,2005 ,Vol 118,N 1214.
4. Kane SV, Sandborn WJ, Rufo PA. Fecal lactoferrin is a sensitive and specific marker in identifying intestinal inflammation. Am J Gastroenterol. 2003;98:1309–1314.
5. Konikoff MR, Date I, Andersson I. Role of calprotectin as a biomarker of intestinal inflammatory bowel disease. Inflamm Bowel Dis 2006; 12: 524:534.
6. Langhorst J, Elsenbruch S, Koelzer J et al. Noninvasive markers in the assessment of intestinal inflammation in inflammatory bowel diseases: performance of fecal lactoferrin, calprotectin, and PMN-elastase, CRP, and clinical indices. Am J Gastroenterol 2008, 103:162-169.
7. Paduchova Z, Durackova Z. Fecal calprotectin as a promising marker of inflammatory diseases. Bratisl Lek Listy 2009; 110 (10), 598:602.
8. Roseth, AG, P.N.Schmidt et M.K.Fagerhol. 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.
9. Tibble, J. A., I. Bjarnason. Non-invasive investigation of inflammatory bowel disease.World J. Gastroenterol., 2001 ;7:460-5.
10.Vermeire S., Van Assche G. et P. Rutgeerts . Laboratory markers in IBD: Useful, magic, or unnecessary toys? Gut 2006;55:426–31.
