Біохімічні маркери гострої ішемії кишечника можливості та обмеження
Анотація
Вступ
Хоча гостра ішемія кишечника є відносно рідкісною надзвичайною ситуацією на животі, цей стан може бути пов'язаний з високою захворюваністю та смертністю через неадекватний артеріальний або венозний кровотік, що виникає в результаті емболії, тромбозу або неоклюзійного стану з низьким потоком у спланхнічному кровообігу (1) . Гостра ішемія кишечника може вражати тонкий або товстий кишечник і зазвичай проявляється раптовими сильними неспецифічними болями в животі (1). Смертність зазвичай коливається в межах 60–80% залежно від етіології, віку та затримки діагностики (2,3).
Загалом, цей стан становить менше 1% усіх гострих госпіталізацій у відділення невідкладної допомоги, але швидка діагностика та терапевтичне управління є необхідними для адекватного відновлення кровотоку та запобігання некрозу кишечника аж до смерті пацієнта (4). Патофізіологія складна і багатогранна. Гостра судинна недостатність кишечника призводить до активації ренін-ангіотензину, симпатичної стимуляції, спазму судин і, отже, гіпоксії (5). Ці події можуть спричинити загибель клітин внаслідок апоптозу з подальшою клітинною десквамацією слизових оболонок кишкових ворсинок (5,6). Порушення епітеліального бар'єру також сприяє контакту з мікроорганізмами або ендотоксинами, що призводить до розвитку запального стану. Постійність ішемії може призвести до розвитку трансмурального інфаркту до незворотних пошкоджень та некрозів, перфорації кишечника та викиду бактерій та токсинів у системний кровообіг (6).
Біомаркери гіпоксії та окисного стресу
Найбільш цікаві з клінічної точки зору окислювальні стресові біомаркери виявляються справді лактатом, IMA та α-GST. Молочна кислота переважно утворюється з пірувату та метаболізується до нього завдяки лактатдегідрогеназі (ЛДГ). Ця сполука присутня в природі у двох окремих ізомерах. L-лактат є кінцевим продуктом анаеробного гліколізу, тоді як D-лактат в основному генерується метаболізмом кишкових бактерій. Оскільки клітини ссавців містять лише L-LDH, ізомер, синтезований ендогенно у людини, є майже виключно L-лактатом, який значно збільшується під час гіпоперфузії тканин та клітинної гіпоксії (14).
Кілька клінічних досліджень повідомили про підвищення рівня L-лактату в крові у переважної більшості пацієнтів з гострою мезентеріальною ішемією (12,15). Більш конкретно, Janda et al. (16) показали 10-кратне збільшення молочної кислоти у пацієнтів, у яких розвинулася післяопераційна оклюзія кишкових артерій. Експериментальні дослідження також підтвердили, що лактат крові значно зростає після мезентеріальної ішемії (17). Айдін та ін. також спостерігали, що середні значення L-лактату почали зростати через 4 години після мезентеріальної ішемії, індукованої лігуванням верхньої брижової артерії у щурів, і це збільшення тривало до 6-ї години (18). Незалежно від цієї багатообіцяючої знахідки, L-лактат залишається погано специфічним біомаркером ішемії кишечника, оскільки його показники в крові мають тенденцію до збільшення при багатьох інших кишкових та некишкових захворюваннях, таких як перфорація шлунка, панкреатит, перфорований апендицит, діабетичний кето-ацидоз та злоякісність (19,20).
D-лактат зазвичай виробляється в дуже низьких концентраціях у людини. Невелика кількість D-лактату, який зазвичай присутній у крові, в основному походить від клітинного виробництва, на думку шляху метилгліоксалю, або від прийому в їжу продуктів, що містять D-лактат, таких як йогурти, квашені вершки та сир (і, в меншій мірі, помідори, яблуко, пиво та вино) (21). Оскільки деякі види бактерій по суті містять як L-, так і D-ферменти, а тому мають здатність генерувати продукцію D-лактату, бактерії, які зазвичай мешкають у товстій кишці, є, можливо, джерелом D-лактату (22). З іншого боку, зміна цілісності слизової внаслідок ішемії кишечника може бути розумною причиною підвищення концентрації D-лактату в крові. У мета-аналізі Treskes et al. (10), включаючи шість досліджень, об’єднана чутливість та специфічність D-лактату для діагностики гострої мезентеріальної ішемії становила 0,72 (95% ДІ: 0,59–0,82) та 0,74 (95% ДІ: 0,69–0,79) відповідно. Тим не менше, включені дослідження характеризувались великою неоднорідністю відбору пацієнтів, методів, що використовуються для вимірювання D-лактату та строків забору крові (10).
Хоча D-лактат, таким чином, здається ефективнішим, ніж L-лактат, через його виключно кишкове джерело, результати, отримані в різних дослідженнях, в основному суперечливі (23). Слід зазначити, що підвищені показники D-лактату спостерігались у пацієнтів із синдромом короткої кишки або операцією шунтування по еюноїлеальному шунтуванню, а також у осіб із високим споживанням вуглеводів, зниженою рухливістю товстої кишки або у тих, хто використовує пробіотики (20).
α-GST - ще один біомаркер окисного стресу, потенційно корисний для діагностики ішемії кишечника (35-37). У недавньому мета-аналізі Treskes та співавт., Включаючи 3 дослідження, об'єднана чутливість та специфічність діагностики гострої ішемії кишечника становили 0,68 (95% ДІ: 0,54-0,80) та 0,84 (95% ДІ: 0,75-0,91) (10 ). Також можна отримати відносно задовільну область під кривою (AUC) (тобто 0,88 ± 0,05). Оскільки α-GST бере участь у внутрішньоклітинній детоксикації, яка присутня як в кишковому, так і в клітинах печінки, значення цього ферменту часто зростають також у пацієнтів з ішемією печінки (38), тим самим потенційно знижуючи діагностичну специфічність гострої ішемії кишечника. Більше того, активність α-GST поки що можна виміряти лише за допомогою наборів ІФА, які характеризуються відносно тривалим часом повороту і, отже, в основному непридатні для термінової діагностики.