Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI179910.15789/2220-7619-TRO-1799ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleThe role of increased intestinal permeability markers in developing urinary tract infection in children of the first three years of lifeРоль маркеров повышенной проницаемости кишечника в развитии инфекции мочевыводящих путей у детей первых трех лет жизниhttps://orcid.org/0000-0002-4465-3471SergeevaElena V.СергееваЕлена Васильевна
Russian Federation

PhD Student, Assistant Professor

аспирант, ассистент института педиатрии

sergeeva.elenav@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6926-3341NeeAntoninaНиАнтонина
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Institute of Pediatrics

д.м.н., профессор института педиатрии

neeant56@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2668-8483ShumatovaT. A.ШуматоваТ. А.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Director of the Institute of Pediatrics

д.м.н., профессор, директор института педиатрии

shumatov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2413-4022BykovaO. G.БыковаО. Г.
Russian Federation

PhD (Medicine), Associate Professor, Institute of Pediatrics

к.м.н., доцент института педиатрии

lis822007@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2106-2572PrikhodchenkoN. G.ПриходченкоН. Г.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Associate Professor, Institute of Pediatrics

д.м.н., доцент института педиатрии

prikhodchenko_n@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0748-5819ZernovaE. S.ЗерноваЕ. С.
Russian Federation

PhD (Medicine), Assistant Professor, Institute of Pediatrics

к.м.н., ассистент института педиатрии

kate-zernova@mail.ruPacific State Medical UniversityФГБОУ ВО Тихоокеанский государственный медицинский университет12042022130520221223393462409202114012022Copyright ©; 2022, Sergeeva E.V., Nee A., Shumatova T.A., Bykova O.G., Prikhodchenko N.G., Zernova E.S.Copyright ©; 2022, Сергеева Е.В., Ни А., Шуматова Т.А., Быкова О.Г., Приходченко Н.Г., Зернова Е.С.2022Sergeeva E.V., Nee A., Shumatova T.A., Bykova O.G., Prikhodchenko N.G., Zernova E.S.Сергеева Е.В., Ни А., Шуматова Т.А., Быкова О.Г., Приходченко Н.Г., Зернова Е.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/1799

Urinary tract infection (UTI) is one of the urgent problems in pediatric nephrology and pediatrics. Despite numerous works devoted to the study of pathogenetic mechanisms and development of new diagnostic measures in patients with urinary tract infection, many questions on pathogenesis have not yet been clearly elucidated. Considering that non-specific symptoms prevailing in the disease clinical picture in children of the first three years of life, it is necessary to search for reliable, early, non-invasive methods for diagnosing urinary tract infections. Purpose of the study is to determine diagnostic and pathogenetic significance of proteins that bind fatty acids as well as zonulin in diagnosis of urinary tract infection in children of the first three years of life. Materials and methods. There were examined 120 children, aged from 29 days of life to 2 years 11 months and 29 days inclusive with urinary tract infection. Control group — 30 healthy children. All children were tested for serum level of proteins that bind fatty acids L-FABP and I-FABP, and the level of I-FABP, L-FABP and zonulin was measured in urine by enzyme-linked immunosorbent assay. Results. In the blood serum of children with urinary tract infection, the levels of L-FABP and I-FABP were significantly increased compared with those in children of the control group (L-FABP — 753.94±26.16 ng/ml vs. 148.7±19.6 ng/ml, I-FABP — 92.97±1.41 ng/ml vs. 18.03±3.03 ng/ml, respectively, p < 0.001). Fractions of urine proteins L-FABP and I- FABP in sick vs. healthy children were also determined at a higher level (6.96±0.19 ng/ml and 1.01±0.25 ng/ml vs. 0.37±0.01 ng/ml and 0.1±0.02 ng/ml, respectively, at p < 0.001). The level of urine zonulin was increased (2.84±0.12 ng/ml) in sick vs. healthy children (0.17±0.04, p < 0.05). Conclusion. The study allowed to identify early markers of kidney and urinary tract damage (L-FABP, I-FABP, ZO) involved in developing inflammatory bacterial process, whereas measuring urine I-FABP, L-FABP, zonulin level can be used for non-invasive UTI diagnostics in infants and young children.

Инфекция мочевыводящих путей (ИМВП) относится к числу актуальных проблем детской нефрологии и педиатрии. Несмотря на многочисленные работы, посвященные изучению патогенетических механизмов и разработке новых диагностических мероприятий у пациентов с инфекцией мочевыводящих путей, многие вопросы патогенеза до сих пор не получили четкой интерпретации. Учитывая, что у детей первых трех лет жизни в клинической картине заболевания преобладают неспецифические симптомы, актуален поиск достоверных, ранних, неинвазивных способов диагностики инфекции мочевыводящих путей. Цель исследования — определить диагностическую и патогенетическую значимость протеинов, связывающих жирные кислоты, и белка зонулина в диагностике инфекции мочевыводящих путей у детей грудного и раннего возраста. Материалы и методы. Обследовано 120 детей в возрасте с 29 дня жизни и до 2 лет 11 месяцев и 29 дней включительно с инфекцией мочевыводящих путей. Группа контроля — 30 здоровых детей. Всем детям в сыворотке крови определяли уровень белков, связывающих жирные кислоты L-FABP и I-FABP, в моче определяли уровень I-FABP, L-FABP и зонулина методом энзимсвязанного иммуносорбентного анализа. Результаты. В сыворотке крови детей с инфекцией мочевыводящих путей были значительно повышены уровни L-FABP и I-FABP в сравнении с их значениями у детей контрольной группы (L-FABP — 753,94±26,16 и 148,7±19,6 нг/мл, I-FABP — 92,97±1,41 и 18,03±3,03 нг/мл соответственно, р < 0,001). Фракции протеинов L-FABP и I-FABP в моче у больных детей также определялись на более высоком уровне, чем у здоровых (6,96±0,19 и 1,01±0,25 нг/мл и 0,37±0,01 и 0,1±0,02 нг/мл соответственно при р < 0,001). Содержание зонулина в моче было повышено (2,84±0,12 нг/мл) у больных детей по сравнению со здоровыми (0,17±0,04 нг/мл при р < 0,001). Заключение. Проведенное исследование позволило выделить ранние маркеры повреждения почек и мочевых путей (L-FABP, I-FABP, ZO), участвующие в развитии воспалительного бактериального процесса, а определение I-FABP, L-FABP, зонулина в моче может быть использовано для неинвазивной диагностики ИМВП у детей грудного и раннего возраста.

urinary tract infectionpathogenesisinfants and young childrenfatty acid binding proteins (L-FABPI-FABP)zonulindiagnosticsинфекция мочевыводящих путейпатогенездети грудного и раннего возрастабелкисвязывающие жирные кислоты (L-FABPI-FABP)зонулиндиагностикаВоробьева Н.М., Ткачева О.Н. Повышенная проницаемость кишечной стенки и ее роль в возникновении сердечно-сосудистых заболеваний // Фарматека. 2020. № 3. С. 122–128. [Vorobieva N.M., Tkacheva O.N. Increased intestinal permeability and its role in the development of cardiovascular diseases. Farmateka = Pharmateca, 2020, no. 3, рр. 122–128. (In Russ.)]. doi: 10.18565/pharmateca.2020.3.122-128Григорьев С.Г., Лобзин Ю.В., Скрипченко Н.В. Роль и место логистической регрессии и roc-анализа в решении медицинских диагностических задач // Журнал инфектологии. 2016. Т 8, № 4. С. 36–45. [Grigoryev S.G., Lobzin Yu.V., Skripchenko N.V. Тhe role and place of logistic regression and roc analysis in solving medical diagnostic task. Zhurnal infektologii = Journal Infectology, 2016, vol. 8, no. 4, рр. 36–45. (In Russ.)] doi: 10.22625/2072-6732-2016-8-4-36-45Громова Г.Г., Верижникова Л.Н., Бурмасова А.В., Шувалова О.И. Инфекция мочевой системы у детей и подростков // Вестник СурГУ. Медицина. 2018. № 4. С. 8–12. [Gromova G.G., Verizhnikova L.N., Burmasova A.V., Shuvalova O.I. Urinary tract infectionin children and adolescents. Vestnik SurGU. Meditsina = Herald of the Surgut State University. Medicine, 2018, no. 4, pp. 8–12. (In Russ.)]Карпеева Ю.С., Новикова В.П., Хавкин А.И., Ковтун Т.А., Макаркин Д.В., Федотова О.Б. Микробиота и болезни человека: возможности диетической коррекции // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2020. Т. 65, № 5. С. 116–125. [Karpeeva Yu.S., Novikova V.P., Khavkin A.I., Kovtun T.A., Makarkin D.V., Fedotova O.B. Microbiota and human diseases: dietary correction. Rossiyskiy vestnik perinatologii i pediatrii = Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics, 2020, vol. 65, no. 5, рр. 116–125. (In Russ.)] doi: 10.21508/1027-4065-2020-65-5-116-125Ни А., Сергеева Е.В., Шуматова Т.А., Приходченко Н.Г., Зернова Е.С., Григорян Л.А., Катенкова Э.Ю., Шишацкая С.Н. Возможности использования маркера L-FABP в диагностике повреждения почек // Современные проблемы науки и образования. 2018. № 4. [Nee A., Sergeeva E.V., Shumatova T.A., Prikhodchenko N.G., Zernova E.S., Grigoryan L.A., Katenkova E.Y., Shishackaya S.N. The use of the L-FABP marker in the diagnosis of kidney damage. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Education, 2018, no. 4. (In Russ.)] URL: http://www.science – education.ru/ru/article/view?id=27874Приходченко Н.Г., Шуматова Т.А., Григорян Л.А., Гордеец А.В. Плотные межклеточные контакты и зонулин в формировании оральной толерантности и пищевой аллергии // Тихоокеанский медицинский журнал. 2019. № 4. С. 5–9. [Prikhodchenko N.G., Shumatova T.A., Grigoryan L.A., Gordeets A.V. Tight joints and zonulin in the formation of oral tolerance and food allergy. Tihookeanskiy medicinskiy zhurnal = Pacific Medical Journal, 2019, no. 4, рр. 5–9. (In Russ.)] doi: 10.34215/1609-1175-2019-4-5-9Al Khodor S., Shatat I.F. Gut microbiome and kidney disease: a bidirectional relationship. Pediatr. Nephrol., 2017, no. 32, pp. 921–931. doi: 10.1007/s00467-016-3392-7Benzer M., Tekin Neijmann S., Gültekin N.D., Tekin А.U. Urinary L-FABP as a marker of vesicoureteral reflux in children: could it also have a protective effect on the kidney? Int. Urol. Nephrol., 2017, no. 49, рр. 1–12. doi: 10.1007/s11255-016-1389-6Bien J., Sokolova О., Bozko Р. Role of uropathogenic escherichia coli virulence factors in development of urinary tract infection and kidney damage. Int. Urol. Nephrol., 2012, vol. 2012: 681473. doi: 10.1155/2012/681473Coufal S., Kokesova A., Tlaskalova-Hogenova H., Frybova B., Snajdauf J., Rygl M., Kverka M. Urinary I-FABP, L-FABP, TFF-3, and SAA can diagnose and predict the disease course in necrotizing enterocolitis at the early stage of disease. J. Immunol. Res., 2020: 3074313. doi: 10.1155/2020/3074313Kaufman J., Temple-Smith M., Sanci L. Urinary tract infections in children: an overview of diagnosis and management. BMJ Paediatr. Open, 2019, vol. 3, no. 1: e000487. doi: 10.1136/bmjpo-2019-000487Lee J.R., Muthukumar T., Dadhania D., Toussaint N.C., Ling L., Pamer E., Suthanthiran M. Gut microbial community structure and complications after kidney transplantation: a pilot study. Transplantation, 2014, vol. 98, no. 7, pp. 697–705. doi: 10.1097/TP.0000000000000370Paalanne N., Husso A., Salo J., Pievilainen O., Tejesvi M.V., Koivusaari P., Pirttila A.M., Pokka T., Mattila S., Jyrkas J., Turpeinen A., Uhari M., Renko M., Tapiainen T. Intestinal microbiome as a risk factor for urinary tract infections in children. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 2018, no. 37, pp. 1881–1891. doi: 10.1007/s10096-018-3322-7Pelsers M.M., Namiot Z., Kisielewski W., Namiot A., Januszkiewicz M., Hermens W.T., Glatz J.F. Intestinal-type and liver-type fatty acid-binding protein in the intestine. Tissue distribution and clinical utility. Clin. Biochem., 2003, vol. 36, no. 7, pp. 529–535. doi: 10.1016/s0009-9120(03)00096-1Rafiei A., Abedi Arzefuni F., Mohammadjafari H., Yazdani-Charati J. The Urinary level of liver-type fatty acid binding protein in children with febrile UTI. IJKD, 2020, vol. 14, no. 3, pp. 191–197.Ramezani A., Massy Z.A., Meijers B., Evenepoel P., Vanholder R., Raj D.S. Role of the gut microbiome in uremia: a potential therapeutic target. Am. J. Kidney Dis., 2016, vol. 67, no. 3, pp. 483–498. doi: 10.1053/j.ajkd.2015.09.027Ramos-Benítez M.J., Ruiz-Jiménez С., Aguayo V., Espino А.М. Recombinant Fasciola hepatica fatty acid binding protein suppresses Toll-like receptor stimulation in response to multiple bacterial ligands. Sci. Rep., 2017, vol. 7, no. 1: 5455. doi: 10.1038/s41598-017-05735-wSturgeon C., Fasano A. Zonulin, a regulator of epithelial and endothelial barrier functions, and its involvement in chronic inflammatory diseases. Tissue Barriers, 2016, vol. 4, no. 4: e1251384. doi: 10.1080/21688370.2016.1251384Tsai I.T., Wu C.C., Hung W.C., Lee T.L., Hsuan C.F., Wei C.T., Lu Y.C., Yu T.H., Chung F.M., Lee Y.J., Wang C.P. FABP1 and FABP2 as markers of diabetic nephropathy. Int. J. Med. Sci., 2020, vol. 17, no. 15, рр. 2338–2345. doi: 10.7150 / ijms.49078Ulluwishewa D., Anderson R.C., McNabb W.C., Moughan P.J., Wells J.M., Roy N.C. Regulation of tight junction permeability by intestinal bacteria and dietary components. J. Nutr., 2011, vol. 141, no. 5, pp. 769–776. doi: 10.3945/jn.110.135657Yamanouchi S., Kimata T., Kino J., Kitao Т., Suruda С., Tsuji S., Kurosawa Н., Hirayama Y., Saito А., Kaneko К. Urinary C-megalin for screening of renal scarring in children after febrile urinary tract infection. Pediatr. Res., 2018, vol. 83, рр. 662–668. doi: 10.1038/pr.2017.276Yu J., Shen Y., Zhou N. Advances in the role and mechanism of zonulin pathway in kidney diseases. Int. Urol. Nephrol., 2021, vol. 53, no. 10, pp. 2081–2088. doi: 10.1007/s11255-020-02756-9