Leukotriene mechanisms of allergic enterocolitis pathogenesis in young children

Purpose of the study was to determine the parameters of lipid mediators of allergic inflammation (cysteinyl leukotrienes C4, D4, E4) by enzyme immunoassay in serum, saliva, urine of young children with allergic enterocolitis.Materials and methods. 40 patients aged from 3 months to 3 years (mean age - (19.9 ± 2.7) months) were examined, among them 20 children with allergic enterocolitis, 10 patients with asthma at the acute stage and 10 healthy babies. Clinical, allergological, endoscopic examination and concentrations of cysteinyl leukotrienes (LTB4, LTC4, LTE4) determination in the biological fluids (blood serum, saliva, urine) using the enzyme immunoassay kits (Enzo Life Science, USA) on a Multiskan photometer Plus “Labsystems” were conducted. The obtained data results were processed statistically. Significance of differences was assessed using Student's t-test and Kendall's tau rank correlation analysis. Difference with a p value 0.05), blood and saliva τ = 0.07 (p>0.05), urine and saliva τ = -0.52 (P > 0.05).Conclusions. An increase in cysteinyl leukotrienes concentration in blood serum, urine, saliva was found in young children with allergic enterocolitis in comparison with the control group. The absence of a significant rank correlation between leukotrienes concentration in the blood and urine, blood and saliva, saliva and urine indicates that any biological fluid, in particular saliva or urine, could be selected as a non-invasive method for determination of leukotrienes concentration to monitor the activity of allergic inflammation

Лейкотрієнові механізми патогенезу алергічного ентероколіту в дітей раннього віку

Purpose of the study was to determine the parameters of lipid mediators of allergic inflammation (cysteinyl leukotrienes C4, D4, E4) by enzyme immunoassay in serum, saliva, urine of young children with allergic enterocolitis.Materials and methods. 40 patients aged from 3 months to 3 years (mean age - (19.9 ± 2.7) months) were examined, among them 20 children with allergic enterocolitis, 10 patients with asthma at the acute stage and 10 healthy babies. Clinical, allergological, endoscopic examination and concentrations of cysteinyl leukotrienes (LTB4, LTC4, LTE4) determination in the biological fluids (blood serum, saliva, urine) using the enzyme immunoassay kits (Enzo Life Science, USA) on a Multiskan photometer Plus “Labsystems” were conducted. The obtained data results were processed statistically. Significance of differences was assessed using Student's t-test and Kendall's tau rank correlation analysis. Difference with a p value <0.05 was considered statistically significant.Results. A significant increase in cysteinyl leukotrienes (C4, D4, E4) concentration in the blood, urine and saliva of young children with allergic enterocolitis and bronchial asthma was observed during the disease manifestation, compared with the control group. Comparative characteristics of the leukotrienes concentration in urine and saliva of children with allergic enterocolitis and asthma did not reveal significant differences, however their concentration was significantly higher (703.9 ± 68.7) pg/ml in the serum of patients with asthma, than in children with allergic enterocolitis (509.3 ± 57.4) pg/ml. According to the results of the Kendall’s tau correlation analysis, there was no significant rank correlation between the concentrations of cysteinyl leukotrienes in blood and urine - τ = 0.14 (P > 0.05), blood and saliva τ = 0.07 (p>0.05), urine and saliva τ = -0.52 (P > 0.05).Conclusions. An increase in cysteinyl leukotrienes concentration in blood serum, urine, saliva was found in young children with allergic enterocolitis in comparison with the control group. The absence of a significant rank correlation between leukotrienes concentration in the blood and urine, blood and saliva, saliva and urine indicates that any biological fluid, in particular saliva or urine, could be selected as a non-invasive method for determination of leukotrienes concentration to monitor the activity of allergic inflammation.  Цель работы – определить показатели липидных медиаторов аллергического воспаления (цистеинилових лейкотриенов C4, D4, E4) методом иммуноферментного анализа в сыворотке крови, слюне, моче детей раннего возраста с аллергическим энтероколитом.Материалы и методы. Обследованы 40 пациентов в возрасте от 3 месяцев до 3 лет (средний возраст – 19,9 ± 2,7 мес.), среди которых 20 детей с аллергическим энтероколитом, 10 пациентов с бронхиальной астмой в стадии обострения и 10 здоровых малышей. Проведено клиническое, аллергологическое, по показаниям – эндоскопическое исследование и определение концентраций цистеиниловых лейкотриенов (ЛTB4, ЛTC4, ЛTE4) в биологических жидкостях (сыворотка крови, слюна, моча) иммуноферментным методом с использованием наборов производства компании «Enzo Life Science» (США) на анализаторе-фотометре Multiskan Plus «Labsystems». Результаты обработаны статистически. Вероятность различий оценивали с помощью t-критерия Стьюдента и рангового корреляционного анализа Тау Кендалла. Разницу считали достоверной при р < 0,05.Результаты. Установлено достоверное увеличение концентрации цистеиниловых лейкотриенов (C4, D4, E4) в крови, мочи и слюне детей раннего возраста с аллергическим энтероколитом и бронхиальной астмой, обследованных в период манифестации заболевания, по сравнению с группой контроля. Сравнительная характеристика концентрации лейкотриенов мочи и слюны детей с аллергическим энтероколитом и астмой не показала достоверных различий, однако в сыворотке крови пациентов с астмой их концентрация достоверно выше (703,9 ± 68,7 пг/мл), чем у детей с аллергическим энтероколитом (509,3 ± 57,4 пг/мл). По результатам корреляционного анализа Тау Кендалла не установлена значимая ранговая корреляционная связь между концентрациями цистеиниловых лейкотриенов в крови и моче – τ = 0,14 (р > 0,05), крови и слюне – τ = 0,07 (р > 0,05), моче и слюне – τ = -0,52 (р > 0,05). Выводы. Установлено увеличение концентрации цистеиниловых лейкотриенов в сыворотке крови, моче, слюне детей раннего возраста с аллергическим энтероколитом по сравнению с группой контроля. Отсутствие значимой ранговой корреляционной связи между концентрациями лейкотриенов в крови и моче, крови и слюне, слюне и моче свидетельствует о возможности выбора любой биологической жидкости, в частности слюны или мочи как неинвазивного способа определения концентраций лейкотриенов для проведения мониторинга активности аллергического воспаления. Мета роботи – визначити показники ліпідних медіаторів алергічного запалення (цистеїнілових лейкотрієнів C4, D4, E4) методом імуноферментного аналізу в сироватці крові, слині, сечі дітей раннього віку з алергічним ентероколітом.Матеріали та методи. Обстежили 40 пацієнтів віком від 3 місяців до 3 років (середній вік – 19,9 ± 2,7 місяця), серед них 20 дітей з алергічним ентероколітом, 10 пацієнтів із бронхіальною астмою у стадії загострення, 10 здорових малюків. Виконали загальноклінічне, алергологічне, за показаннями – ендоскопічне дослідження, визначили концентрації цистеїнілових лейкотрієнів (ЛTB4, ЛTC4, ЛTE4) в біологічних рідинах (сироватка крові, слина, сеча) імуноферментним методом із використанням наборів виробництва компанії «Enzo Life Science» (США) за допомогою аналізатора-фотометра Multiskan Plus «Labsystems». Результати опрацювали статистично. Вірогідність різниць оцінювали за допомогою t-критерію Стьюдента та рангового кореляційного аналізу Тау Кендала. Різницю вважали вірогідною при р < 0,05.Результати. Встановили вірогідне збільшення концентрації цистеїнілових лейкотрієнів (C4, D4, E4) у крові, сечі та слині дітей раннього віку з алергічним ентероколітом і бронхіальною астмою, яких обстежили в період маніфестації захворювання, порівняно з групою контролю. Порівняльна характеристика концентрації лейкотрієнів сечі та слини дітей з алергічним ентероколітом та астмою не показала вірогідних відмінностей, однак у сироватці крові пацієнтів з астмою їхня концентрація була вірогідно більшою (703,9 ± 68,7 пг/мл), ніж у малюків з алергічним ентероколітом (509,3 ± 57,4 пг/мл). У результаті кореляційного аналізу Тау Кендала не виявили значущого рангового кореляційного зв’язку між концентраціями цистеїнілових лейкотрієнів у крові та сечі – τ = 0,14 (р > 0,05), крові та слині – τ = 0,07 (р > 0,05), сечі та слині – τ = -0,52 (р > 0,05).Висновки. Встановили збільшення концентрації цистеїнілових лейкотрієнів у сироватці крові, сечі, слині дітей раннього віку з алергічним ентероколітом порівняно з групою контролю. Відсутність значущого рангового кореляційного зв’язку між концентраціями лейкотрієнів у крові та сечі, крові та слині, слині та сечі свідчить про можливість вибору будь-якої біологічної рідини, зокрема слини або сечі як неінвазивного способу визначення концентрацій лейкотрієнів для моніторингу активності алергічного запалення

Клініко-морфологічні особливості алергічного ентероколіту в дітей раннього віку

 The purpose was to study the clinical and morphological features of allergic enterocolitis in young children.Material and methods. 29 patients aged from 2 months to 2 years with severe allergic enterocolitis, who underwent endoscopic examination with targeted biopsy of the intestinal mucosa, were treated.  For comparison of morphological, histochemical and immunohistochemical features, intestinal mucosal biopsies of children of the same age with gastrointestinal disorders, caused by protracted or chronic course of non-specific non-ulcer process in the intestine, were used. Immunohistochemical studies were performed on serial paraffin sections in accordance with standard protocols using Ab68 (Macrophage Marker) Ab-3 (Clone KP1), IgA (Heavy Chain) Ab-2, IgE (Epsilon-Heavy Chain) Ab-1 monoclonal antibodies and Imaging Ultra Vision Quanto Detection System HRP DAB (USA).Results. The debut of gastrointestinal symptoms in young children with allergic enterocolitis was observed in the first months of life and was characterized by vomiting or persistent regurgitations, intense griping, diarrhea with large amounts of mucus and/or blood, and delayed physical development. Presence of inflammatory process of intestinal mucosa with eosinophilic infiltration was morphologically established. According to immunohistochemical study, expression of CD68-macrophages and increased expression of IgA and IgE in the duodenal mucosa were detected.Conclusions. The diagnosis of allergic enterocolitis at an early age is complicated by the absence of specific clinical gastrointestinal symptoms and non-informative allergic examination (IgE-independent mechanism of inflammation), which may require morphological study to verify the diagnosis. Morphologically, in the examined patients, not only the presence of inflammatory process of the mucous membrane of the intestine with expressed eosinophilic infiltration is established, but also the immunohistochemistry data revealed the increased expression of CD68-macrophages, IgA and IgE in the mucous membrane of the duodenum, indicating the activation of both cellular and local humoral immunity.  Цель работы – изучить клинико-морфологические особенности аллергического энтероколита у детей раннего возраста.Материалы и методы. Пролечены 29 пациентов в возрасте от 2 месяцев до 2 лет с тяжелым течением аллергического энтероколита, которым выполнено эндоскопическое исследование с прицельной биопсией слизистой оболочки кишечника. Для сравнения морфологических, гистохимических и иммуногистохимических особенностей использовали биоптаты слизистой оболочки кишечника детей аналогичного возраста с гастроинтестинальными расстройствами, обусловленными затяжным или хроническим течением неспецифического неязвенного процесса в кишечнике. Иммуногистохимические исследования проведены на серийных парафиновых срезах в соответствии со стандартными протоколами с применением моноклональных антител CD68 (Macrophage Marker) Ab-3 (Clone KP1), антител IgA (Heavy Chain) Ab-2, IgE (epsilon-Heavy Chain) Ab-1 и системы визуализации Ultra Vision Quanto Detectson System HRP DAB (USA).Результаты. Дебют гастроинтестинальных симптомов у детей раннего возраста с аллергическим энтероколитом отмечен с первых месяцев жизни, характеризовался рвотой или стойкими срыгиваниями, интенсивными коликами, диареей с примесью большого количества слизи и/или крови, задержкой физического развития. Морфологически установлено наличие воспалительного процесса слизистой оболочки кишечника с эозинофильной инфильтрацией. В результате иммуногистохимического исследования отмечено увеличение экспрессии CD68-макрофагов, IgA и IgE в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки.Выводы. Диагностика аллергического энтероколита в раннем возрасте затруднена из-за отсутствия специфических клинических гастроинтестинальных симптомов и неинформативности аллергологического обследования (IgE-независимый механизм развития воспаления), что требует проведения морфологического исследования для верификации диагноза. Морфологически у обследованных больных установлено наличие воспаления слизистой оболочки кишечника и значительная инфильтрация эозинофилами, а по данным иммуногистохимии отмечено увеличение экспрессии CD68-макрофагов, IgA и IgE в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки, что свидетельствует об активации как клеточного, так и местного гуморального иммунитета.  Мета роботи – вивчити клініко-морфологічні особливості алергічного ентероколіту в дітей раннього віку.Матеріали та методи. Пролікували 29 пацієнтів віком від 2 місяців до 2 років із важким перебігом алергічного ентероколіту, яким виконали ендоскопічне дослідження з прицільною біопсією слизової оболонки кишечника. Для порівняння морфологічних, гістохімічних та імуногістохімічних особливостей використовували біоптати слизової оболонки кишечника дітей аналогічного віку з гастроінтестинальними розладами, що зумовлені тривалим чи хронічним перебігом неспецифічного невиразкового процесу в кишечнику.Імуногістохімічні дослідження виконали на серійних парафінових зрізах відповідно до стандартних протоколів, застосовуючи моноклональні антитіла CD68 (Macrophage Marker) Ab-3 (Clone KP1), антитіла IgA (Heavy Chain) Ab-2, IgE (epsilon-Heavy Chain) Ab-1 та систему візуалізації Ultra Vision Quanto Detectson System HRP DAB (USA). Результати. Дебют гастроінтестинальних симптомів у дітей раннього віку з алергічним ентероколітом виявляли в перші місяці життя, він характеризувався блювотою або стійкими зригуваннями, інтенсивними кольками, діареєю з домішками великої кількості слизу та/або крові, затримкою фізичного розвитку. Морфологічно встановили наявність запального процесу слизової оболонки кишечника та її еозинофільну інфільтрацію. У результаті імуногістохімічного дослідження виявили підвищену експресію CD68-макрофагів, IgA та IgE у слизовій оболонці дванадцятипалої кишки.Висновки. Діагностика алергічного ентероколіту в ранньому віці ускладнена відсутністю специфічних клінічних гастроінтестинальних симптомів і неінформативністю алергологічного обстеження (IgE-незалежний механізм розвитку запалення), що може потребувати здійснення морфологічного дослідження для верифікації діагнозу. Морфологічно в обстежених хворих встановили наявність запального процесу слизової оболонки кишечника зі значною інфільтрацією еозинофілами, за даними імуногістохімії виявили підвищену експресію CD68-макрофагів, IgA та IgE у слизовій оболонці дванадцятипалої кишки, що вказує на активацію як клітинного, так і місцевого гуморального імунітету