Kazan medical journalKazan medical journalКазанский медицинский журнал0368-48142587-9359Eco-Vector1153210.17816/KMJ2019-232Theoretical and clinical medicineТеоретическая и клиническая медицинаResearch ArticleStudy of biochemical markers in newborns with necrotizing enterocolitisИзучение биохимических маркёров у новорождённых с некротическим энтероколитомMekhtievaS AМехтиеваСевиндж Амил кызыnauchnayastatya@yandex.ruNasirovaS RНасироваСевиндж Рамиз кызыnauchnayastatya@yandex.ruRakhimovaN DzhРагимоваНаиля Джалил кызыnauchnayastatya@yandex.ruGafarovI AГафаровИсмаил Адиль оглыnauchnayastatya@yandex.ruScientific Research Institute of Pediatrics n.a. K. FaradzhovaНаучно-исследовательский институт педиатрии им. К.Я. ФараджевойAzerbaijan Medical UniversityАзербайджанский медицинский университет290320191002VOL 100, NO2 (2019)ТОМ 100, №2 (2019)23223829032019Copyright ©; 2019, Mekhtieva S.A., Nasirova S.R., Rakhimova N.D., Gafarov I.A.Copyright ©; 2019, Мехтиева С.А., Насирова С.Р., Рагимова Н.Д., Гафаров И.А.2019Mekhtieva S.A., Nasirova S.R., Rakhimova N.D., Gafarov I.A.Мехтиева С.А., Насирова С.Р., Рагимова Н.Д., Гафаров И.А.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/11532

Aim. To study the level of biochemical markers to optimize the diagnosis and prognosis of necrotizing enterocolitis in newborns.

Methods. 110 newborns with necrotizing enterocolitis were observed in the intensive care unit at the age of 1 to 28 days. According to the stages of necrotizing enterocolitis, all examined newborns were divided into three groups. Group 1 consisted of 49 newborns (40.5%) with necrotizing enterocolitis stage I, group 2 included 48 newborns (39.7%) with necrotizing enterocolitis stage II and group 3 included 13 newborns (10.7%) with necrotizing enterocolitis stage III. In 40 newborns with necrotizing enterocolitis, matrix metalloproteinase-2, -9, -17, cathelicidin, transferrin in the blood and fecal calprotectin in the feces were measured by ELISA.

Results. Comparative analysis demonstrated that matrix metalloproteinase-2 was increased in newborns from group 1 by 6.9 times, in group 2 - by 8.3 times and in group 3 - by 10.7 times. Similarly, the level of metalloproteinase-9 was increased in group 1 by 3 times, in group 2 by 3.4 times, and in group 3 by 4.5 times compared to the newborns from the control group. The concentration of metalloproteinase-17 in newborns from groups 1 and 2 was almost the same and increased on average by 2.5 times, and by 3.6 times in group 3 compared to the control. In examined newborns, the highest level of cathelicidin and lowest level of transferrin were observed in necrotizing enterocolitis stage III, which indicates the more severe course of the disease and may be a predictor of changes in treatment tactics. So, taking into account the diagnostic value of fecal calprotectin (75%), it can be used as a noninvasive marker of inflammation in the intestine.

Conclusion. The established changes in the level of biochemical markers (metalloproteinases, cathelicidin and transferrin in the blood and fecal calprotectin in feces) have diagnostic and prognostic value in the diagnosis, prediction of outcomes and optimization of treatment tactics of necrotizing enterocolitis in neonatal practice.

Цель. Изучение уровня биохимических маркёров для оптимизации диагностики и прогнозирования некротического энтероколита у новорождённых.

Методы. Под наблюдением находились 110 новорождённых с некротическим энтероколитом, поступивших в отделение реанимации и интенсивной терапии в возрасте от 1 до 28 дней. Согласно стадиям некротического энтероколита все обследованные новорождённые были разделены на три группы. Первую группу составили 49 (40,5%) новорождённых с некротическим энтероколитом I стадии, вторую группу - 48 (39,7%) детей с некротическим энтероколитом II стадии, третью группу - 13 (10,7%) новорождённых с некротическим энтероколитом III стадии. У 40 новорождённых с некротическим энтероколитом иммуноферментным анализом в крови определяли матриксные металлопротеиназы-2, -9 и -17, кателицидин, трансферрин, в кале - фекальный кальпротектин.

Результаты. В результате сравнительного анализа было установлено, что уровень металлопротеиназы-2 у новорождённых в первой группе увеличивался в 6,9 раза, во второй группе - в 8,3 раза, в третьей группе - в 10,7 раза. Аналогичным образом содержание металлопротеиназы-9 повышалось в 3 раза в первой группе, в 3,4 раза - во второй группе, в 4,5 раза - в третьей группе по сравнению с новорождёнными контрольной группы. Концентрация металлопротеиназы-17 у новорождённых в первой и второй группах была почти одинакова, повышена в среднем в 2,5 раза, a в третьей группе - в 3,6 раза по сравнению с контролем. У обследованных новорождённых наиболее высокий уровень кателицидина и низкий уровень трансферрина отмечен при некротическом энтероколите III стадии, что свидетельствует о более тяжёлом течении заболевания и может быть предиктором для изменения лечебной тактики. По данным исследования, учитывая общий диагностический вес теста фекального кальпротектина (75%), его можно использовать как неинвазивный маркёр воспаления в кишечнике.

Вывод. Установленные изменения уровня биохимических маркёров (металлопротеиназ, кателицидина, трансферрина в крови и фекального кальпротектина в кале) имеют диагностическую и прогностическую значимость в диагностике, прогнозировании исходов, оптимизации лечения некротического энтероколита в неонатальной практике.

necrotizing enterocolitisbiochemical markersmatrix metalloproteinasecathelicidintransferrinfecal calprotectinнекротический энтероколитбиохимические маркёрыматриксная металлопротеиназакателицидинтрансферринфекальный кальпротектинKarpova I.Yu. Necrotizing enterocolitis in newborns: clinic, diagnosis and treatment. STM. 2012; (2): 138–142. (In Russ.)Карпова И.Ю. Некротический энтероколит у новорождённых: клиника, диагностика и лечение. СТМ. 2012; (2): 138-142.Afrazi A., Sodhi C.P., Richardson W. et al. New insights into the pathogenesis and treatment of necrotizing enterokolitis: Toll-like receptors and beyond. Pediatr. Res. 2011; 69: 183–188. DOI: 10.1203/PDR.0b013e3182093280.Afrazi A., Sodhi C.P., Richardson W. et al. New insights into the pathogenesis and treatment of necrotizing enterokolitis: Toll-like receptors and beyond. Pediatr. Res. 2011; 69: 183-188. DOI: 10.1203/PDR.0b013e3182093280.Gfroerer S., Fiegel H., Schloesser R.L., Rolle U. Primary laparotomy is effective and safe in the treatment of necrotizing enterocolitis. World J. Surg. 2014; 1: 766–771. DOI: 10.1007/s00268-014-2615-y.Gfroerer S., Fiegel H., Schloesser R.L., Rolle U. Primary laparotomy is effective and safe in the treatment of necrotizing enterocolitis. World J. Surg. 2014; 1: 766-771. DOI: 10.1007/s00268-014-2615-y.Neu J., Walker W.A. Necrotizing enterocolitis. N. Eng. J. Med. 2011; 364: 255–264. DOI: 10.1056/NEJMra1005408.Neu J., Walker W.A. Necrotizing enterocolitis. N. Eng. J. Med. 2011; 364: 255-264. DOI: 10.1056/NEJMra1005408.Markel T.A., Crisostomo P.R., Wairiuko G.M. et al. Cytokinesin necrotizing enterocolitis. Shock. 2006; 25: 329–337. DOI: 10.1097/01.shk.0000192126.33823.87.Markel T.A., Crisostomo P.R., Wairiuko G.M. et al. Cytokinesin necrotizing enterocolitis. Shock. 2006; 25: 329-337. DOI: 10.1097/01.shk.0000192126.33823.87.Nasirova S.R., Mekhtieva S.A., Guseynova N.G. Clinical immunological features of necrotizing enterocolitis in newborns. Nauchnyy alʹmanakh. 2016; (3-3): 333–338. (In Russ.)Насирова С.Р., Мехтиева С.А., Гусейнова Н.Г. Клинико-иммунологические особенности некротического энтероколита у новорождённых. Научный альманах. 2016; (3-3): 333-338.Bergholz R., Zschiegner M., Eschenburg G. et al. Mucosal loss with increased expression of IL-6, IL-8, and COX-2 in a formula-feeding only neonatal rat model of necrotizing enterocolitis. J. Pediatr. Surg. 2013; 48 (11): 2301–2307. DOI: 10.1016/j.jpedsurg.2013.04.028.Bergholz R., Zschiegner M., Eschenburg G. et al. Mucosal loss with increased expression of IL-6, IL-8, and COX-2 in a formula-feeding only neonatal rat model of necrotizing enterocolitis. J. Pediatr. Surg. 2013; 48 (11): 2301-2307. DOI: 10.1016/j.jpedsurg.2013.04.028.Hull M.A., Fisher J.G., Gutierrez I.M. et al. Mortality and management of surgical necrotizing enterocolitis in very low birth weight neonates: A prospective cohort study. J. Am. Coll. Surg. 2014; 6: 1148–1155. DOI: 10.1016/j.jamHull M.A., Fisher J.G., Gutierrez I.M. et al. Mortality and management of surgical necrotizing enterocolitis in very low birth weight neonates: A prospective cohort study. J. Am. Coll. Surg. 2014; 6: 1148-1155. DOI: 10.1016/j.jam collsurg.2013.11.015.collsurg.2013.11.015.Löffek S., Schilling O., Franzke C.-W. Biological role of matrix metalloproteinases: a critical balance. Eur. Respir. J. 2011; 38: 191-208. DOI: 10.1183/09031936. 00146510.Löffek S., Schilling O., Franzke C.-W. Biological role of matrix metalloproteinases: a critical balance. Eur. ­Respir. J. 2011; 38: 191–208. DOI: 10.1183/09031936.Wang Y., Johnson A.R., Ye Q.Z., Dyer R.D. Catalytic activities and substrate specificity of the human membrane type 4 matrix metalloproteinase catalytic domain. J. Biol. Chem. 1999; 274 (46): 33 043-33 049. DOI: 10.1074/jbc.274.46.33043.Wang Y., Johnson A.R., Ye Q.Z., Dyer R.D. Catalytic activities and substrate specificity of the human membrane type 4 matrix metalloproteinase catalytic domain. J. Biol. Chem. 1999; 274 (46): 33 043–33 049. DOI: 10.1074/jbc.274.46.33043.Itoh Y., Kajita M., Kinoh H. et al. Membrane type 4 matrix metalloproteinase (MT4-MMP, MMP-17) is a glycosylphosphatidylinositol-anchored proteinase. J. Biol. Chem. 1999; 274 (48): 34 260-34 266. DOI: 10.1074/jbc. 274.48.34260.Itoh Y., Kajita M., Kinoh H. et al. Membrane type 4 matrix metalloproteinase (MT4-MMP, MMP-17) is a glycosylphosphatidylinositol-anchored proteinase. J. Biol. Chem. 1999; 274 (48): 34 260–34 266. DOI: 10.1074/jbc.Мазанкова Л.Н., Горбунов С.Г., Юнес Б. Фекальный кальпротектин как маркёр воспаления толстой кишки при разных вариантах течения Clostridium difficile-инфекции у детей. Детские инфекции. 2013; 2: 12-16.274.48.34260.Азимова В.Т., Потатуркина-Нестерова Н.И., Нестеров А.С. Эндогенные антимикробные пептиды человека. Соврем. пробл. науки и образования. 2015; (1). https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=17746 (дата обращения: 15.10.2108).Mazankova L.N., Gorbunov S.G., Yunes B. Fecal calprotectin as a marker of colonic inflammation in diffe­rent variants of Clostridium difficile infection in children. Detskie infektsii. 2013; 2: 12–16. (In Russ.)Azimova V.T., Potatur­kina-Nesterova N.I., Nesterov A.S. Human endogenous antimicrobial peptides. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2015; (1). https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=17746 (access date: 15.10.2108) (In Russ.)