nogrЭкспериментальная и клиническая гастроэнтерологияExperimental and Clinical Gastroenterology1682-8658«Global Media Technologies»10.31146/1682-8658-ecg-182-10-46-55nogr-1449Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЯCLINICAL GASTROENTEROLOGYВозможности использования жирных кислот мембран эритроцитов и сыворотки крови для диагностики болезни КронаOpportunities for the use of fatty acids of erythrocytes membranes and blood serum for diagnosis of Crown's diseaseКручининаМ. В.KruchininaM. V.

Лаборатория гастроэнтерологии, ведущий научный сотрудник, д. м. н.; доцент кафедры пропедевтики внутренних болезней

630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1

Российская Федерация, 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 52

Laboratory of Gastroenterology, Leading researcher, MD; Department of Propaedeutics of Internal Medicine, Associate Professor

630089, Novosibirsk, st. Boris Bogatkov, 175/1

630091, Novosibirsk, Krasnyj prospect, 52

kruchmargo@yandex.ruАзгалдянА. В.AzgaldyanA. V.

аспирант лаборатория гастроэнтерологии

630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1

Laboratory of Gastroenterology, Post Graduate Student

630089, Novosibirsk, st. Boris Bogatkov, 175/1

СветловаИ. О.SvetlovaI. O.

Department of Therapy, Hematology and Transfusiology (Faculty of Continuing Education and Retraining of Doctors), PhD

630091, Novosibirsk, Krasnyj prospect, 52

ОсипенкоМ. Ф.OsipenkoM. F.

заведующая кафедрой пропедевтики внутренних болезней, д. м. н., профессор

Российская Федерация, 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 52

Head of the Department of Propaedeutics of Internal Medicine, MD, Professor

630091, Novosibirsk, Krasnyj prospect, 52

ШашковМ. В.ShashkovM. V.

Аналитическая лаборатория, научный сотрудник, кандидат химических наук

630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 5

Researcher, PhD

630090, Novosibirsk, Lavrentiev Ave. 5

СоколоваА. С.SokolovaA. S.

Лаборатория физиологически активных веществ, научный сотрудник, кандидатхимических наук

630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 9

Researcher, PhD

630090, Novosibirsk, Lavrentiev Ave. 9

КручининВ. Н.KruchininV. N.

научный сотрудник, кандидат химических наук

 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 13

Researcher, PhD

 630090, Novosibirsk, Lavrentiev Ave. 13

Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины — филиал ФГБНУ ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН; ФГБОУ ВО Новосибирский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияResearch Institute of Internal and Preventive Medicine —Branch of the Institute of Cytology and Genetics, SB RAS; Federal State Budget Educational Institution of Higher Education “Novosibirsk State Medical University” Ministry of Health of the Russian FederationRussian FederationНаучно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины — филиал ФГБНУ ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАНРоссияResearch Institute of Internal and Preventive Medicine —Branch of the Institute of Cytology and Genetics, SB RASRussian FederationФГБОУ ВО Новосибирский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияFederal State Budget Educational Institution of Higher Education “Novosibirsk State Medical University” Ministry of Health of the Russian FederationRussian FederationФГБУН Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАНРоссияBoreskov Institute of Catalysis SB RASRussian FederationФГБУН Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАНРоссияNovosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RASRussian FederationФГБУН Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАНРоссияRzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RASRussian Federation2020271020200104655Copyright © Кручинина М.В., Азгалдян А.В., Светлова И.О., Осипенко М.Ф., Шашков М.В., Соколова А.С., Кручинин В.Н., 20202020Кручинина М.В., Азгалдян А.В., Светлова И.О., Осипенко М.Ф., Шашков М.В., Соколова А.С., Кручинин В.Н.Kruchinina M.V., Azgaldyan A.V., Svetlova I.O., Osipenko M.F., Shashkov M.V., Sokolova A.S., Kruchinin V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nogr.org/jour/article/view/1449Цель работы

Цель работы. Исследовать особенности жирнокислотного (ЖК) состава мембран эритроцитов (Эр) и сыворотки крови (СК) у пациентов с болезнью Крона (БК) для возможного использования в целях дифференциальной диагностики.

Материалы и методы

Материалы и методы. С помощью хромато-масс-спектрометрической системы (ГХ/МС)  на основе трех квадруполей Agilent 7000B (США) исследован состав ЖК эритроцитов (Эр) и сыворотки крови (СК) 60-ти человек: 19 — с болезнью Крона (БК, 34±6,2 года), 21 — с  неклассифицируемыми колитами (НКК, 35,2±4,7 года) и 20 здоровых лиц (32,9±5,7 года).

Результаты

Результаты. Установлено, что уровни большей части насыщенных, мононенасыщенных  омега-9, омега-6 ПНЖК оказались достоверно выше, а содержание преобладающей части омега-3, ряда омега-6 (линолевой, эйкозадиеновой, арахидоновой) — ниже, чем у здоровых лиц. Относительное содержание ЖК у больных с НКК оказалось  промежуточным между таковыми у больных с БК и здоровыми (р<0,0001–0,02). Полученные дифференцирующие значения уровней ЖК и их индексов в мембранах эритроцитов позволили выявить пациентов с предполагаемой болезнью Крона из тех, у кого диагностирован неклассифицируемый колит, что свидетельствует о высоком потенциале данного подхода для целей дифференциальной диагностики.

Заключение

Заключение. Созданные диагностические панели (ЖК сыворотки крови и мембран  эритроцитов) позволили дифференцировать пациентов с БК от здоровых лиц с  достаточно высокими уровнями чувствительности и специфичности. Выявленные особенности уровней ЖК мембран Эр и СК, а также их соотношения у пациентов с БК  перспективны для целей дифференциальной диагностики, в том числе, в случаях НКК.

Aim of work is to study the features of the fatty acid (FA) composition of the membranes of erythrocytes (Er) and blood serum (BS) in patients with Crohn’s disease (CD) for possible use for diff erential diagnosis.

Materials and methods

Materials and methods. Using a gas chromatography-mass spectrometric system (GC/MS) based on three Agilent 7000B quadrupoles (USA), the composition of erythrocytes (Er) and blood serum (SC) of 60 people was studied: 19 — with Crohn’s disease (CD, 34±6,2 years), 21 — with unclassifi ed colitis (UCC, 35,2±4,7 years) and 20 healthy individuals (32,9±5,7 years).

Results

Results. It was found that the levels of most saturated, monounsaturated omega-9, omega-6 PUFAs were signifi cantly higher, and the content of the predominant part of omega-3, a number of omega-6 (linoleic, eicosadienoic, arachidonic) was lower than in healthy individuals. The relative content of FA in patients with unclassifi ed colitis turned out to be intermediate between those in patients with CD and healthy (p <0,0001–0,02). The obtained diff erentiating values of FA levels and their indices in the erythrocyte membranes made it possible to identify patients with suspected Crohn’s disease from those who were diagnosed with unclassifi ed colitis, which indicates the high potential of this approach for diff erential diagnosis.

 

 

Conclusion

Conclusion. The created diagnostic panels (FA of blood serum and erythrocyte membranes) made it possible to diff erentiate patients with CD from healthy individuals with fairly high levels of sensitivity and specifi city. The revealed features of the levels of FA membranes of Er and BS, as well as their ratio in patients with CD, are promising for the purposes of diff erential diagnosis, including in cases of unclassifi ed colitis.

болезнь Кронанеклассифицируемые колитыдифференциальная диагностикахромато-масс-спектрометрияжирные кислотыэритроцитысыворотка кровиCrohn’s diseaseunclassifi ed colitisdiff erential diagnosischromatography-mass spectrometryfatty acidsred blood cellsblood serumРабота выполнена в рамках темы «Эпидемиологический мониторинг состояния здоровья населения и изучение молекулярно-генетических и молекулярно-биологических механизмов развития распространенных терапевтических заболеваний в Сибири для совершенствования подходов к их диагностике, профилактике и лечению» ГЗ № 0324–2018–0001, Рег. № АААА-А17–117112850280–2.ReferencesSands B. E., Siegel C. A. Crohn’s disease. In: Feldman M., Friedman L. S, Brandt L. J., eds. Sleisenger & Fordtran’s Gastrointestinal and Liver Disease. 9th ed. Philadelphia, Pa: Saunders Elsevier. 2010. chap 111.Sands B. E., Siegel C. A. Crohn’s disease. In: Feldman M., Friedman L. S, Brandt L. J., eds. Sleisenger & Fordtran’s Gastrointestinal and Liver Disease. 9th ed. Philadelphia, Pa: Saunders Elsevier. 2010. chap 111.Burisch J., Munkholm P. Infl ammatory bowel disease epidemiology. Curr. Opin. Gastroenterol. 2013, Vol. 29, No. 4, pp. 357–362.Burisch J., Munkholm P. Infl ammatory bowel disease epidemiology. Curr. Opin. Gastroenterol. 2013, Vol. 29, No. 4, pp. 357–362.Abraham C., Cho J. H. Inflammatory bowel disease. N. Engl. J. Med. 2009, Vol. 361, pp. 2066–2078.Abraham C., Cho J. H. Inflammatory bowel disease. N. Engl. J. Med. 2009, Vol. 361, pp. 2066–2078.Harris M. L., Bayless T. M. Dietary antigens as aggravating factors in Crohn’s disease. Dig. Dis. Sci. 1989, Vol. 34, pp. 1613–1614.Harris M. L., Bayless T. M. Dietary antigens as aggravating factors in Crohn’s disease. Dig. Dis. Sci. 1989, Vol. 34, pp. 1613–1614.Sartor R. B. Pathogenesis and immune mechanisms of chronic inf lammatory bowel diseases. Am. J. Gastroenterol. 1997, Vol. 92, pp. 5S-11S.Sartor R. B. Pathogenesis and immune mechanisms of chronic inf lammatory bowel diseases. Am. J. Gastroenterol. 1997, Vol. 92, pp. 5S-11S.Powell J. J., Harvey R. S., Ashwood P, Wolsten-croft R., Gershwin M. E., Thompson R. P. Immune potentiation of ultrafine dietary particles in normal subjects and patients with inflammatory bowel disease. J. Autoimmun. 2000, Vol. 14, pp. 99–105.Powell J. J., Harvey R. S., Ashwood P, Wolsten-croft R., Gershwin M. E., Thompson R. P. Immune potentiation of ultrafine dietary particles in normal subjects and patients with inflammatory bowel disease. J. Autoimmun. 2000, Vol. 14, pp. 99–105.Uchiyama K., Odahara S., Nakamura M., et al. The fatty acid profile of the erythrocyte membrane in initial-onset inflammatory bowel disease patients. Dig. Dis. Sci. 2013, Vol. 58, pp. 1235–1243.Uchiyama K., Odahara S., Nakamura M., et al. The fatty acid profile of the erythrocyte membrane in initial-onset inflammatory bowel disease patients. Dig. Dis. Sci. 2013, Vol. 58, pp. 1235–1243.Кручинина М. В., Азгалдян А. В., Светлова И. О., Шашков М. В., Соколова А. С., Кручинин В. Н. Особенности состава жирных кислот сыворотки крови и мембран эритроцитов у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника (пилотное исследование). Современные проблемы науки и образования, 2019, № 3. http://www.science-education.ru/ru/article/ view?id=28868 (дата обращения: 10.06.2019). DOI: 10.17513/spno.28868.Kruchinina M. V., Azgaldyan A. V., Svetlova I. O., Shashkov M. V., Sokolova A. S., Kruchinin V. N. Features of the composition of fatty acids in blood serum and erythrocyte membranes in patients with inflammatory bowel diseases (pilot study). Modern problems of science and education. 2019, No. 3. DOI: 10.17513/spno.28868.Friedman A. N., Yu Z., Tabbey R., Denski C., et al. Low blood levels of long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids in US hemodialysis patients: clinical implications. Am. J. Nephrol. 2012, Vol. 36, pp. 451–458.Friedman A. N., Yu Z., Tabbey R., Denski C., et al. Low blood levels of long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids in US hemodialysis patients: clinical implications. Am. J. Nephrol. 2012, Vol. 36, pp. 451–458.Arab L., Akbar J. Biomarkers and the measurement of fatty acids. Public Health Nutr. 2002, Vol. 5, pp. 865–871.Arab L., Akbar J. Biomarkers and the measurement of fatty acids. Public Health Nutr. 2002, Vol. 5, pp. 865–871.Кручинина М. В., Кручинин В. Н., Прудникова Я. И., Громов А. А., Шашков М. В., Соколова А. С. Исследование уровня жирных кислот мембран эритроцитов и сыворотки крови у пациентов с колоректальным раком г. Новосибирска. Успехи молекулярной онкологии. – 2018. – Т. 5. – № 2. – С. 50–61.Kruchinina M. V., Kruchinin V. N., Prudnikova Ya. I. et al. Study of the level of fatty acids in erythrocyte membranes and serum of patients with colorectal cancer in Novosibirsk. Uspekhi molekulyarnoy onkologii = Advances in Molecular Oncology 2018;5(2):50–61.Stillwell W. An introduction to biological membranes. Composition, structure and function. Second edition – UK London: Elsevier. 2016. 432 p.Stillwell W. An introduction to biological membranes. Composition, structure and function. Second edition – UK London: Elsevier. 2016. 432 p.Veglia F., Tyurin V. A., Blasi M., De Leo A., et al. Fatty acid transport protein 2 reprograms neutrophils in cancer. Nature. 2019. Vol. 569, No. 7754, pp. 73–78.Veglia F., Tyurin V. A., Blasi M., De Leo A., et al. Fatty acid transport protein 2 reprograms neutrophils in cancer. Nature. 2019. Vol. 569, No. 7754, pp. 73–78.Hodson L., Skeaff C. M., Fielding B. A. Fatty acid composition of adipose tissue and blood in humans and its use as a biomarker of dietary intake. Prog. Lipid. Res. 2008, Vol. 47, pp. 348–380.Hodson L., Skeaff C. M., Fielding B. A. Fatty acid composition of adipose tissue and blood in humans and its use as a biomarker of dietary intake. Prog. Lipid. Res. 2008, Vol. 47, pp. 348–380.Asciutti-Moura L. S., Guilland J. C., Fuchs F., Richard D., Klepping J. Fatty acid composition of serum lipids and its relation to diet in an elderly institutionalized population. Am. J. Clin. Nutr. 1988. Vol. 48, pp. 980–987.Asciutti-Moura L. S., Guilland J. C., Fuchs F., Richard D., Klepping J. Fatty acid composition of serum lipids and its relation to diet in an elderly institutionalized population. Am. J. Clin. Nutr. 1988. Vol. 48, pp. 980–987.Sharon P., Stenson W. F. Enhanced synthesis of leukotriene B4 by colonic mucosa in infl am-matory bowel disease. Gastroenterology. 1984, Vol. 86, pp. 453–460.Sharon P., Stenson W. F. Enhanced synthesis of leukotriene B4 by colonic mucosa in infl am-matory bowel disease. Gastroenterology. 1984, Vol. 86, pp. 453–460.Hommes D. W., Meenan J., de Haas M., et al. Soluble Fc gamma receptor III (CD16) and eicosanoid concentrations in gut lavage fluid from patients with inflammatory bowel disease: reflection of mucosal inflammation. Gut. 1996, Vol. 38, pp. 564–567.Hommes D. W., Meenan J., de Haas M., et al. Soluble Fc gamma receptor III (CD16) and eicosanoid concentrations in gut lavage fluid from patients with inflammatory bowel disease: reflection of mucosal inflammation. Gut. 1996, Vol. 38, pp. 564–567.Tjonneland A., Overvad K., Bergmann M. M., Nagel G., et al. Linoleic acid, a dietary n-6 polyunsaturated fatty acid, and the aetiology of ulcerative colitis: a nested case-control study within a European prospective cohort study. Gut. 2009, Vol. 58, pp. 1606–1611.Tjonneland A., Overvad K., Bergmann M. M., Nagel G., et al. Linoleic acid, a dietary n-6 polyunsaturated fatty acid, and the aetiology of ulcerative colitis: a nested case-control study within a European prospective cohort study. Gut. 2009, Vol. 58, pp. 1606–1611.Seimon T. A., Nadolski M. J., Liao X., Magallon J., et al. Atherogenic lipids and lipoproteins trigger CD36-TLR2-Seimon T. A., Nadolski M. J., Liao X., Magallon J., et al. Atherogenic lipids and lipoproteins trigger CD36-TLR2-dependent apoptosis in macrophages undergoing endoplasmic reticulum stress. Cell Metab. 2010, Vol. 12, pp. 467–482.dependent apoptosis in macrophages undergoing endoplasmic reticulum stress. Cell Metab. 2010, Vol. 12, pp. 467–482.Saraswathi V., Hasty A. H. Inhibition of long-chain acyl coenzyme A synthetases during fatty acid loading induces lipotoxicity in macrophages. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2009, Vol. 29, pp. 1937–1943.Saraswathi V., Hasty A. H. Inhibition of long-chain acyl coenzyme A synthetases during fatty acid loading induces lipotoxicity in macrophages. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2009, Vol. 29, pp. 1937–1943.Fritz V., Benfodda Z., Rodier G., Henriquet C., et al. Abrogation of de novo lipogenesis by stearoyl-CoA desaturase 1 inhibition interferes with oncogenic signaling and blocks prostate cancer progression in mice. Mol. Cancer Ther. 2010, Vol. 9, pp. 1740–54.Fritz V., Benfodda Z., Rodier G., Henriquet C., et al. Abrogation of de novo lipogenesis by stearoyl-CoA desaturase 1 inhibition interferes with oncogenic signaling and blocks prostate cancer progression in mice. Mol. Cancer Ther. 2010, Vol. 9, pp. 1740–54.Igarashi O., Sugano M., Ikeda I. A Modern Viewpoint of the Fatty Acid Nutrition Tokyo: Koseikan. 1998. 563 p.Igarashi O., Sugano M., Ikeda I. A Modern Viewpoint of the Fatty Acid Nutrition Tokyo: Koseikan. 1998. 563 p.Okuyama H., Kobayashi T., Watanabe S. Dietary fatty acids – The n-6/n-3 balance and chronic elderly disease. Prog. Lipid Res. 1997. Vol. 35, pp. 409–457.Okuyama H., Kobayashi T., Watanabe S. Dietary fatty acids – The n-6/n-3 balance and chronic elderly disease. Prog. Lipid Res. 1997. Vol. 35, pp. 409–457.Saku N., Kobayashi J., Kitamura S. Eicosapentaenoic acid modulates arachidonic acid metabolism in rat alveolar macrophages activated by silica. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids. 1999. Vol. 61, pp. 51–54.Saku N., Kobayashi J., Kitamura S. Eicosapentaenoic acid modulates arachidonic acid metabolism in rat alveolar macrophages activated by silica. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids. 1999. Vol. 61, pp. 51–54.Li Q., Zhang Q., Wang M., Zhao S., Xu G., Li J. n-3 polyunsaturated fatty acids prevent disruption of epithelial barrier function induced by proinflammatory cytokines. Molecular Immunology, 2008, Vol. 45, pp. 1356–1365.Li Q., Zhang Q., Wang M., Zhao S., Xu G., Li J. n-3 polyunsaturated fatty acids prevent disruption of epithelial barrier function induced by proinflammatory cytokines. Molecular Immunology, 2008, Vol. 45, pp. 1356–1365.Lans W. E. M. Fish and Human Health – New York: NY Academic Press, 1986. 458 p.Lans W. E. M. Fish and Human Health – New York: NY Academic Press, 1986. 458 p.Zholudev A., Zurakowski D., Young W., Leichtner A., Bousvaros A. Serologic testing with ANCA, ASCA, and anti-OmpC in children and young adults with Crohn’s disease and ulcerative colitis: diagnostic value and correlation with disease phenotype. Am. J. Gastroenterol. 2004, Vol. 99, pp. 2235–2241.Zholudev A., Zurakowski D., Young W., Leichtner A., Bousvaros A. Serologic testing with ANCA, ASCA, and anti-OmpC in children and young adults with Crohn’s disease and ulcerative colitis: diagnostic value and correlation with disease phenotype. Am. J. Gastroenterol. 2004, Vol. 99, pp. 2235–2241.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.