Diabetes mellitus and nonalcoholic fatty liver disease: The verges of contingency

Full Text

АлАТ — аланинаминотрансфераза АсАТ — аспартатаминотрансфераза ГГТП — γ-глутамилтранспептидаза ГЦК — гепатоцеллюлярная карцинома ИМТ — индекс массы тела ИР — инсулинорезистентность КПЗУ — контролируемый параметр затухания ультразвука НАЖБП — неалкогольная жировая болезнь печени НАСГ — неалкогольный стеатогепатит ОХС — общий холестерин ПБП — пункционная биопсия печени СД-2 — сахарный диабет 2-го типа СЖК — свободные жирные кислоты СП — стеатоз печени ТГ — триглицериды ФМ — ФиброМак ФП — фиброз печени ФТ — фибротест ФЭП — фиброэластометрия печени ХЗП — хронические заболевания печени ЦП — цирроз печени ЭП — эластичность печени α2-МГ — α2-макроглобулин За последние несколько десятилетий неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) стала ведущей в этиологии хронических заболеваний печени (ХЗП) во всем мире у 17—46% взрослого населения; различия данного показателя зависят от метода диагностики, возраста, пола и этнической принадлежности пациентов [1, 2]. Международная федерация диабета прогнозирует, что число больных сахарным диабетом 2-го типа (СД-2) увеличится с 366 млн до 552 млн к 2030 г., т. е. 1 из 10 взрослых будет страдать СД-2 [3]. При этом распространенность СД будет увеличиваться одновременно с темпами роста частоты развития ожирения и старения населения. В настоящее время у пациентов с СД распространенность НАЖБП достигает 40—70% [4, 5]. НАЖБП рассматривается как полисистемное заболевание, представляющее собой многогранную проблему, «имеющую последствия далеко за пределами печени» [6]. Масштабность проблемы, медико-социальная и экономическая значимость НАЖБП ярко представляют данные анализа PubMed/MEDLINE с 1989 по 2015 г., полученные на основании анализа 86 исследований с размером выборки 8 515 431 из 22 стран [7]. Так, распространенность НАЖБП составила 25,24%. Метаболические сопутствующие заболевания, связанные с НАЖБП, включали ожирение (51,34%), СД-2 (22,51%), дислипидемию (69,16%), артериальную гипертонию (39,34%), метаболический синдром (42,54%). Прогрессирование фиброза печени (ФП) и средняя годовая скорость прогрессирования в НАСГ составили 40,76% и 0,09 соответственно. Заболеваемость гепатоцеллюлярной карциномой (ГЦК) среди пациентов с НАЖБП составила 0,44 на 1000 человеко-лет. Смертность, ассоциированная с заболеваниями печени, а также общая смертность среди больных НАЖБП и неалкогольным стеатогепатитом (НАСГ) достигала 0,77 и 11,77 на 1000 человеко-лет и 15,44 и 25,56 на 1000 человеко-лет соответственно. Роль печени в поддержании углеводного гомеостаза определяет ее ключевое участие в развитии инсулинорезистентности (ИР) и вносит объяснения в механизмы сопряженности развития НАЖБП при СД и наоборот: развитие СД при НАЖБП. Каждое заболевание, имея «общую почву», может служить фактором риска развития другого. Так, СД взаимодействует с НАЖБП через специфические патогенетические звенья. Однако непонятна последовательность ассоциативных механизмов, до конца не изучена проблема НАЖБП у больных С.Д. Предполагается, что избыточное накопление свободных жирных кислот (СЖК) и триглицеридов (ТГ) при стеатозе печени (СП) при НАЖБП приводит к повреждению сигнальных путей инсулина — развитию ИР и, следовательно, к нарушению печеночного метаболизма, является прямой причиной развития СД и повышает риск развития СД в 2 раза [8, 9]. НАЖБП может быть предиктором развития СД независимо от ряда факторов риска: ожирения, периферической ИР, метаболического синдрома [10]. В то же время периферическая ИР запускает процессы избыточного синтеза и аккумуляции СЖК в гепатоцитах и создает условия для развития СП, а «жирная» печень становится уязвимой к окислительному стрессу, липотоксичности и др., приводит к повреждению гепатоцитов, воспалению и фиброзу. Таким образом, СД способствует или усугубляет СП и стеатогепатит, вызывая порочный круг, который тесно связывает два условия [11]. Пациенты с НАСГ и СД более подвержены риску развития клинически значимых стадий фиброза. ФП развивается почти в 50% случаев НАСГ [5, 12]. Далеко зашедший ФП нередко прогрессирует до цирроза печени (ЦП) и ГЦК, причем риск развития рака в настоящее время у больных СД повышается [13, 14]. ГЦК имеет отчасти общие не совсем изученные механизмы с ожирением, ИР и СД [15, 16]. Наличие стеатоза и фиброза в сочетании с НАСГ являются важными прогностическими факторами прогноза у пациентов с СД [17]. В контексте старения населения и увеличения распространенности СД-2, ожирения, НАЖБП все больше данных свидетельствуют, что ФП становится заметной проблемой общественного здравоохранения в ближайшем будущем. Рекомендуется проведение скринингового обследования всех пациентов с НАЖБП для выявления ФП, особенно при метаболическом синдроме и/или СД-2, при которых риск развития ФП повышен (уровень доказательности A1) [18]. Согласно данным обзора PubMed (88 ссылок, 14 РКИ, 19 когортных исследований, 7 метаанализов) почти 66% пациентов старше 50 лет, страдающих СД или ожирением, имеют НАСГ с выраженным ФП [2]. Пациентам с ИР и/или метаболическими факторами риска (ожирение, метаболический синдром) рекомендуется обследование для установления диагноза НАЖБП, который основывается на обнаружении избыточного отложения жира в печени (уровень доказательности А1) [19]. Для установления диагноза НАСГ требуется проведение пункционной биопсии печени (ПБП). Биопсия печени остается единственным методом, который позволяет одновременно оценить индекс гистологической активности НАЖБП, индекс стеатоза и стадию ФП (NAS) [20, 21]. Являясь «золотым стандартом» в диагностике СП и ФП при ХЗП, биопсия печени не является 100% эталонным методом [17]. Изменчивость выборки может быть значительной [22]. Оказалось, что гистологические изменения, характерные для НАСГ, распределены неравномерно по всей паренхиме печени. При проведении ПБП в ходе бариатрической хирургии обоих долей печени в 50% случаев по стадиям ФП между образцами имелось расхождение [23]. Кроме того, имеющиеся другие потенциальные ограничения и осложнения ПБП (инвазивность, высокая стоимость, возможные ошибки при недостаточном количестве материала, потенциальный риск развития осложнений; отсутствие мотивации у пациентов с НАЖБП на проведение исследования, особенно в динамике) делают все более необходимым использование неинвазивных методов оценки СП и Ф.П. Примером является оценка СП и ФП с помощью набора фибротестов (ФТ) [24, 25], фиброэластометрии печени (ФЭП) и метода оценки контролируемого параметра затухания ультразвука (КПЗУ; САР — сontrolled аttenuation рarameter) [26]. ФЭП базируется на физическом методе и соотносится с истинными внутренними физическими показателями паренхимы печени — определяет эластичность печени (ЭП). Эластичность коррелирует со степенью фиброза при ХЗП, в том числе НАЖБП [27, 28]. Метод КПЗУ, основанный на свойстве ультразвуковых сигналов затухать в тканях, содержащих жировые капли, является новым подходом в определения СП. КПЗУ зарекомендовал себя как быстрый, простой, неинвазивный метод, позволяющий определять степень СП в количественном значении одновременной со стадией фиброза у пациентов с ХЗП. В сравнительных контролируемых клинических исследованиях по сравнению с биопсией печени КПЗУ показал достаточно высокую точность в количественном определении степени стеатоза [29, 30]. Согласно Практическим рекомендациям Европейской ассоциации по изучению заболеваний печени (EASL, 2015) и клиническим рекомендациям EASL-EASD-EASO по диагностике и лечению НАЖБП биомаркеры и шкалы оценки ФП, как и ультразвуковая эластография, представляют собой приемлемые неинвазивные методы идентификации случаев с низким риском наличия тяжелого ФП или ЦП (уровень доказательности А2). Сочетанное применение определения уровня биомаркеров или оценочных шкал с ультразвуковой эластографией может обеспечить повышение диагностической точности и позволит избежать выполнение ряда биопсий печени (уровень доказательности B2) [18, 19]. Больных С.Д. необходимо обследовать для выявления НАЖБП независимо от уровня печеночных ферментов, поскольку для пациентов с СД характерен высокий риск прогрессирования заболевания (уровень доказательности А2). Цель исследования: оценить частоту развития СП и ФП у больных СД с применением неинвазивных методов ФЭП и набора ФТ; определить их диагностическую значимость и выявить факторы, влияющие на развитие ФП. Материалы и методы Исследование по скрининговой оценке ФП у пациентов с СД с анализом возможных факторов риска, приводящих к его прогрессированию с развитием клинически значимых стадий ФП (≥ F2), проводилось в Московском клиническом научно-практическом центре Департамента здравоохранения Москвы. За 2015—2016 гг. комплексно обследовали 82 пациентов (35% мужчины и 65% женщины) в возрасте от 30 до 82 лет (средний возраст 56,7±12,7 года). На обследовании в отделении ХЗП находились 12 пациентов, остальные 67 — на лечении в эндокринологическом отделении с диагнозом СД-2. В исследование не включали больных, которые имели положительные маркеры гепатита В и С (HBsAg и а-HCV), исключали пациентов, употреблявших гепатотоксичные дозы алкоголя (Эш-тест набора ФиброМак (ФМ), опросники САGE-2б и AUDIT-C-0б), имеющие маркеры аутоиммунных заболеваний печени и болезни накопления. Помимо общепринятых исследований всем пациентам проводили скрининг ФП с помощью непрямой ультразвуковой ФЭП на аппарате FibroScan (датчик XL), а также выполняли исследование сывороточных маркеров с помощью ФТ набора ФМ («BioPredictive», Франция). Больным из отделения ХЗП проведена оценка степени стеатоза (S), стадии фиброза (F) на аппарате FibroScan с CAP-функцией, с помощью набора ФМ ПБП; эти пациенты дали согласие на проведении ПБП. Стадии фиброза на аппарате FibroScan определяли в соответствии с рекомендациями производителя: при эластичности 7,3 кПа по данным ФЭП констатировали 2-ю стадию ФП по шкале METAVIR (F2), а при 12,5 кПа и выше — 4-ю стадию (ЦП). Набор Ф.М. включает 5 расчетных алгоритмов: ФиброТест (определение стадии ФП), АктиТест (определение активности некровоспалительного процесса), СтеатоТест (определение степени СП), НэшТест (определение НАСГ у пациентов с избыточной массой тела, резистентностью к инсулину, гиперлипидемией, СД) и ЭшТест (алкогольный стеатогепатит у злоупотребляющих алкоголем). Алгоритмы панели ФМ основаны на определении показателей сыворотки крови: аспартатаминотрансфераза (АсАТ), аланинаминотрансфераза (АлАТ), γ-глутамилтранс-пептидаза (ГГТП), глюкоза, ТГ, общий холестерин (ОХС), общий билирубин, α2-макроглобулин (α2-МГ), аполипопротеин A1, гаптоглобин, а также сведений о поле, возрасте, индексе массы тела (ИМТ). Биохимические показатели определяли на анализаторе Olympus AU 400 с помощью реактивов Аchitect c8000 («Abbott», США). Рассчитывали чувствительность и специфичность ФТ и ФЭП для определения стадии фиброза. Проведен корреляционный анализ с помощью множественной логистической регрессии, однофакторный дисперсионный анализ влияния различных факторов на прогноз развития Ф.П. Наличие F0—1 расценивали как отсутствие фиброза; F2—4 — как клинически значимый (развернутый) фиброз; при F4 констатировали ЦП. Статистический анализ проведен с помощью модулей для математических вычислений и анализа данных SciPy: Open Source Scientific Tools for Python (0.16.1), Scikit-learn: Machine Learning in Python (0.17.0) Результаты Общая характеристика пациентов в зависимости от пола, возраста, ИМТ, уровней АлАТ, АсАТ, глюкозы и других биохимических показателей, стадии фиброза представлена в табл. 1. Пациенты с СД старше 50 лет составили 73,2% (n=60). Нормальная масса тела имелась только у 6 (7,3%) человек; у 56 (68,3%) имелось ожирение, при этом ожирение I степени диагностировано у 32 (39%), II степени — у 15 (18,3%), III степени — у 9 (11%). Интересно, что по мере увеличения стадии ФП отмечаются более высокие уровни АлАТ (37,04±24,10 и 78,04±51,76 при F0—1и F4 соответственно), ГГТП (51,39±57,58 и 131,11±72,31 при F0—1и F4 соответственно). Таблица 1. Общая характеристика обследованных больных Примечание. Данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение, если не указано другое. Оценка СП и НАСГ у пациентов с СД. СП (S — по данным СтеатоТеста панели ФМ) различной степени выявлен у 79 (96,3%) больных и только у 3 (3,7%) не определялся (S0) (табл. 2). При определении влияния степени S на достоверность ФП по данным ФТ и ФЭП (с расчетом коэффициента корреляции r и значения р) оказалось, что стеатоз не коррелирует с фиброзом по данным ФТ и слабо коррелирует по результатам ФЭП (прямая зависимость). Можно предположить, что высокий уровень стеатоза в печени может влиять на достоверность диагностики ФП при проведении ФЭП. Таблица 2. Наличие С.П. у пациентов с СД-2 и его выявление в зависимости от стадии ФП Примечание. Здесь и в табл. 3: * — по данным СтеатоТеста и ФиброТеста набора ФМ. Среди 79 больных СД со стеатозом у 9 (11,4%) имелась НАЖБП на стадии стеатоза, у 70 (85,4%) определялась НАСГ (N) — по данным НэшТеста панели ФМ (табл. 3). Корреляция между НАСГ и ФП слабая, что свидетельствует о статистической взаимосвязи: r=0,337 (p=0,002) и r=0,228 (p=0,039) для ФЭ; при этом высокая степень НАСГ не влияет на достоверность определения Ф.П. Следует отметить, что среди пациентов с ФП F4 у 22,6% имелся НАСГ выраженной активности (N2). Таблица 3. Наличие стеатогепатита (НАСГ) у пациентов с СД-2 и его выявление в зависимости от стадии ФП Дополнительно мы вычислили коэффициент корреляции для возможного влияния уровня АлАТ и активности воспалительного процесса в печени (A по АктиТесту панели ФМ) на определение Ф.П. Коэффициент корреляции для АлАТ составил r=0,232 (p=0,036) и r=0,305 (p=0,005) для ФТ и ФЭ соответственно, т. е. отмечается слабая положительная корреляция. Получена средней силы положительная корреляция между A и степенью ФП: r=0,607 (p<0,00000001) для ФТ и r=0,528 (p<0,000001). Вывод: почти у всех больных СД (96,3%) определен СП различной степени, у большинства из них (85,4%) НАЖБП находилась на стадии НАСГ. Среди пациентов с ФП в стадии F4 больше пациентов с НАСГ выраженной активности. Оценка ФП у пациентов с СД-2. У пациентов с СД-2 по данным каждого неинвазивного метода — ФТ и ФЭП — ЦП выявлен в 14,6 и 18,2% случаев соответственно. ФП на клинически значимой стадии фиброза (F2—3) определился у 19 (23,1%) человек по данным ФТ и у 23 (28%) по результатам ФЭП (табл. 4). Таблица 4. Частота определения ФП у пациентов с СД-2 по данным неинвазивных тестов Примечание. Здесь и в табл. 5—7: данные предоставлены в виде абсолюного числа больных (%). Оценка частоты развития ФП у пациентов с СД в зависимости от возраста показала, что после 50 лет увеличивается число пациентов с клинически значимой стадией фиброза F2—3 (13,7% до 50 лет и 26,7% после 50 лет по ФТ или 22,7 и 30% соответственно по ФЭП) и ЦП (4,5 и 18% по ФТ и 13,7 и 20% по ФЭП) по данным обоих методов (табл. 5). Средний возраст пациентов без фиброза (F0—1) составил 55,7±13,7 года, а для F4 — 62,5±10,3 года (p=0,033). Возраст в реальном исчислении не коррелирует с фиброзом по данным ФТ и ФЭП. Однако обнаружена слабая корреляция возраста в бинарном исчислении (моложе 50 лет и старше) со стадией фиброза по результатам ФТ: r=0,236 (p=0,033), т. е. прямая зависимость по ФЭ: r=0,093 (p=0,405) — корреляции нет. Таблица 5. Частота выявления ФП у пациентов с СД-2 в зависимости от возраста Частота выявления ФП у больных СД в зависимости от ИМТ (табл. 6). По данным обоих методов, больных СД с ожирением и развернутой стадией фиброза выявлено больше, чем без ожирения. Следует отметить, что у пациентов без ожирения (ИМТ менее 30 кг/м2) по ФТ и ФЭП получено 100% совпадений по выявлению ЦП (F4). У пациентов с ожирением доля совпадений при выявлении ЦП составила 54,5% по ФЭП и 75% по ФТ (6 совпадений). При расчете коэффициентов корреляции зависимости стадии ФП от ИМТ оказалось, что при определении на аппарате FibroScan имеется слабая корреляция, свидетельствующая о статистической взаимосвязи влияния ожирения на стадию ФП (коэффициент корреляции 0,311 (p=0,056). Корреляции со стадией фиброза по ФТ нет: r=0,072 (p=0,052). Таблица 6. Частота выявления ФП у пациентов с СД-2 в зависимости от ИМТ Частота выявления ФП в зависимости от пола (табл. 7). Несмотря на то что в исследовании участвовало больше женщин, в процентном соотношении мужчин с F2—3 и ЦП оказалось больше: 27% против 17% женщин по ФЭП и 22% против 11% женщин по ФТ). При определении возможного влияния пола на точность определения стадии ФП по ФТ и ФЭП получена очень низкая положительная корреляция со стадией ФП определяемая с помощью набор ФМ: r=0,202 (p=0,352) и на аппарате FibroScan: r=0,297 (p=0,068). Статистически значимого влияния нет. Таблица 7. Частота выявления ФП у пациентов с СД-2 в зависимости от пола Вывод: больные СД с фиброзом F4 были старше, чем в стадии F0—1. Мужчин оказалось больше, чем женщин, с ФП в стадии F4. Больных с ожирением с развернутой стадией фиброзом выявлено больше, чем без ожирения. Оценка достоверности ФЭП и ФТ с помощью ROC-анализа. С помощью построения характеристических кривых (ROC-анализ) оценена диагностическая значимость ФТ и ФЭП и по AUROC определена достоверность взаимосвязи. При оценке качества ФЭП AUROC составил в целом 0,8, т. е. достоверность метода высокая, точность ФЭП 0,719512195122, чувствительность — 0,741935483871, специфичность — 0,705882352941. Значения AUROC для F0—1, F2—F3 и F4 составили 0,52, 0,67 и 4 — 0,83 соответственно, что указывает на очень высокую достоверность ФЭП для стадии ЦП (F4), на удовлетворительную — для F2—3 и неудовлетворительную для F0—1. При оценке качества ФТ AUROC в целом составил 0,73, т. е. данный метод также имеет высокую достоверность. Точность Ф.Т. аналогична таковой у ФЭП — 0,719512195122, чувствительность чуть ниже (0,605263157895), а специфичность — выше (0,818181818182). Значения AUROC для F0—1, F2—3 и F4 равны 0,51, 0,59 и 0,81 соответственно. На основании этого можно заключить, что достоверность ФТ является очень высокой для стадии F4, но неудовлетворительной для стадий F0—1 и F2—3. Мы определили долю совпадений стадий фиброза по ФТ и ФЭП. Доля совпадений при определении минимальных стадий фиброза (F0—1) составила 0,71 для ФТ и 0,81 для ФЭП. В случае более развернутых стадий фиброза F2—3 отмечается самая низкая доля совпадений: 0,47 — ФТ и 0,39 — ФЭП. При определении ЦП доля совпадений для ФТ составила 0,83, а для ФЭП — 0,67. Вывод: неинвазивные методы диагностики ФП — ФТ и ФЭП обладают высокой достоверностью и точностью при определении ЦП (F4 по шкале METAVIR) у больных СД. С помощью множественного логистического регрессионного анализа изучены факторы, которые могут влиять на развитие ФП при его оценке методами панели ФМ и ФЭП. Обнаружено, что такие характеристики, как ИМТ (коэффициент регрессии y=0,783220), стеатоз (y=0,927253), α2-МГ (y=2,570192), оказывают влияние на развитие Ф.П. Чтобы проверить, действительно ли показатели связаны, дополнительно выполнен однофакторный дисперсионный анализ, который продемонстрировал, что на прогрессирование ФП влияют возраст (y=2,235792), стеатоз (y=2,099240), активность AлАT (y=2,265505) и АсАТ (y=2,949355), а также НАСГ (y=2,904732). Выраженное влияние оказывают уровень α2-МГ (y=28,413505), активность некровоспалительного процесса в ткани печени по данным АктиТеста (y=13,437218), концентрация аполипопротеина A1 (y=2,789638). Вывод: корреляционный анализ некоторых данных исследования продемонстрировал, что на достоверность определения ФП с помощью ФЭП могут повлиять ожирение и синдром цитолиза; на ФТ могут повлиять синдром цитолиза и активность воспалительного процесса. Дисперсионный анализ и множественная логистическая регрессия выявили, что у больных СД на развитие/прогрессирование ФП могут влиять такие факторы, как возраст, стеатоз (S), НАСГ (N), его активность (A), ИМТ (именно ожирение), а также такие показатели, как AлАT, АсАТ, α2-МГ, аполипопротеин А1. Дальнейшие обследования. Среди выявленных 16 пациентов с показателями ФП в стадии F4 по данным ФЭП и ФТ 12 человек обследованы в отделении ХЗП и у 2 из них имелись признаки портальной гипертензии и гепатодепрессии; установлен диагноз ЦП класс, А (6 баллов) по Чайлд—Пью. На проведении ПБП согласились 10 пациентов. У 7 получено подтверждение F4 по шкале METAVIR без признаков портальной гипертензии и гепатодепрессии. Выводы: у пациентов с СД-2 имеется высокий риск развития НАЖБП с формированием ФП и Ц.П. Неинвазивные тесты могут применяться для скрининга клинически значимого ФП у пациентов с СД. ФЭП и ФТ демонстрируют сопоставимые результаты при обнаружении ЦП (AUROC 0,83 и 0,81). С учетом имеющихся ФР развития клинически значимого ФП (возраст старше 50 лет, выраженный стеатоз, высокий уровень АлАТ, ожирение) необходимо выявлять группы пациентов с СД для дальнейшего обследования и наблюдения. Больные, у которых выявлена стадия F4, должны быть тщательно обследованы для оценки конкурирующих заболеваний и проведения ПБП. Заключение НаличиеСП при НАЖБП до сих пор воспринимается как доброкачественное состояние. Также НАЖБП рассматривают как неопасное проявление избыточной массы тела или ожирения, как осложнение СД без клинической значимости. Большинство практикующих эндокринологов не отслеживали и до сих пор не отслеживают, как часто у их пациентов с СД развивается Ц.П. Важно, чтобы терапевты, эндокринологи и другие специалисты отдавали себе отчет о масштабах и долгосрочных последствиях СД и НАЖБП, и понимали, что раннее выявление больных СД, имеющихся ФР развития ФП, может помочь улучшить результаты лечения пациентов.

About the authors

I G Bakulin

Yu G Sandler

E V Vinnitskayа

V A Keiyan

S V Rodionova

D L Rotin

References

Supplementary files