Возможности использования жирных кислот мембран эритроцитов и сыворотки крови для диагностики болезни Крона

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. 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. 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. 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.

1. 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.

2. Burisch J., Munkholm P. Infl ammatory bowel disease epidemiology. Curr. Opin. Gastroenterol. 2013, Vol. 29, No. 4, pp. 357–362.

3. Abraham C., Cho J. H. Inflammatory bowel disease. N. Engl. J. Med. 2009, Vol. 361, pp. 2066–2078.

4. Harris M. L., Bayless T. M. Dietary antigens as aggravating factors in Crohn’s disease. Dig. Dis. Sci. 1989, Vol. 34, pp. 1613–1614.

5. Sartor R. B. Pathogenesis and immune mechanisms of chronic inf lammatory bowel diseases. Am. J. Gastroenterol. 1997, Vol. 92, pp. 5S-11S.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. Arab L., Akbar J. Biomarkers and the measurement of fatty acids. Public Health Nutr. 2002, Vol. 5, pp. 865–871.

11. 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.

12. Stillwell W. An introduction to biological membranes. Composition, structure and function. Second edition – UK London: Elsevier. 2016. 432 p.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. Seimon T. A., Nadolski M. J., Liao X., Magallon J., et al. Atherogenic lipids and lipoproteins trigger CD36-TLR2-

20. dependent apoptosis in macrophages undergoing endoplasmic reticulum stress. Cell Metab. 2010, Vol. 12, pp. 467–482.

21. 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.

22. 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.

23. Igarashi O., Sugano M., Ikeda I. A Modern Viewpoint of the Fatty Acid Nutrition Tokyo: Koseikan. 1998. 563 p.

24. 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.

25. 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.

26. 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.

27. Lans W. E. M. Fish and Human Health – New York: NY Academic Press, 1986. 458 p.

28. 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.