Share of reactive oxygen species (ROS) in inflammatory bowel disease. The diagnostic usefulness of selected markers. Part 1

Daria Kupczyk, Beata Augustyńska, Grażyna Mierzwa

DOI: http://dx.doi.org/10.12775/MBS.2016.033

Abstract


Malfunctioning of environmental, immunologic or genetic mechanisms brings about a disorder of system homeostasis, which results in the development of diseases of arduous course. Inflammatory bowel diseases are a group of disorders which house a pathological inflammation of the wall of the gastrointestinal tract. It is postulated that one reason for the resulting changes may be free radical reactions. As a result of the ongoing inflammation under the course of the disease an influx of neutrophils into the lumen begins. Although endoscopic examination constitutes an irreplaceable method in the evaluation of the resulting changes, laboratory tests are an essential tool in the diagnostic process. In recent years it has been proven that the role of faecal calprotectin as a non-invasive test can be used to differentiate organic and functional gastrointestinal diseases, and evaluate remission or exacerbation of inflammatory bowel disease [6,28]. It has also been noted that there is a need to seek other new markers that would facilitate the diagnosis.

Keywords


oxidative stress; free radicals; inflammatory bowel disease

Full Text:

PDF

References


Alzoghaibi M.A., Al-Mofleh I.A., Al-Jebreen A.M.: Antioxidant activities for superoxide dismutase in patients with Crohn's disease. J Basic Clin Physiol Pharmacol. 2014;25(1):59-62.

Baumgard D.C., Carding S.R.: Inflammatory bowel disease: cause and immunobiology. Lancet 2007;369:1627-1640.

Buffinton G.D., Doe W.F.: Depleted mucosal antioxidant defences in inflammatory bowel disease. Free Radic Biol Med. 1995; 19(6): 911-918.

Burri E., Beglinger Ch.: Faecal calprotectin in the diagnosis of inflammatory bowel disease. Biochemia Medica 2011; 21: 245-253.

Carrell R.W.: Alpha-1-antitrypsin: molecular pathology, leukocytes and tissue damage. J Clin Invest, 1986;78:1427-1431.

Ciecko-Michalska I., Wierzbicka-Tutka I., Szczepanek M. i wsp.: Kalprotektyna kałowa jako nieinwazyjne narzędzie do różnicowania organicznych i czynnościowych chorób przewodu pokarmowego. Gastroenterologia Praktyczna. 2015; 7(2): 76-83.

DeMeo D.L., Silverman E.K.: α1-Antitrypsin deficiency. Genetic aspects of α1-antitrypsin deficiency: phenotypes and genetic modifiers of emphysema risk. Thorax, 2004; 59; 259-264.

Eder P., Stawczyk-Eder K., Krela-Kaźmierczak I. i wsp.: Przydatność oznaczania kalprotektyny w stolcu w chorobie Leśniowskiego i Crohna. Polskie Archiwum Medycyny Wewnętrznej. 2008;118(11):1-4.

Eder P., Stawczyk K., Krela-Kaźmierczak I. i wsp. Wybrane markery stanu zapalnego w nieswoistych zapaleniach jelit. Gastroenterol Pol 2007; 14: 429-431.

Fedak D., Pawlicak D., Ciećko-Michalska I. i wsp.: Zastosowanie wybranych wskaźników granulocytarnych w diagnostyce wrzodziejącego zapalenia jelita grubego i choroby Leśniowskiego-Crohna-doniesienia wstępne. Przegląd Lekarski. 2010;67(1): 114-118.

Francuz T., Czajka-Francuz P., Cisoń-Jurek S. i wsp.: Rola zapalenia w patogenezie raka jelita grubego. Postępy Hig Med Dosw (online). 2016(70):360-366.

Furtmüller P.G., Zederbauer M., Jantschko W. I i wsp.:Active site structure and catalytic mechanisms of human peroxidases. Archives of Biochemistry and Biophysics. 2006; 445(2): 199–213.

Gouni-Berthold I., Baumeister B., Wegel E. et al.:Neutrophil-elastse in a chronic inflammatory bowel disease: a marker of activity? Hepatogastroenterol.1999;46: 2315-2320.

Hodgson H.J.F.: Pathogenesis of Crohn’s disease. Baillieres Clin Gastroenterol. 1998;12(1): 1-17.

Keshavarzian A., Banan A., Farhadi A. i wsp.: Increases in free radicals and cytoskeletal protein oxidation and nitration in the colon of patients with inflammatory bowel disease. Gut. 2003;52(5): 720-728.

Knapik-Kordecka M., Piwowar A., Warwas M.: Zaburzenia równowagi oksydacyjno-antyoksydacyjnej a czynniki ryzyka miażdżycy i powikłania naczyniowe u chorych na cukrzycę typu 2. Wiadomości Lekarskie 2007; 60 (7-8): 329-334.

Korndörfer I., Brueckner F., Skerra A.: The crystal structure of the human (S100A8/S100A9)2 heterotetramer, calprotectin, illustrates how conformational changes of interacting alpha-helices can determine specific association of two EF-hand proteins. J Mol Biol. 2007;370:887-898.

Krzesiek E., Iwańczak B.: Ocena stężenia kalprotektyny w kale jako markera stanu zapalnego w nieswoistych zapaleniach jelit u dzieci – doniesienie wstępne. Pol Merk Lek 2010;29: 241-246.

Kuca P.: Rozedma jako płucna manifestacja wrodzonego niedoboru alfa-1 antytrypsyny. Pneumonol. Alergol. Pol., 2004;72:447-452.

Kulbacka J., Saczko J., Chwiłkowska A.: Stres oksydacyjny w procesach uszkodzenia komórek. Pol. Merk. Lek. 2009;27(157):44-47.

Kuno Y., Ina K., Nishiwaki T. et al.: Possible involvement of neutrophil elastase in impaired mucosal repair in patients with ulcerative colitis. J. Gastroenterol.2002:14, 22-32.

Lipska A., Wysocka J.: Kliniczne następstwa i diagnostyka wrodzonego niedoboru α1-antytrypsyny. Przegląd Lekarski, 1998; 55(10): 537-541.

Łuszczewski A., Matyska-Piekarska E., Trefler J. i wsp.: Reaktywne formy tlenu-znaczenie w fizjologii i stanach patologii organizmu. Reumatologia 2007;45(5):284-289.

Łykowska-Szuber L., Eder P., Klimczak K. i wsp.: Przydatność diagnostyczna kopromarkerów w wybranych chorobach jelit. Diagnostic utility of fecal markers in chosen gastrointestinal diseases. Gastroenterologia Praktyczna. 2014, 6(4): 39-47.

Molenda M., Bober J.: Stres oksydacyjny w nieswoistych zapaleniach jelit. Annales Academiae Medicae Stetinesis. 2010;56(2):28-32.

Mulder T.P.J., Verspaget H.W., Janssens A.R. i wsp.: Decrease in two intestinal cooper/zinc containing proteins with antioxidant function in inflammatory bowel disease. Gut. 1991; 32(1): 1146-1150.

Naito Y., Takagi T., Yoshikawa T.: Neutrophil-dependent oxidative stress in ulcerative colitis. J Cli Biochem Nutr. 2007;41(1): 18-26.

Olender K., Bergmann K., Odrowąż-Sypniewska G.: Kalprotektyna w kale jako marker zapalny w nieswoistych zapaleniach jelit. Diagnostyka Laboratoryjna Journal of Laboratory Diagnostics. 2012; 48(4): .433-439.

Opara E.C.: Oxidative stress. Dis. Mon. 2006;52(2): 183-198.

Oshitani N., Kitano A., Okabe H. i wsp.: Location of superoxide anion generation in human colonic mucosa obtained by biopsy. Gut. 1993; 34(7): 936-938.

Pavlick K.P., Laroux F.S., Fuseler J. i wsp.: Role of reactive metabolites of oxygen and nitrogen in inflammatory bowel disease. Free Rad Biol Med. 2002;33 (3): 311–322.

Pravda J.: Radical induction theory of ulcerative colitis. World J Gastroenterol. 2005;11 (16):2371–2384.

Radwan P., Radwan‑Kwiatek K., Skrzydło‑Radomańska B.: Rola mikroflory jelitowej w nieswoistych zapaleniach jelit. Prz Gastroenterol. 2009; 4:1–6.

Roessner A., Kuester D., Malfertheiner P. i wsp.: Oxidative stress in ulcerative colitis-associated carcinogenesis. Pathol Res Pract. 2008;204:511-524.

Ruan E.A., Rao S., Burdick J.S. i wsp.: Glutathione levels in chronic inflammatory disorders of the human colon. Nutr Res 1997; 17(3): 463-473.

Sies H.: Strategies of antioxidant defence. Eur. J. Biochem. 1993;215: 213-219.

Simmonds N.J., Rampton D.S.: Inflammatory bowel disease-a radical review. Gut. 1993;34(7):865-868.

Socha P., Oracz G., Kowalska M.: Różnice w obrazie klinicznym jelitowej ucieczki białka oraz użyteczność α1- antytrypsyny w diagnostyce i monitorowaniu leczenia. Pediatria Współczesna, Gastroenterologia, Hepatologia i Żywienie Dziecka, 2005; 7(3): 227-230.

Stoller J.K, Aboussouan L.S.: α1-antitrypsin deficiency. Lancet, 2005; 365(9478):2225-2236.

Szachta P., Roszak D., Gałęcka M.i wsp. Nieinwazyjne markery zapalne w przebiegu nieswoistych chorób zapalnych jelit. Gastroenterol Pol 2009; 16: 399-401.

Tibble J.A., Bjarnason I.: Non-invasive investigation of inflammatory bowel disease. Word J Gastroenterol 2001; 7: 460-465.

Verspaget H.W., Peña A.S., Waterman I.T. i wsp.: Diminished neutrophil function in Crohn's disease and ulcerative colitis identified by decreased oxidative metabolism and low superoxide dismutase content. Gut. 1998;29(2): 223-228.

Yang H., Taylor K.D., Rotter J.I.: Inflammatory bowel disease I. Genetic epidemiology. Mol. Genet. Metab. 2001;74(1-2):1-21.

Zawadzka P.: Nieswoiste zapalenia jelit- wczoraj i dziś. Nowiny Lekarskie. 2006;75(5):480-485.






Partnerzy platformy czasopism