Abstract
Sfondo. La gestione ottimale dei pazienti pediatrici con malattia infiammatoria intestinale (IBD) richiede una diagnosi precoce. Scopo dello studio è quello di confrontare la lattoferrina fecale (FL) come biomarcatore di infiammazione intestinale alla CRP in pazienti pediatrici con IBD di nuova insorgenza. Metodi. FL è stato misurato tramite ELISA in campioni di feci raccolti prima dell’endoscopia per IBD (IBD-SCAN; TechLab, Blacksburg; normale < 7.3 µg/g feci). La CRP è stata rilevata nel siero (normale < 5 mg/L). Sono stati determinati tre gruppi di pazienti: (età media 13,2) con malattia di Crohn (CD), (età media 10,9) con colite ulcerosa (UC), e (età media 11,9) in cui IBD è stata esclusa. Nei pazienti con CD il punteggio di gravità endoscopica SES-CD è stato correlato con i livelli di FL. Risultati. (Media ± SEM). I livelli di CRP erano 27.18 ± 4.2 per i casi di CD, 20.8 ± 9.5 per UC, e 0.24 ± 0.06 per i pazienti non IBD. I livelli di FL erano 313,6 ± 46,4 in CD, 370,7 ± 46,9 in UC, e 1,3 ± 0,5 nei pazienti non-IBD. La sensibilità della CRP per rilevare le IBD era del 75% con una specificità del 100%, un valore predittivo positivo del 100% e un valore predittivo negativo del 69%. La sensibilità di FL era del 100% con una specificità del 95%, un valore predittivo positivo del 97,3% e un valore predittivo negativo del 100%. In CD, i livelli di FL correlavano positivamente () con la gravità della malattia giudicata dal SES-CD. Conclusioni. FL elevato corrisponde all’infiammazione intestinale, anche in pazienti con CRP normale. Con alta probabilità, FL normale esclude l’infiammazione intestinale.
1. Background
La malattia infiammatoria intestinale (IBD) coinvolge un ampio spettro clinico di presentazioni di malattia da lievi a gravi sintomi in relazione alle diverse sedi di malattia e l’estensione da possibile rettale al coinvolgimento intestinale superiore. Nei pazienti pediatrici, la diagnosi precoce di IBD è di grande rilevanza ed essenziale per il miglior risultato. L’induzione della remissione con una terapia specifica mira a migliorare i sintomi del paziente, a mantenere o ripristinare la qualità della vita il più presto possibile, e a prevenire le complicazioni della malattia. La lattoferrina umana, una glicoproteina derivata dai neutrofili, può essere misurata nelle feci e nel lavaggio intestinale intero come indicatore di infiammazione intestinale sia nelle IBD che nelle gastroenteriti infettive. Studi recenti hanno dimostrato che la lattoferrina fecale (FL) è un biomarcatore sensibile per le IBD pediatriche. Inoltre, questo biomarcatore può servire come un aiuto per guidare il processo diagnostico e terapeutico per entrambe le IBD pediatriche e adulti. In questo studio, abbiamo valutato l’utilità di FL rispetto a CRP per la diagnosi di IBD pediatrica caratterizzata da esame endoscopico e istologico. Inoltre, abbiamo analizzato FL rispetto alla gravità della malattia in CD come definito dal punteggio endoscopico SES-CD.
2. Pazienti e metodi
2.1. Pazienti
In questo studio osservazionale sono stati reclutati 56 pazienti pediatrici qualificati per la colonscopia a causa di sintomi suggestivi di IBD. La fleocolonoscopia con biopsie è stata eseguita da un ospedale universitario di insegnamento, che serve come centro di gastroenterologia pediatrica di cura terziaria. Come parte della valutazione clinica di routine, la CRP e il FL sono stati determinati in tutti i pazienti prima dell’endoscopia. Sulla base dei risultati dell’endoscopia e dell’istologia, la diagnosi di IBD è stata stabilita o esclusa come non-IBD. I pazienti con IBD sono stati ulteriormente definiti come malattia di Crohn (CD) o colite ulcerosa (UC). Lo studio è stato eseguito con l’approvazione del comitato etico locale.
2.2. Raccolta dati e analisi di laboratorio
La lattoferrina fecale è stata determinata quantitativamente con un ELISA (IBD-SCAN; TechLab, Blacksburg, VA) in campioni di feci raccolti prima dell’endoscopia come parte del workup diagnostico per le IBD. I risultati di FL sono riportati come μg/g di feci (normale < 7.3). Siero-CRP è stato determinato con metodi standard ed è riportato come mg/L siero (normale < 5). La malattia infiammatoria intestinale è stata diagnosticata e classificata secondo i “criteri di Porto”, cioè in base al quadro clinico, al laboratorio, ai risultati di imaging e soprattutto ai risultati dell’endoscopia e dell’istologia. Tutti i pazienti sono stati sottoposti a ileocolonoscopia con biopsie prese da ogni segmento dell’intestino esaminato. L’aspetto macroscopico dell’ileocolon è stato descritto qualitativamente come normale, o che mostrava un’infiammazione lieve, intermedia o grave, rispettivamente; inoltre il SES-CD è stato calcolato come punteggio di gravità endoscopica nei pazienti con CD. Il punteggio valuta la dimensione delle ulcere, la superficie ulcerata, la superficie colpita e il restringimento nei diversi segmenti del colon e dell’ileo terminale, con un punteggio massimo di 60. Inoltre, la distribuzione della malattia è stata classificata secondo la “Classificazione di Parigi”, la modifica pediatrica della Classificazione di Montreal. Secondo i criteri di Porto, tutti i pazienti con IBD di nuova insorgenza hanno ricevuto anche un’endoscopia superiore e l’imaging del piccolo intestino.
2.3. Analisi statistica
I calcoli e i tracciati dei grafici sono stati eseguiti utilizzando GraphPad Prism, versione 4.03 per Windows, GraphPad Software, San Diego, California, USA. I risultati sono espressi come media ± deviazione standard (SD), salvo diversa indicazione. Nei grafici a scatola e baffi, la media è rappresentata dalla linea nella scatola che si estende dal 25° al 75° percentile dei dati. I livelli di significatività per confrontare CRP e FL dei pazienti IBD rispetto ai controlli sono stati calcolati utilizzando il test a due code, con un valore <0,05 impostato come significativo.
3. Risultati
Un totale di 56 pazienti con ileocolonoscopie sono stati inclusi in questo studio (Figura 1). Le caratteristiche demografiche e cliniche sono mostrate nella tabella 1. C’erano 20 pazienti con malattie non-IBD tra cui dolore addominale funzionale, sindrome dell’intestino irritabile o costipazione. Per questi pazienti, l’endoscopia superiore e inferiore e l’istologia di entrambi gli esami erano normali, senza segni tipici di IBD.
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Nel gruppo IBD, i livelli medi di CRP erano elevati con un ampio range di concentrazioni (Figura 2). La CRP media per i casi CD era 27,2 mg/L (range 0-63,00; SD 19,04); per i casi UC, la CRP media era 20,8 (range 0-145,2; SD 36,63). C’erano 2 pazienti CD (9,5% dei CD) con CRP normale. Di conseguenza, 3 dei 15 pazienti UC (20%) avevano CRP negativa. Tutti i pazienti UC con CRP ≥ 16 mg/L soffrivano di pancolite grave. Nessuno dei pazienti non-IBD aveva CRP elevata con una media di 0,24 mg/L (SD 0,28) e un massimo di 0,8 (Figura 2). Sensibilità di CRP per rilevare IBD era 75% con una specificità di 100%, corrispondente risultante in un valore predittivo positivo di 100% e valore predittivo negativo di 69%; il rapporto di probabilità negativo (LR) di CRP è 0.25.
3.2. Lattoferrina fecale (FL)
I livelli medi di FL per i pazienti IBD erano 314 μg / g CD (SD 212.8) e 371 μg / g UC (SD 181.5) mentre FL media nei controlli era solo 1.3 (SD 2.4) (Figura 3). Solo un singolo paziente non-IBD aveva un FL elevato di 9,6 μg/g feci, leggermente al di sopra del cut-off clinico di 7,3 ug/g. Pertanto, la sensibilità di FL era del 100% con una specificità del 95%, il valore predittivo positivo era del 97,3% e aveva un valore predittivo negativo del 100%. La LR positiva per FL è 20,0, mentre la LR negativa è 0. Per i pazienti con CD i risultati dell’indice di gravità endoscopica SES-CD in correlazione con i corrispondenti livelli di FL sono rappresentati nella Figura 4. C’è una correlazione positiva di CD-SES e FL, che mostra livelli più alti di FL ( e ) in quei pazienti con una malattia più grave come giudicato dall’endoscopia.
4. Discussione
Questi risultati dimostrano il valore della determinazione dei livelli di lattoferrina fecale come aiuto per la diagnosi di IBD nei pazienti pediatrici e correlano i livelli con la gravità della malattia come giudicato dal SES-CD nei pazienti CD. FL elevato (≥7.3 ug/g feci) ha differenziato con precisione tra i soggetti con presenza di infiammazione intestinale e quelli con intestino intatto e normale; questo è sottolineato dall’alto LR positivo (20) e basso (0) negativo di FL. I pazienti con FL normale non avevano prove di infiammazione intestinale microscopica o istologica. Questo è in accordo con altri studi pediatrici e adulti. La presenza di LF elevato in pazienti con livelli normali di CRP durante la malattia attiva mostra l’inferiorità di questo parametro rispetto a FL per rilevare IBD. Attualmente, la CRP sierica è un marcatore sierologico infiammatorio che viene misurato di routine in diverse situazioni cliniche, tra cui le IBD. La forza della CRP è che ogni medico può ottenere facilmente e rapidamente un risultato come test di routine. Studi precedenti hanno dimostrato che, nella CD, la CRP è utile per identificare nuovi pazienti con malattia attiva e monitorare la risposta alla terapia. Una limitazione delle misurazioni della CRP è che i livelli possono essere normali fino al 24-64% dei pazienti pediatrici con IBD che sperimentano un flare, rendendola insufficiente per escludere l’IBD attiva. Questo corrisponde bene ai nostri risultati che il 10% dei nostri pazienti CD attivi e il 20% dei pazienti UC erano CRP-negativi.
Un nuovo risultato di questo studio è l’osservazione che i livelli di LF correlano con la gravità della malattia. Nei pazienti CD raggruppati per SES-CD quelli con una malattia più grave avevano livelli di LF significativamente più alti rispetto ai pazienti con meno infiammazione. In UC, non abbiamo potuto osservare differenze significative tra i livelli di LF poiché tutti i pazienti avevano una colite estesa (Parigi E4 e Parigi E3).
Un punto debole dello studio rispetto a parametri come la sensibilità o la specificità è il fatto che il gruppo di studio è preselezionato per sospetto di IBD in un centro terziario. Ciò significa che questi parametri potrebbero essere inferiori in un gruppo di pazienti meno ristretto. Ma abbiamo dimostrato chiaramente in un gruppo di controllo relativamente grande con sintomi abbastanza gravi da giustificare l’endoscopia che il FL normale esclude l’infiammazione intestinale causata da IBD con alta probabilità (). Clinicamente, nel contesto pediatrico di molti pazienti con dolore addominale funzionale o sindrome dell’intestino irritabile e rispetto a quei relativamente pochi pazienti IBD, FL elevato può aiutare a definire quei pazienti che dovrebbero essere sottoposti a endoscopia e quelli che non hanno bisogno di diagnostica invasiva.
5. Conclusione
La lattoferrina fecale è un biomarcatore affidabile per le IBD attive nei pazienti pediatrici. Almeno per i pazienti con CD, i livelli di FL sono correlati alla gravità della malattia come classificata dal SES-CD. Il marker sierologico CRP è meno sensibile per le IBD attive. Pertanto, FL è un biomarcatore utile per aiutare la diagnosi precoce di IBD pediatrica, indicando la necessità di diagnostica invasiva come l’endoscopia. Mostra la promessa per il monitoraggio dell’efficacia della terapia a causa della sua correlazione dei livelli e del grado di infiammazione della mucosa.
Conflitto di interessi
S. Buderus ha ricevuto materiale di studio (saggi) da TechLab Inc. e sovvenzioni di viaggio per presentare i risultati in riunioni scientifiche. J. Boone è Senior Research Scientist, Ricerca e Sviluppo presso TechLab, Inc. M. J. Lentze non ha rivelazioni.
Contributo degli autori
Stephan Buderus ha progettato lo studio e si è occupato dei pazienti e dei campioni. Ha redatto l’articolo. James H. Boone è stato coinvolto nella progettazione dello studio; è stato coinvolto nell’analisi statistica e nella stesura dell’articolo. Michael J. Lentze è stato coinvolto nella progettazione dello studio e nella stesura dell’articolo. Tutti gli autori hanno letto e approvato il documento finale.
Riconoscimenti
Gli autori ringraziano H. Ringelmann e T. Rottman per le loro prestazioni dedicate all’analisi della lattoferrina fecale.