Диагностическая ценность I-FABP и фекального кальпротектина при некротизирующем энтероколите у новорожденных: проспективное клиническое исследование

Некротизирующий энтероколит (НЭК) остается одной из наиболее тяжелых гастроинтестинальных патологий неонатального периода, занимая третье место среди причин неонатальной смертности [1–5]. Согласно данным современных исследований, частота НЭК составляет 0,3–2,4 случая на 1000 живорождений, достигая 5–15% среди глубоко недоношенных детей [2]. Летальность при прогрессирующих формах НЭК достигает 30–50%, при благоприятном исходе в 25–35% случаев развиваются отдаленные осложнения [3].

Ключевой проблемой в ведении пациентов с НЭК остается сложность ранней диагностики. Традиционные диагностические подходы, включающие клиническую оценку, рентгенологические методы и лабораторные показатели, обладают ограниченной чувствительностью на начальных стадиях заболевания [4][5], чувствительность рентгенологического исследования при НЭК I стадии по Bell не превышает 65–70%, что приводит к поздней диагностике в 40–60% случаев [5]. В связи с этим поиск ранних и неинвазивных биомаркеров кишечного повреждения становится ключевым направлением современных исследований [6].

В последние годы особое внимание исследователей привлекают два перспективных биомаркера: кишечная фракция белка, связывающего жирные кислоты (I-FABP), и фекальный кальпротектин (ФК). ФК – кальций-связывающий белок, высвобождающийся при нейтрофильной инфильтрации слизистой оболочки, что делает его чувствительным индикатором воспаления при НЭК и энтероколитах [7]. I-FABP – цитоплазматический белок энтероцитов, быстро попадающий в кровоток и другие биологические жидкости при ишемическом или воспалительном повреждении кишечника, что позволяет использовать его для ранней диагностики [8]. Однако их применение в неонатологии и педиатрии ограничено недостаточной стандартизацией референсных значений, особенно у недоношенных детей, а также противоречивыми данными о диагностической точности [9, 10]. Кроме того, недостаточно изучен вопрос о диагностической эффективности комбинации этих маркеров. Все это обуславливает актуальность проведения дополнительных исследований.

Цель исследования – оценить диагностическую и прогностическую значимость фекального кальпротектина и I-FABP для раннего выявления некротизирующего энтероколита у новорожденных с учетом гестационного возраста и клинической динамики.

Материалы и методы

Исследование проводилось на клинической базе института педиатрии ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России: ГБУЗ «Краевая детская клиническая больница № 1» (главный врач – И. С. Зеленкова). Проведено проспективное сравнительное исследование в период с октября 2023 по декабрь 2024 года. В исследование включено 42 новорожденных. Основную группу составили новорожденные с верифицированным диагнозом НЭК I–III стадии по модифицированной классификации Bell (I группа, n = 12); группу сравнения составили новорожденные с клиникой кишечной дисфункции без НЭК (II группа n = 18), новорожденные дети, находящиеся на 2-м этапе выхаживания, без признаков гастроинтестинальной патологии составили контрольную группу (III группа, контроль, n = 12).

Критерии включения: гестационный возраст 28–40 недель, масса тела при рождении > 1000 г, возраст на момент включения – 3–14 дней, информированное согласие родителей.

Критерии исключения: врожденные пороки развития ЖКТ, хромосомные аномалии, тяжелые врожденные инфекции, внутрижелудочковые кровотечения III–IV степени.

Родители пациентов дали письменное согласие на участие в исследовании. Исследование было проведено с учетом требований Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г. и «Правил клинической практики в Российской Федерации», утвержденных Приказом Министерства РФ от 19.06.2003 г., № 266. Протокол исследования утвержден на заседании междисциплинарного комитета по этике федерального государственного бюджетного учреждения высшего образования «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (пр-т Острякова, 2, г. Владивосток, 690002, Россия), протокол № 03 от 24.11.2024 г.

Все пациенты проходили стандартное обследование, включающее ежедневный физикальный осмотр, оценку по шкале Bell, ультразвуковое исследование органов брюшной полости, рентгенографию брюшной полости (при наличии показаний), стандартные лабораторные тесты (общий анализ крови, СРБ, прокальцитониновый тест).

Забор биологического материала проводился при появлении первых клинических признаков НЭК (для основной группы и группы сравнения) или в рамках рутинного обследования (для контрольной группы). I-FABP определяли в моче и сыворотке крови.

Определение концентрации I-FABP проводили методом ELISA (энзимсвязанного иммуносорбентного анализа) с использованием реактивов фирмы Cloud-Clone Corp (CCC, USA) согласно инструкции производителя. Для определения сывороточного уровня I-FABP использовали 1 мл венозной крови, взятой натощак. Образцы центрифугировали при 3000 об/мин в течение 10 минут, после чего сыворотку хранили при -80 °C до проведения анализа. Анализ выполняли на планшетном ридере Multiskan FC (Thermo Scientific) при длине волны 450 нм. Чувствительность метода составляла 10 пг/мл, внутрисерийный коэффициент вариации – менее 8%.

Фекальный кальпротектин определяли в образцах кала, собранных в стерильные контейнеры. Образцы гомогенизировали и центрифугировали, после чего супернатант использовали для анализа. Концентрацию фекального кальпротектина измеряли с помощью коммерческого набора Calprotectin ELISA (Bühlmann Laboratories, Швейцария) согласно протоколу производителя. Измерения проводили при 450 нм с коррекцией на 620 нм. Чувствительность метода – 30 мкг/г, внутрисерийный коэффициент вариации – менее 10%.

Статистическую обработку данных проводили с использованием программного пакета IBM SPSS Statistics 26.0. Нормальность распределения оценивали с помощью критерия Шапиро – Уилка. Для сравнения количественных показателей между группами использовали U-критерий Манна – Уитни. Качественные переменные сравнивали с помощью критерия χ² или точного критерия Фишера. Диагностическую эффективность биомаркеров оценивали методом ROC-анализа с расчетом площади под кривой (AUC), чувствительности, специфичности, положительной и отрицательной прогностической ценности. Оптимальные пороговые значения определяли по точке максимальной суммы чувствительности и специфичности. Для оценки взаимосвязи между количественными показателями использовали корреляционный анализ Спирмена. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты исследований

Выборка участников исследования формировалась сплошным методом на основании данных истории болезни в соответствии с заданными критериями. Группы были сопоставимы по полу (p = 0,068). Средний гестационный возраст в группе НЭК составил 31,4 недели (Ме = 31, Q1–Q3: 29–33), в группе кишечных симптомов без НЭК составил 34,2 недели (Ме = 33, Q1–Q3: 30–35; p = 0,038), в контрольной группе – 35,8 недели (Ме = 35, Q1–Q3: 34–36; p_1,2 < 0,05). Масса тела при рождении была значимо ниже в группе НЭК (Ме = 1650 г, Q1–Q3: 1390–1980) по сравнению с другими группами (во 2-й группе Ме = 1780 г, Q1–Q3: 1620–2030, p = 0, 044; в группе контроля Ме = 2980 г, Q1–Q3: 2560–3300, p = 0,035). Распределение пациентов основной группы по стадиям НЭК (модифицированная классификация Bell): I стадия: 4 пациента (33,3%); II стадия: 6 пациентов (50,0%); III стадия: 2 пациента (16,7%).

При определении I-FABP в различных биологических жидкостях (сыворотке крови и моче) было выявлено его статистически значимое повышение у пациентов 1-й группы, при этом в крови концентрация I-FABP была повышена в 6,5 раза, в моче – в 4,2 раза (табл. 1).

Фекальный кальпротектин также был статистически значимо выше в группе пациентов с НЭК и составил 512,68 мкг/г (Ме = 535, Q1–Q3: 332–708), что в 2,5 раза превышало показатели группы сравнения (2-я группа Ме = 210, Q1–Q3: 136–280) и в 6,3 раза показатели контрольной группы (3-я группа Ме = 85, Q1–Q3: 56–124). Межгрупповые различия также были статистически значимы (p < 0,005).

При анализе уровня I-FABP в биологических жидкостях в зависимости от стадии НЭК у пациентов 1-й группы была выявлена четкая тенденция к нарастанию уровня I-FABP в зависимости от тяжести состояния (табл. 2).

Выявлена сильная положительная корреляция между уровнями I-FABP и фекального кальпротектина (r = 0,78, p < 0,001). Оба биомаркера коррелировали со стадией НЭК (r = 0,82 для I-FABP и r = 0,75 для фекального кальпротектина, p < 0,001). Была выявлена отрицательная корреляция с гестационным возрастом (r = -0,68 для I-FABP, r = -0.61 для ФК).

ROC-анализ продемонстрировал высокую диагностическую ценность обоих биомаркеров (рис.). Для I-FABP сыворотки площадь под кривой (AUC) составила 0,91 (95% ДИ 0,86–0,93). При оптимальном пороговом значении 95 нг/мл чувствительность равнялась 78,5%, специфичность – 87,2%. Для I-FABP мочи площадь под кривой (AUC) составила 0,76 (95% ДИ 0,69–0,84). При оптимальном пороговом значении 0,86 нг/мл чувствительность равнялась 81,5%, специфичность – 87,4%. Для фекального кальпротектина AUC составила 0,86 (95% ДИ 0,73–0,89) с оптимальным порогом 312 мкг/г (чувствительность – 82,1%, специфичность – 85,7%).

Комбинация двух маркеров показала еще более высокую диагностическую эффективность с AUC 0,93 (95% ДИ 0,84–0,96). При этом чувствительность достигла 93,5%, специфичность – 91,7%.

Обсуждение полученных результатов

Результаты исследования демонстрируют высокую диагностическую ценность определения I-FABP и фекального кальпротектина у новорожденных с НЭК. Полученные данные согласуются с результатами других исследований [7][9][10], но впервые демонстрируют эффективность этих маркеров для дифференциальной диагностики НЭК и других кишечных нарушений у новорожденных.

Особого внимания заслуживает выявленная диагностическая эффективность I-FABP (AUC 0,91), которая превосходит показатели фекального кальпротектина (AUC 0,86). Это согласуется с патофизиологией НЭК, где ишемическое повреждение энтероцитов предшествует развитию воспалительной реакции [2]. Интересно, что у 3 пациентов с НЭК I стадии повышение I-FABP предшествовало появлению рентгенологических изменений на 12–18 часов, что открывает возможности для превентивной терапии.

Прогрессивное нарастание концентрации как I-FABP, так и фекального кальпротектина позволяет использовать эти показатели не только для диагностики, но и для мониторинга тяжести состояния пациентов. При этом следует отметить, что I-FABP демонстрирует более выраженную динамику на ранних стадиях заболевания, что делает его особенно ценным для ранней диагностики.

Полученные результаты достоверно демонстрируют, что определение содержания I-FABP в биологических жидкостях может служить в качестве объективных критериев при оценке состояния кишечного барьера и ранней диагностике НЭК. Высокая диагностическая эффективность комбинации двух маркеров (AUC 0,93) свидетельствует об их взаимодополняющем характере. I-FABP, являясь маркером острого повреждения энтероцитов, вероятно, отражает начальные ишемические изменения, тогда как фекальный кальпротектин характеризует последующую воспалительную реакцию.

Ограничения исследования:

1. Ограниченная выборка пациентов (количество пациентов с НЭК III стадии n= 2).
2. Отсутствие долгосрочного наблюдения за пациентами.
3. Необходимость валидации результатов на более крупной выборке.

Выводы

Таким образом, проведенное нами исследование выявило повышение уровня I-FABP и фекального кальпротектина у детей с некротизирующим энтероколитом и установило высокую клиническую и диагностическую значимость определения данного биомаркера в сыворотке и моче. Высокая чувствительность и специфичность определения I-FABP в моче и кальпротектина в кале особенно перспективна для использования данных биомаркеров в педиатрической практике и неонатологии, это обусловлено неинвазивностью и безопасностью метода. Выявлена четкая зависимость уровней биомаркеров от стадии НЭК, что позволяет использовать их для оценки тяжести состояния в динамике заболевания.