Ergebnisse der konfokalen Laser-Endomikroskopie bei Patienten mit Proktosigmoiditis vor und nach Behandlungsbeginn

Befunde der konfokalen Laserendomikroskopie bei Patienten mit Proktosigmoiditis vor und nach Behandlungsbeginn

Hintergrund Entzündliche Darmerkrankungen (IBD) umfassen Morbus Crohn und Colitis ulcerosa. Morbus Crohn befällt oft das terminale Ileum, kann aber vom Mund bis zum Anus auftreten. Es ist gekennzeichnet durch eine segmentale Ausbreitung mit transmuraler Entzündung und gelegentlichem Vorhandensein von Granulomen in den Gewebeproben. Colitis ulcerosa kommt nur im Dickdarm vor und betrifft praktisch immer das Rektum. Die Entzündung ist auf die Schleimhaut und Submukosa beschränkt, und die Diffusion ist kontinuierlich.

Die Entwicklung der Endoskopie hat diese Verfahren zu einem zentralen Bestandteil des diagnostischen und therapeutischen Managements von Patienten mit Magen-Darm-Erkrankungen, einschließlich IBD, gemacht. Der gesamte Magen-Darm-Trakt steht nun zur Inspektion und Therapie zur Verfügung. Eine Limitation dieser Studien besteht darin, dass die Histologie, die für die Diagnose und Behandlung des Patienten oft unerlässlich ist, durch eine herkömmliche Untersuchung nicht immer genau beurteilt werden kann. Der sachgerechte Umgang mit erkannten Läsionen erfordert neben der endoskopischen Beurteilung eine histologische Beurteilung des betroffenen Gewebes, was Gewebeproben zur eindeutigen Diagnose und damit optimalen Handhabung erforderlich macht. Daher müssen während des endoskopischen Eingriffs Gewebeproben aus der Darmschleimhaut entnommen werden, was selten mit einem größeren Risiko für den Patienten verbunden ist, jedoch aufgrund der Vorbereitungszeit für die histologische Analyse und in einigen Fällen sogar aufgrund einer Nachuntersuchung ggf. eine Verzögerung verursacht Histopathologie ist negativ. Bei der Behandlung von CED ist die endoskopische Beurteilung des Schweregrades und der Ausdehnung für die Wahl der Therapie unbedingt erforderlich. Der "Goldstandard" für die optimale Behandlung wird als "tiefe" Remission bezeichnet, definiert durch klinische und endoskopische Remission, wie sie durch konventionelle Endoskopie beurteilt wird.

In den letzten Jahren wurde ein neuer Ansatz eingeführt, bei dem die mikroskopischen Strukturen der Darmschleimhaut während des endoskopischen Eingriffs kontinuierlich in vivo bewertet werden können. Die Technik wird als konfokale Laser-Endomikroskopie (CLE) bezeichnet. CLE funktioniert mittels eines Lasergeräts, das in ein Endoskop eingeführt oder eingebaut wird und als Beleuchtung der Auskleidung eines kleinen Bereichs und in einer genauen Tiefe verwendet wird. Das Gewebe wird zunächst durch intravenöse Verabreichung mit Fluoreszenz versetzt. Die Reflexion der Schleimhaut wird in einem fokussierten Bereich erfasst und vergrößert, wodurch ein zweidimensionales Bild mikroskopischer Schleimhautstrukturen entsteht. Dadurch erhalten wir eine „optische Biopsie“, die mit einem ähnlichen mikroskopischen Bild verglichen werden kann.

Dies bietet uns eine potenzielle Möglichkeit zur sofortigen Diagnose und gezielten Therapie während desselben Eingriffs. Die optische Biopsie wird digital so gespeichert, dass sie auch nachträglich ausgewertet werden kann. Beim CLE werden mehrere Bilder pro Sekunde erzeugt, die kontinuierlich gespeichert werden und so eine Filmsequenz bilden, so dass die mikroskopische Beurteilung des Gewebes dynamisch wird, d.h. der Fluss in den kleinen Gefäßen beobachtet werden kann.

Eine aktuelle Hypothese zur Pathogenese von CED ist, dass eine defekte Barrierefunktion ein Schlüsselelement sein könnte. Die Darmbarriere besteht aus Epithelzellen, die durch die sogenannten „Tight Junctions“ miteinander verbunden sind. Experimentelle Studien haben eine erhöhte intestinale Permeabilität bei CED-Patienten gezeigt und dass der Grad der Permeabilität ein prognostischer Indikator für das Wiederauftreten von Morbus Crohn ist. In CLE-Studien wurde die gestörte Barrierefunktion in vivo als Efflux von Fluorescein durch die Darmwand identifiziert und bei IBD-Patienten im Vergleich zu einer gesunden Kontrollgruppe signifikant stärker nachgewiesen. Der Abstand zwischen den Epithelzellen wird ebenfalls vergrößert. Bei Patienten in Remission prädisponiert eine defekte Barrierefunktion für einen Rückfall ihrer Erkrankung. Es ist jedoch nicht möglich, diese Dysfunktion durch eine herkömmliche histologische Untersuchung zu erkennen, ebenso wie andere Parameter, die eine dynamische mikroskopische Bewertung erfordern. Durch die Implementierung von CLE kann die Sensitivität der endoskopischen Beurteilung erhöht werden, was nicht nur die Eigenschaften der „tiefen“ Remission, sondern auch die Beurteilung der Krankheitsaktivität verändern kann.

CLE ist derzeit ein schnell wachsendes Entwicklungsgebiet, das hauptsächlich im Zusammenhang mit der Endoskopie des Verdauungstrakts, aber auch im Zusammenhang mit der Endoskopie des Harn- und Atemtrakts verwendet wurde. Es hat sich gezeigt, dass CLE die Anzahl der Gewebeproben erheblich reduziert, ohne die Diagnose zu beeinträchtigen. Darüber hinaus deuten mehrere Studien darauf hin, dass CLE zu einer genaueren Diagnose beitragen kann, und Vorstudien deuten darauf hin, dass der Grad der Erkrankung im Vergleich zur konventionellen Endoskopie besser eingeschätzt werden kann. Es gibt jedoch keine Daten, die die Anwendbarkeit der Methode in Bezug auf die Überwachung des Ansprechens auf die Behandlung und als echtes Prognoseinstrument bewerten. CLE ist eine neue Methode, und daher gibt es noch viele ungelöste Fragen und zu klärende Bereiche, bevor die Technologie endlich in der täglichen Praxis eingesetzt werden kann.

Es gibt in der Forschungsgruppe um Professor für Endoskopie Peter Vilmann seit mehreren Jahren eine größere Erfahrung bei der Einführung neuer Methoden. Dazu gehört die Durchführung relevanter Studien und die Sammlung und Veröffentlichung wissenschaftlicher Daten auf internationaler Ebene, damit die Modalität ihren angemessenen Platz für die Diagnose und Behandlung von Patienten finden kann.

Einleitung: Bei der konventionellen Darmspiegelung wird bei Patienten mit akuten Entzündungen das Ausmaß und die Ausbreitung der Entzündung aufgrund mangelnder Sensibilität oft unterschätzt oder übersehen. Bei der Colitis ulcerosa hängt der Krankheitsverlauf und insbesondere das Risiko eines Therapieversagens vom Grad der akuten Entzündung ab, der zusätzlich zu klinischen und endoskopischen Beobachtungen anhand von Veränderungen der Kryptenarchitektur und der Infiltration akuter Entzündungszellen in die Lamina beurteilt wird propria. Die Ausbreitung der Erkrankung ist auch besonders wichtig für die Wahl der Therapie, die je nach proximaler Grenze der Entzündung sukzessive von Suppositorien über Einläufe bis hin zu systemischen Kortikosteroiden wechselt. Die Entnahme von Gewebeproben kann eine Unterschätzung teilweise verhindern, ist aber zeitaufwändig, teuer und führt selten zu einer radikalen Änderung der Behandlungsstrategie, da die Endoskopie in diesem Zusammenhang die Referenz ist. Die Literatur schlägt zwei auf CLE basierende Klassifikationen von Entzündungen vor, die wir teilweise - und zunächst einmal - verwenden werden, um die Krankheitsaktivität vor und nach Beginn der Behandlung und in einer Kontrollgruppe abzuschätzen. Darüber hinaus werden persönliche Beobachtungen aufgezeichnet und analysiert. Diese Bewertung wird anschließend für eine Intra- und Inter-Observer-Studie und eine Stratifizierung von CLE-Beobachtungen in Bezug auf akute Entzündung und Grad in Gewebeproben verwendet.

Hypothese: CLE kann zur Beurteilung von Grad und Ausmaß der akuten und chronischen Entzündung und des Therapieansprechens bei Patienten mit Colitis ulcerosa eingesetzt werden und ist eine sensitive Ergänzung zur konventionellen Diagnostik.

Design: Eine verblindete prospektive Beobachtungs- und Methodenstudie bei Patienten vor und nach Beginn einer topischen Steroidbehandlung mit anschließender Berechnung der Intra- und Inter-Observer-Variabilität.

Methode: Eingeschriebene Patienten werden vor bzw. nach Beginn der topischen Behandlung mittels konventioneller Koloskopie und CLE untersucht. Das Ausmaß und die Verteilung der akuten Entzündung werden durch konventionelle Mikroskopie (Mayo-Score), CLE (Kryptenarchitektur, mikrovaskuläre Veränderungen und das Vorhandensein von Entzündungszellen in der Lamina propria und defekte Barrierefunktion) und histologische Biopsien beurteilt. Es wird erwartet, dass noch nicht beschriebene CLE-Befunde gefunden und wie oben beschrieben erfasst und ausgewertet werden.

Das terminale Ileum und jedes Dickdarmsegment (Zökum, aufsteigender Dickdarm, transversaler Dickdarm, absteigender Dickdarm, Dickdarmsigmoid und Rektum) werden wie oben beschrieben beurteilt. CLE-Ergebnisse werden für die Analyse gemäß den folgenden Skalen bewertet:

Kryptaarchitektur: 1: Normal, 2: Veränderte Form, Größe und Verteilung, 3: Kryptazerstörung und Abszess

Mikrovaskuläre Veränderungen: 1: normal, 2: etwas häufiger und mäßig erweitert, 3: signifikant häufiger und massiv erweitert

Infiltration von Entzündungszellen: 1: Nein, 2: Präsenz 50 % der Krypten

Defekte Barrierefunktion: 1: Normal, 2: Funktionsdefekt, 3: Strukturdefekt

Die Korrelation zwischen Histologie (dem „Goldstandard“), dem Mayo-Score, der ein kombinierter klinischer und endoskopischer Index ist, und CLE wird berechnet. Dies gilt für beide CED-Patienten als Kontrollgruppe. Nach der ersten Studie ist eine Intra- und Inter-Observer-Studie geplant, bei der CLE-Operatoren gegeneinander verblindet werden. Der Pathologe ist gegenüber konventionellen und CLE-Beobachtungen geblendet. Die CLE-Ergebnisse werden stratifiziert, um festzustellen, welcher der erfassten CLE-Parameter am besten mit den anderen beiden Methoden korreliert und sich daher am besten für weitere Studien mit Fokus auf Entzündungen eignet. Darüber hinaus wird eine Bestimmung des Zusammenhangs zwischen CLE-Befunden und dem Behandlungseffekt für den einzelnen Patienten durchgeführt.

Statistische Methode: Der Vergleich der CLE-Befunde mit dem Mayo-Score und der Histologie erfolgt mittels Spearman-Korrelationsanalyse. Zur Bewertung des Behandlungseffekts wird der Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test verwendet. In der Inter- und Intra-Observer-Studie werden gewichtete Kappa-Statistiken verwendet.

Patient: Für die Inter- und Intra-Observer-Studie der einzelnen CLE-Parameter durch 3 Beobachter wurde eine vollständige Fallzahlberechnung durchgeführt. Um einen Kappa-Wert von 0,9 mit einem Konfidenzintervall von 0,05 zu erreichen, müssen möglichst 122 Beobachtungen vorliegen. Wenn wir Mayo-Score, CLE-Parameter und Gewebeproben zur Pathologie in allen oben genannten Darmabschnitten während zweier Endoskopien registrieren, werden 14 Beobachtungen für jeden Patienten registriert, die anschließend in Bezug auf jeden der in der Studie verwendeten Parameter bewertet werden. Wenn es keine Ausnahmen gibt, alle Ileokoloskopien erfüllt sind und alle CLE-Beobachtungen analysiert werden können, müssen nur 9 Patienten eingeschlossen werden. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass, wenn nur 25 % der erwarteten Beobachtungen erzielt werden, da einige CLE-Beobachtungen unbefriedigend sein werden, einige Untersuchungen unterbrochen werden und einige Patienten nur einmal ausgewertet werden. Somit müssen 36 Patienten in die Studie aufgenommen werden, um die gewünschte Stärke zu erreichen, davon 10 in der Kontrollgruppe.