CC BY
111
46
НАУЧНЫЕ ВЕДОМОСТИ
Серия Медицина. Фармация. 2014. № 18 (189). Выпуск 27
УДК 616.36-003.826:616.379-008.64
ЛИПОТОКСИЧЕСКИЙ СТРЕСС И ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ЦИТОКИНЫ КАК ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ НЕАЛКОГОЛЬНОГО СТЕАТОГЕПАТИТА
Т.Д. ЗВЯГИНЦЕВА С.В. ГЛУЩЕНКО
В статье изложены данные о нарушениях цитокинового профиля и процессов перекисного окисления липидов при неалкогольном стеатогепатите и сочетании неалкогольного стеатоге-патита с сахарным диабетом 2 типа.
Харьковская медицинская академия последипломного образования, Украина
Ключевые слова: неалкогольная жировая болезнь печени, неалкогольный стеатогепатит, перекисное окисление липидов, цитокины, сахарный диабет.
e-mail:[email protected]
Актуальность проблемы неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) в настоящее время обусловлена широким распространением, прогрессивным течением, недостаточной эффективностью применяемых методов диагностики, лечения, профилактики и нередко трансформацией в гепатоцел-люлярную карциному [1, 2].
Распространенность НАЖБП во взрослой популяции составляет 20-30% в странах Западной Европы, 15% - в странах Азии и 34% в США [6, 12, 14].
Распространенность НАЖБП выше у лиц с инсулинорезистентностью (ИР), развитие которой наблюдается при сахарном диабете (СД) 2 типа, ожирении, дислипидемии, метаболическом синдроме. Эти заболевания имеют общие патогенетические факторы, предопределяющие их развитие и про-грессирование [2]. Среди больных СД 2 типа НАЖБП диагностируется у 50-75% пациентов, а при сочетании с ожирением, по данным разных авторов, достигает от 90% до 100% [9, 12]. Сочетание СД 2 типа с НАЖБП в 2-2,5 раза увеличивает риск развития цирроза печени и гепатоцеллюлярной карциномы и занимает 4-е место среди причин летальности больных СД. НАСГ является причиной 5-8% трансплантаций печени, выполненных в США и в странах Европейского союза [8].
НАЖБП, будучи мультифакторным и многостадийным заболеванием, тесно взаимосвязана с метаболическим синдромом. Основная роль в патогенезе неалкогольного стеатоза печени и стеатоге-патита отводится инсулинорезистентности, инициирующей липолиз висцерального жира, высвобождение свободных жирных кислот, что, в свою очередь, приводит к глюконеогенезу, жировой инфильтрации печени, а в последующем к развитию воспалительной реакции в печени [4].
В развитии и прогрессировании НАЖБП важную роль играют провоспалительные цитокины -фактор некроза опухолей а (ФНО-а) и интерлейкин 6 (ИЛ-6). Согласно данным зарубежных исследований ФНО-а повышает синтез белка Вс1-2, вызывающего апоптоз гепатоцитов, активирует ядерный транскрипционный фактор каппа В в гепатоцитах, что приводит не только к развитию ИР, но и запуску каскада оксидативного стресса [14]. ИЛ-6 является индуктором синтеза провоспалительных белков. У здоровых людей уровень ИЛ-6 в плазме крови ниже 10 пг/мл. У пациентов с НАСГ имеется повышение уровней интерлейкинов в плазме крови, а при СД 2 типа эти показатели еще больше повышаются и могут достигать 100 пг/мл [13]. При этом степень повышения уровня ИЛ-6 коррелирует с выраженностью ИР [9].
Центральную роль в механизмах развития стеатогепатита играет индукция липотоксического стресса. Наличие в печени повышенного количества окисляемого жира запускает каскад ПОЛ [5]. В результате активации процессов ПОЛ вырабатывается большое количество свободных радикалов, которые индуцируют повышенный синтез провоспалительных цитокинов [4, 7]. Усиление процессов ПОЛ отражает нарастание в плазме крови ТБК-активных метаболитов, что приводит к повышению продукции макрофагами трансформирующего фактора роста в и продукции коллагена, активируя звездчатые клетки, являющиеся основными продуцентами коллагена. Продукты ПОЛ индуцируют перекрестное связывание цитокератинов с формированием телец Мэллори и стимулируют хемотаксис нейтрофилов, что также способствует повреждению гепатоцитов и развитию стеатогепатита [3, 10]. Многочисленные исследования подтверждают важность липотоксического стресса как критиче-ского патофизиологического механизма НАЖБП [11, 16].
Реактивные формы кислорода, в частности оксид азота, обладают прямой цитотоксичностью и могут провоцировать гибель гепатоцитов и способствовать секреции цитокинов мононуклеарными фагоцитами, которые потенцируют патологические процессы, приводящие к прогрессированию заболевания. На фоне нарастающей секреции провоспалительных цитокинов реактивные формы кислорода способствуют разобщению процесса окислительного фосфорилирования, истощению мито-хондриальной АТФ и, в конечном итоге, повреждению гепатоцитов и их некрозу [4, 5]. Образование
НАУЧНЫЕ ВЕДОМОСТИ | | Серия Медицина. Фармация. 2014. № 18 (189). Выпуск 27
47
потенциально токсичных промежуточных продуктов обмена свободных жирных кислот запускает и поддерживает каскад воспалительных реакций в печени, обуславливает формирование митохондри-альной дисфункции, активации липоцитов печени, что является предиктором развития фиброза печени [11].
Цель работы - изучение показателей цитокинового профиля (ФНО-а и ИЛ-6) и ПОЛ (ТБК-активные метаболиты и оксид азота) у больных НАСГ и в сочетании с СД 2 типа.
Материалы и методы. Под нашим наблюдением находилось 40 больных в возрасте от 25 до 66 лет. Первая группа включала 21 (52,5%) больного с изолированным течением НАСГ. Во второй группе - НАСГ сочеталась с СД 2 типа 19 (47,5%) пациентов. Контрольную группу составили 20 здоровых добровольцев.
У всех больных диагноз верифицирован с помощью инструментальных - ультразвуковое исследование (УЗИ) и клинико-лабораторных методов исследования. Для исключения вирусной этиологии поражения печени определяли маркеры гепатитов В и С методом ПЦР. Критериями исключения служили употребление алкоголя или гепатотропных ядов в анамнезе. Функциональное состояние печени оценивали по уровню общего билирубина и его фракций (метод Ендрашика - Клеггорна -Гроффа), активности щелочной фосфатазы (с помощью фотоэлектрического колориметра КФК-2 по гидролизу n-нитрофенилфосфата), АСТ и АЛТ (унифицированный динитрофенилгидразиновый метод Райтмана-Френкеля), тимоловой пробы (унифицированный метод). Образование метаболитов активных форм кислорода оценивали по содержанию ТБК-активных продуктов в плазме крови. NO-метаболиты определяли в плазме крови с помощью реактива Грисса. ФНО-а и ИЛ-6 определяли методом ИФА (с использованием наборов ЗАО «Вектор-Бест»).
Полученные результаты подвергнуты статистической обработке с вычислением средних величин (М±т) с использованием критерия достоверности по Стьюденту (статистически достоверными считались результаты при значении p<0,05, а высоко достоверными при р<0,01). Результаты исследования обработаны с помощью программного обеспечения Microsoft Excel и PAST.
Результаты исследований и их обсуждение. Увеличение размеров печени было диагностировано у 90% пациентов: у 20 больных (50%) в первой группе и у 16 (40%) - во второй. При УЗИ определялось повышение эхогенности печени - диффузное увеличение «яркости» печёночной паренхимы, нечеткость сосудистого рисунка, дистальное затухание эхо-сигнала.
У больных НАСГ и НАСГ в сочетании с СД 2 типа имело место достоверное повышение уровня АЛТ и АСТ относительно контрольной группы (р<0,001). У больных первой группы показатели АЛТ составили 106,056±10,227 Ед/л, АСТ - 94,943±9,207 Ед/л. У пациентов второй группы уровень АЛТ был повышен до 93,583±7,850 Ед/л, АСТ до 86,250±6,469 Ед/л. Между первой и второй группами достоверных различий не было, хотя уровень АЛТ был выше у больных НАЖБП (первая группа) в 1,13 раза, а АСТ - в 1,1 раза.
Средние значения показателей, отражающих функциональное состояние печени - белковые фракции сыворотки крови, уровень билирубина и его фракций, щелочной фосфатазы, тимоловой пробы, у пациентов ни одной из групп не выходили за рамки физиологических показателей нормы и достоверно не отличались от аналогичных значений контрольной группы.
Изучая показатели цитокинового профиля (табл. 1), было выявлено достоверное увеличение уровня ФНО-а в обеих группах по сравнению с контрольной группой (p<0,001). В обеих группах больных ИЛ-6 был достоверно (p<0,001) повышен по сравнению с контролем. Уровень ИЛ-6 был выше во второй группе пациентов по сравнению с первой (p<0,001).
Таблица 1
Показатели цитокинового профиля у больных НАСГ и НАСГ
в сочетании с СД 2 типа
Показатель, единицы измерения НАСГ (п=21) НАСГ+СД 2 тип (п=19) Контрольная группа(n=20)
ФНО-а, пг/мл 8,605±0,838* 8,145±0,7б1* 1,845±0,245
ИЛ-6, пг/мл 19,649±2,491* 24,353±4,39*# 1,813±О,59
Примечание: * - р<0,001 достоверность различий в сравнении с группой контроля; # - р<0,001 достоверность различий между пациентами первой и второй групп
Выявлена положительная корреляционная связь в первой группе больных между ФНО-а и АЛТ (г=0,92), ФНО-а и АСТ (г=0,54), ФНО-а и ИЛ-6 (г=0,5). Во второй группе определялась высокая корреляционная зависимость между ФНО-а и ИЛ-6 (г=0,8з), тогда как между ФНО-а и АСТ (г=0,47), ФНО-а и АЛТ (г=0,з6) корреляция была выражена меньше. Повышение уровня ИЛ-6 коррелировало с изменением уровня АСТ в обеих группах: в первой группе г=0,54, во второй - г=0,59. Наличие корреляционных связей между провоспалительными цитокинами и цитолитическими ферментами пе-
48
НАУЧНЫЕ ВЕДОМОСТИ | № Серия Медицина. Фармация. 2014. № 18 (189). Выпуск 27
чени свидетельствует об участии ФНО-а и ИЛ-6 в индукции гибели гепатоцитов. Это подтверждается литературными данными о роли ФНО-а в развитии митохондриальной дисфункции и как следствие инициации апоптоза печеночных клеток. ИЛ-6 индуцирует синтез белков острой фазы, таких как фибриноген и С-реактивный белок, что также приводит воспалению и гибели гепатоцитов [17].
При изучении показателей ПОЛ (табл. 2), установлено достоверное повышение уровня NO в обеих группах (р<0,001). Наибольшее увеличение уровня NO в 1,1 раза наблюдалось при сочетании НАСГ и СД 2 типа. В обеих группах показатели ТБК-активных метаболитов превышали контрольные значения с высокой степенью достоверности (р<0,001), и при сравнении между группами различия были достоверны (р<0,001).
Таблица 2
Показатели ПОЛ у больных НАСГ и НАСГ в сочетании с СД 2 типа
Показатель, единицы измерения НАСГ (n=21) НАСГ+СД 2 тип (n=19) Контрольная группа(n=20)
ТБК, мкмоль/л 8,977±1,691* 13,384±2,488*# 2,817±0,З68
NO, мкмоль/л 154,192±32,833* 169,054±33,688* 47,46±7,18З
Примечание: #- р<0,001 достоверность различий между пациентами первой и второй групп; * - р<0,001 достоверность различий в сравнении с группой контроля
Изучая корреляцию между показателями ПОЛ и некоторыми показателями цитокинового профиля была выявлена положительная корреляция между NO и ИЛ-6 (г=0,94) и ФНО-а и NO (r=0,64) в первой группе больных. Наличие положительной корреляционной связи между ФНО-а и NO свидетельствует об участии ФНО-а в индукции окислительного стресса. Полученные результаты согласуются с данными литературы о соответствии повышенного уровня провоспалительных цитокинов в сыворотке крови и высоких показателей NO и его метаболитов [7,11]. Во второй группе определялась сильная корреляционная зависимость между уровнем ТБК-активных метаболитов и ФНО-а (r=0,89), что подчеркивает системность метаболических нарушений при сочетанном течении заболеваний.
Выводы:
1. У больных НАСГ и в сочетании с СД 2 типа выявлено достоверное повышение уровней про-воспалительных цитокинов (ФНО-а и ИЛ-6) и продуктов перекисного окисления липидов (ТБК-активные метаболиты и оксид азота).
2. Установлено влияние ФНО-а на цитолитические ферменты печени, уровни показателей системы ПОЛ.
3. Полученные результаты свидетельствуют о значительной активации окислительных процессов, связанных с образованием продуктов перекисного окисления липидов, накоплением метаболитов оксида азота, что является одной из основных причин развития и прогрессирования заболевания.
Литература
1. Драпкина О.М. Патогенез, лечение и эпидемиология НАЖБП - что нового? Эпидемиология НАЖБП в России / О.М. Драпкина, В.И. Смирин, В.Т. Ивашкин // Российский медицинский журнал. - 2011. - Т. 19. -№ 28. - С. 1717-1721.
2. Звягинцева Т.Д. Лечение хронических диффузных заболеваний печени: какие возможности открывает перед нами применение гепатопротекторов? / «Здоров'я Украши». - 2009. - № 12/1. - С. 32-33.
3. Ивашкин В.Т., Павлов Ч.С. Фиброз печени. - М.: ГЭОДАР-Медиа, 2011. - 168 с.
4. Комшилова К.А. Неалкогольная жировая болезнь печени при ожирении / К.А. Комшилова, Е.А. Трошина, С.А. Бутрова / / Ожирение и метаболизм. - 2011. - № 3. - С. 3-11.
5. Скрыпник И.Н. Роль гипоксии в развитии заболеваний органов пищеварения и обоснование применения антигипоксантов в гастроэнтерологии / И.Н. Скрыпник, А.В. Вахненко // Сучасна гастроентеролопя. - 2010. - № 4 (54). - С. 90-100.
6. Ткач С.М. Распространенность, течение, диагностика и стратегии лечения неалкогольной жировой болезни печени // Здоровье Украины. - 2009. - № 1-2. - С. 63-65.
7. Шварц В.Я. Регуляция метаболических процессов интерлейкином 6 // Цитокины и воспаление. -2009. - Т. 8. - № 3. - С. 3-10.
8. Chalasani N. The diagnosis and management of nonalcoholic fatti liver disease: Practice guideline by the American Gastroenterological Association, American Association for the Study of Liver Diseases, and American College of Gastroenterology // Gastroenterology. - 2012. - Vol. 142. - P. 1592-1609.
9. De Alwis N. M. W. Non-alcoholic fatty liver disease: the mist gradually clears / N.M.W. de Alwis, C.P. Day // J Hepatol. — 2008. — Vol. 48, Suppl. 1. — P. 104 - 112.
10. Diagnosis of fibrosis and cirrhosis using liver stiffness measurement in nonalcoholic fatty liver disease / V.W. Wong, J. Vergnion, G.L. Wong [et al.] // Hepatology. - 2010. - Vol. 51 (2). - P. 454-462.
11. Long-Term Follow-up of Patients With NAFLD and Elevated Liver Enzymes / M. Ekstedt, L.E. Franzen, U. L. Mathiesen [et al.] // Hepatology. — 2006. — Vol. 44. — P. 865-873.
НАУЧНЫЕ ВЕДОМОСТИ
Серия Медицина. Фармация. 2014. № 1B (1B9). Выпуск 27
49
12. Musso G., Non-alcoholic fatty liver disease from pathogenesis to management: an update / G. Musso, R. Gam-bino, M. Cassader // Obesity Reviews. - 2010. - № 11(6). - P. 430-450.
13. Non-alcoholic hepatic steatosis and its relation to increased plasma biomarkers of inflammation and endothelial dysfunction in non-diabetic men. Role of visceral adipose tissue / G. Targher, L. Bertolini, L. Scala [et al.] / / Diabet Med. - 2005. -№ 22 (10). - P. 1354-1358.
14. Prevalence of and risk factors for nonalcoholic fatty liver disease: the Dionysos nutrition and liver study / G. Be-dogni, L. Miglioli, F. Masutti [et al.] // Hepatology. - 2005. - № 42 (1). - P. 44-52.
15. Stefan N., Causes and Metabolic Consequences of Fatty Liver / N. Stefan, K. Kantartzis, H. Häring // Endocrine Reviews. - 2008. - № 29(7). - P. 939-60.
16. Torer N. Importance of cytokines, oxidative stress and expression of BCL-2 in the pathogenesis of non-alcoholic stea-tohepatitis / N. Torer, S. Ozenirler, A. Yucel [et al.]. // Scandiavian Journal of Gastroenterology. - 2007. - № 42 (9). -P. 1095-101.
17. Younossi Z.M. Review article: current management of nonalcoholic fatty liver disease and nonalcoholic steatohepatitis / Z.M. Younossi // Aliment. Pharmacol. Ther. — 2008.— Vol. 28 (1).— P. 2-12.
LIPOTOXIC STRESS AND PROINFLAMMATORY CYTOKINES AS FACTORS IN THE DEVELOPMENT OF NONALCOHOLIC STEATOHEPATITIS
T.D. ZVYAGINTSEVA S.V. GLUSHCHENKO
Kharkov Medical Academy of Postgraduate Education, Ukraine
The article presents evidence of human cytokine profile and li-pid peroxidation in non-alcoholic steatohepatitis and non-alcoholic steatohepatitis combined with type 2 diabetes mellitus.
e-mail: [email protected]
Keywords: non-alcoholic fatty liver disease, non-alcoholic steatohepatitis, lipid peroxidation, cytokines, diabetes mellitus.
