Общепризнана связь метаболического синдрома (МС) и неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП), хотя до сих пор не ясно, что является причиной, а что следствием [8]. У больных МС риск развития жирового поражения печени возрастает в 4,6 раз. В различных странах жировой болезнью печени страдает от 3 до 30 % населения. Среди людей с избыточной массой тела частота выявления различных форм жирового поражения печени составляет 67 %, при ожирении - 94 %, у лиц с нормальной массой тела эта патология встречается в 24,5 % случаев. При этом у 75 % больных с ожирением имеется стеатоз, у 20 % - стеатогептит [1, 7, 9]. Стеатоз связан с высокой вероятностью трансформации в неалкогольный стеатогепатит, который сопровождается повышением активности трансаминаз и воспалительно-некротическими изменениями в печени [1, 2]. Практически у всех больных с МС, как и при ожирении, первично выявляется стеатоз печени, у половины - стеатогепатит и у 19 % - цирроз печени [12]. При этом в США зарегистрировано около 600 тысяч больных циррозом печени в исходе НАЖБП [10]. В развитии жирового поражения печени участвуют цитокины, адипокины, продукты свободнорадикального окисления [11]. В условиях накопления свободных жирных кислот в гепатоцитах снижается активность процессов митохондриального окисления, что создает дефицит АТФ в клетках, а повышение интенсивности микросомального окисления сопровождается накоплением активных форм кислорода и активацией перекисного окисления липидов (ПОЛ). Это способствует развитию воспалительной реакции, некрозу гепатоцитов и в итоге приводит к фиброзу вплоть до стадии цирроза печени [5]. В патогенезе МС активно изучается участие лептина, показана положительная корреляция между продукцией лептина, гиперинсулинемией и инсулинрезистентностью даже вне зависимости от массы тела [14]. В развитии поражения печени при МС лептин также играет важную роль: он активирует звездчатые клетки печени, способствуя выработке соединительной ткани. Активация лептиновых рецепторов в звездчатых клетках приводит также к усиленной выработке сосудистого эндотелиального фактора роста, что ведет к неоангиогенезу и сосудистому ремоделированию печени [6].
При МС закономерно выявляется повышение уровня малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови [4]. По активности ферментов антиоксидантной системы данные противоречивы. Возможно, это объясняется многообразием применяемых методических подходов к оценке этой системы, многокомпонентностью ее структуры, а также гетерогенностью обследованных. В некоторых исследованиях при МС отмечено снижение активности супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы (КАТ) в эритроцитах больных при увеличении активности глутатионпероксидазы (ГПО) и глутатионредуктазы (ГЛР), что свидетельствует о нарушении регуляции выработки антиоксидантных ферментов [3]. Поэтому представляет интерес комплексное исследование процессов свободнорадикального окисления и состояния ферментативных антиоксидантов при МС с жировым поражением печени для уточнения их роли в патогенезе заболевания.
Цель исследования - изучить выраженность ПОЛ по уровню МДА и активность ферментативных антиоксидантов - СОД, КАТ, ГПО и ГЛР в сыворотке крови больных МС с признаками НАЖБП и оценить взаимосвязь этих параметров с функциональными печеночными пробами, гликемией, параметрами обмена липидов и уровнем лептина.
Материал и методы исследования. Обследовано 30 пациентов с МС и жировым поражением печени (10 мужчин и 20 женщин), средний возраст которых составил 44,5±11,1 года. Для формирования данной группы были использованы критерии, разработанные в рамках проводимой экспертами Национальной образовательной программы США Adult Treatment Panel 111 (АТР 111) и предложенные к использованию международной диабетической федерацией (International Diabetes Federation, 2005) [13]. A comprehensive definition for metabolic syndromeАналогичная по половому и возрастному составу контрольная группа включала 15 практически здоровых лиц, не имеющих заболеваний гепатобилиарной системы и признаков метаболических нарушений. Исследование уровня аланиновой и аспарагиновой трансаминаз (АЛТ, АСТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), гамма-глутамилтрансферазы (ГГТ), глюкозы и липидного профиля, включающего общий холестерин (ОХ), липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) и липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) проводилось на автоматическом биохимическом анализаторе «Architect-4000» (США). Липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП) рассчитывали по формуле: ТГ/2,2, коэффициент атерогенности по формуле - (ХС - ЛПВП)/ЛПВП. Концентрацию лептина в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа с помощью набора «DSL» (США) на аппарате «Stat-Fax-2100» (США). Концентрацию МДА в сыворотке крови определяли по методу Владимирова Ю.В., Арчакова А.В. (1972). Активность ферментов АОС исследовали фотометрически: СОД в сыворотке крови изучали методом Misra H. и Fridovich J. (1983), КАТ - по Королюк М.А. (1988), ГЛР - методом Manso и Wrob Leveski (1958), активность ГПО определяли по методике J.R. Prohaska (1986). Наличие жирового поражения печени оценивали с помощью УЗИ и компьютерной томографии. Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программы Statistica 6.0 (StatSoft). Проверку распределения результатов проводили по критерию Колмогорова - Смирнова. Для описания полученных количественных признаков данные представляли в виде среднего арифметического (М) ± одно стандартное отклонение (SD), минимума (min) и максимума (max). Так как распределение показателей отклонялось от нормальных, для оценки значимости различий независимых групп использовали непараметрический критерий Манна - Уитни. Количественная оценка линейной связи между двумя независимыми величинами проводилась с использованием коэффициента ранговой корреляции по Спирмену (r). Различия между группами и значимость взаимосвязей показателей считались достоверными при значении для р<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Основные жалобы при опросе у 80 % больных МС с НАЖБП были на тяжесть в правом подреберье и периодически возникающие явления диспепсии. При оценке объективного статуса было выявлено увеличение размеров печени на 2-3 см ниже уровня реберной дуги, индекс массы тела составил 36,8±6,25, а объём талии - 109,1±15,5 см, что свидетельствует о наличии у больных признаков абдоминального ожирения. УЗИ было проведено всем пациентам, а компьютерная томография сделана 20 % больным при затруднении проведения УЗИ вследствие большого количества жировой клетчатки в области живота. При УЗИ у всех пациентов было найдено повышение эхогенности печени, преимущественно диффузного характера. С помощью компьютерной томографии также был выявлен жировой гепатоз по снижению коэффициента поглощения в области печени. При оценке биохимических показателей крови у больных с МС выявлено повышение активности трансаминаз в 40 % случаев, а также уровня ЩФ у 50 % и ГТП у 32 % обследованных с достоверным отличием показателей от группы контроля (табл. 1). Эти результаты свидетельствуют о наличии у половины больных МС с НАЖБП лабораторных синдромов цитолиза и холестаза, что подтверждает развитие стеатогепатита и сопоставимо с литературными данными [12]. Концентрация глюкозы сыворотки крови натощак была повышена у 50 % пациентов в среднем в 1,3 раза по сравнению с группой практически здоровых лиц, что свидетельствует о нарушении углеводного обмена, в том числе у 3 больных с МС был выявлен сахарный диабет.
Таблица 1
Исследуемые показатели в сыворотке крови больных МС с НАЖБП
Показатель, единица измерения |
М ± SD; [Min- и Max] |
||
Группа контроля |
Пациенты с МС и НАЖБП |
р |
|
АЛТ, Е/л |
16,7 ± 7,45; [5-40] |
38,26 ± 23,1; [7-91] |
<0,001 |
АСТ, Е/л |
21,9 ± 6,9; [10-42] |
29,9 ± 15,9; [10-90] |
<0,001 |
ГТП, Е/л |
17,9 ± 9,35; [7-45] |
42,9 ± 26,5; [15-143] |
<0,001 |
ЩФ, Е/л |
59,0 ± 15,2; [30,0-96,0] |
81,16 ± 57,13; [35,0-316,0] |
0,01 |
Глюкоза, ммоль/л |
4,6 ± 0,75; [3,09-5,6] |
6,42 ± 3,32; [4,6-20,6] |
<0,001 |
ОХ, ммоль/л |
4,47 ± 0,88; [3,0-5,9] |
6,0 ± 1,05; [4,4-8,4] |
<0,001 |
ТГ, ммоль/л |
0,9 ± 0,39; [0,24-1,82] |
2,7 ± 1,2; [1,5-6,1] |
<0,001 |
ЛПВП, ммоль/л |
1,54 ± 0,26; [0,82-2,09] |
1,16 ± 0,15; [0,79-1,41] |
<0,001 |
ЛПНП, ммоль/л |
2,77 ± 0,73; [1,2-4,7] |
3,55 ± 1,1; [1,5-5,6] |
0,001 |
ЛПОНП,ммоль/л |
0,45 ± 0,23; [0,19-1,0] |
1,02 ± 0,45; [0,44-2,1] |
<0,001 |
Коэф. атерогенности |
1,74 ± 0,42; [1,1-3,0] |
3,35 ± 0,88; [1,76-6,0] |
<0,001 |
Лептин, нг/мл |
2,34 ± 1,7; [0,4-5,4] |
10,9 ± 4,9; [3,8-27,0] |
<0,001 |
МДА, мкмоль/л |
2,1 ± 1,04; [1-4,4] |
6,4 ± 2,41; [1,4-10] |
<0,001 |
КАТ, мкат/л |
25,85(22,3-29,5);[15-43,2] |
8,9 ± 4,74; [2,4-19,3] |
<0,001 |
СОД, Е/л |
26,6 ± 6,75;[17,9-47,3] |
12,26 ± 7,14; [4,7-25,5] |
<0,001 |
ГПО, мкмоль/л/мин |
24,9 ± 6,62; [16,5-46,1] |
6,26 ± 3,64; [1,8-15,7] |
<0,001 |
ГЛР, мкмоль/л/мин |
10,05 ± 3,74; [4-19] |
4,52 ± 2,73; [1,09-11,7] |
<0,001 |
р - достоверность отличий в сравниваемых группах. Исследование показателей липидного обмена продемонстрировало значительное увеличение уровня ОХ у 80 % больных по сравнению с группой контроля. Повышение содержания ЛПНП отмечалось у 67 % обследованных с МС и достоверно отличалось от группы практически здоровых лиц. Напротив, содержание ЛПВП было снижено у 67 % пациентов в 1,3 раза по сравнению с контрольной группой. Коэффициент атерогенности у пациентов с МС равнялся в среднем 3,3 и тем самым превышал показатель у здоровых лиц в 1,9 раз. Уровень ТГ оказался повышен у 73 % больных в 2,7 раз по сравнению с группой контроля. Учитывая достоверное увеличение средних значений концентраций ТГ, ОХ, ЛПНП при снижении ЛПВП, можно говорить о наличии у всех обследованных больных атерогенных дислипидемий. По критериям АТР 111 уровни ТГ и ЛПВП, а именно отношение ТГ/ЛПВП можно использовать для косвенной оценки инсулинрезистентности, которая лежит в основе развития МС. Нашими исследованиями было показано, что у практически здоровых лиц отношение ТГ/ЛПВП равнялось 0,58±0,16, в то время как у больных с МС было в 4 раза выше и составляло 2,32±0,69. Полученные данные свидетельствуют о наличие у обследованных лиц с МС инсулинрезистентности. Уровень лептина в сыворотке крови больных с МС и жировым поражением печени был значимо выше, чем у здоровых, причем его средняя концентрация в 5 раз превышала показатель в группе контроля, что косвенно свидетельствует об инсулинорезистентности и стимуляции неангиогенеза и фиброза в ткани печени [6]. У больных с МС и жировым поражением печени была отмечена активизация ПОЛ, которая проявлялась в достоверном увеличении концентрации МДА в 3,6 раз по сравнению с группой контроля (см. табл. 1). При исследовании параметров антиоксидантной защиты выявлено достоверное уменьшение активности всех ферментов по сравнению с практически здоровыми лицами: активность СОД в сыворотке крови больных МС была снижена на 56 %, КАТ на 33 %, активность ГПО снизилась почти в 4 раз, а ГЛР в 2,2 раз. Полученные результаты указывают на снижение функциональной способности антиоксидантной системы (АОС) при жировом поражении печени на фоне МС. Угнетение активности антиоксидантных ферментов явилось одной из причин развития у больных с МС окислительного стресса, поскольку данные ферменты ответственны за удаление первичных активных форм кислорода - супероксидного анион-радикала и перекиси водорода.
При проведении корреляционного анализа выявлены значимые взаимосвязи между концентрацией МДА, ферментами АОС, уровнем лептина и биохимическими тестами (табл. 2). Возрастание интенсивности ПОЛ, оцененной по концентрации МДА, приводит к снижению активности ГПО (r=-0,49, р=0,01) и КАТ (r=-0,31, р=0,04). Это указывает на прогрессирующее истощение АОС на фоне оксидантного стресса при МС.
Таблица 2
Взаимосвязи исследуемых тестов у больных МС с НАЖБП
Показатели |
r |
p |
МДА и АЛТ |
0,42 |
0,04 |
МДА и ЛПОНП |
0,45 |
0,04 |
МДА и ГПО |
-0,49 |
0,01 |
МДА и КАТ |
-0,31 |
0,04 |
МДА и лептин |
0,45 |
0,03 |
КАТ и ЛПВП |
0,34 |
0,049 |
ГПО и АЛТ |
-0,5 |
0,03 |
ГПО и АСТ |
-0,38 |
0,036 |
ГПО и ЛПВП |
0,56 |
0,01 |
ГПО и ЛПНП |
-0,33 |
0,04 |
ГПО и лептин |
-0,44 |
0,01 |
СОД и АЛТ |
-0,46 |
0,04 |
СОД и АСТ |
-0,54 |
0,004 |
СОД и ГТП |
-0,34 |
0,044 |
СОД и глюкоза |
-0,50 |
0,046 |
r - коэффициент взаимосвязи показателей; р - значимость взаимосвязей.
Выявленные прямые достоверные взаимосвязи МДА с АЛТ, ЛПОНП и лептином указывают на параллелизм активации ПОЛ и тяжести синдрома цитолиза, дислипидемии и увеличением жировой ткани в печени при МС. Уменьшение активности КАТ взаимосвязано со снижением концентрации ЛПВП, что ведет к атерогенным сдвигам в обмене липидов. Обратные корреляции уровня ГПО с трансаминазами указывают на угнетение активности этого фермента при нарастании цитолиза гепатоцитов, то есть тяжести поражения печени при МС. Снижение активности ГПО также достоверно связано с атерогенными сдвигами в сыворотке крови: снижением ЛПВП и повышением ЛПНП. Роль угнетения ГПО в прогрессировании нарушений липидного обмена подтверждается и обратной корреляцией с лептином (r=-0,44, р=0,01). Активность СОД демонстрирует достоверные обратные взаимосвязи с трансаминазами, ГТП и глюкозой, то есть снижение уровня данного фермента отражает нарастание цитолиза гепатоцитов, начальные проявления холестаза и нарушение углеводного обмена на фоне депрессии АОС при МС. Взаимосвязей ГЛР с МДА, ферментами АОС, функциональными пробами печени, метаболическими нарушениями выявлено не было. Таким образом, окислительный стресс у больных МС с жировым поражением печени проявляется повышением содержания МДА и сопровождается снижением активности ферментов антиокислительной системы. Эти изменения тесно связаны с тяжестью поражения печени и нарастанием изменений лабораторных маркеров МС.
Выводы
1. У больных МС с признаками жирового поражения печени имеет место активация процессов ПОЛ в сыворотке крови на фоне снижения активности антиоксидантных ферментов.
2. Возрастание уровня МДА коррелирует с выраженностью цитолиза гепатоцитов и дислипидемией при МС.
3. Депрессия компонентов АОС у больных с МС взаимосвязана с выраженностью цитолиза, нарушениями липидного и углеводного обменов.
4. Повышение уровня лептина при МС с жировым поражением печени взаимосвязано с активацией ПОЛ и угнетением активности ГПО.
Рецензенты:Устинова О.Ю., д.м.н., профессор, заместитель директора по лечебной работе ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», г. Пермь.
Юшкова Т.А., д.м.н., профессор кафедры фармакологии ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия», г. Пермь.