Der zirkulierende Fibrozyten – ein neuartiger und genauer Biomarker zur Diagnose einer akuten Blinddarmentzündung bei Erwachsenen

Die akute Appendizitis (AA) ist der häufigste abdominale Notfall. Trotz ihrer hohen Prävalenz bleibt die Diagnose einer Appendizitis eine Herausforderung. Das klinische Erscheinungsbild ist häufig atypisch und die Symptome überschneiden sich oft mit vielen anderen Erkrankungen. In Verbindung damit kann das Versäumnis, eine sofortige Diagnose zu erreichen, zu nachteiligen Ergebnissen führen.

Zirkulierende Fibrozyten (CFs) wurden erstmals 1994 von Richard Bucala beschrieben. Sie sind hämatopoetische Zellen, die aus dem Knochenmark stammen. Sie zirkulieren in der Monozytenfraktion und können sich (neben anderen Zelltypen) in Myelofibrozyten, Fibroblasten und Adipozyten differenzieren. Sie spielen eine herausragende Rolle bei Entzündungs- und Heilungsprozessen sowie bei der Entstehung von Fibrose.

Bisher haben keine Studien die Rolle von CF bei akuter Appendizitis untersucht. Daher waren die Ziele dieser klinischen Studie (1) zu bestimmen, ob CFs bei akuter Appendizitis verändert sind, (2) ihre diagnostische Genauigkeit mit CRP, WCC, Neutrophilen, Lymphozyten, Neutrophilen-Lymphozyten-Verhältnis (NLR), Monozyten zu bewerten und zu vergleichen , Basophile und Eosinophile, und (3) um die zuverlässigsten Prädiktoren für die Diagnose von AA zu bestimmen.

Eine prospektive Kohortenstudie wurde durchgeführt, um (1) die Spiegel zirkulierender Fibrozyten (CF) bei Patienten mit histologisch bestätigter akuter Appendizitis (AA) zu bestimmen und (2) um die Sensitivität und Spezifität der Spiegel zirkulierender CF bei der Diagnose von AA bei Erwachsenen zu bestimmen (Alter ≥ 16 Jahre) mit akuten Schmerzen in der rechten Fossa iliaca im Universitätskrankenhaus Limerick. Die Diagnose einer Appendizitis wurde durch histopathologische Beurteilung nach Appendektomie bestätigt.

Die Patienten wurden nach ihrer endgültigen Diagnose bei der Entlassung und basierend auf den histopathologischen Ergebnissen in drei Kohorten eingeteilt. (1) Patienten mit RIFP, die sich einer Blinddarmentfernung unterzogen haben und bei histologischer Beurteilung einen normalen Blinddarm hatten, d. h. histologisch nachgewiesene normale Blinddarmgruppe (HPNG). (2) Patienten mit RIFP, die sich einer Blinddarmentfernung unterzogen haben und bei der histologischen Untersuchung einen entzündeten Blinddarm hatten, d. h. histologisch nachgewiesene Blinddarmentzündungsgruppe (HPAG). (3) Patienten mit RIFP, die bei der Entlassung eine andere Diagnose als Appendizitis hatten, d. h. alternative Diagnosegruppe (ADG). Eine weitere Kohorte wurde als (4) gesunde Kontrollen hinzugefügt.

Die gesammelten Daten umfassten Aufnahmedatum, Geschlecht des Patienten, Alter, Auftreten von Symptomen, Dauer der Symptome, CF-Spiegel, präoperative WCC und ihre Differentiale (Neutrophilen-, Lymphozyten-, Neutrophilen-Lymphozyten-Verhältnis (NLR), Monozyten-, Basophilen- und Eosinophilenzahlen), CRP, endgültige klinische Diagnose, Operation und postoperative Diagnose basierend auf histologischer Beurteilung.

Periphere Venenproben wurden von Patienten in Kohorte 1, 2 und 3 (n = 80) und gesunden Kontrollpersonen (n = 15) erhalten. Eine einzelne 10-ml-Probe von heparinisiertem venösem Blut wurde durch periphere Venenpunktion an den oberen Extremitäten entnommen. Die Proben wurden in Natriumheparin (EDTA)-Vacutainer-Röhrchen gesammelt und innerhalb von 3 Stunden ins Labor überführt. Die Proben wurden dann verarbeitet, um die Buffy-Coat-Schicht unter Verwendung von Dichtegradientenzentrifugation (Histopaque, Sigma-Aldrich, Wicklow, Irland) zu isolieren. Die resultierenden mononukleären Zellen des peripheren Bluts wurden anschließend in phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) gewaschen und in Gefriermedium (50 % fötales Rinderserum, 40 % RPMI-Medium und 10 % Dimethylsulfoxid) resuspendiert, bevor sie in kryogene Fläschchen in 1- ml-Aliquots. Schließlich wurden die Proben bis zur Verarbeitung für die Durchflusszytometrie in einem kryogenen Temperaturkontrollbehälter auf –80 °C gekühlt. Nach der Isolierung weißer Blutkörperchen unter Verwendung von Dichtegradientenzentrifugation wurden 1 × 10 6 Zellen in Durchflusszytometriepuffer (RPMI-Medium, ergänzt mit 10 % Pferdeserum, 0,1 % Natriumazid und 25 mM HEPES) resuspendiert. Die Zellen wurden unter Verwendung von BD Cytofix/Cytoperm-Lösung (BD Biosciences, Oxford, England) fixiert und permeabilisiert und vor der intrazellulären Färbung von Kollagen-I mit Maus-Anti-Mensch-Kollagen-I-Antikörper (Millipore, Cork, Irland, Produktcode MAB3391) blockiert wurde anschließend mit Alexa-Fluor 488 Ziegen-Anti-Maus-Sekundärantikörper (Jackson ImmunoResearch Europe, Suffolk, England; Produktcode 115-545-146) gefärbt. Die Zellen wurden dann auf das Zelloberflächenantigen CD45 unter Verwendung von PerCP Anti-Human-CD45 (Biolegend, London, England) gefärbt. Die Zellen wurden dann vor der anschließenden Analyse auf dem Durchflusszytometer (BD FACSVerse) in PBS resuspendiert. Alle Analysen wurden auf einem BD FACSVerse (BD Biosciences) unter Verwendung von BD FACSuite v1.0.5 (BD Biosciences) durchgeführt. Die Fibrozytenspiegel wurden als Prozentsatz der Gesamtpopulation weißer Blutkörperchen angezeigt.

Datenanalysen wurden mit IBM SPSS für Mac OSX Version 25.0 durchgeführt. Die Daten wurden je nach Bedarf als Mittelwerte und Standardabweichungen oder Mediane und Interquartilbereiche dargestellt. Die Verteilung der Variablen wurde anhand von Histogrammen, Q-Q-Plots und Box-Plots beurteilt. Varianzanalyse (Einweg-ANOVA) wurde verwendet, um zwischen verschiedenen unabhängigen Gruppen zu vergleichen. Der Kruskal-Wallis-Test wurde verwendet, um zwischen den Biomarkern und den verschiedenen Gruppen (HPNG vs. HPAG vs. ADG) zu vergleichen, und für die Subgruppenanalyse wurden paarweise Vergleiche durchgeführt, ein P-Wert von weniger als 0,05 wurde als statistisch signifikant betrachtet. Die Receiver Operating Characteristic (ROC)-Kurve wurde verwendet, um die diagnostische Genauigkeit von CFs, WCC, CRP, Neutrophilen, NLR und Monozyten zu charakterisieren und zu vergleichen. Eine multinomiale logistische Regressionsanalyse wurde verwendet, um unabhängige Prädiktoren für AA zu ermitteln.