Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" 7 (75) 2016

Back to issue

Diagnostic and Prognostic Value of Calprotectin (MRP8/MRP14) in the Blood of Patients with Different Types of Juvenile Idiopathic Arthritis

Authors: Бойко Я.Є.
Комунальний заклад Львівської обласної ради «Західноукраїнський спеціалізований дитячий медичний центр», м. Львів, Україна
Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького, м. Львів, Україна

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Визначення рівнів білків S100A8 (псевдонім: MRP8), S100A9 (псевдонім: MRP14) може сприяти ранній діагностиці системного артриту у дітей. Метою дослідження було порівняння рівнів кальпротектину крові (MRP8/14 (S100A8/9)) у хворих із системним, поліартикулярним, негативним із від’ємним ревматоїдним фактором (РФ) та олігоартикулярним варіантами ювенільного ідіопатичного артриту (ЮІА) в активному періоді захворювання та дослідження зв’язку між рівнем кальпротектину крові (MRP8/14 (S100A8/9)) із клінічними та лабораторними маркерами активності ЮІА. Результати. Показано, що рівень кальпротектину крові був вищим у хворих зі системним перебігом хвороби (медіана 13 800 нг/мл) і вірогідно відрізнявся від показників у здорових дітей (медіана 1800 нг/мл,
р = 0,00002), показників пацієнтів зі суглобовими формами ЮІА (медіана 2700 нг/мл, р = 0,000008), хворих із поліартритом із від’ємним РФ (медіана 3800 нг/мл, р = 0,003226) та олігоартритом (медіана 2500 нг/мл, р =  0,000009). Найвищі показники кальпротектину крові було виявлено у хворих із вперше діагностованим системним ЮІА: медіана становила 32 500 нг/мл (від 13 800 до 177 000 нг/мл). Встановлена пряма кореляція кальпротектину крові з показником активності JADAS-27 (р = 0,000009), швидкості осідання еритроцитів (р = 0,000079) та С-реактивного білка (р = 0,000058). Висновки. Рівень кальпротектину в крові (MRP8/MRP14) (MRP8/14 (S100A8/9)) є одним із показників, які можна використовувати для підтвердження діагнозу системного ЮІА та для моніторингу за активністю та ефективністю терапії.

Актуальность. Определение уровней белков S100A8 (псевдоним: MRP8), S100A9 (псевдоним: MRP14) может способствовать ранней диагностике системного артрита у детей. Целью исследования было сравнение уровней кальпротектина крови (MRP8/14 (S100A8/9)) у больных с системным, полиартикулярным, негативным с отрицательным ревматоидным фактором (РФ) и олигоартикулярным вариантами ювенильного идиопатического артрита (ЮИА) в активном периоде заболевания и исследование связи между уровнем кальпротектина крови (MRP8/14 (S100A8/9)) с клиническими и лабораторными маркерами активности ЮИА. Результаты. Показано, что уровень кальпротектина крови был выше у больных с системным течением болезни (медиана 13800 нг/мл) и достоверно отличался от показателей у здоровых детей (медиана 1800 нг/мл, р = 0,00002), показателей пациентов с суставными формами ЮИА (медиана 2700 нг/мл, р = 0,000008), больных с полиартритом с отрицательным РФ (медиана 3800 нг/мл, р = 0,003226) и олигоартритом (медиана 2500 нг/мл, р = 0,000009). Самые высокие показатели кальпротектина крови были обнаружены у больных с впервые диагностированным системным ЮИА: медиана составила 32 500 нг/мл (от 13 800 до 177 000 нг/мл). Установлена прямая корреляция кальпротектина крови с показателем активности JADAS-27 (р = 0,000009), скорости оседания эритроцитов (р = 0,000079) и С-реактивного белка (р = 0,000058). Выводы. Уровень кальпротектина в крови (MRP8/MRP14) (MRP8/14 (S100A8/9)) является одним из показателей, которые можно использовать для подтверждения диагноза системного ЮИА и для мониторинга активности и эффективности терапии.

Introduction. Determining the levels of S100A8 proteins (alias: MRP8), S100A9 (alias: MRP14) may contribute to early diagnosis of systemic arthritis in children. The objective of the study was to compare blood levels of calprotectin (MRP8/14 (S100A8/9)) in patients with systemic, polyarticular, RF-negative and oligoarticular types of juvenile idiopathic arthritis (JIA) in the active stage of the disease and to investigate the correlation between blood levels of calprotectin (MRP8/14 (S100A8/9)) with clinical and laboratory markers of JIA activity. Results. It was shown that calprotectin blood level was higher in patients with systemic course of the disease (median 13,800 ng/ml) and was significantly different from that of healthy children (median 1,800 ng/ml, p = 0.00002), indicators of patients with articular forms of JIA (median 2,700 ng/ml,
p = 0.000008), patients with polyarthritis and negative RF (median 3,800 ng/ml, p = 0.003226) and oligoarthritis (median 2,500 ng/ml, p = 0.000009). The highest calprotectin levels in the blood were found in patients with newly diagnosed systemic JIA: the median was 32,500 ng/ml (from 13,800 to 177,000 ng/ml).
A direct correlation of blood calprotectin was established with the rate of JADAS 27 blood activity (p = 0.000009), erythrocyte sedimentation rate (p = 0.000079) and C-reactive protein (p = 0.000058). Conclusions. Calprotectin level in the blood (MRP8/MRP14) (MRP8/14 (S100A8/9)) is one of the indicators that can be used to confirm the diagnosis of systemic JIA and to monitor the activity and effectiveness of therapy.


Keywords

ювенільний ідіопатичний артрит; MRP8/MRP14; кальпротектин крові; біомаркери; цитокіни; патогенез

ювенильный идиопатический артрит; MRP8/MRP14; кальпротектин крови; биомаркеры; цитокины; патогенез

juvenile idiopathic arthritis; MRP8/MRP14; blood calprotectin; biomarkers; cytokines; pathogenesis

Статтю опубліковано на с.  18-24
 

 

Вступ 

Останніми роками у діагностиці системного ювенільного ідіопатичного артриту (сЮІА) особливу увагу почали приділяти визначенню рівнів білків S100A8 (псевдонім: MRP8), S100A9 (псевдонім: MRP14), які секретуються під час активації нейтрофілів і моноцитів та мають спільну назву «кальпротектин крові» [2, 3, 5, 6, 9]. Кальпротектин крові (MRP8/MRP14) — це комплекс, який стимулює ендогенний Toll-подібний рецептор на клітинах, що призводить до продукції прозапальних цитокінів. За даними багатьох досліджень, проведених останніми роками, білки S100A8 і S100A9 рекомендують використовувати для диференціальної діагностики сЮІА та гарячок невідомого походження (інфекційного, онкологічного), виявлення субклінічного запалення та контролю відповіді на терапію. Вважають, що кальпротектин крові (MRP8/MRP14) можна використовувати як класифікаційний біомаркер і для визначення субклінічної активності у пацієнтів із системним артритом. Визначення рівня кальпротектину у крові може допомагати у прогнозуванні варіанту перебігу ЮІА, що зумовлює вибір подальшої терапевтичної тактики [1, 11].
Мета даного дослідження — порівняння рівнів кальпротектину крові (MRP8/14 (S100A8/9)) у хворих із системним, поліартикулярним, негативним із від’ємним ревматоїдним фактором (РФ) та олігоартикулярним варіантами ЮІА в активному періоді захворювання та дослідження зв’язку між рівнем кальпротектину крові (MRP8/14 (S100A8/9)) із клінічними та лабораторними маркерами активності ЮІА.
 

Матеріали та методи

У комунальному закладі Львівської обласної ради «Західноукраїнський спеціалізований дитячий медичний центр» проведено дослідження рівня кальпротектину у сироватці крові 160 хворих на ЮІА. Діагноз ЮІА встановлювали за класифікаційним критеріями ILAR, Durban, 1997, Edmonton, 2001 [4]. До контрольної групи увійшли 10 здорових дітей (4 хлопчики і 6 дівчаток) віком від 7 місяців до 17 років.
Визначення рівня кальпротектину у сироватці крові проведено за допомогою реагентів –EK-MRP8/14 Buhlmann, Швейцарія, методом ELISA. Дослідження виконано у лабораторії «Інтерсоно», м. Львів.
Статистичну обробку даних виконано за допомогою пакета програм Statisticа 8.0. Розподіл кількісних показників у групі наведений як медіана (мінімум — максимум) [нижній — верхній квартилі], оскільки розподіл параметричних показників у вибірках не був гауссівським (перевірка за критеріями Шапіро — Вілка). Порівняння рангових і параметричних показників виконано за критеріями Манна — Уїтні, які не потребують перевірки на нормальність розподілу і придатні для порівняння невеликих вибірок.

Результати 

Характеристика пацієнтів Західноукраїнського спеціалізованого дитячого медичного центру, хворих на ЮІА, у яких було визначено рівень кальпротектину у сироватці крові (MRP8/14 (S100A8/9)), наведена у табл. 1. Із 160 хворих 87 мали активну хворобу, 73 пацієнти перебували у стані ремісії чи неактивної хвороби; 102 хворі отримували імуносупресивну терапію метотрексатом, 3 — сульфасалазином, 13 — адалімумабом, 14 — тоцилізумабом, 7 — етанерцептом. 
У дане дослідження увійшли 17 хворих із сЮІА та 49 пацієнтів з іншими варіантами ЮІА (поліартрит із від’ємним ревматоїдним фактором та олігоартрит) в активному періоді хвороби (табл. 2). 
Серед хворих на системний артрит було 6 хлопчиків та 11 дівчаток. Медіана віку початку хвороби становила 2,5 року (від 1 до 12 років), медіана тривалості хвороби — 4 роки (від 0,4 до 6 років), медіана кількості артритів — 2 (від 0 до 19), медіана показника активності JADAS-27 — 10 (від 0 до 35) (табл. 3). 
Серед хворих на серонегативний поліартрит було 2 хлопчики та 10 дівчаток (табл. 4). 
Медіана віку початку хвороби становила 5,5 року (від 2,8 до 11 років) із медіаною тривалості хвороби 1 рік (від 0,02 до 6 років). Медіана кількості артритів — 4,5 (від 0 до 28), медіана показника активності JADAS-27 — 6,5 (від 0 до 36). Проведено дослідження у 37 дітей із олігоартритом (11 хлопчиків та 26 дівчаток). Медіана віку початку хвороби становила 3 роки (від 1 до 15,8 року) з медіаною тривалості хвороби 2,5 року (від 0,1 до 14,5 року). Медіана кількості артритів — 1 (від 0 до 8), медіана показника активності JADAS-27 — 5 (від 0 до 25).
Рівень кальпротектину у сироватці крові був вищим у хворих із системним перебігом хвороби (медіана 13 800 нг/мл) і вірогідно відрізнявся від показників у здорових дітей (медіана 1800 нг/мл, р = 0,00002), пацієнтів із суглобовими формами (медіана 2700 нг/мл, р = 0,000008), хворих із поліартритом із від’ємним РФ (медіана 3800 нг/мл, р = 0,003226) та олігоартритом (медіана 2500 нг/мл, р = 0,000009). 
Найвищі показники кальпротектину у сироватці крові було виявлено у хворих із вперше діагностованим сЮІА, медіана становила 32 500 нг/мл 
(від 13 800 до 177 000 нг/мл). Цей показник був суттєво вищим не тільки порівняно з хворими із системним артритом у неактивному періоді (медіана 
1700 нг/мл; від 600 до 7100 нг/мл), але й із хворими –в –активному періоді на час загострення хвороби (медіана 6000 нг/мл; від 3100 до 20 300 нг/мл) (рис. 1).
Проведено дослідження кореляції рівня кальпротектину у сироватці крові всіх досліджуваних хворих на ЮІА в активному періоді хвороби з клінічними та лабораторними показниками активності хвороби. Виявлена пряма кореляція кальпротектину з показником активності JADAS-27 (р = 0,000009), швидкості осідання еритроцитів (р = 0,000079) та С-реактивного білка (р = 0,000058) (рис. 2–4).

Обговорення 

Системний ЮІА є полігенним автозапальним захворюванням, що проявляється артритом, піками фебрильної гарячки, еритематозним висипанням, гепатоспленомегалією та серозитами [8]. У дебюті хвороби, як правило, спостерігають лише фебрильну гарячку, а прояви артриту, які є найважливішими для підтвердження діагнозу, часто відсутні. На початку захворювання існують труднощі у діагностуванні системного артриту у дітей, оскільки виникає потреба у диференціації не тільки з різними варіантами ЮІА, але і з іншими захворюваннями, що проявляються фебрильною гарячкою. Найчастішою причиною гарячки неясного генезу (ГНГ) є інфекційні хвороби. Серед інших причин ГНГ можуть бути онкологічні та гематоонкологічні захворювання. Значення рівня кальпротектину у сироватці крові для діагностики системного ЮІА досліджували у багатьох роботах [12]. У дослідженні Frosch (2008) показано, що сироватковий рівень кальпротектину вірогідно зростає у пацієнтів із активним системним ЮІА (до 14 920 ± 4030 нг/мл) порівняно зі здоровими дітьми контрольної групи (340 ± 70 нг/мл). Показники MRP8/MRP14 у хворих на гостру лімфобластну лейкемію перебувають у межах 650 ± 280 нг/мл, 
у пацієнтів із гострою мієлоїдною лейкемією становлять 840 ± 940 нг/мл, а у хворих на NOMID — 2830 ± 580 нг/мл, які є вірогідно нижчими порівняно із хворими на системний артрит [12]. Концентрація MRP8/MRP14 у хворих на системний артрит була вірогідно вищою, ніж у хворих на інфекційні хвороби, незалежно від походження інфекційної патології. Водночас рівень MRP8/MRP14 у хворих на сЮІА був вищим ніж 9200 нг/мл [12]. Ці дослідження демонструють, як можна транслювати отримані результати наукових досягнень для впровадження їх у практичну діяльність з метою диференційної діагностики сЮІА. Результати, отримані у цьому дослідженні, показали вірогідну різницю між групами хворих ЮІА із системним і несистемним перебігом хвороби. У хворих на сЮІА медіана рівня кальпротектину становила 13 800 нг/мл, а у пацієнтів із несистемним перебігом — 2700 нг/мл. Подібні результати отримані у дослідженні Susan Shenoi (2014), де медіана кальпротектину у хворих на системний ЮІА становила 38 600 мкг/мл, а у пацієнтів із несистемним перебігом — 4700 нг/мл [10]. Вищі рівні кальпротектину у хворих, залучених у дослідження Стенфордського університету, пояснюються тим, що у більшості хворих на сЮІА захворювання було діагностовано вперше. У дослідженні, проведеному у нашій клініці, виявлено найвищий рівень кальпротектину у дітей із вперше діагностованим сЮІА (медіана 13 800 нг/мл; від 3100 до 177 000 нг/мл) 
(рис. 1). У дослідженні Dirk Holtzinger (2011) найвищі рівні кальпротектину визначалися у крові пацієнтів із вперше діагностованим сЮІА, його медіана становила 24 750 нг/мл, високі рівні утримувалися у пацієнтів із активною хворобою (медіана 12 030 нг/мл), 
а у пацієнтів у неактивному періоді сЮІА відповідали показникам здорових дітей із групи контролю (медіана становила 864 нг/мл). У хворих на сЮІА із AID-NET (німецький реєстр пацієнтів із сЮІА) рівень MRP8/MRP14 у момент загострення був вірогідно вищим (медіана 9600 нг/мл; 
від 100 до 48 610 нг/мл) порівняно з цими пацієнтами у період ремісії хвороби (медіана 2965; від 0 до 45 390 нг/мл) [7].
Оскільки рівень MRP8/MRP14 відображає субклінічну активність системного артриту, цей показник можна використовувати для моніторингу за ефективністю лікування, а також як маркер терапевтичної відповіді. Визначення рівня MRP8/MRP14 дає можливість виявляти хворих на системний артрит, які перебувають у стані неактивної хвороби та мають ризик розвитку її загострення [13]. Показано, що у хворих на сЮІА у стані клінічної ремісії хвороби, у яких показники кальпротектину понад 740 нг/мл, 
виникає загострення хвороби [13]. Дослідження, проведені у нашій клініці, демонструють пряму кореляцію клінічних і лабораторних маркерів активності з рівнем кальпротектину у сироватці крові хворих на ЮІА, що свідчить про перспективність його застосування як чутливого біомаркера субклінічної активності хвороби.
Отже, перші результати проведених досліджень показують, що визначення сироваткового рівня MRP8/MRP14 допомагає у діагностиці системного ювенільного артриту, що є особливо важливим для дітей із вперше діагностованим ЮІА. Визначення рівня MRP8/MRP14 можна використовувати для моніторування субклінічної активності системного артриту та ідентифікації хворих із потенційним ризиком розвитку загострення хвороби [1].
Сьогодні визначення рівня MRP8/MRP14 у сироватці крові хворих вважають новим важливим інструментом терапевтичного менеджменту хворих на системний артрит, який допомагає у діагностиці цього варіанта ЮІА та у прийнятті рішення про відміну терапії без наступного ризику загострення хвороби.

Висновки

1. Рівень кальпротектину у сироватці крові (MRP8/MRP14) (MRP8/14 (S100A8/9)) можна використовувати для підтвердження діагнозу сЮІА і для моніторингу за активністю та ефективністю терапії.
2. Рівень кальпротектину у сироватці крові є найвищим у хворих із вперше діагностованим сЮІА.
 
Конфлікт інтересів. Не заявлений.

Bibliography

1. Foell D. Methotrexate Withdrawal at 6 vs 12 Months in Juvenile Idiopathic Arthritis in Remission: A Randomized Clinical Trial / Foell D., Wulffraat N., Wedderburn L.R. // JAMA. — 2010. — ​Vol. 303(13). — ​P. 1266-1273.
2. Foell D., Wittkowski H., Vogl T., Roth J. S100 proteins expressed in phagocytes: a novel group of damage-associated molecular pattern molecules // J. Leukoc. Biol. — 2007. — № 81(1). — ​
P. 28-37.
3. From bench to bedside and back again: translational research in autoinflammation / Holzinger D., Kessel Ch., Omenetti A., Gattorno M. // Nat. Rev. Rheumatol. — 2015. — ​Vol. 11. — ​P. 573-585.
4. International League of Associations for Rheumatology classification of juvenile idiopathic arthritis: second revision, Edmonton, 2001 / Petty R.E., Southwood T.R., Manners P. et al. // J. Rheumatol. — 2004. — ​Vol. 31. — ​P. 390-392.
5. Kessel C. Phagocyte-derived S100 proteins in autoinflammation: putative role in pathogenesis and usefulness as biomarkers / Kessel C., Holzinger D., Foell D. // Clin. Immunol. — 2013. — ​Vol. 147(3). — ​P. 229-241.
6. Mrp8 and Mrp14 are endogenous activators of Toll-like receptor 4, promoting lethal, endotoxin-induced shock / Vogl T., Tenbrock K., Ludwig S. [et al.] // Nature Medicine. — 2007. — ​Vol. 13. — ​P. 1042-1049.
7. PReS-FINAL‑2216: Biomarkers MRP8/14 and S100A12 correspond with flare and remission clinical status in Sojia patients in the AID-NET register / Gohar F., Husmann E., Haas P.J. [et al.] // Pediatr. Rheumatol. Online J. — 2013. — ​Vol. 11(Suppl. 2). — ​P. 206.
8. Ravelli A. Juvenile idiopathic arthritis / Ravelli A., Martini A. // Lancet. — 2007. — ​Vol. 369. — ​P. 767-778.
9. S100A12 is a novel molecular marker differentiating systemi–conset juvenile idiopathic arthritis from other causes of fever of unknown origin / Wittkowski H., Frosch M., Wulffraat N. [et al.] // Arthritis Rheum. — 2008. — ​Vol. 58(12). — ​P. 3924-3931.
10. Shenoi S. Comparison of biomarkers for systemic juvenile idio–pathic arthritis / Susan Shenoi, Jing-Ni Ou, Chester Ni // Pediatric Reseach. — 2015. — ​Vol. 78(5). — ​P. 554-558.
11. Swart J.F. Understanding inflammation in juvenile idiopathic arthritis: How immune biomarkers guide clinical strategies in the systemic onset subtype / Joost F. Swart, Sytze de Roock, Berent J. Prakken // Eur. J. Immunol. — 2016. — ​Vol. 46. — ​P. 2068-2077.
12. The Myeloid-Related Proteins 8 and 14 Complex, a Novel Ligand of Toll-Like Receptor 4, and Interleukin‑1β Form a Positive Feedback Mechanism in Systemic-Onset Juvenile Idiopathic Arthritis / Frosch M., Ahlmann M., Vogl T. et al. // Arthritis Rheum. — 2009. — ​Vol. 60(3). — ​P. 883-891.
13. The Toll-like receptor 4 agonist MRP8/14 protein complex is a sensitive indicator for disease activity and predicts relapses in syste–mic-onset juvenile idiopathic arthritis / Holzinger D., Frosch M., Kastrup A. [et al.] // Ann. Rheum. Dis. — 2012. — ​Vol. 71. — ​P. 974-980.

Similar articles

Modern concepts of vitamin D role in juvenile idiopathic arthritis in children  (review)
Authors: Хаджинова Ю.В.
ДУ «Інститут охорони здоров’я дітей та підлітків НАМН України», м. Харків, Україна
Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, м. Харків, Україна

"Child`s Health" Том 14, №4, 2019
Date: 2019.08.05
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Features of violations of the lipid spectrum and components of the coagulation system  in children with comorbid states in juvenile idiopathic arthritis
Authors: Богмат Л.Ф.(1, 2), Ніконова В.В.(1), Шевченко Н.С.(1, 2), Бессонова І.М.(1, 2)
(1) — ДУ «Інститут охорони здоров’я дітей та підлітків НАМН України», м. Харків, Україна
(2) — Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, м. Харків, Україна

"Child`s Health" Том 13, №2, 2018
Date: 2018.05.24
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Bone mineral density in young females with juvenile idiopathic arthritis
Authors: Поворознюк В.В.(1), Джус М.Б.(2)
(1) - Інститут геронтології ім. Д.Ф. Чеботарьова НАМН України, Український науково-медичний центр проблем остеопорозу, м. Київ, Україна
(2) - Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

"Pain. Joints. Spine." Том 7, №2, 2017
Date: 2017.08.30
Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
Vitamin D status and bone mineral density in patients  with juvenile rheumatoid arthritis
Authors: Марушко Т.В., Голубовська Ю.Є.
Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, м. Київ, Україна

"Child`s Health" Том 14, №1, 2019
Date: 2019.03.06
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches

Back to issue