Инженеры Университета штата Юта составили карту белых кровяных телец, называемых эонсинофилами, и показали, что существующий метод диагностики может упускать из виду неуловимое расстройство пищеварения, которое вызывает отек пищевода и болезненное глотание.
Путем определения местоположения и плотности эозинофилов, которые регулируют механизмы аллергии в иммунной системе, эти исследователи предполагают, что эозинофильный эзофагит, или EoE, может быть недооценен или неправильно диагностирован у пациентов, использующих текущий метод, который заключается в взятии образцов ткани (биопсии). ) с эндоскопом.
Эти результаты опубликованы в качестве обложки в сентябрьском выпуске журнала Allergy and Clinical Immunology за 2012 год. Несмотря на ограничения существующих методов обнаружения EoE, авторы исследования говорят, что биопсия остается текущим стандартом лечения, но инженеры работают над новыми диагностическими методами, которые могут быть доступны через пять лет.
При EoE эозинофилы, обычно обнаруживаемые в кровотоке, проникают в пищевод и начинают жевать его слизистую оболочку. Часто вызванные пищевой аллергией, симптомы EoE пересекаются с другими расстройствами, такими как кислотный рефлюкс.
"Золотой стандарт для понимания этого заболевания – определение местоположения и присутствия эозинофилов в пищеводе. К сожалению, эозинофилы неравномерно распределены в пищеводе, что может привести к заниженной диагностике," говорит соавтор исследования Леонард Пиз, доцент кафедры химической инженерии Университета Юты. Он также является адъюнкт-профессором гастроэнтерологии и фармацевтики.
Команда Университета Юты показала, что даже пациенту с известным EoE потребуется более 31 случайного образца ткани или биопсии из области пищевода с низкой плотностью эозинофилов для надежной диагностики EoE. В настоящее время, если у пациента есть подозрение на EoE, от пяти до 12 биопсий берут вдоль пищевода с помощью эндоскопа. Если в любом из этих образцов обнаруживается более 15 эозинофилов, ставится диагноз EoE.
"Это первая количественная оценка распределения эозинофилов в пищеводе," говорит соавтор Джеральд Глейх, профессор дерматологии Университета Юты и специалист по заболеваниям, связанным с эозинофилами. "До сих пор кто-то заходил и оглядывался, но у них не было этой карты, чтобы количественно оценить степень проникновения этого заболевания по отношению к фактической анатомии. Эти результаты влияют на то, сколько биопсий должен выполнить врач."
Поскольку эонсинофилы разбросаны по пищеводу, EoE может оставаться незамеченным до появления серьезных симптомов, начиная от болезненного глотания и заканчивая болями в груди, имитирующими сердечный приступ.
"Это не идеальный способ диагностики EoE," говорит Пиз. "Если бы распределение эозинофилов было на 100% однородным, не имело бы значения, где взять образец, но на самом деле оно неоднородно. Наше сопоставление показывает, что если взять образец в одном регионе, диагноз не будет поставлен, но если взять другой регион примерно в дюйме от него, тот же пациент окажется тяжело больным."
Чтобы создать карту распределения эозинофилов в пищеводе, ведущий автор Хеди Саффари исследовал каждый из 17 срезов ткани, взятых с интервалом от одной восьмой до одной пятой дюйма вдоль пищевода известного взрослого пациента с EoE. Типичный взрослый пищевод имеет длину 10 дюймов.
"Для каждого поперечного сечения я использовал микроскопию, чтобы подсчитать количество эозинофильных клеток по всему периметру поверхности ткани в каждом изображении поля зрения с большим увеличением," сказал Саффари, аспирант химического машиностроения. "На поперечное сечение приходилось от 40 до 120 таких изображений, так что это заняло много времени, но оно того стоило, чтобы извлечь информацию, которую мы искали. Никто раньше не занимался подобным картированием."
Усердие Саффари окупилось. С ее кропотливо собранными данными она и Пиз использовали метод статистического моделирования, чтобы определить, приведет ли случайный отбор образцов ткани к положительному диагнозу EoE на основе плотности эонсинофилов.
"Наш анализ показывает, что с текущими диагностическими соглашениями вы сможете поймать только пациентов со средней и высокой плотностью эонсинофилов, что означает, что мы можем ошибочно диагностировать пациентов до одного из пяти раз," говорит Пиз. "Учитывая эти данные, очевидно, что эндоскопии недостаточно для лечения этого очагового заболевания."
Глайх говорит, что их результаты послужат основой для будущих пересмотров руководств по диагностике EoE, но биопсия "в настоящее время стандарт ухода и в ближайшее время не изменится."
Основываясь на этом исследовании, Пиз и Саффари изучают технологии маркировки и обнаружения белков, выделяемых эозинофилами в пищевод, что поможет обнаружить EoE на более ранней стадии. Они также подали патент на использование радиоактивно меченных антител для картирования эозинофилов по всему пищеводу – новый метод, который будет оцениваться в ходе клинических испытаний. "Мы надеемся, что такой диагностический инструмент может быть доступен в ближайшие пять лет," Пиз говорит.
Саффари добавляет, что это часть долгосрочной цели команды по разработке новых стратегий для улучшения диагностики EoE и понимания того, что вызывает болезнь.
Пиз, Глейх и Саффари провели исследование с гастроэнтерологами Кэтрин Петерсон и Джоном Фэнгом и патологом Кэролин Теман из Университета Юты. Это исследование финансировалось Университетом штата Юта, Управлением экономического развития губернатора штата Юта и Национальным научным фондом.