Background. The key role in the pathogenesis of inflammatory bowel disease (IBD) is an imbalance between pro- and anti-inflammatory cytokines. Numerous studies confirm that serum levels of certain cytokines correlate with disease activity in ulcerative colitis (UC) and Crohn's disease (CD). Non-invasive assessment of fecal cytokine concentrations, which reflect the local inflammatory process, is an underexplored but promising diagnostic approach.
Aim. The aim of the study is to determine the diagnostic significance of cytokine profile for disease activity assessing in pediatric IBD.
Materials and methods. This clinical, bidirectional, observational study included 143 children with a verified diagnosis of UC (n=75) and CD (n=68). Disease activity was assessed using the pediatric activity indices for UC and CD, the UC Endoscopic Index of Severity, and the Simple Endoscopic Score for CD. Clinical and biochemical blood tests were performed, and fecal calprotectin levels were measured. Concentrations of cytokines Interleukin IL-1α, 1RA, 7, 9, 10, 15, 17A, 21, 22, 23, 27, 31, Interferon α and Tumor Necrosis Factor β in aqueous-salt coprofiltrates were determined using a multiplex immunoassay panel.
Results. Pro-inflammatory cytokines IL-1α, 17A, 23, 31, TNF-β in UC, and IL-1α, 23, 31, TNF-β in CD, reflect clinical disease activity. In both UC and CD cytokines IL-1α, 23, TNF-β reflect the severity of the endoscopic picture. Anti-inflammatory cytokines IL-10 and IL-22 reflect reparative processes in the intestinal mucosa in CD, whereas in UC, only IL-22 does. A decrease in endoscopic activity is reflected by IL-10 and IL-22 levels in UC and by IL-22 in CD. No association was found between cytokine concentration in coprofiltrate and the extent of UC or the localization of CD.
Conclusion. From the spectrum of cytokines we studied, a number of pro- and anti-inflammatory fecal cytokines reflect local inflammatory activity in UC and CD. Their use may be promising as non-invasive biomarkers of IBD activity
Обоснование. Основное звено патогенеза воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) – дисбаланс между про- и противовоспалительными цитокинами. Многочисленные исследования подтверждают, что уровень некоторых цитокинов сыворотки крови коррелирует с активностью язвенного колита (ЯК) и болезни Крона (БК). Неинвазивная оценка концентрации фекальных цитокинов, отражающих локальный воспалительный процесс, – малоизученное, но перспективное диагностическое направление.
Цель. Оценить диагностические возможности определения уровня цитокинов в копрофильтратах для оценки активности ВЗК у детей.
Материалы и методы. В клиническое двунаправленное обсервационное исследование включены 143 ребенка с верифицированным диагнозом ЯК (n=75) и БК (n=68). Активность заболевания оценена на основании педиатрических индексов активности ЯК и БК, эндоскопического индекса активности ЯК и простой эндоскопической шкалы БК. Сделаны клинический и биохимический анализы крови, определен уровень фекального кальпротектина. Определение концентрации цитокинов [интерлейкина ИЛ-1α, 1RA, 7, 9, 10, 15, 17A, 21, 22, 23, 27, 31, интерферона-α, фактора некроза опухоли β (ФНО-β)] в водно-солевых копрофильтратах проведено методом иммуноферментного анализа на мультиплексной панели.
Результаты. При ЯК провоспалительные цитокины ИЛ-1α, 17А, 23, 31, ФНО-β, а при БК ИЛ-1α, 23, 31, ФНО-β отражают клиническую активность заболевания. При ЯК и БК провоспалительные цитокины ИЛ-1α, 23, ФНО-β отражают тяжесть эндоскопической картины. Репаративные процессы в слизистой оболочке кишечника отражают противовоспалительные цитокины ИЛ-10 и 22 при БК, а при ЯК – только ИЛ-22. Снижение эндоскопической активности отражают уровни ИЛ-10, 22 при ЯК и ИЛ-22 при БК. Взаимосвязи между концентрацией цитокинов в копрофильтрате и протяженностью ЯК, а также локализацией БК не обнаружено.
Заключение. Из спектра исследованных нами цитокинов можно выделить ряд про- и противовоспалительных фекальных цитокинов, отражающих местную воспалительную активность при ЯК и БК. Их использование может быть перспективно в качестве неинвазивных биомаркеров активности ВЗК.