Entzündungsparameter wie Cytokine oder C-reaktives Protein (CRP) sind als Biomarker für die Mukositis nicht geeignet, da sie zu unspezifisch sind. Bessere Kandidaten sind das intestinale Fettsäure-bindende Protein (I-FABP) und das ileale Gallensäure-bindende Protein (I-BABP), die beim Absterben reifer Enterozyten im Blut freigesetzt werden und daher mit dem bei Mukositis beobachteten Enterozytenabbau im Dünndarm korrelieren. Ihre Messung ist allerdings sehr zeitkritisch und als Biomarker haben sie vermutlich nur in Kombination mit anderen Parametern wie Citrullin einen Wert.
Citrullin ist von allen bisher untersuchten Optionen der vielversprechendste Biomarker-Kandidat für gastrointestinale Mukositis. Es lässt sich sowohl bei Kindern als auch Erwachsenen leicht und mehrfach bestimmen und bewies bereits in mehreren Studien eine gute Korrelation mit der Mukositis-Schwere. Einer Untersuchung zufolge lässt sich anhand von Citrullin sogar eine klinisch noch nicht manifestierte Mukositis feststellen.
Fäkale Biomarker wie Calprotectin und Calgranulin zeigen eine intestinale Entzündung an, funktionieren jedoch nicht bei Patienten mit Neutropenie und kommen daher eher als Biomarker bei Patienten mit strahlungsinduzierter Mukositis infrage. Als nicht-invasiver Mukositis-Test ist außerdem die Zuckerpermeabilität interessant, da sich diese im entzündeten Darm verändert. Geeignet könnte hier vor allem der Sucrose-Atemtest (SBT) sein. Wie gut der SBT in Sachen Handhabbarkeit abschneidet, ist allerdings noch unklar. OH