Кручинина Маргарита Витальевна — доктор медицинских наук, профессор, заведующая лабораторией гастроэнтерологии, ведущий научный сотрудник лаборатории гастроэнтерологии; профессор кафедры пропедевтики внутренних болезней
630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1
Margarita V. Kruchinina — Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Gastroenterology Laboratory, Leading Researcher of the Gastroenterology Laboratory; Professor of the Department of Propaedeutics of Internal Diseases
630089, Novosibirsk, Borisa Bogatkova str., 175/1
Осипенко Марина Федоровна — доктор медицинских наук, профессор, заведуюшая кафедрой пропедевтики внутренних болезней
630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 52
Marina F. Osipenko — Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Propaedeutics of Internal Diseases
630091, Novosibirsk, Krasny Ave., 52
Христонько Анна Валентиновна — ординатор лаборатории гастроэнтерологии
630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1
Anna V. Khristonko — Resident, Gastroenterology Laboratory
630089, Novosibirsk, Borisa Bogatkova str., 175/1
Валуйских Александр Игоревич — аспирант
630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1
Alexander I. Valuiskikh — Postgraduate
630089, Novosibirsk, Borisa Bogatkova str., 175/1
Цель: проанализировать результаты исследований, изучавших летучие органические соединения различных аналитов (выдыхаемый воздух, фекалии, моча) с целью диагностики воспалительных заболеваний кишечника.
Материалы и методы. Проведен систематический электронный поиск литературы (без ограничений по языку или типу публикации) с использованием баз данных Medline/PubMed, Embase, Scopus и Web of Science с применением ключевых слов. В процессе анализа опубликованных статей оценивалось качество созданных диагностических моделей.
Результаты. Для изучения летучих органических соединений используются метаболомные методы, предполагающие количественное определение соединений, и так называемые «электронные носы» — различные типы сенсоров для создания «паттерна» метаболитов. Показано, что определение летучих органических соединений в выдыхаемом воздухе, фекалиях, моче является недорогим, доступным, приемлемым для пациентов и врачей, обладает высокой диагностической точностью, позволяя различать пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника от здоровых лиц, дифференцировать нозологические формы — язвенный колит и болезнь Крона, активность заболевания, мониторировать характер его течения. Показатели чувствительности и специфичности при решении разных диагностических задач варьируют в зависимости от используемого метода (совокупная чувствительность и специфичность летучих органических соединений в качестве биомаркеров для различения пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника от здоровых лиц составили 87 % (95%-ный доверительный интервал (95% ДИ): 0,79–0,92) и 83 % (95% ДИ: 0,73–0,90) соответственно с AUC 0,92), исследуемого аналита, количества анализируемых летучих органических соединений, числа обследованных пациентов, учета влияющих факторов.
Заключение. Исследование летучих органических соединений демонстрирует большой потенциал в качестве неинвазивного биомаркера воспалительных заболеваний кишечника. В дальнейшем необходимы более масштабные многоцентровые проспективные исследования для разработки оптимальных подходов к отбору проб, стандартизации анализа и интерпретации данных по летучим органическим соединениям при решении разных диагностических задач у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника.
Aim: to analyze the results of studies that examined volatile organic compounds of various analytes (exhaled air, feces, urine) for the diagnosis of inflammatory bowel diseases.
Materials and methods. A systematic electronic literature search was conducted (without restrictions on the language or type of publication) using the Medline/PubMed, Embase, Scopus and Web of Science databases using keywords.
In the process of analyzing the published articles, the quality of the created diagnostic models was evaluated.
Results. To study volatile organic compounds, metabolomic methods involving the quantification of compounds and so-called “electronic noses” are used — various types of sensors to create a “pattern” of metabolites. It has been shown that the determination of volatile organic compounds in exhaled air, feces, urine is inexpensive, affordable, acceptable to patients and doctors, has high diagnostic accuracy, allowing to distinguish patients with inflammatory bowel diseases from healthy individuals, differentiate nosological forms — ulcerative colitis and Crohn’s disease, the activity of the disease, monitor the nature of its course. Sensitivity and specificity indicators for solving different diagnostic tasks vary depending on the method used (the combined sensitivity and specificity of volatile orga- nic compounds as biomarkers for distinguishing patients with inflammatory bowel diseases from healthy individuals were 87 % (95 % confidence interval (CI): 0.79–0.92) and 83 % (95 % CI: 0.73–0.90), respectively, with an AUC of 0.92), the analyte under study, the number of volatile organic compounds analyzed, the number of patients examined, and consideration of influencing factors.
Conclusion. Volatile organic compounds demonstrate great potential as noninvasive biomarkers of inflammatory bowel diseases. In the future, more extensive multicenter prospective studies are needed to develop optimal approaches to sampling, standardizing the analysis and interpretation of volatile organic compounds data in solving various diagnostic tasks in patients with inflammatory bowel diseases.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.