Хронические воспалительные заболевания кишечника (ХВЗК) включают две распространенные нозологии — болезнь Крона (БК) и неспецифический язвенный колит (НЯК). Несмотря на интенсивное исследование, этиология ХВЗК неизвестна, при этом полагают, что на развитие этих заболеваний влияет множество факторов, в том числе генетические, экологические и аутоиммунные нарушения. Диетические привычки являются важным модифицируемым фактором риска развития хронических воспалительных заболеваний кишечника. Большинство врачей верит в значимую роль диеты и метаболизма питательных веществ в патогенезе ХВЗК, однако, несмотря на большое количество проведенных исследований, до сих пор не было получено достоверных данных, подтверждающих это.
Постгеномные технологии, в частности метоболомика, предоставляют новые возможности для изучения метаболических эффектов в развитии болезни. Метоболомика — быстро развивающаяся наука, которая всесторонне рассматривает метаболиты, как правило, в биологических жидкостях, а изменения метаболических профилей — потенциальный источник открытия новых биомаркеров. Анализ параметров метаболомики может быть использован в определении состояния здоровья, поскольку нарушения метаболического гомеостаза, как известно, связаны с патогенезом метаболического синдрома, хронических воспалительных и онкологических заболеваний.
В целом, 20 % человеческого тела состоит из аминокислот и их метаболитов, которые играют важную роль и как основные субстраты для создания белков и как регуляторы многих метаболических путей. Об определенных отклонениях в плазменных концентрациях аминокислот сообщается в контексте различных заболеваний, например, отношение Фишера при фиброзе печени. Плазменный профиль аминокислот считается также потенциальным скринингом для немелкоклеточного рака легкого.
Ранее команда исследователей уже продемонстрировала, что аминограммы и генерация многовариантного индекса с “технологией AminoIndex” (MIAI) представляют потенциальный диагностический метод контроля активности заболевания и исследования патофизиологических состояний. Используя метаболомику для анализа метаболизма аминокислот при хроническом воспалительном заболевании кишечника, обнаружили корреляцию нарушений метаболизма, особенно в период высокой активности ХВЗК.
Материалы и методы. В исследовании приняло участие 387 больных хроническими воспалительными заболеваниями кишечника. Пациенты были набраны в университетской больнице Keio (Токио, Япония) в период с 27 февраля 2005 по 7 марта 2008. Из них 165 страдали болезнью Крона и 222 неспецифическим язвенным колитом. Помимо этого в исследовании приняло участие 210 здоровых добровольцев, которые составили контрольную группу.
У всех пациентов были определены плазменные аминограммы. Основываясь на линейных классификаторах Фишера, из аминограмм были получены многовариантные индексы для испытуемых (БК n = 102; НЯК n = 102; контрольная группа n = 102, возраст и пол были эквивалентны). Индексы использовались для определения различия пациентов с БК, НЯК и здоровыми участниками контрольной группы, а так же между пациентами с активной болезнью и в ремиссии.
Диагнозы НЯК и БК были основаны на клинических, рентгенологических, эндоскопических и гистопатологических критериях. Активность заболевания была оценена индексом активности болезни Крона (ИАБК) и клиническим индексом активности Личтигера (КИАЛ). Активная болезнь была определена как ИАБК?150 для пациентов с болезнью крона и КИАЛ?5 для пациентов с НЯК.
Для сравнения данных был использован анализ Манн-Уитни У с исправлением Бонаферонни. Корреляция Спирмана применялась при проверке ассоциации ИАБК, КИАЛ и плазменного уровня C-реактивного белка (СРБ) посредством MIAI.
Результаты и выводы. Наблюдали значительные отклонения в аминограммах сыворотки крови, в особенности гистидина и триптофана. Многовариантные индексы MIAI, позволили отличить пациентов с БК и пациентов с НЯК от здоровых участников из контрольной группы (RUC AUCs — 0.940, 95%-ый доверительный интервал (ДИ): 0.898–0.983 для БК) и (RUC AUCs — 0.894, 95% ДИ: 0.853–0.935 для НЯК). Кроме того, были обнаружены другие индексы, служащие мерой активности болезни. Эти индексы отличали пациентов с активностью БК или НЯК от пациентов в ремиссии (RUC AUCs — 0.894, 95% ДИ: 0.853–0.935) и (RUC AUCs — 0.849, 95% ДИ: 0.770–0.928), и коррелировали с клиническими индексами активности заболеваний.
В этом исследовании было продемонстрировано, что установленные многовариантные индексы MIAI, составленные из плазменных профилей аминокислот, могут служить новыми, неинвазивными, объективными биомаркерами для диагностики и контроля хронических воспалительных заболеваний кишечника, и позволяют глубже проникнуть в суть патофизиологии.