Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

ОЦЕНКА ДИАГНОСТИЧЕСКОГО, КЛИНИЧЕСКОГО И ПРОГНОСТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ МАТРИКСНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ ПРИ НЕКРОТИЧЕСКОМ ЭНТЕРОКОЛИТЕ У НОВОРОЖДЕННЫХ

Мехтиева С.А. 1
1 Научно-исследовательский институт педиатрии имени К.Я. Фараджевой
Цель исследования: оценить диагностическую, клиническую и прогностическую значимость матриксных металлопротеиназ при некротическом энтероколите у новорожденных. Исследования были проведены в Научно-исследовательском институте педиатрии имени К.Я. Фараджевой. Основную группу составили 110 новорожденных с НЭК, поступивших в отделение реанимации и интенсивной терапии в возрасте от 1 до 60 дней. Все обследованные новорожденные были разделены на три группы по стадиям НЭК. I группу составили новорожденные с НЭК I стадии, II группу – новорождённые с НЭК II стадии, III группу – новорожденные с НЭК III стадии. На основании клинико-рентгенологических признаков I стадия НЭК отмечалась у 49 (40,5 %), II стадия у 48 (39,7 %), a III стадия у 13(10,7 %) новорожденных. Контрольную группу составили 30 условно здоровых новорожденных. У 50 детей с НЭК иммуноферментным анализом был определен уровень матриксных металлопротеиназ 2, 9 и 17. В результате проведения сравнительного анализа было установлено, что уровень ММП-2 у новорожденных в I группе увеличивался в 6,9 раза, во II группе в 8,3 раза, а в III группе в 10,7 раза новорожденных по сравнению с новорожденными контрольной группы (р = 0,015; F = 4,686). Аналогичным образом, уровень ММП-9 повышался в 3 раза в I группе, в 3,4 раз в II группе, в 4,5 раз в III группе (р < 0,001; F = 13,617). Концентрация ММП-17 у новорожденных в группах I и II была почти одинаково повышена в среднем 2,5 раза, a в III группе – в 3,6 раза по сравнению с контролем (р = 0,007; F = 13,617). Выраженность изменений уровня этих металлопротеиназ коррелирует с тяжестью течения НЭК. Изменение уровня матрикс металлопротеиназ показывает возмозность использовать этих маркеров диагностике и прогнозировании НЭК.
новорожденные
недоношенные дети
некротический энтероколит
матриксная металлопротеиназа
1. Головко О.К., Левицкая Е.М., Линчевский Г.Л. Особенности ведения новорожденных с некротизирующим энтероколитом // Архив клинической и экспериментальной медицины. 2002. № 11. С. 241–244.
2. Федоров Д.А. Хирургическое лечение некротизирующего энтероколита у новорожденных с синдромом интраабдоминальной гипертензии (экспериментально-клиническое исследование): автореф. дис. … канд. мед. наук. Омск, 2012. 23 с.
3. Katheleen M., Moss L. Necrotizing enterocolitis. Clinics in perinatology. 2012. P. 387–401.
4. Parigi G.B. Pathogenesis and treatment of necrotizing enterocolitis. Dept. Research Hospital: Pavia. 2010. no. 11.
5. Караваева С.А. Диагностика и особенности клинического течения некротического энтероколита у детей // Вестник хирургии. 2002. № 4. С. 41–46.
6. Бениова С.Н., Фиголь С.Ю., Маркелова Е.В. Клиническое значение определения матриксных металлопротеиназ у новорожденных с врожденной герпетической инфекцией // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2016. № 1. С. 46–50.
7. Кучеров Ю.И., Жиркова Ю.В., Шишкина Т.Н., Михалев И.А., Арса А.В., Чеботаева Л.И. Диагностика и лечение некротического энтероколита у недоношенных // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2014. № 6. С. 18–24.
8. Benkoe T.M., Mechtler T.P., Weninger M., Pones M., Rebhandl W., Kasper D.C. Serum levels of interleukin-8 and gut-associated biomarkers in diagnosing necrotizing enterocolitis in preterm infants. J. Pediatr. Surg. 2014. Vol. 49. no. 10. Р. 1446–1451. DOI: 10.1016/j.jpedsurg.2014.03.012.
9. Хворостов И.Н., Дамиров О.Н., Смирнов И.Е. Кальпротектин и матриксные металлопротеиназы при язвенно-некротическом энтероколите у новорожденных детей // Российский педиатрический журнал. 2013. № 6. С. 37–43.

Некротический энтероколит (НЭК) – тяжёлое полиэтиологическое, неспецифическое, воспалительное заболевание, которое часто осложняется перфорацией кишечника, перитонитом, спаечной кишечной непроходимостью, инфильтратом брюшной полости и сепсисом [1]. НЭК встречается с частотой 2,4:10000 новорожденных, что составляет 2,1–4 % среди всех детей, поступающих в неонатальное отделение реанимации. Несмотря на многочисленные теоретические, клинические, инструментальные исследования, патогенез НЭК изучен не до конца [2, 3]. В основе патогенеза НЭК лежат сосудистые расстройства, которые приводят к некрозу стенки желудочно-кишечного тракта разной степени, глубины и протяженности. Под действием гипоксии и асфиксии происходит централизация кровообращения, спазм мезентеральных сосудов с кровоизлияниями в кишечную стенку, колонизацией патогенной бактериальной флорой, воспаление, активизирующее провоспалительные медиаторы, что в итоге приводит к изъязвлению слизистого слоя, некрозу и перфорации [2, 4, 5]. В последние годы частота встречаемости НЭК у новорожденных увеличилась, что связано со значительными успехами в неонатологии, позволяющими выхаживание маловесных детей. Установлено, что уровень заболеваемости и смертности НЭК прямо пропорционален сроку гестации новорожденного. Это связано с интенсивным развитием неонатологии и реаниматологии, что позволяет выхаживать глубоконедоношенных детей [3, 4].

В настоящее время дискутируется вопрос об использовании новых биохимических агентов в качестве маркеров выраженности воспалительной реакции и предикторов прогноза при различных заболеваниях у новорожденных детей [6–8]. Среди них важное место занимают система матриксных металлопротеиназ, кальпротектин, лактоферрин и другие маркеры [7].

Как известно, ключевым фактором, определяющим активность воспаления и выраженность повреждений кишки у недоношенных детей, является нарушение баланса между синтезом и разрушением белков внеклеточного матрикса [8]. Этот прогрессирующий процесс контролируют ферменты – матриксные металлопротеиназы, активность которых подавляется их тканевыми ингибиторами. Металлопротеиназы принадлежат к семейству цинксодержащих матриксинов, являющихся основными компонентами базальной мембраны, разрушение которой способствует развитию перфораций кишечной стенки [9]. Учитывая многообразие эффектов компонентов системы матриксные металлопротеиназы и тканевыми ингибиторами в тканях, их изучение в качестве факторов диагностики, прогноза и оценки течения НЭК у детей представляется актуальным.

Цель исследования: оценить диагностическую, клиническую и прогностическую значимость матриксных металлопротеиназ при некротическом энтероколите у новорожденных.

Материалы и методы исследования

Обследования новорожденных проводились на базе Научно-исследовательского института педиатрии имени К.Я. Фараджевой (Баку, Азербайджан) в период с 2016 по 2018 гг. В основную группу вошли 110 новорожденных с НЭК, поступивших в отделение реанимации и интенсивной терапии в возрасте от 1 до 28 дней. Все обследованные новорожденные были разделены на три группы по стадиям НЭК. I группу составили новорожденные с НЭК I стадии, II группу – новорождённые с НЭК II стадии, III группу – новорожденные с НЭК III стадии. Согласно клинико-рентгенологическим признакам I стадия НЭК отмечалась у 49 (40,5 %), II стадия у 48 (39,7 %), a III стадия у 13 (10,7 %) новорожденных. Контрольную группу составили 30 условно здоровых новорожденных, без внутриутробной инфекции и врожденных пороков развития. Мальчики составили 56,4 % от общего числа детей (62 младенца), а девочки 43,6 % (48 младенцев).

Диагноз был поставлен на основании анамнестических, клиническо-лабораторных и инструментальных методов исследования. Стадия заболевания определялась согласно классификации Walsh и Kliegman.

Масса тела новорожденных составила в среднем 2231 ± 71,7 г. В группе наблюдавшихся больных было 62 (56,4 ± 4,7 %) мальчиков и 48 (43,6 ± 4,7 %) девочек. Срок гестации новорожденных варьировал в пределах 22–37 недель. Так, гестационный возраст у 3 (2,7 ± 1,6 %) недоношенных составил 22–28 недель, у 13 (11,8 ± 3,1 %) недоношенных 29–31 неделю, у 25 (22,7 ± 4,0 %) 32–34 недели, у 69 (62,7 ± 4,8 %) свыше 35 недель.

Всем детям проводилось комплексное лабораторно-инструментальное исследование: общие анализы крови и мочи, биохимические показатели крови, определение кислотно-основного состояния газов крови, посев крови и кала, иммуноферментный анализ и инструментальные методы – обзорное рентгенологическое обследование брюшной полости, нейросонография, ультразвуковое исследование брюшной полости, эхокардиографическое обследование.

У 50 детей с НЭК был определен уровень матриксных металлопротеиназ 2, 9 и 17 (ММП-2, ММП-9 и ММП-17). Концентрации ММП-2, – 9–17 определяли в сыворотке крови новорожденных с НЭК при поступления в реанимационное отделение и в динамике через 7 дней после лечения.

Определение матриксных металлопротеиназ выполняли иммуноферментным анализом с набором реактивов фирмы «CUSABIO BIOTECH» на анализаторе Elisys Uno Human (Германия).

Полученные цифровые данные подверглись статистической обработке методами медицинской статистики с учетом современных требований. Применены методы вариационного – U-Манна – Уитни, KU-Краскеля – Уоллиса, дисперсионного – ANOVA – F-Фишер, FS-Фишер – Снедекор, дискриминантного-чувствительность и специфичность и ROC-анализов. Вычисления проводились на электронной таблице EXCEL-2010 и SPSS-20.

Принимая во внимания многообразие факторов риска развития НЭК, нами был проведен анализ анамнестических данных, антенатальных и интранатальных факторов риска в группах.

Возраст матерей основной группы с НЭК колебался от 19 до 43 лет и составил в среднем 26,4 ± 0,5 лет, из них матерей в возрасте до 30 лет было 88 (80 %), а старше 30 лет 22 (20 %) женщин. Большинство матерей были в возрасте от 19 до 30 лет.

Акушерский анамнез матерей был отягощен во всех группах. В основной группе у 93 (84,5 ± 3,4 %) матерей отмечались проявления гестоза первой половины беременности, у 35 (31,8 ± 4,4 %) матерей гестоз второй половины беременности, у 70 (63,6 ± 4,6 %) матерей анемия. Оперативные роды были у 57 (51,8 ± 4,8 %) матерей.

Результаты исследования и их обсуждение

Болезнь началась остро у всех детей. Признаки интоксикации были у всех детей (100 %). У детей наблюдалась желчная рвота и нарушение кала. Было выявлено, что у 47 детей (42,7 ± 7,7 %) нормальное, а у 63 детей (57,3 ± 4,7 %) высокое температура. Так, у 22 больных (20 ± 3,8 %) была отмечена субфебрильная, у 20 детей (18,2 ± 3,7 %) фебрильная, у 3 больных (2,7 ± 1,6 %) пиретическая, у 2 больных (1,8 ± 1,3 %) гиперпиретическая температура.

В рентгенологическом обследовании брюшной полости у 69 (62,7 ± 4,6 %) детей обнаружен метеоризм, у 42 (38,2 ± 4,6 %) детей – утолщение кишечных петель, у 34 (30,9 ± 4,4 %) детей – пневматоз, у 12 (10,9 ± 3 %) детей – свободный воздух в брюшной полости.

У новорожденных I группы 72,4 ± 6,5 % детей наблюдался метеоризм во время обзорного рентгенологического обследования. У 21 (42,9 ± 7,1 %) пациентов было обнаружено утолщение кишечных петель, у 8 (16,3 ± 5,3 %) пациентов – пневматоз. У пациентов II группы метеоризм обнаружен у 30 (62,5 ± 7 %) больных, у 15 (31,3 ± 6,7 %) – утолщение кишечных петель у 22 (45,8 ± 7,2 %) – пневматоз кишечника. А в III группе ситуация несколько иная, тяжелее. Так, при этом у всех пациентов, входящих в группу, наблюдался свободный воздух в брюшной полости, что является обязательным показанием к хирургической операции. Метеоризм у 4 (30,8 ± 12,8 %) пациентов, утолщение кишечных петель у 6 пациентов (46,2 ± 13,8 %), пневмония у 4 (30,8 ± 12,8 %) пациентов.

У всех больных проведено бактериологическое обследование кала. При этом патологическая микрофлора обнаружена у 42 (45,3 ± 1,0 %) пациентов. У 27 больных выявлен (24,5 ± 4,1 %) stafilococcus aureus. А у других больных обнаружен stafilococcus epiderm. (10,9 ± 3 %), psevd. aeruginosa (4,1 ± 2,8 %), klebsiella (4,5 ± 2,0 %), prot.mirabilis (2,0 ± 2,0 %), candida (6,1 ± 3,4 %).

У всех новорожденных с НЭК при поступлении обнаружены разное по степени выраженности увеличение ММП-2, ММП-9, ММП-17 в сыворотке крови в зависимости от стадии заболевания по сравнению с контрольной группой (таблица).

В результате проведения сравнительного анализа было установлено, что уровень ММП-2 у новорожденных в I группе увеличивался в 6,9 раза, во II группе в 8,3 раза, а в III группе в 10,7 раза по сравнению с новорожденными контрольной группы (р = 0,015; F = 4,686). Уровень ММП-9 тоже увеличивался в 3 раза в I группе, в 3,4 раз в II группе, в 4,5 раз в III группе (р < 0,001; F = 13,617). Концентрация ММП-17 у новорожденных в группах I и II была почти одинакова, повышена в среднем в 2,5 раза, a в III группе в 3,6 раза по сравнению с контролем (р = 0,007; F = 13,617).

Концентрация матрикс металлопротеиназ у новорожденных с некротическим энтероколитом на различных стадиях

Маркеры

Контрольная группа (п = 10)

I группа

(n = 16)

II группа

(n = 16)

IIIгруппа

(n = 8)

P(КУ)

F; p

ММП-2, нг/мл

44,8 ± 1,8

(35–52)

309,4 ± 15,4

(249–519)* **

374,1 ± 23,4

(270–598)***#

480,8 ± 87,8

(285–950)***#

р = 0,040

F = 4,686

p = 0,015

ММП-9, нг/мл

122,1 ± 2,7

(102–131)

367 ± 20,5

(233–502) ***

412,3 ± 19,7

(284–522) ***

544,1 ± 25,4

(484–671) ***###^^

p = 0,001

F = 13,617

p < 0,001

ММП-17, нг/мл

397,2 ± 23,1

(317–580)

983,6 ± 75,7

(521–1444) ***

1016,1 ± 74,3

(533–1497) ***

1426,6 ± 142,5

(749–1989) ***##^^

p = 0,035

F = 5,666

p = 0,007

Примечание:

1. В скобках указан 95 % доверительный интервал (нижняя и верхняя границы).

2. Результаты непараметрического критерия Манна – Уитни: статистическая значимая разница:

– с контрольной группой * – p < 0,05; ** – p < 0,01; *** – p < 0,001;

– с I группой # – p1 < 0,05; ## – p1 < 0,01; ### – p1 < 0,001;

– с II группой ^ – p2 < 0,05; ^^ – p2 < 0,01; ^^^ – p2 < 0,001.

3. p (КУ) – результаты одностороннего вариационного анализа по критерию Краскела – Уоллиса (сравнение трех групп).

4. F; p – результаты однофакторного дисперсионного анализа по критерию Фишера (сравнение трех групп).

mehtiev1.tif

Степень влияния каждого фактора на исход новорожденных с НЭК

Достоверные изменения с различной степенью ММП-2, ММП-9 и ММП-17 наблюдались у новорожденных II, III групп по сравнению с новорожденными I группы (р1 < 0,001; р1 < 0,001; р1 < 0,01).

С помощью корреляционного анализа ρ-Спирмена у новорожденных с некротическим энтероколитом выявлена связь между матрикс металлопротеиназ и тяжестью болезни:

– прямая средней силы корреляционная связь с MMП-9 (ρs = 0,578, p = 0,001),

– обратная связь слабой силы с MMП-17 (ρs = 0,337, p = 0,033) и MMП-2 (ρs = 0,401, p = 0,010)

Для более полного отражения и взаимосвязи матрикс металлопротеиназ с некротическим энтероколитом, нами проводилась оценка полученных показателей с помощью ROC-анализа. Вычислены площадь ROC-кривой, стандартная ошибка, определены 95 %-ные верхние и нижние границы площади и асимптотические значения (достоверность результата). Согласно значениям ММП-2 S = 0,610 ± 0,153 (95 %ДИ: 0,310–0,911; р = 0,039), ММП-9 S = 0,716 ± 1,22 (95 %ДИ: 0,477–0,954; р = 0,096), ММП-17 S = 0,863 ± 0,66 (95 %ДИ: 0,734–0,992; р < 0,005).

На основании координат ROC-кривой определены Cut of Point (точки отсечения), когда сумма значений чувствительности и специфичности достигает максимального уровня. Применение данного диагностического метода даёт возможность оценить прогностическую ценность положительных и отрицательных результатов.

Оптимальной «точкой отсечения» для ММП-17 является величина 1350 пг/мл. В этой точке чувствительность равна (Se) 83,3 ± 15,2 %, специфичность (Sp) 88,2 ± 5,5 %; для ММП-9 ≥ 510 пг/мл – Se = 50,0 ± 20,4 %, Sp = 91,2 ± 4,9 %, ММП-2 ≥ 470 пг/мл Sе = 50,0 ± 20,4 %, Sp = 91,2 ± 4,9 %.

Общий диагностический вес тест составляет для ММП-17 87,5 %, ММП-9 85 %, а у ММП-9 85 %, что свидетельствует об их хорошей диагностической эффективности.

С помощью дисперсионного анализа ANOVA (FS-Фишер-Снедекор) мы оценили степень влияния каждого фактора (СВФ) на исход новорожденных с НЭК (рисунок).

Как видно из рисунка, наиболее значимое влияние на исход заболевания выявлено при повышенной концентрации ММР-17 СФВ = 59,9 (95 %ДИ: 64,2–55,5; р < 0,001), ММР-9 СФВ = 20,4 (95 %ДИ: 29,0–11,8; р < 0,001), MMP-2 СФВ = 20,4 (95 %ДИ: 29,0–11,8; р < 0,001).

Заключение

У новорожденных детей с НЭК выявлена различная динамика уровня ММП-2, ММП-9 и ММП-17 в зависимости от стадии болезни. Выраженность изменений уровня этих металлопротеиназ коррелирует с тяжестью течения НЭК. Изменение уровня матрикс металлопротеиназ показывает возможность использовать этих маркеров диагностике и прогнозировании НЭК. Дальнейшее изучение эти маркеры как потенциальных маркеров реализации НЭК и предикторов их исходов у новорожденных.


Библиографическая ссылка

Мехтиева С.А. ОЦЕНКА ДИАГНОСТИЧЕСКОГО, КЛИНИЧЕСКОГО И ПРОГНОСТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ МАТРИКСНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ ПРИ НЕКРОТИЧЕСКОМ ЭНТЕРОКОЛИТЕ У НОВОРОЖДЕННЫХ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2019. – № 10-1. – С. 81-85;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=12871 (дата обращения: 24.09.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074