CC BY
43
УДК 616.37-002.2-078:57.083.3:616.379-008.64-056.52
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ХРОНИЧЕСКОГО ПАНКРЕАТИТА У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ ТИПА 2 С РАЗЛИЧНЫМ ФЕНОТИПОМ
Журавлева Л. В., Шеховцова Ю. А.
Харьковский национальный медицинский университет
DIAGNOSTIC MARKERS FOR CHRONIC PANCREATITIS IN PATIENTS WITH TYPE 2 DIABETES MELLITUS WITH DIFFERENT PHENOTYPE
Zhuravlyova L. V., Shekhovtsova Y. A. Kharkiv National Medical University
Журавлева Л.В, Харьковский национальный медицинский университет, д.мед.н., профессор, заведующая кафедрой внутренней медицины № 3
Шеховцова Ю. А, Харьковский национальный медицинский университет, аспирант кафедры внутренней медицины № 3 Zhuravlyova L. V., Kharkiv National Medical University, MD, professor, chief of the Department of Interna! Medicine № 3 Shekhovtsova Y. O., Kharkiv National Medical University, graduate student of the Department of Interna! Medicine № 3
Журавлева
Лариса Владимировна, 61022, Украина, г. Харьков, пр. Ленина, 4,
E-mail:
l.zhuravlyova@mail. ru
Резюме
Цель работы — изучение взаимосвязей уровней апелина, эластазы — 1 и фактора некроза опухоли-а (ФНО-а) у больных хроническим панкреатитом (ХП), сахарным диабетом типа 2 (СД2) и при их сочетании с различным фенотипом.
Материалы и методы. Обследовано 114 пациентов ХП, СД2 и сочетанным течением этих заболеваний с различным фенотипом. Контрольную группу составили 20 практически здоровых лиц.
Результаты. Установлено, что пациенты с сочетанным течением ХП и СД2 с повышенной массой тела имеют значимо большие гиперапелинемию и гипер-ФНО-а-емию (р<0,05). У пациентов всех исследуемых групп выявлена тесная корреляционная связь между апелином и ФНО-а (р<0,05), значимая корреляционная связь между апелином и еластазой-1 (р<0,05). В результате проведения дисперсионного анализа определен значительный вклад исследуемых заболеваний и различных фенотипов в уровни апелина, ФНО-а и эластазы-1.
Заключение. Данные полученные в результате проведенного исследования позволяют предположить, что уровни апелина, ФНО-а и эластазы-1 являются значимыми диагностическими маркерами ХП у больных СД2.
Ключевые слова: апелин, эластаза — 1, фактора некроза опухоли-а, хронический панкреатит, сахарный диабет типа 2.
Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2015; 118 (6): 47-52
Summary
The purpose — to study the relationships between levels of apelin, elastase-1 and tumor necrosis factor-a (TNF-a) in patients with chronic pancreatitis (CP), type 2 diabetes mellitus (T2DM) and with combined course of its with a different phenotype.
Materials and methods. The investigation involved of 114 patients with CP, type 2 diabetes mellitus and with combined course of its with a different phenotype. The control group consisted of 20 healthy individuals.
Results. It was found that patients with combined course of CP and type 2 diabetes with overweight had significantly higher hyperapelinemia and hyper-TNF-a-emia (p <0.05). Patients of all study groups revealed a close correlation between apelin and TNF-a (p <0.05), a significant correlation between apelin and elastase-1 (p <0.05). As a result of analysis of variance identified significant contribution of study diseases and different phenotypes in levels of apelin, TNF-a and elastase-1.
Conclusions. The results of the study suggest that the levels of apelin, TNF-a and elastase-1 are important diagnostic markers of CP in patients with type 2 diabetes mellitus.
Keywords: apelin, elastase-1, tumor necrosis factor-a, chronic pancreatitis, type 2 diabetes mellitus. Eksperimental'naya i Klinicheskaya Gastroenterologiya 2015; 116 (4): 47-52
Введение
Поджелудочная железа (ПЖ) представляет собой уникальный орган, который благодаря сочетанию инкреторной и экскреторной функций принимает участие во всех физиологических процессах, начиная с пищеварения и заканчивая процессами адаптации [2].
В принципе, любые заболевания ПЖ, в том числе и хронический панкреатит (ХП), имеет смысл рассматривать как заболевания, поражающие и секреторные, и инкреторные отделы органа, а, следовательно, приводящие к нарушению постоянства внутренней среды организма [1,3,6]. Недостаточность эндокринной функции ПЖ клинически проявляется в манифестации метаболических нарушений. Внешнесекреторная недостаточность ПЖ (ВНПЖ), которая диагностируется по уровню фекальной панкреатической эластазы-1, наблюдается при различных заболеваниях, в том числе при ХП, сахарном диабете, остеопорозе, после операций на желудке и ПЖ, ожирении и других патологических состояниях [2,7,14].
Ожирение, метаболический синдром и сахарный диабет типа 2 (СД2) — пандемия XXI века. Ожирение сейчас рассматривают как глобальную эпидемию неинфекционного генеза [3]. Связь ожирения и СД2 с заболеваниями ПЖ, в том числе и с ХП, в настоящее время, изучена недостаточно. Данные результатов проведенных исследований весьма противоречивы [8,9,11].
Наряду с известными патогенетическими аспектами развития ХП, существует ряд факторов, недостаточно изученных, среди которых — гормоны
Материалы и методы
В условиях гастроэнтерологического и эндокринологического отделений КУОЗ «Областная клиническая больница — Центр экстренной медицинской помощи и медицины катастроф» обследовано 114 пациентов (43 мужчины, 71 женщина) средний возраст которых составил 57,36±1,0 лет. Больные
жировой ткани (адипоцитокины). Влияние отдельных адипоцитокинов на функциональное состояние ПЖ, особенно при сочетании с СД2, активно изучаются в последние годы [12].
Апелин и фактор некроза опухоли-а (ФНО-а) — адипоцитокины, известные как своей способностью нарушать обменные процессы, так и своими свойствами непосредственного влияния на функциональное состояние ПЖ, осуществляя про-и противовоспалительное и про- и противофибро-генное действие на клетки ПЖ.
При ХП в ацинарных клетках происходит активация продукции ФНО-а, что опосредовано стимулирует повышение плазменных уровней апелина. Панкреатический комплекс апелин-ФНО-а функционально регулирует процессы ремоделирова-ния ПЖ при ХП. Эти адипоцитокины могут быть объединяющим звеном метаболических нарушений и развития патологических изменений в ПЖ у больных ХП в сочетании с СД2.
Поэтому перспективным направлением является тщательное исследование участия этих адипоци-токинов в патогенезе ХП, особенно при сочетании с СД2. Своевременное выявление вышеуказанных нарушений приводит к улучшению результатов диагностики данной патологии ПЖ у больных как с изолированным ХП, так и при коморбидной патологии.
Цель работы — изучение взаимосвязей уровней апелина, эластазы — 1 и фактора некроза опухоли-а (ФНО-а) у больных ХП, СД2 и при их сочетании с различным фенотипом.
были разделены на 3 группы: I группа — больные ХП (п=20), II группа — больные СД2 (п=32), III группа — больные с сочетанным течением ХП и СД2 (п=62). Контрольную группу составили 20 практически здоровых особ, сопоставимых по полу и возрасту.
Диагноз ХП устанавливался на основании жалоб, анамнеза, результатов клинико-лаборатор-ных и инструментальных исследований согласно приказу МОЗ Украины № 271 от 13.06.2005 г. [3]. В основе классификации ХП использовалась Международная классификация болезней и причин смерти 10-го пересмотра (МКБ-10, 1998 г.) (К86.0 Хронический панкреатит) [6,13,14]. Дизайн исследования предусматривал клинико — лабораторные, биохимические исследования крови, ультразвуковое исследование ПЖ.
Диагноз СД2 формулировался соответственно классификации нарушений гликемии (ВОЗ, 1999) [3,15]. Верификация диагноза СД2 основывалась на определении показателей углеводного обмена (использовались показатели краткосрочного и долгосрочного углеводного балансов — гли-кемический профиль и гликозилированный гемоглобин).
Критерии исключения при проведении исследования: наличие у больных онкологической патологии, тяжелых сопутствующих нефропатий, алкоголизма, хронического калькулезного холецистита, тяжелой кардиальной патологии, наличие нейропсихической патологии, которая могла бы повлиять на комплаенс между пациентом и доктором, отсутствие информационного согласия пациента на участие в исследовании.
Оценку трофологического статуса проводили по рекомендациям ВОЗ (1997) по индексу массы тела (ИМТ). ИМТ определялся по формуле: ИМТ= вес (кг) /рост (м) 2 и измерялся в кг/м2. При ИМТ 18,5-24,9 кг/м2 массу тела расценивали как нормальную. Если ИМТ<25,0 кг/м2, то это расценивали как повышенную массу тела.
В зависимости от уровня ИМТ все группы больных были разделены на 2 подгруппы (рис.1): 1а группа — больные ХП с нормальной массой тела (п= 14), 1б группа — больные ХП с повышенной массой тела (п= 6), 11а группа — больные СД2 с нормальной массой тела (п= 15), 11б группа — больные СД2 с повышенной массой тела (п= 17), Ша группа — больные ХП и СД2 с нормальной массой тела (п=
20), III6 группа — больные ХП и СД2 с повышенной массой тела (n= 42).
Степень выраженности ВНПЖ определялась по уровню фекальной панкреатической эластазы-1 определенной иммуноферментным методом (набор ScheBo-Tech, Gissen, Germany).
Уровень апелина (C-терминального пептида апелина) и ФНО-а определялся иммуноферментным методом наборами реактивов «Raybiotech»
(США) и «Вектор-бест» (Россия), соответственно.
Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью дисперсионного и корреляционного анализов и использованием пакета программ Statistica. Полученные результаты представлены в виде выборочного среднего ± стандартная ошибка (М ± m). Оценку различий между группами производили с помощью критерия Кра-скела-Уолесса [4]. Для анализа корреляционных связей вычисляли коэффициенты корреляции Спирмана и эмпирический коэффициент детерминации. Статистически достоверным считали различия при p<0,05.
Методы дисперсионного анализа, а именно оценка внутригрупповых и межгрупповых дисперсий переменных, позволили оценить вклад каждого уровня фактора, а именно заболевания, в изменчивость рассматриваемой переменной, а именно в уровни изучаемых показателей. Для этого рассматривались факторные планы на двух уровнях сравнения: контроль- (ХП+СД), СД- (СД+ХП) и ХП- (СД+ХП). Во всех случаях вычислялась межгрупповая (факторная) и общая дисперсия. Их отношение, известное как эмпирический коэффициент детерминации (h2), позволяет оценить вклад фактора в изменчивость переменных под влиянием этого фактора [10], то есть на сколько наличие заболевания влияет на изменение уровня изучаемых переменных. Проверка значимости полученных эмпирических коэффициентов детерминации h2 основана на том, что статистика имеет F- распределение Фишера-Снедекора с (m-1) и (n-m) степенями свободы (где m — число интервалов по группирующему признаку, т.е. число уровней фактора).
F _ У2»-т)
Результаты
При сравнении антропометрических показателей достоверных различий в возрасте, стаже ХП, стаже СД2, по полу между пациентами основных трех групп не выявлено (табл. 1).
Изучение уровней адипоцитокинов в группах с нормальной массой тела показало, что у больных Ша группы значимо увеличен уровень апелина в крови в сравнении с пациентами 1а и контрольной групп (310,2±13,2 пг/мл в сравнении 254,5±18,7 пг/мл и 171±8,2 пг/мл, соответственно) (р<0,05). У больных 11а группы уровень апелина был значимо выше по сравнению с контрольной группой (262,8±8,3 пг/мл и 171±8,2 пг/мл, соответственно) (р<0,05). Уровень ФНО-а значимо повышался у больных всех 3 групп: 1а, 11а и Ша групп
в сравнении с контрольной группой, (47,4±6 пг/ мл, 38,6±3,8 пг/мл, 54,4±5,1 пг/мл и 17,2±1,2 пг/мл, соответственно, р<0,05).
Изучение показателя функции ПЖ — эластазы-1 в группах с нормальной массой тела показало, что снижение уровня эластазы-1 у больных Ша группы было значимо выше, чем у больных 11а и значительно выше в сравнении с больными 1а и контрольной групп (141,3±5,9 мкг/г, 190,9±3,3мкг/г, 155,5±19,7 мк-г/г и 204,9±1 мкг/г, соответственно, р<0,05) (рис.1).
Изучение уровней адипоцитокинов в группах с повышенной массой тела показало, что у больных Шб группы значимо повышены уровни апелина и ФНО-а в крови в сравнении с пациентами 1б и 11б групп (369±17,1 пг/мл и 85,8±7,5 пкг/мл в сравнении
Таблица 1.
Антропометрические показатели исследованных групп (М ± т)
Показатель Возраст, года Стаж СД, года Стаж ХП, года Пол (м/ж)
Группа 1а: ХП с нормальной массой тела (п= 14) 50,36 ± 3,53 - 9,5 ± 1,79 9/5
Группа 1б: ХП с повышенной массой тела (п= : 6) 54,5 ± 1,43 - 10,0 ± 1,43 1/5
Группа 11а: СД с нормальной массой тела (п= 15) 55,07 ± 2,89 12,13 ± 1,54 - 7/8
Группа 11б: СД с повышенной массой тела (п= = 17) 57,5 ± 2,3 10,1 ± 2 - 4/6
Группа 111а: СД+ХП с нормальной массой тела (п= 20) 55,25 ± 1,34 7,85 ± 0,92 5,45 ± 0,74 6/14
Группа 111б: СД+ХП с повышенной массой тела (п= 42) 58,4 ± 1,4 11,2 ± 0,91 6,3 ± 0,55 16/26
Контрольная группа (п= 20) 49,55 ± 0,73 - - 10/10
Рис. 1.
Изучаемые показатели в исследуемых группах с нормальной массой тела
Рис. 2.
Изучаемые показатели в исследуемых группах с повышенной массой тела
Апелин, пг/мл | Эластаза-1, мкг/г | ФНО-а, пкг/мл
Группа Шб
Группа II б
Группа1б
0 50 100 150 200 250 300 350
Апелин, пг/мл | Эластаза-1, мкг/г ФНО-а, пкг/мл
50 100 150 200 250 300 350
Рис. 3.
Иллюстрация корреляционных связей в группе СД2 с ХП с повышенной массой
Рис. 4.
Влияние изучаемой патологии в уровни исследуемых показателей
Рис. 5.
Влияние изучаемой патологии на уровни исследуемых показателей, где НМТ — нормальная масса тела, ПМТ -повышенная масса тела.
80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
| эластаза-1 ФНО-альфа
45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%
Контроль-СД+ХП
(СД+НМТ)-(СД+ПМТ)
(СД+ХП+НМТМОД+ХП+ПМТ)
Группа Ша
1руппа 11а
ХП-(СД+ХП)
с 271,3±11,1 пг/мл и 43,7±8,6 пкг/мл, 296,7±9,2 пг/ мл и 60,0±4,1 пкг/мл, соответственно) (р<0,05). Изучение показателя функции ПЖ — эластазы-1 в группах с повышенной массой тела показало, что снижение уровня эластазы-1 у больных Шб группы (ХП+СД2, (п= 42)) было значимо выше, чем у больных К (ХП, (п= 6)) и Иб (СД, (п= 17)) групп (126,7±7,5 мкг/г в сравнении с 160,7±27,7 мкг/г и 198,5±4,7 мкг/г, соответственно, р<0,05) (рис. 2).
Выявлены значимые корреляционные связи между ИМТ, показателями адипоцитокинов и показателем функции ПЖ, однако их характер в группах отличался. У больных !а группы установлены значимые корреляционные связи между апелином и ФНО-а (г=0,7, р<0,05) и апелином и эластазой-1 (г= -0,79, р<0,05) ФНО-а и эластазой-1 (г= -0,81, р<0,05). У больных Iб группы установлены значимые корреляционные связи между ИМТ и апелином (г=0,82, р<0,05) и ФНО-а и эластазой-1 (г= -0,82, р<0,05). У больных Па группы установлены значимые корреляционные связи между апелином и ФНО-а (г=0,69, р<0,05), апелином и эластазой-1 (г=0,5, р<0,05). У больных Пб группы установлены значимые корреляционные связи между ИМТ и апелином (г=0,51, р<0,05), апелином и ФНО-а (г=0,64, р<0,05), апелином и эластазой-1 (г=0,56, р<0,05). У больных Ша группы установлены значимые корреляционные связи между апелином и ФНО-а (г=0,59, р<0,05), апелином и эластазой-1 (г= -0,63, р<0,05). У больных Шб группы установлены значимые корреляционные связи между ИМТ и апелином (г=0,45, р<0,05), ИМТ и ФНО-а (г=0,54, р<0,05), ИМТ и эластазой-1 (г= -0,47, р<0,05), апелином и ФНО-а (г=0,59, р<0,05), апелином и элас-тазой-1 (г= -0,68, р<0,05), ФНО-а и эластазой-1 (г= -0,69, р<0,05) (рис. 3).
При проведении дисперсионного анализа был выявлено влияние ХП, СД2 и сочетания ХП и СД2
Обсуждение
При анализе вышеуказанных результатов исследования выявлено повышение содержания адипоци-токинов — апелина и ФНО-а и снижение показателя функционального состояния ПЖ — эластазы-1 при ХП в сочетании с СД2 с максимальными значениями у больных с повышенной массой тела.
Выявлены сильные корреляционные связи между показателями апелина и ФНО-а в плазме крови в исследуемых группах, что подтверждается данными некоторых авторов об общих путях образования этих адипоцитокинов, а именно про то, что ФНО-а запускает и активирует продукцию апелина жировой тканью, особенно при наличии этой патологии [16].
Выявлена умеренная корреляционная связь этих адипоцитокинов с маркером ВНПЖ во всех исследуемых группах, особенно выражена в группе с сочетанным течением ХП и СД2 с повышенной массой тела (рис.3). Корреляционные связи между этими показателями в подгруппах с нормальной массой тела были слабее, что дает возможность говорить о том, что при повышенной массе тела
на изменение уровней апелина, ФНО-а и эласта-зы-1.
Сравнение между группами контроль- (ХП+СД2) с помощью эмпирического коэффициента детерминации показало, что наличие сочетанного течения ХП и СД2 значительно изменяет уровни исследуемых показателей. Наличие ХП на фоне СД2 повышает уровень апелина на 67,8 % и ФНО-а -на 56,7 % и снижает уровень эластазы-1 на 75 %, что говорит о клинической значимости уровней изучаемых показателей в диагностике ХП и СД2, особенно при сочетании этих патологий (рис.4).
Сравнение между группами СД2- (СД2+ХП) и ХП- (СД2+ХП) с помощью эмпирического коэффициента детерминации показало определенные особенности. Сочетание ХП и СД2 по сравнению с изолированным ХП повышает уровень апелина на 16,34 %, а по сравнению с изолированным СД2 значительно изменяет все исследуемые показатели: повышает уровни апелина на 19,2 % и ФНО-а на
14.1 %, а особенно снижает уровень эластазы-1 на
58.2 % (рис.4).
Данные проведенного дисперсионного анализа позволяют предположить,
что уровни апелина, ФНО-а и эластазы-1 являются клинически значимыми диагностическими маркерами ХП у больных СД2.
Сравнение между группами СД2 с нормальной массой тела и СД2 с повышенной массой тела выявило, что наличие повышенной массы тела увеличивало уровень апелина на 28 % и ФНО-а на 44,2 %, однако на уровень эластазы-1 это влияния не оказывало (рис.5). При сравнении между группами с сочетанным течением СД2 и ХП с нормальной и повышенной массами тела было выявлено, что повышенная масса тела повышала уровни апелина на 25 % и ФНО-а на 8,4 %, но на уровень эластазы-1 влияния выявлено не было (рис.5).
активируются и усиливаются механизмы влияния исследуемых адипоцитокинов на функцию ПЖ.
Таким образом, при ХП с сопутствующим СД2 нарастают гиперапелинемия и гипер-ФНО-а-е-мия на фоне усиления ВНПЖ по мере увеличения массы тела, что приводит к потенцированию метаболических нарушений и прогрессированию изменений ПЖ.
Сочетанное течение ХП и СД2 обуславливает значительное изменение уровней апелина, ФНО-а и эластазы-1 по данным дисперсионного анализа, что говорит о клинической значимости уровней этих показателей в диагностике ХП у больных СД2.
Повышенная масса тела при изолированном СД2 и при сочетанном течении СД2 и ХП обусловливает дополнительное значительное влияние на уровни адипоцитокинов — апелина и ФНО-а, что дает основание считать, что при повышенной массе тела активируются и усугубляются механизмы влияния исследуемых адипоцитокинов на метаболические нарушения и функциональное состояние ПЖ.
Литература
1. Галаева Т. В. Роль гипергликемии и нарушения обмена глюкозы как фактора развития синдрома инсулинорезистентности / Т. В. Галаева, Т. А. Кря-чок, Л. Л. Вавилова [и др.] // Укр. кардиол. журнал.— 2009.— № 3.— С. 51-62.
2. Губергриц Н. Б. Метаболическая панкреатология / Н. Б. Губергриц, А. Н. Казюлин.— Донецк: Лебедь, 2011.— 464 с.
3. Кл^чний протокол надання медично! допомоги хворим на хрошчний панкреатит.— Наказ Мастерства охорони здоров'я ввд 13.06.2005 № 271.— 4 с.
4. Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика для инженеров и научных работников -2 издание исправленное. — М.: ФИЗМАТЛИТ.—2012.—816с.
5. Комаров Ф. I. Керiвництво по гастроентерологи / Шд ред. Ф. I. Комарова, С. I. Рапопорта.— М.: Медичне шформацшне агентство.— 2010.— С. 98-128.
6. Комиссаренко И. А. Полиморбидность и метаболический синдром у пожилых / И. А. Комиссаренко // Клин. Геронтология.— 2009.— № 1.— С. 29-38.
7. Мартинчук А. А. 13С-Амшазний дихальний тест у дiагностицi зовшшньосекреторно! недостат-ност шдшлунково! залози у хворих з ожиршням / А. А. Мартинчук, О. С. Ларш, С. М. Ткач // Клш. Ендокринолопя та ендокрин. Хiрургiя.— 2006.— № 4.— С. 45-48.
8. Титов В. Н. Первичный и вторичный атеросклероз. Атероматоз и атеросклероз / В. Н. Титов.— Тверь.— 2008.— 189 с.
9. Ушфшований кл^чний протокол первинно! та вто-ринно! (спецiалiзованоi') медично! допомоги «Цукро-вий дiабет 2 типу».— Наказ Мастерства охорони здоровя ввд 21.12.2012 № 1118.— 56 с.
10. Юнкеров В. И. Математика — статистическая обработка данных медицинских исследований / В. И. Юнкеров, С. Г. Григорьев, М. В. Резванцев // 3-е изд. доп.— Санкт-Петербург: ВмедА.—2011.—318с.
11. Юрьева А. В. Корреляционные связи между клиническими, лабораторными и инструментальными данными у больных хроническим панкреатитом на фоне постхолецистэктомического синдрома и повышенной массы тела // Укр. Мед. Альманах.— 2008.— № 4.— С. 199-203.
12. Han S. Pancreatitis activates pancreatic apelin-APJ axis in mice / S. Han, E. W. Englander, G. A. Gomez, J. F. Aronson et all./ American Journal of Physiology — Gastrointestinal and Liver Physiology.—2013.— Vol. 305. — G139-G150
13. Guidelines: diagnosis and therapy for chronic pancreatitis / Zhuan Liao, Gang Jin [et al.] // J. Interv. Gastroenterol.— 2013.— № 3 (4).— P. 133-136.
14. Lohr J. — M. Exocrine pancreatic insufficiency / J.— M. Lohr.— Bremen: UNI-MED.— 2010.— 91 p.
15. Management of obesity in adults: European clinical practice guidelines / C. Tsigos, V. Hainer, A. Basdevant [et al.] // Obesity Facts.— 2008.— Vol. 1, No 2.— P. 106-116.
16. Daviaud D. TNF-a up-regulates apelin expression in human and mouse adipose tissue / D. Daviaud, J. Boucher et all.// The FASEB Journal.—2006.— Vol.20.—E796-E802.
