Zytokinexpressionsanalysen bei der Nekrotisierenden Enterokolitis

Abstract

Ziel: Die Nekrotisierende Enterokolitis (NEC) ist die häufigste lebensbedrohliche Erkrankung des Gastrointestinaltrakts des Neugeborenen. Die auf klinischen, laborchemischen und radiologischen Zeichen basierende Diagnostik der Nekrotisierenden Enterokolitis ist derzeit nicht ausreichend. In zahlreichen Studien wurde eine Korrelation mehrerer pro- und antiinflammatorische Zytokine im Gewebe bei der Pathogenese der NEC beschrieben. Ziel dieser Studie war es daher spezifische Akutparameter für die Nekrotisierenden Enterokolitis im Serum zu finden, welche bereits im Frühstadium nachweisbar sind und mit der Progression der Erkrankung korrelieren. Methodik: Blut von Neugeborenen und Säuglingen im Alter von 0-3 Monaten wurde bezüglich der Anzahl der Leukozyten/µl und der Expression von CRP (C-reaktives Protein), LBP (Lipopolysaccharid-bindendes Protein) und den Zytokinen IL-1beta, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, TNF-alpha (Tumornekrosefaktor alpha), INF-gamma (Interferon gamma) und GM-CSF (Granulozyten-Makrophagen-Kolonien stimulierender Faktor) untersucht. Es wurden drei Gruppen gebildet, wobei Gruppe I (n=33) als gesunde Kontrollgruppe aus Neugeborenen mit einer Leisten- / Nabelhernien bestand, die sich einer elektiven Operation unterzogen hatten, Gruppe II (n=16) aus Neugeborenen mit NEC und Gruppe III (n=9), bestehend aus Neugeborenen mit einem Harnwegsinfekt, die als inflammatorische Vergleichsgruppe diente. Ergebnis: Beim Vergleich der Zytokinexpression von NEC-Patienten und Patienten der entzündlichen Vergleichsgruppe war Interleukin 8 mit einem medianen Wert von 55,77pg/m (Interquartilsabstand: 28,60-218,88pg/ml; Maximum 44258pg/ml) das einzige spezifisch bei NEC-Patienten signifikant erhöhte Zytokin (p=0,0017). Dies entspricht ungefähr einer 12-fach stärkeren Expression als der entzündlichen Vergleichsgruppe (HWI-Patienten). Interleukin 4 (p=0,029), Interleukin 6 (p=0,024), IFN-gamma (p=0,031) und TNF-alpha (p=0,02) wurden bei operativ behandelten Patienten signifikant stärker exprimiert als bei konservativ behandelten und scheinen somit mit dem Schweregrad der NEC zu korrelieren. Schlussfolgerung: Außer IL-8 konnte kein spezifischer Parameter als Marker für die NEC im Serum gefunden werden. Die laborchemische Diagnostik der NEC kann jedoch in Zukunft durch die Untersuchung einer Zytokinkombination optimiert werden.

Objective: Necrotizing Enterocolitis (NEC) is the most common gastrointestinal life-threatening disease among newborn infants. Conventional diagnostics of NEC based on clinical, chemical and radiological signs are not sufficient. Many studies have shown a correlation between several pro- and anti-inflammatory cytokines in tissue and the pathogenesis of NEC. The target of this study was to reveal a critical parameter of necrotizing enterocolitis in the serum of infected patients, which is detectable in the early phase and is correlating with the progression of the disease. Methods: Blood samples of newborns and babies at the age of 0-3 months were tested for the number of leucocytes/µl and the expression of CRP (C-reactive protein), LBP (lipopolysaccharide-binding protein) and the cytokines IL-1beta, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, TNF-alpha (tumor necrosis factor alpha), INF-gamma (interferon gamma) and GM-CSF (granulocyte-macrophage colony-stimulating factor). Three groups were formed in this study, of which group 1 as the healthy control group consisted of newborns with inguinal/ umbilical hernia, who underwent an elective surgery. Group 2 were newborns having NEC and group 3 as the inflammatory control group consisted of newborns with an urological infection. Results: Comparing the interleukin 8 level of patients with NEC and those of the inflammatory control group showed that interleukin 8 with a median of 55,77pg/m (interquartile distance: 28,60-218,88pg/ml; maximum 44258pg/ml) was the only significantly higher elevated cytokine (p=0,0017) at NEC patients . This level means a nearly 12-times higher expression than in the inflammatory control group. Interleukin 4 (p=0,029), Interleukin 6 (p=0,024), IFN-gamma (p=0,031) and TNF-alpha (p=0,02) were significantly higher expressed in patients who underwent a surgery than in conservatively treated patients and seem to correlate with the severity of NEC. Conclusions: Except of Interleukin 8 no specific serum-parameter was revealed as an indicator of NEC. However, analyzing combinations of cytokines clearly showed its potential to beneficially enhance chemical diagnostics of NEC in the future.