Diagnostic value of cytokines and microRNAs as biomarkers of necrotizing enterocolitis in term newborns with congenital heart defects

封面

如何引用文章

全文:

详细

Newborns with ductus-dependent congenital heart defects (CHD) are at increased risk of developing necrotizing enterocolitis (NEC), a severe inflammatory bowel disease. Given that early symptoms of NEC are nonspecific, an urgent task is to find specific diagnostic biomarkers both for diagnosing NEC and for stratifying the risk of its development and implementing preventive measures. Cytokines and microRNAs are promising NEC biomarkers since they regulate various biological processes. The aim of the study was to evaluate the diagnostic potential of the levels of 31 cytokines and three microRNAs as specific NEC biomarkers in blood plasma of newborns with CHD. The study included 38 term newborns with CHD who underwent cardiac surgery on the 8th (6-12) day of life, ten of whom developed NEC postoperatively. Cytokine levels in plasma samples from 28 newborns without NEC and 10 newborns with NEC were measured using the MILLIPLEX Human Cytokine/Chemokine/Growth Factor Panel A kit (MilliporeSigma, USA) with a MAGPIX instrument (Luminex, USA). Total RNA was isolated from plasma samples of 14 babies without NEC, and 10 newborns with NEC, using TRIzol LS reagent (Thermo Fisher Scientific, USA) with external synthetic control cel-miR-39-3p for subsequent data normalization. Expression levels of microRNA-155-5p, microRNA-221-3p, and microRNA-451a were measured using TaqMan MicroRNA Reverse Transcription Kit (Thermo Fisher Scientific, USA) and TaqMan MicroRNA Assays (Life Technologies, USA). In newborns with NEC, the levels of IL-8 and M-CSF were 1.6 (p = 0.037) and 12.6 (p = 0.006) times higher, respectively, than in newborns without NEC. The relative expression of miR-451a was 5 times lower in newborns with NEC than in newborns without NEC. No significant differences were found for the levels of other analyzed cytokines and microRNAs. The model including three biomarkers (miR-451a, IL-8 and M-CSF) has shown a high diagnostic potential (AUC = 0.901 with a sensitivity of 85.7% and a specificity of 84.6%) for the diagnosis of NEC in routine clinical practice.

作者简介

E. Zaikova

V. Almazov National Medical Research Centre

编辑信件的主要联系方式.
Email: Catherine3452@yandex.ru

Junior Researcher of the Research Institute of Microvesicular Signaling, Institute of Molecular Biology and Genetics

俄罗斯联邦, St. Petersburg

A. Kaplina

V. Almazov National Medical Research Centre

Email: Catherine3452@yandex.ru

Junior Researcher of the Research Laboratory of Physiology and Diseases of Newborns, Institute of Perinatology and Pediatrics, Neonatologist of Department of Neonatal Physiology with an ICU Ward, Perinatal Centre

俄罗斯联邦, St. Petersburg

N. Petrova

V. Almazov National Medical Research Centre

Email: Catherine3452@yandex.ru

PhD, Associate Professor, Head of the Research Laboratory of Physiology and Diseases of Newborns, Institute of Perinatology and Pediatrics

俄罗斯联邦, St. Petersburg

Tatiana Pervunina

V. Almazov National Medical Research Centre

Email: Catherine3452@yandex.ru

MD, Professor, Director of the Institute of Perinatology and Pediatrics

俄罗斯联邦, St. Petersburg

A. Kostareva

V. Almazov National Medical Research Centre

Email: Catherine3452@yandex.ru

MD, Professor of the Department of Faculty Therapy with the Clinic of the Institute of Medical Education, Director of the Institute of Molecular Biology and Genetics

俄罗斯联邦, St. Petersburg

O. Kalinina

V. Almazov National Medical Research Centre; Saint Petersburg Pasteur Institute

Email: Catherine3452@yandex.ru

DSc., Professor of the Department of Laboratory Medicine with Clinic of the Institute of Medical Education, Leading Researcher of the Institute of Molecular Biology and Genetics, Leading Researcher of the Research Laboratory of Molecular Epidemiology and Genetics Evolution

俄罗斯联邦, St. Petersburg; St. Petersburg

参考

  1. Никитина И.В., Ленюшкина А.А., Крог-Йенсен О.А., Пупышева А.Ф., Кречетова Л.В., Инвияева Е.В., Савельева Е.И., Зубков В.В., Дегтярев Д.Н., Байбарина Е.Н. Прогностическая значимость исследования уровня цитокинов плазмы крови в раннем неонатальном периоде в отношении некротизирующего энтероколита у недоношенных новорожденных // Неонатология: новости, мнения, обучение, 2024. Т. 12, № 4. С. 8-22. [Nikitina I.V. Lenyushkina A.A., Krogh-Jensen O.A., Pupysheva A.F., Krechetova L.V., Inviyaeva E.V., Savelyeva E.I., Zubkov V.V., Degtyarev D.N., Baybarina E.N. The value of plasma cytokines within the early neonatal period for predicting necrotizing enterocolitis in preterm infants. Neonatologiya: novosti, mneniya, obuchenie = Neonatology: News, Opinions, Training, 2024, Vol. 12, no. 4, pp. 8-22. (In Russ.)]
  2. Akdis M., Burgler S., Crameri R., Eiwegger T., Fujita H., Gomez E., Klunker S., Meyer N., O’Mahony L., Palomares O., Rhyner C., Quaked N., Schaffartzik A., Van De Veen W., Zeller S., Zimmermann M., Akdis C.A. Interleukins, from 1 to 37, and interferon-γ: Receptors, functions, and roles in diseases. J. Allergy Clin. Immunol., 2011, Vol. 127, no. 3, pp. 701-721.
  3. Douglass T.G., Driggers L., Zhang J.G., Hoa N., Delgado C., Williams C.C., Dan Q., Sanchez R., Jeffes E.W.B., Wepsic H.T., Myers M.P., Koths K., Jadus M.R. Macrophage colony stimulating factor: Not just for macrophages anymore! A gateway into complex biologies. Int. Immunopharmacol., 2008, Vol. 8, no. 10, pp. 1354-1376.
  4. Hong Z., Cheng J., Ye Y., Chen X., Zhang F. MicroRNA-451 Attenuates the inflammatory response of activated microglia by downregulating nucleotide binding oligomerization domain-like receptor protein 3. World Neurosurg., 2022, Vol. 167, pp. e1128-e1137.
  5. Lau P.E., Cruz S.M., Ocampo E.C., Nuthakki S., Style C.C., Lee T.C., Wesson D.E., Olutoye O.O. Necrotizing enterocolitis in patients with congenital heart disease: A single center experience. J. Pediatr. Surg., 2018, Vol. 53, no. 5, pp. 914-917.
  6. Murata K., Yoshitomi H., Furu M., Ishikawa M., Shibuya H., Ito H., Matsuda S. MicroRNA-451 down-regulates neutrophil chemotaxis via p38 MAPK. Arthritis Rheumatol., 2014, Vol. 66, no. 3, pp. 549-559.
  7. Ng P.C., Chan K.Y.Y., Leung K.T., Tam Y.H., Ma T.P.Y., Lam H.S., Cheung H.M., Lee K.H., To K.F., Li K. Comparative MiRNA expressional profiles and molecular networks in human small bowel tissues of necrotizing enterocolitis and spontaneous intestinal perforation. PLoS One, 2015, Vol. 10, no. 8, e0135737. doi: 10.1371/journal.pone.0135737.
  8. Petrova T., Kalinina O., Aquino A., Grigoryev E., Dubashynskaya N., Zubkova K., Kostareva A., Golovkin A. Topographic Distribution of miRNAs (miR-30a, miR-223, miR-let-7a, miR-let-7f, miR-451, and miR-486) in the Plasma Extracellular Vesicles. Noncoding RNA, 2024, Vol. 10, no. 1, 15. doi: 10.3390/ncrna10010015.
  9. Rosenberger C.M., Podyminogin R.L., Navarro G., Zhao G.W., Askovich P.S., Weiss M.J., Aderem A. miR- 451 regulates dendritic cell cytokine responses to influenza infection. J. Immunol., 2012, Vol. 189, no. 12, pp. 5965-5975.
  10. Ushach I., Zlotnik A. Biological role of granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) on cells of the myeloid lineage. J. Leukoc. Biol., 2016, Vol. 100, no. 3, pp. 481-489.
  11. van der Heide M., Mebius M.J., Bos A.F., Roofthooft M.T.R., Berger R.M.F., Hulscher J.B.F., Kooi E.M.W. Hypoxic/ischemic hits predispose to necrotizing enterocolitis in (near) term infants with congenital heart disease: a case control study. BMC Pediatr., 2020, Vol. 20, no. 1, 553. doi: 10.1186/s12887-020-02446-6.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Figure 1. ROC analysis of IL-8, M-CSF, miR-451a and their combination in the diagnosis of NEC in term newborns with CHD

下载 (487KB)

版权所有 © Zaikova E., Kaplina A., Petrova N., Pervunina T., Kostareva A., Kalinina O., 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».