Comparative analysis of bile acid spectrum in non-alcoholic fatty liver disease and cholelithiasis

Full Text

АЛТ - аланинаминотрансфераза АСТ - аспартатаминотрансфераза ГГТП - гамма-глутамилтранспептидаза ЖК - желчные кислоты ЖКБ - желчнокаменная болезнь НАЖБП - неалкогольная жировая болезнь печени ХС - холестерин ЩФ - щелочная фосфатаза Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) занимает ведущую позицию среди хронических заболеваний печени, вытеснив поражения вирусной и алкогольной этиологии [1-4]. По данным литературы и результатам наших наблюдений, НАЖБП нередко сопутствует желчнокаменная болезнь (ЖКБ) [5-8]. Так, при неалкогольном стеатозе и стеатогепатите ЖКБ диагностируется у 18,2 и 31,1% больных, соответственно [9]. В свою очередь, при предкаменной стадии ЖКБ НАЖБП диагностируется в 24,6% случаев, а на стадии сформированных камней - в 39,1% случаев [10]. В связи с этим возникает вопрос: имеют ли НАЖБП и ЖКБ разный патогенез, или ЖКБ является проявлением НАЖБП? Одним из наиболее чувствительных показателей в оценке функционального состояния печени и билиарного тракта является состояние обмена желчных кислот (ЖК). В последние годы показано важное значение ЖК в желчном камнеобразовании [11]. Тем не менее характер изменений спектра ЖК как при НАЖБП, так и при ЖКБ остается недостаточно изученным. Целью нашей работы явилось сравнительное изучение особенностей изменений спектра ЖК в желчи у больных НАЖБП и ЖКБ. Материалы и методы Критериями включения в исследование являлись возраст 18-60 лет, НАЖБП в стадии стеатоза печени, ЖКБ I (предкаменной) стадии, наличие подписанного пациентом информированного добровольного согласия на обследование, критериями исключения - возраст младше 18 и старше 60 лет, фиброз и цирроз печени, острые гепатиты, алкогольные и вирусные поражения печени, онкологические заболевания, хронические заболевания в стадии декомпенсации. В обследовании больных, помимо общеклинических данных, использовались биохимические анализы крови, включающие оценку уровня общего холестерина (ХС) и триглицеридов, аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТП), билирубина с помощью анализатора компании Labsystems (Финляндия). В верификации НАЖБП использовались результаты ультразвукового исследования (увеличение размеров печени, повышение эхогенности, снижение звукопроводности и плотности печени). Определение эластичности и степени фиброза печени проводилось с использованием методики соноэластографии на аппарате AIXPLORER (Франция). Биопсия печени проводилась с помощью биопсийного пистолета FAST GUN (Sterylab, Италия) с последующим изучением ультратонких срезов в трансмиссионном микроскопе JEM 1200 EXII. В диагностике предкаменной стадии ЖКБ использовали данные ультразвуковых исследований желчного пузыря (густая неоднородная желчь, замазкообразная желчь или взвесь гиперэхогенных частиц) и биохимического исследования желчи. В желчи, полученной методом многофракционного дуоденального зондирования, определялась концентрация общего пула ЖК (ориентировочно по холевой кислоте) и ХС с помощью спектрофотометрического метода, после чего высчитывался холатохолестериновый коэффициент для порций «В» и «С» желчи. Фракции ЖК в желчи определяли на масс-спектрометре AmazonX (Bruker Daltonik GmbH, Бремен, Германия). Измерения проводились в режиме регистрации положительных и отрицательных ионов в диапазоне m/z от 100 до 2000. Напряжение на капилляре - 4500 В. В качестве газа-осушителя использовался азот с температурой 300 ºС и расходом 8 л∙мин-1. Желчь растворяли в дистиллированной воде в концентрации 1:1. Затем 1 мкл раствора доводили водой до объема 1 мл. Данные обрабатывались с помощью программы DataAnalysis 4.0 (Bruker Daltonik GmbH, Бремен, Германия). При проведении исследования использовалось руководство ICH по доброкачественной клинической практике. Обследование больных проводилось на основании подписания ими информированного добровольного согласия больного согласно Приказу №390н Минздравсоцразвития РФ от 23 апреля 2012 г. (зарегистрирован Минюстом РФ 5 мая 2012 г. под №24082). Расчет необходимого числа наблюдений проведен на основе расчета объема выборки с уровнем статистической мощности исследования р=0,80 и выполнен с помощью статистических программных пакетов Statistica 6.1 (Stat Soft Inc., США). Распределение больных на группы проводилось методом типологической выборки. Использовались параметрические (расчет относительных величин, средней и ошибки средней, критерия Стьюдента) статистические методы. Межгрупповые различия считали статистически значимыми при вероятности справедливости нулевой гипотезы об отсутствии различия между группами р<0,05. Контрольную группу составили 30 лиц в возрасте 18-60 лет, не имеющих жалоб со стороны гепатобилиарной системы. Результаты и обсуждение Под нашим наблюдением находилось 140 пациентов, среди них 50 - с НАЖБП и 90 - с ЖКБ. Среди больных НАЖБП женщин было 36, мужчин - 14, средний возраст составил 50,2±1,1 года. В группе больных ЖКБ женщин было 68, мужчин - 22, средний возраст составил 40,3±2,6 года. По результатам биохимического исследования крови у большинства обследованных больных выявлено увеличение уровня общего ХС и триглицеридов, а также маркеров холестаза (ЩФ и ГГТП) по сравнению с контрольной группой (табл. 1). Кроме того, при НАЖБП наблюдается существенное увеличение маркеров цитолиза (АЛТ, АСТ) по отношению к контрольной группе и группе больных ЖКБ. При биохимическом исследовании желчи отмечено уменьшение суммарного количества ЖК в порции «В» желчи (28,49±1,1 ммоль/л, p<0,05 у больных НАЖБП и 22,8±2,2 ммоль/л, p<0,05 у больных ЖКБ), в порции «С» желчи (13,29±0,54 ммоль/л, p>0,05 у больных НАЖБП и 7,0±1,4 ммоль/л, p<0,05 у больных ЖКБ) по сравнению с контрольной группой (54,6±5,4 и 17,4±2,9 ммоль/л, соответственно). Содержание ХС в желчи имело тенденцию к увеличению у больных обеих групп по сравнению с контрольной группой. При определении холатохолестеринового коэффициента отмечено достоверное его уменьшение в порции «В» желчи (0,9±0,07 ммоль/л, p<0,05 у больных НАЖБП и 4,6±0,1 ммоль/л, p<0,05 у больных ЖКБ), в порции «С» желчи (0,89±0,13 ммоль/л, p<0,05 у больных НАЖБП и 2,2±0,8 ммоль/л, p<0,05 у больных ЖКБ) по сравнению с контрольной группой (12,1±3,3 и 6,1±0,8 ммоль/л, соответственно). По результатам масс-спектрометрии в целом у большинства обследованных нами больных выявлено уменьшение содержания свободных ЖК (преимущественно холевой) и увеличение содержания конъюгированных ЖК (гликохолевой, гликодезоксихолевой, таурохолевой, тауродезоксихолевой) в порциях «В» и «С» желчи по сравнению с контрольной группой (табл. 2). При этом снижение содержания холевой кислоты в пузырной и печеночной желчи больных НАЖБП было значительным и достоверно уменьшено в отношении не только контрольной группы, но и больных ЖКБ. Хенодезоксихолевая кислота имела тенденцию к снижению в порциях «В» желчи у больных обеих групп, а в порциях «С» желчи изменения ее концентрации оказались разнонаправленными: у больных НАЖБП отмечено некоторое увеличение ее содержания, у больных ЖКБ - снижение. Содержание гликохолевой и гликодезоксихолевой кислот у больных НАЖБП в обеих порциях желчи существенно превосходило таковое у контрольной группы и больных ЖКБ, а концентрация таурохолевой и тауродезоксихолевой кислот имела тенденцию к увеличению у больных НАЖБП в обеих порциях желчи по отношению к контрольной группе и больным ЖКБ. Таким образом, у больных НАЖБП отмечено более существенное снижение содержания свободных ЖК и более значительное увеличение концентрации конъюгированных ЖК по сравнению с контрольной группой и больными ЖКБ. Содержание урсодезоксихолевой кислоты в порциях «В» и «С» желчи у больных НАЖБП и ЖКБ имело тенденцию к увеличению по сравнению с контрольной группой. Концентрация дезоксихолевой кислоты в пузырной желчи достоверно ниже у больных НАЖБП и ЖКБ по сравнению с контрольной группой, но это снижение более заметно у больных НАЖБП. В печеночной желчи содержание дезоксихолевой кислоты имело тенденцию к увеличению у больных НАЖБП и ЖКБ по сравнению с контрольной группой. Известно, что свободные ЖК синтезируются исключительно в печени, соответственно, снижение их концентрации свидетельствует о поражении гепатоцитов. В настоящей работе установлено повышение у больных НАЖБП маркеров холестаза и цитолиза. При холестазе ЖК способны разрушать апикальные мембраны гепатоцитов и повреждать эпителий желчных протоков и, как следствие, повышать в крови содержание ГГТП [12]. Синтез ЖК из ХС происходит в гепатоците и включает 17 различных ферментов, которые располагаются в цитозоле, эндоплазматическом ретикулуме, митохондриях и пероксисомах [13]. При жировом гепатозе, независимо от этиологических факторов, происходит повреждение гепатоцитов свободными жирными кислотами, которые, являясь субстратом перекисного окисления липидов, вызывают набухание митохондрий, повреждение лизосом, деструкцию клеточных мембран [14]. Это приводит к резкому снижению синтеза и экскреции ЖК на фоне повышенной секреции ХС. Но необходимо учитывать, что на синтез ЖК влияют не только состояние печени и сами ЖК, которые могут по принципу отрицательной обратной связи способствовать увеличению или уменьшению их содержания, так и ХС, гормоны щитовидной железы, глюкокортикоиды, инсулин, циркадные ритмы [12, 13, 15]. В поддержании гомеостаза ЖК активно участвует тонкая кишка путем синтеза энтероцитами фактора роста фибробластов-15, который регулирует ряд ферментов, ответственных за синтез ЖК [12]. У обследованных нами больных выявлено увеличение содержания конъюгированных ЖК, более выраженное у пациентов с НАЖБП, но при этом соблюдалось правильное взаимоотношение глициновых конъюгатов (гликохолевой и гликодезоксихолевой ЖК) к тауриновым (таурохолевой и тауродезоксихолевой ЖК) 3:1. Степень конъюгации ЖК в определенной мере находится в зависимости и от пищевого рациона, и от кишечной микрофлоры [12, 16]. Заключение Определение холатохолестеринового коэффициента, являющегося показателем литогенности желчи, основывается лишь на данных исследования ХС и холевой кислоты. Более полную информацию о нарушениях обмена ЖК при НАЖБП и ЖКБ дает определение состава ЖК в желчи. Так, при масс-спектрометрии желчи выявляется снижение общего количества свободных ЖК (холевой, хенодезоксихолевой, дезоксихолевой) и увеличение содержания конъюгированных ЖК (гликохолевой, гликодезоксихолевой, таурохолевой, тауродезоксихолевой, урсодезоксихолевой), наиболее выраженное у больных НАЖБП. Однонаправленные изменения спектра ЖК при НАЖБП и ЖКБ дают основание полагать, что пусковым механизмом в нарушении обмена ЖК является печень. Снижение первичных ЖК, дисбаланс фосфолипидов и ХС нарушают стабилизацию желчи, приводящей при неблагоприятных условиях в желчевыводящих путях (гипотония и аномалии развития желчного пузыря, воспалительные процессы) к образованию камней [17]. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

Ya M Vakhrushev

Izhevsk State Medical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: fake@conmed.ru

д.м.н., проф., зав. каф. пропедевтики внутренних болезней с курсом сестринского дела

Izhevsk, Russia

A P Lukashevich

Izhevsk State Medical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: anna.lukashevich.89@mail.ru

к.м.н., ассистент каф. пропедевтики внутренних болезней с курсом сестринского дела

Izhevsk, Russia

I A Penkina

Izhevsk State Medical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: fake@conmed.ru

к.м.н., ассистент каф. пропедевтики внутренних болезней с курсом сестринского дела

Izhevsk, Russia

E V Suchkova

Izhevsk State Medical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: fake@conmed.ru

к.м.н., доц. каф. пропедевтики внутренних болезней с курсом сестринского дела

Izhevsk, Russia

References

Supplementary files