СОВРЕМЕННЫЕ БИОМАРКЕРЫ ВОСПАЛЕНИЯ ПРИ ОСТРЫХ ДИАРЕЯХ

УДК:616.34-002-002.3

СОВРЕМЕННЫЕ БИОМАРКЕРЫ ВОСПАЛЕНИЯ

ПРИ ОСТРЫХ ДИАРЕЯХ

Рахимов Р.Р., Кучарова З.А., Гареев Р.Ф.

Научно-исследовательский институт вирусологии Республиканского специализированного научно-практического медицинского центра эпидемиологии, микробиологии, инфекционных и паразитарных заболеваний.

Аннотация: Острые диареи (ОД) представляют собой актуальную проблему здравоохранения из-за высокой заболеваемости, риска осложнений и значительных экономических потерь. Одним из перспективных направлений диагностики является использование воспалительных биомаркеров, позволяющих проводить раннюю дифференциацию бактериальных и вирусных инфекций. В статье рассматриваются клиническое значение С-реактивного белка, неоптерина и фекального кальпротектина, а также возможности их интеграции в практику для повышения точности диагностики и обоснованности назначения антибиотиков. Дополнительно анализируется роль ПЦР как высокочувствительного метода выявления возбудителей. Подчёркивается важность комплексного подхода в диагностике и лечении острых кишечных инфекций.

Ключевые слова: острые диареи; биомаркеры воспаления; с-реактивный белок ;неоптерин; фекальный кальпротектин; пцр-диагностика; бактериальная инфекция; вирусная инфекция; дифференциальная диагностика; антибиотики.

MODERN INFLAMMATORY BIOMARKERS IN ACUTE DIARRHEA

The Research Institute of Virology of the Republican specialized scientific practical medical center of epidemiology, microbiology, infections and parasitics diseases.

Abstract

Acute diarrheas (AD) represent a significant public health issue due to their high incidence, risk of complications, and substantial economic losses. One of the promising directions in diagnostics is the use of inflammatory biomarkers, which enable early differentiation between bacterial and viral infections. This article discusses the clinical significance of C-reactive protein, neopterin, and fecal calprotectin, as well as the potential for integrating these markers into clinical practice to improve diagnostic accuracy and justify antibiotic prescriptions. Additionally, the role of PCR as a highly sensitive method for pathogen detection is analyzed. The importance of a comprehensive approach to the diagnosis and treatment of acute intestinal infections is emphasized.

Keywords:
acute diarrheas; inflammatory biomarkers; C-reactive protein; neopterin; fecal calprotectin; PCR diagnostics; bacterial infection; viral infection; differential diagnosis; antibiotics.

Научная значимость  и личный вклад автора Настоящее исследование вносит значительный вклад в область диагностики острых диарей (ОД), освещая важность лабораторных маркеров воспаления, таких как С-реактивный белок (СРБ), неоптерин и фекальный кальпротектин, в дифференциации бактериальных и вирусных инфекций. В условиях актуальной проблемы диагностики ОД, вызванных различными возбудителями, недостаточно быстрые и эффективные методы являются серьезной преградой для своевременного и точного лечения.

Автор работы уделяет внимание актуальности проблемы диагностики ОД в рамках современной медицины, подчеркивая необходимость точной дифференциации между вирусной и бактериальной этиологией. Работа демонстрирует важность использования комплексного подхода, включающего как современные лабораторные маркеры, так и традиционные методы диагностики, в рамках клинической практики. Проведенный обзор маркеров воспаления обоснованно подчеркивает, что использование таких биомаркеров, как ПЦТ и кальпротектин, значительно повышает точность диагностики, что может существенно повлиять на выбор терапии и снижение необоснованного назначения антибиотиков.

Особое внимание в работе уделено оценке экономической целесообразности использования полимеразной цепной реакции (ПЦР) в диагностике ОД. Важным аспектом является решение проблемы высоких затрат на данный метод с учетом его высокой чувствительности и специфичности. Также, рассмотрены перспективы дальнейших исследований, направленных на улучшение доступности и скорости диагностики.

Вклад автора заключается в систематизации существующих знаний о лабораторных маркерах воспаления и их применении в диагностике острых кишечных инфекций, а также в разработке рекомендаций по интеграции этих методов в клиническую практику. Это позволяет значительно повысить эффективность и оперативность диагностики, сократить время на принятие решений, улучшить исходы лечения и минимизировать риск осложнений, что важно как для пациентов, так и для медицинских учреждений.

Таким образом, авторский вклад состоит в том, чтобы проанализировать текущие тенденции в диагностике ОД с акцентом на инновационные маркеры воспаления, обосновать их применение в клинической практике, а также предложить пути совершенствования диагностики и лечения острых кишечных инфекций в условиях современного здравоохранения

Цель исследования

Целью настоящей обзорной статьи является анализ современных методов лабораторной диагностики острых диарей (ОД), с акцентом на использование биомаркеров воспаления (С-реактивного белка, неоптерина и фекального кальпротектина), а также методов ПЦР  для дифференциации бактериальных и вирусных инфекций.

Задачи исследования

1. проанализировать роль С-реактивного белка в диагностике острых диарей, с учётом различных этиологических факторов.
2. изучить вклад неоптерина в диагностику воспалительных заболеваний кишечника, включая вирусные и бактериальные инфекции.
3. оценить эффективность фекального кальпротектина как маркера кишечного воспаления при острых диареях.

Материалы и методы исследования::

Для подготовки обзорной статьи был проведён всесторонний анализ научной литературы, посвящённой современным биомаркерам воспаления при острых диарейных заболеваниях. В исследование включены публикации из рецензируемых отечественных и зарубежных журналов, систематические обзоры, метаанализы, клинические рекомендации и протоколы, опубликованные преимущественно за последние десять лет.

Поиск и отбор источников осуществлялись в ведущих научных базах данных с использованием ключевых слов, соответствующих тематике воспаления, острой кишечной инфекции и лабораторной диагностики. В обзор включались только те материалы, которые содержали данные о диагностической и прогностической ценности биомаркеров, чувствительности и специфичности лабораторных методов, а также об их применении в реальной клинической практике.

Особое внимание уделялось исследованиям, в которых изучались такие маркеры, как С-реактивный белок, неоптерин и фекальный кальпротектин, при бактериальных, вирусных и смешанных формах острых кишечных инфекций.

Анализ проводился с использованием методов систематизации и обобщения информации, сравнительного анализа, а также с применением статистических данных из метаанализов. Кроме того, учитывались экономические аспекты применения лабораторных маркеров, включая оценку затрат и клинико-экономической эффективности.

Результаты исследования и обсуждения. Острые диареи представляют собой группу заболеваний, которые могут быть вызваны различными патогенами, такими как вирусы, бактерии, паразиты, а также вследствие воспалительных процессов в кишечнике. Острого течения заболевание может быть обусловлено инфекциями, воспалениями, пищевыми отравлениями или токсическими воздействиями. Диагностика и лечение острых диарей часто требуют быстрой и точной диагностики причины заболевания, а также мониторинга воспалительного процесса. В последние годы все большее внимание уделяется биомаркерам воспаления, таким как С-реактивный белок (), неоптерин и фекальный кальпротектина, которые позволяют не только уточнить диагноз, но и оценить тяжесть воспаления и эффективность лечения [1, c.5].

С-реактивный белок. С-реактивный белок  является белком острого воспаления, который вырабатывается в печени в ответ на воспалительные цитокины, такие как интерлейкин-6 (IL-6) [2, c.7]. Этот белок впервые был описан в 1930-х годах и с тех пор стал одним из наиболее широко используемых маркеров воспаления в клинической практике. СРБ активно синтезируется в печени при различных воспалительных и инфекционных процессах, что делает его важным показателем активности воспаления. В организме СРБ играет роль в активации системы комплемента, что способствует нейтрализации микроорганизмов и уничтожению клеток, поврежденных инфекцией или воспалением [3, c.8]. Для измерения уровня СРБ в крови применяются различные методы, включая иммуноферментный анализ (ИФА), латексный тест и высокочувствительные тесты (hs-СРБ), которые позволяют не только определять общее количество СРБ, но и выявлять минимальные изменения уровня белка в крови. Высокочувствительный СРБ (hs-СРБ) особенно полезен для диагностики субклинических воспалений, таких как заболевания сердца и сосудов [4, c.9].

СРБ используется для диагностики острых инфекционных заболеваний, таких как сальмонеллёз, дизентерия, а также для дифференциации бактериальных и вирусных инфекций. В некоторых случаях повышение уровня СРБ может свидетельствовать о бактериальной этиологии заболевания, в то время как при вирусных инфекциях уровень СРБ остается в пределах нормы. Повышение СРБ является также индикатором воспаления и помогает определить тяжесть заболевания [5, c.10]. Важно отметить, что СРБ не является специфичным маркером для определенного типа инфекции и может быть повышен при различных воспалениях, включая те, которые не связаны с инфекцией (например, при воспалении кишечника, аутоиммунных заболеваниях и травмах).

Преимущества и ограничения:

• Преимущества: высокая чувствительность и возможность быстрого тестирования.
• Ограничения: низкая специфичность, так как СРБ повышается при любом воспалении и не позволяет точно определить источник воспаления или локализацию [6, c.11].

Неоптерин — это молекула, которая вырабатывается макрофагами, дендритными клетками и другими клетками иммунной системы при активации клеточного иммунитета, особенно в ответ на вирусные инфекции. Он является метаболитом фолата, участвующим в клеточной репликации и активации иммунных клеток. Неоптерин служит важным маркером активации клеточного иммунитета, и его концентрация в крови может служить индикатором активности вирусных инфекций, воспалительных заболеваний, а также некоторых аутоиммунных расстройств [7, c.12].

Неоптерин может быть измерен с помощью иммуноферментных методов, таких как ИФА, или иммунохроматографических тестов. Эти методы позволяют проводить количественную оценку уровня неоптерина в крови и других биологических жидкостях [8, c.13].

Неоптерин используется для диагностики вирусных инфекций, таких как норовирусные или ротавирусные инфекции, которые являются одними из наиболее распространенных причин острых диарей у детей и взрослых. Уровень неоптерина в крови повышается при вирусных инфекциях, что может быть использовано для дифференциации вирусных и бактериальных инфекций, а также для мониторинга активности воспаления. Для выявления вирусной этиологии заболевания неоптерин является более специфичным маркером, чем СРБ, и может использоваться в сочетании с другими диагностическими тестами для уточнения диагноза [9, c.14].

Преимущества и ограничения:

• Преимущества: высокая чувствительность к вирусным инфекциям, полезен при диагностике аутоиммунных заболеваний.
• Ограничения: не используется для диагностики бактериальных инфекций, низкая специфичность в отношении других типов воспалений [10, c.15].

Фекальный кальпротектин — это белок, который содержится в нейтрофилах и выделяется в кишечник при воспалении. Этот белок играет важную роль в защите слизистой оболочки кишечника от инфекций, а также участвует в регуляции воспалительного процесса. Кальпротектин обладает антимикробной активностью, так как связывает металлы, необходимые для роста микроорганизмов, и тем самым ограничивает их размножение. Это делает его полезным маркером для оценки степени воспаления и активности заболеваний кишечника, таких как язвенный колит, болезнь Крона, а также для диагностики инфекционных заболеваний кишечника [11, c.16].

Для определения уровня фекального кальпротектина применяют метод иммуноферментного анализа. Этот тест является высокочувствительным и специфичным для заболеваний кишечника, что делает его эффективным инструментом для диагностики и мониторинга воспалений в кишечнике. Уровень кальпротектина в кале повышается при различных воспалениях кишечника, что позволяет использовать этот тест для дифференциации воспалительных заболеваний кишечника от функциональных расстройств [12, c.17].

Фекальный кальпротектин является важным маркером воспалений кишечника, таких как язвенный колит и болезнь Крона, а также помогает в диагностике бактериальных инфекций кишечника. Высокий уровень кальпротектина в кале может свидетельствовать о бактериальном воспалении кишечника, что делает его полезным инструментом для ранней диагностики и оценки локализации воспаления. В отличие от СРБ и неоптерина, фекальный кальпротектин не повышается при системных воспалениях и является более специфичным маркером для заболеваний кишечника [13, c.18].

Преимущества и ограничения:

• преимущества: высокая специфичность для заболеваний кишечника, возможность использования для мониторинга воспалений и оценки тяжести заболевания.
• ограничения: не используется для диагностики воспалений, не связанных с кишечником, таких как инфекционные заболевания или системные воспаления [14, c.19].

Сравнительный анализ маркеров: СРБ, неоптерин и фекальный кальпротектин

В таблице 1 ниже приведен сравнительный анализ этих трех маркеров с учетом их применения при острых диарейных заболеваниях.

Таблица 1

Сравнительный анализ трех биомаркеров

Дифференциация острых диарей:

1. СРБ повышается при бактериальных инфекциях, таких как сальмонеллёз или дизентерия [15, c.20].
2. неоптерин полезен для диагностики вирусных инфекций (например, норовирусные и ротавирусные инфекции) [16, c.21].
3. фекальный кальпротектин применяется для диагностики воспалений кишечника, таких как взк, и инфекционных заболеваний.

преимущества и ограничения при использовании в клинике:

• срб: прост в применении, но не специфичен для локальных воспалений.
• неоптерин: актуален для вирусных инфекций, но не помогает при бактериальных инфекциях.
• фекальный кальпротектин: отлично подходит для диагностики заболеваний кишечника, но не используется для системных воспалений.

 Выводы

Современные методы лабораторной диагностики играют ключевую роль в уточнении этиологии ОД. Полимеразная цепная реакция демонстрирует высокую чувствительность и специфичность, но ее применение ограничено высокой стоимостью и возможностью ложноположительных результатов. Бактериологический посев остается «золотым стандартом», но требует длительного времени для получения результатов.

Среди воспалительных биомаркеры-реактивный белок является надежным показателем бактериального воспаления, особенно при значениях выше 40 мг/л. Неоптерин может служить дополнительным маркером вирусных инфекций, а фекальный кальпротектин доказал свою эффективность в дифференциальной диагностике кишечных воспалений бактериального происхождения.

Комплексное применение лабораторных маркеров в сочетании с клиническими данными позволяет повысить точность диагностики, снизить неоправданное назначение антибиотиков и улучшить исходы лечения пациентов с ОД. Разработка доступных и быстрых диагностических тестов остается приоритетной задачей для современной медицины.