Неінвазивна діагностика фіброзу печінки при неалкогольній жировій хворобі печінки

За останні десятиріччя кількість хворих із хронічними гепатитами збільшується, що неминуче призводить до збільшення кількості пацієнтів з цирозом печінки (ЦП) і гепатоцелюлярною карциномою [1, 23]. Одне з провідних місць у структурі хронічних захворювань печінки посідає неалкогольна жирова хвороба печінки (НАЖХП), яка часто асоціюється з метаболічним синдромом [3, 31]. Результати досліджень свідчать, що майже 20% населення страждають на НАЖХП та 3% — на неалкогольний стеатогепатит, при цьому у 12% пацієнтів із фіброзом печінки (ФП) розвивається ЦП [28]. Популяційні дослідження дозволяють зробити висновок, що близько 80% криптогенних ЦП є наслідком НАЖХП [7, 13]. Прогресування неалкогольного стеатогепатиту як одного з проявів НАЖХП залежить від активності запального (дистрофічного) процесу та інтенсивності фіброутворення [29]. Ці чинники тісно пов’язані між собою, хоча цей зв’язок не завжди є прямим.

Розвиток фіброзу при НАЖХП

Фіброгенез — універсальний процес, основою якого є надмірне накопичення компонентів позаклітинного матриксу (ПКМ) [1, 9]. Ключова роль в процесі печінкового фіброгенезу належить активованим зірчастим клітинам печінки (ЗКП), оскільки вони служать основним джерелом протеїнів ПКМ та тканинних колагеназ [13].

Природний перебіг ФП залежить як від генетичних чинників, так і від чинників навколишнього середовища [28].

Відносно НАЖХП, в останні роки стало відомо, що як генетичні, так і негенетичні чинники впливають на прогрес ФП (табл. 1).

Виявлено поліморфізм у великій кількості генів-кандидатів, які можуть впливати на прогресію фіброзу, що пояснює широкий спектр відповідей на схожі етіологічні агенти у пацієнтів з хронічними захворюваннями печінки, серед них — ген спадкового гемохроматозу, ангіотензиноген та ін. [1, 19].

Запальну реакцію в клітинах печінки індукують різні медіатори, які можуть виступати в ролі цитотоксичних речовин. При пошкодженні гепатоцитів відбувається вивільнення цитокінів, розчинного фактору, що активізує клітини Купфера, сприяє стимуляції Т-лімфоцитів. За цих умов відбувається активація резидентних ЗКП у фіброгенні міофібробласти. У свою чергу, активовані зірчасті клітини секретують цитокіни, що підтримують активований стан ЗКП [29]. Слід зазначити, що провідна роль у розвитку ФП належить цитокінам. Цитокіни регулюють запальну відповідь на пошкодження гепатоцитів і модулюють печінковий фіброгенез як in vivo, так і in vitro [9]. TGF-β₁ — фактор росту, ключовий медіатор у фіброгенезі людини, який сприяє трансформації зірчастих клітин у міофібробластоподібні клітини, стимулюючі синтез ПКМ, та здатний пригнічувати його деградацію [1, 23].

Вазоактивні агенти також регулюють ФП [1, 9]. Вазодилатуючі субстанції (нітрит азоту, релаксин) мають антифібротичну активність, тоді як вазоконстрикторам (норадреналін, ангіотензин II) властивий протилежний ефект. Ймовірно, серед вазоактивних цитокінів ангіотензин II відіграє провідну роль у фіброгенезі печінки. Крім того, адипокіни — цитокіни жирової тканини — також беруть участь у процесі фіброгенезу у печінці. Показано, що лептин необхідний для активації ЗКП і розвитку фіброзу, тоді як адіпонектин здебільшого інгібує фіброгенез у печінці як in vivo, так і in vitro. Дія цих цитокінів особливо важлива при розвитку фіброгенезу в осіб з надмірною масою тіла і у пацієнтів з метаболічним синдромом [29].

В цілому, можна узагальнити, що надмірний печінковий фіброгенез характеризується такими процесами: збільшення продукції колагену, зменшення секреції та активності тканинних металопротеаз, збільшення активності тканинних інгібіторів металопротеаз.

Діагностика фіброзу печінки

Загальновідомо, що «золотим стандартом» визначення ступеня ФП є пункційна біопсія печінки (ПБП) [3, 25]. Традиційно використовують прижиттєву транскутанну біопсію печінки з подальшим гістологічним дослідженням із використанням барвників (за Ван-Гізоном, з імпрегнацією ретикулінових волокон сріблом, пікрофуксином червоним і трихромом Массона) [1]. На думку багатьох гепатологів, дані методи обмежені наявністю протипоказань, похибками в отриманні матеріалу і в трактуванні результатів — «помилками попадання», що виникають внаслідок нерівномірного розвитку фіброзу в усій печінковій тканині, що, в свою чергу, призводить до отримання помилкових результатів; а також необхідністю виконувати декілька біопсій протягом життя одному пацієнту, значною вартістю процедури [5, 8, 18]. Крім того, як інвазивний метод ПБП має ряд ускладнень, аж до летальних результатів. Кількість летальних випадків варіює від 0 до 3,3 на 1000 ПБП [11, 28]. Прогноз та управління розвитком хронічного гепатиту значною мірою залежить від ступеня і прогресу ФП [12]. У зв’язку з цим пошук неінвазивних (сироваткових) маркерів розвитку фіброзу набуває все більшого значення.

Згідно з сучасними уявленнями серологічні маркери ФП поділяються на прямі, що відображають метаболізм ПКМ, і непрямі, що свідчать про порушення функції печінки при вираженому ФП або ЦП [5, 24].

Непрямі серологічні маркери ФП

Оцінити наявність ФП дозволяють рутинні лабораторні тести, що відображають порушення функції печінки. Сироватковий рівень аланінамінотрансферази (АЛТ) відображає запалення печінки, проте висока запальна активність завжди супроводжується фіброгенезом. Тому високий рівень АЛТ характеризується високими показниками специфічності та чутливості відносно гістологічних ознак як активності, так і ФП. Виявлено, що підвищення рівня АЛТ > 2,25N відображає у 28% хворих гістологічні зміни, відповідні > А1F1, хоча водночас при нормальному рівні АЛТ у 26% хворих також є гістологічні ознаки > А1F1 [5, 25].

Рівень аспартатамінотрансферази (АСТ) має більш сильний кореляційний зв’язок з ФП, ніж АЛТ [2, 23]. Співвідношення АСТ/АЛТ > 1 є вірогідним показником вираженої стадії ФП (в тому числі і ЦП). Співвідношення АСТ/АЛТ >1,16 з чутливістю 81,3% і специфічністю 55,3% прогнозує наявність ЦП, який протягом 1 року може призвести до летального випадку [6, 11]. Збільшенню діагностичного значення співвідношення АСТ/АЛТ сприяє його комбінація з рівнем тромбоцитів, оскільки, як відомо, тромбоцитопенія є маркером ЦП [2, 8] (табл. 2).

Протромбіновий час та протромбіновий індекс відображають синтетичну функцію печінки і є ранніми ознаками ФП та ЦП, корелюючи з наявністю і ступенем варикозно-розширених вен стравоходу [1].

Прямі серологічні маркери ФП

Прямі серологічні маркери ФП класифікуються згідно з молекулярною структурою (табл. 3). Ці речовини безпосередньо залучені в метаболізм ПКМ і включають маркери фіброгенезу, фібринолізу і ряд цитокінів. До маркерів накопичення відносять карбокситермінальний пептид проколагену I типу, амінотермінальний пептид проколагену III типу (PIIINP), тканинні інгібітори металопротеїназ, трансформуючий фактор росту-β (ТФР-β), колаген IV типу [19, 24]. Маркери деградації ПКМ представлені карбокситермінальним та амінотермінальним пептидами проколагену IV типу та матриксними металопротеїназами [23]. Гіалуронова кислота та YKL-40 більшою мірою відображають фіброгенез, проте є учасниками фібринолізу, відображаючи таким чином ремоделювання ПКМ [1, 5]. В даний час показана пряма кореляція між рівнем прямих сироваткових маркерів і стадією ФП, у зв’язку з чим прямі серологічні маркери ФП застосовують для визначення стадії захворювання, оцінки ефективності лікування та прогнозування перебігу захворювання.

Маркери фіброгенезу

Доведено, що рівень карбокситермінального пептиду проколагену I типу збільшується в сироватці крові пацієнтів на стадії алкогольного ЦП, тоді як на стадії стеатогепатиту його рівень залишається незміненим [25]. Сироватковий рівень PIIINP корелює зі стадією ФП при алкогольній хворобі печінки, вірусних гепатитах, проте крім фіброзу відображає також вираженість некротичних змін у тканині печінки, корелюючи з індексом гістологічної активності [20].

Показано, що сироватковий рівень колагену IV типу та його фрагментів (карбокситермінальний та амінотермінальний домени проколагену IV типу) вірогідно корелює зі ступенем ФП у хворих з хронічним вірусним гепатитом, алкогольною хворобою печінки та гемохроматозом [10]. При хронічному гепатиті С рівень колагену IV типу більше 110 мг/мл свідчить про F2 стадію ФП, більше 130 мг/мл — про F3 [1].

Ламінін та пепсин-резистентний фрагмент ламініну — основні неколагенові глікопротеїни, сироватковий рівень яких збільшується при хронічних захворюваннях печінки незалежно від етіології та відображає наявність перисинусоїдального фіброзу [24].

Гіалуронова кислота (ГК) — глікозаміноглікан, підвищення рівня якого спостерігається при захворюваннях печінки різної етіології за наявності ФП [11]. Рівень ГК 85 мг/л дозволяє з чутливістю 64,5% і специфічністю 91,2% вказати на виражений ФП, а рівень 110 мг/л з чутливістю 79,2% і специфічністю 89,4% — на ЦП. Проте показано, що рівень ГК корелює не тільки зі стадією ФП, але й зі ступенем запальних змін у печінці [15, 26].

YKL-40 (хондрекс) — представник родини хітіназ (18-глікозилгідралаз), є фактором росту фібробластів. Його рівень корелює із ФП за наявності хронічного вірусного гепатиту С [5, 17].

Маркери фібринолізу

Процес деградації ПКМ опосередковується матриксними металопротеїназами (ММП), антагоністами яких є специфічні тканинні інгібітори металопротеїназ (ТІМП). При хронічних захворюваннях печінки вивчаються ММП-1, 2 і ТІМП-1 [1, 28].

У пацієнтів із вірусним гепатитом С було показане підвищення ММП-1, 2 в сироватці крові тільки на стадії ЦП. Підвищення рівня ТІМП-1 спостерігалося на ранніх стадіях ФП, при цьому виявлявся чіткий зв’язок з індексом гістологічної активності. Стає очевидним можливе використання рівня ТІМП-1 для оцінки фіброгенезу, пов’язаного з вираженим запаленням у печінці. Співвідношення ТІМП-1/ММП-1 вважається більш чутливим у діагностиці ФП [23].

ТФР-β — плейотропний цитокін, який є основним стимулом для продукції ПКМ зірчастими клітинами та зумовлює пригнічення зростання і проліферації гепатоцитів [9, 14]. У дослідженнях показаний зв'язок між сироватковим рівнем ТФР-β, індексом гістологічної активності і ступенем ФП. Тромбоцитарний фактор росту є також значним стимулом для ЗКП і одним із маркерів ФП.

Комбінації сироваткових маркерів ФП

Останніми роками для поліпшення діагностичної значимості різних лабораторних тестів були розроблені діагностичні індекси, засновані на комбінації прямих і непрямих маркерів ФП [2, 10, 19, 26]. Серед першої групи найбільшого поширення набули діагностичні панелі тестів FibroTest (BioPredictive, Франція) та FibroSure (Labcorp, США). За даними проспективного дослідження кількість біопсій печінки завдяки використанню FibroTest скоротилася на 46% [20]. Серед маркерів, що входять у ці тест-панелі, — γ-глутамілтранспептидаза (ознака ФП, зумовлена дією епідермального фактора росту), загальний білірубін (прояв печінкової недостатності), апо-ліпопротеїн А1 (складова частина ПКМ), β₂-макроглобулін (гострофазовий протеїн, що активує зірчасті клітини).

Комбінація прямих сироваткових маркерів ФП може краще відображати наявність і ступінь вираженості ФП [3, 23]. Європейське суспільство з вивчення ФП пропонує сумісне визначення PIIINP, ТІМП-1 і ГК (алгоритм ELF), що дозволяє з понад 90% специфічністю і понад 90% чутливістю підтверджувати наявність ФП (табл. 4). Показано, що комбінація ГК, ТІМП-1 і непрямого маркеру ФП β₂-макроглобуліну дозволяє чітко розмежувати мінімальний фіброз (F0-1) від значимого (F2-4) [10]. Безперечно, визначення прямих маркерів є перспективним у діагностиці ФП, незважаючи на певні обмеження у використанні.

Останнім часом з’явився новий специфічний маркер тяжкості перебігу НАЖХП — плазмовий рівень цитокератину 18 (СК-18), який характеризує апоптоз гепатоцитів [30].

Таким чином, чим довше існує фіброз — тим менше можливостей для його корекції. Ось чому актуальним і доцільним є раннє виявлення і за можливості — усунення пускового чинника фіброгенезу. Тому майбутні досягнення щодо розуміння суті фіброгенезу мають базуватися на якісній діагностиці і фактах, що дозволяють прогнозувати темпи розвитку ФП, а також на методах діагностики, які дають дійсне уявлення про стадію хвороби.

Великою перевагою сироваткових маркерів ФП є можливість моніторування тривалого динамічного спостереження за ступенем ФП, що визначає необхідність впровадження в широку клінічну практику.

Еластографія печінки

Сучасним і перспективним неінвазивним методом виявлення та визначення стадії, ступеня вираженості ФП при хронічних захворюваннях печінки є інструментальне визначення еластичності печінки — еластографія [27, 32]. Істотними перевагами даної методики є відсутність протипоказань та ризику розвитку ускладнень для пацієнта. Неінвазивність, безболісність і безпечність процедури дозволяють використовувати її неодноразово як динамічний контроль прогресії ФП. Крім того, даний метод є економічно вигідним, не обмежує працездатність пацієнтів [21].

Методика еластографії (апарат FibroScan, «Echosens», Франція) полягає у визначенні ступеня ФП, наявності ЦП за допомогою індукованих механічних коливань середньої амплітуди та низької частоти (50 Гц), що викликають у печінці еластичну хвилю зрушення, швидкість якої прямо пропорційна ступеню фіброзної трансформації печінки [27]. Отримана величина еластичності печінки виражається в кілоПаскалях (кПа). Середнє значення показника еластичності характеризує еластичний модуль печінки. Еластичний модуль (Е) оцінюється за формулою: Е = 3ρV2, де V — швидкість хвилі зрушення, ρ — масова щільність (константа для тканин). Припустимий інтерквартильний коефіцієнт — IQR становить не більше 30% показника еластичності (кПа).

Встановлено, що ступінь ФП, визначений за допомогою еластографії, тісно корелює з результатами гістологічного дослідження за системою METAVIR. При цьому згідно з класифікацією за системою METAVIR стадія ФП F2 відповідає середньому значенню еластичності 7,1 кПа, F3 — 9,5 кПа, F4 — 12,5 кПа. Нормальні показники коливаються в межах 5,5 ± 1,6 кПа, дещо вищі в осіб з ІМТ > 30кг/м² (6,3 ± 1,9 проти 5,4 ± 1,5 кПа відповідно; р = 0,0003). Передбачається, що показник еластичності печінки не залежить від стеатозу і може використовуватися як чутливий маркер ФП і розвитку ЦП у пацієнтів з метаболічним синдромом [21, 27].

Печінкова еластичність на рівні від 2,5 до 7 кПа свідчить про відсутність або слабку вираженість фіброзу, тоді як рівень 12,5 кПа і вище відповідає ЦП [21, 32].

Враховуючи малосимптомний перебіг та незначні лабораторні зміни паралельно з ризиком розвитку значного ФП і ЦП при НАЖХП, еластографія може бути перспективним методом раннього виявлення хворих із наявним і прогресуючим ФП при даній патології. Однак за даними деяких досліджень жирова інфільтрація печінки сама по собі впливає на показники щільності тканини печінки, що вимагає проведення спеціальних досліджень з метою розробки коригуючої шкали показників щільності печінки [31]. Дослідження з цього питання тривають.

Еластографію на сьогодні розглядають як багатообіцяючий метод ранньої діагностики ЦП (чутливість і специфічність для печінкової еластичності при діагностиці ЦП — відповідно 87 і 91%) [25, 28].

Ймовірно, незабаром еластографія буде активно впроваджена у клінічну практику. Водночас більшість дослідників відзначають, що неінвазивні інструментальні методи дослідження ФП істотно зменшать, але не ліквідовують потребу в проведенні біопсії.

На підставі особливостей діагностики ФП у хворих на НАЖХП на базі нашої клініки запропоновано алгоритм діагностичного пошуку з урахуванням неінвазивних маркерів ФП (рисунок).

Проводяться дослідження нових альтернативних візуалізуючих методик: магнітно-резонансної еластографії, еластографії реального часу [12, 16]. Описані методики можуть подолати деякі перешкоджаючі проведенню звичайної еластографії чинники (наприклад, ожиріння та асцит), проте їх широке впровадження в клінічну практику обмежене високою вартістю.

Заключення

Важливість і перспективність використання неінвазивної діагностики ФП (прямі та непрямі серологічні маркери, еластографія) в клінічній практиці не викликає сумніву. Комбінація прямих та непрямих серологічних маркерів ФП у пацієнтів з НАЖХП дозволяє не тільки оцінити ступінь вираженості фіброзу, але й прогнозувати темпи його розвитку, моніторувати показники фіброзу печінки у динаміці лікування. Проте деякі питання потребують подальшого вивчення. Надалі основна увага приділятиметься не скринінговим дослідженням з метою встановлення діагнозу, а використанню еластографії для динамічного контролю за прогресом або регресом фіброзних змін, клінічними результатами. Використання еластографії для тривалого моніторування фіброзних змін у печінці у пацієнтів на фоні терапії та без лікування розглядається як одна з основних галузей її застосування. Еластографія і серологічні маркери фіброзу мають бути включені у майбутні клінічні дослідження даної категорії пацієнтів.

Література

1. Бабак О.Я., Колесникова Е.В., Кравченко Н.А. Фиброз печени: современные представления о механизмах, способах диагностики и лечения// Сучасна гастроентерол. — 2009. — № 2. — С. 5–17.
2. Angulo P., Hui J.M., Marchesini G. et al. The NAFLD fibrosis score: a noninvasive system that identifies liver fibrosis in patients with NAFLD// Hepatol. — 2007. — Vol. 45. — P. 846–854.
3. Bedogni G., Bellentani S., Miglioli L. et al. The Fatty Liver Index: a simple and accurate predictor of hepatic steatosis in the general population// BMC Gastroenterol. — 2006. — Vol. 6. — P. 33.
4. Bureau C., Metivier S., Peron J. M. et al. Prospective assessment of liver stiffness for the non—invasive prediction of portal hypertension (abstract)// J. Hepatol. — 2007. — № 46. — P. S34.
5. Calеs P., Lainе F., Boursier J. et al. Comparison of blood tests for liver fibrosis specific or not to NAFLD// J. of Hepatol. — 2007. — Vol. 50. — P. 165–173.
6. Castera L., Bernard P.H., Le Bail B. et al. What is the best non-invasive method for early prediction of cirrhosis in chronic hepatitis C? Prospective comparison between Fibroscan and serum markers (Lok index, APRI, AST/ ALT ratio, platelet count and Fibrotest) (abstract)// Hepatology. — 2007. — № 46. — P. 156A.
7. Charlton M. Noninvasive indices of fibrosis in NAFLD: starting to think about a three-hit (at least) phenomenon// Am. J. of Gastroenterol. — 2008. — Vol. 102, Issue 2. — P. 409–411.

Повний список літератури, що включає 32 пункти, знаходиться в редакції.