Анализ корреляционных взаимосвязей ферментативных антиоксидантов и уровня FGF21 при фармакотерапии неалкогольной жировой болезни печени

Полный текст

Как известно, развитие неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) является сложным процессом и не до конца изученным. Важное значение в развитии патологического процесса принадлежит повреждению митохондрий, что приводит к замедлению бета-окисления жирных кислот, активации провоспалительных и апоптотических сигнальных путей. Кроме того, эндоплазматический ретикулум и пероксисомы способны продуцировать различные виды активных форм кислорода (АФК) в ткани печени [1]. Таким образом, в гепатоцитах за счет различных механизмов значительно усиливается интенсивность свободнорадикальных процессов [2].

Защиту клеток и макромолекул от повреждения свободными радикалами осуществляет многоуровневая система антиоксидантной защиты, включающая ферментативные и неферментативные звенья. Ключевыми ферментами, которые нейтрализуют АФК, являются супероксиддисмутаза (СОД) и каталаза.

В последнее время активно исследуется эндогенный стресс-индуцируемый гормон – фактор роста фибробластов 21 (FGF21). Основным местом продукции FGF21 является печень. Считается, что он регулирует энергетическое состояние клеток, уровень глюкозы и липидный гомеостаз, что проявляется в уменьшении жировой массы и облегчении последствий гипергликемии, инсулинорезистентности, дислипидемии, сердечно-сосудистых заболеваний и неалкогольного стеатогепатита [3]. FGF21, помимо участия в метаболических процессах, способен регулировать функцию врожденного иммунитета, оказывая противовоспалительное действие [4].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить влияние фармакотерапии на активность СОД и каталазы, уровень FGF21 в сыворотке крови больных неалкогольной жировой болезнью печени, а также установить корреляционные взаимосвязи между указанными показателями и биохимическими маркерами развития патологии.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В одноцентровое проспективное нерандомизированное исследование были включены 35 пациентов в возрасте от 32 до 79 лет с НАЖБП, находившиеся на стационарном лечении. Средний срок пребывания больных в стационаре составил 14 койко-дней. Диагноз НАЖБП выставлялся на основании клинико-лабораторных признаков поражения печени при отсутствии факта злоупотребления алкоголем, наличии гиперлипидемии, гипергликемии, ожирения и сахарного диабета 2-го типа (СД2), отрицательных тестов на anti-HCV и HbsAg, а также по данным ультразвукового исследования печени (увеличение размеров печени, повышение эхогенности, снижение плотности печени по сравнению с селезенкой (печеночно-селезеночный индекс <1). В диагностике НАЖБП нами были также использованы индексы HAIR, FLI и НОМА (показатель инсулинорезистентности). Значение индекса НОМА >2,7 расценивалось как инсулинорезистентность. Критериями исключения из исследования являлись: острый инфаркт миокарда, злокачественные новообразования, острое нарушение мозгового кровообращения, вирусные гепатиты, острые инфекционные заболевания, СД 1-го типа. В качестве контроля использовали 65 добровольцев в возрасте от 21 до 52 лет с нормальными показателями общего и биохимического анализов крови.

Работа была одобрена этическим комитетом ВГМУ им Н.Н. Бурденко (протокол от 27.02.2018 № 1). Перед проведением клинического исследования получено информированное согласие всех пациентов в соответствии с принципами, изложенными в Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (64th WMA General Assembly, Fortaleza, Brazil, October 2013) и Федеральном законе Российской Федерации № 323-ФЗ от 21.11.2011 г. «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации».

В ходе клинического исследования использовали сыворотку крови больных. Назначенные в составе фармакотерапии НАЖБП лекарственные препараты представлены в табл.1.

 

Таблица 1

Фармакотерапия неалкогольной жировой болезни печени у пациентов, включенных в исследование

Группа лекарственных средств	Назначенные препараты
Пероральные гипогликемические средства	Бигуаниды (метформин – 500–1500 мг внутрь 1 раз вечером, 14 дней). Препараты сульфонилмочевины (гликлазид –30–90 мг внутрь 1 раз в день, 14 дней). Ингибиторы дипептидилпептидазы-4 (вилдаглиптин – 50–100 мг внутрь 1–2 раза в день 14 дней, алоглиптин – 12,5–25 мг внутрь 1 раз в день 14 дней)
Гепатопротекторное средство	Адеметионин 400 мг внутрь 1 раз в день 14 дней
Гиполипидемические средства	Статины (аторвастатин – 20–40 мг внутрь 1 раз в день, 14 дней, розувастатин 10 мг внутрь 1 раз в день 14 дней)

 

Активность СОД и каталазы определяли спектрофотометрически при длине волны 540 и 410 нм соответственно. Уровень FGF21 анализировали с помощью набора ELISA kit (CUSABIO, США).

Результаты анализировали с помощью программы SPPS Statistics 23.0 с использованием одновыборочного критерия Колмогорова – Смирнова для анализа нормальности распределения значений переменных. В группах значения сравнивали с помощью t-критерия Стьюдента или критерия Манна – Уитни. Корреляционные взаимосвязи анализировали с использованием коэффициента корреляции Пирсона и Спирмена для значений с нормальным распределением и непараметрических показателей соответственно. Статистически значимыми считали различия при р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Общая характеристика пациентов с НАЖБП, включенных в исследование, представлена в табл. 2.

 

Таблица 2

Клинико-лабораторные показатели пациентов, включенных в исследование. Данные представлены как среднее значение ± SD

Показатели	До лечения	После лечения	р
Антропометрические показатели
Пол, м/ж	21/14	–	–
Возраст	57,23 ± 11,80	–	–
Вес, кг	95,60 ± 18,88	–	–
Рост, см	168,66 ± 10,91	–	–
ИМТ, кг/м2	33,80 ± 7,13	–	–
Неинвазивные методы скрининга НАЖБП
Индекс HAIR (≤2)	2,86 ± 0,10	–	–
Индекс FLI (≤60)	93,2 ± 3,1	–	–
Индекс НОМА-IR (1,4 ± 0,2)	5,6 ± 0,7	–	–
Биохимические показатели
Глюкоза натощак, ммоль/л	13,93 ± 5,13	7,17 ± 1,53	<0,001
Глюкоза постпрандиальная, ммоль/л	15,75 ± 3,66	8,71 ± 1,25	<0,001
АСАТ, Ед./л	55,63 ± 10,63	32,31 ± 3,35	<0,001
АЛАТ, Ед./л	57,97 ± 9,55	31,83 ± 3,19	<0,001
ГГТП, Ед./л	80,40 ± 2,76	52,20 ± 1,75	<0,001
Холестерин общий, ммоль/л	6,74 ± 0,50	4,45 ± 0,25	<0,001
Триглицериды, ммоль/л	2,86 ± 0,85	1,89 ± 0,92	<0,001
ХС-ЛПНП, ммоль/л	3,51 ± 1,06	2,62 ± 0,82	<0,001
ХС-ЛПВП, ммоль/л	1,30 ± 0,35	1,77 ± 0,38	<0,001
Коэффициент атерогенности	5,44 ± 0,50	3,45 ± 0,25	<0,001

 

Установленные изменения как углеводного, так и липидного обмена, а также маркерных показателей цитолиза гепатоцитов свидетельствуют о положительном эффекте лечения, в том числе благодаря комбинированному действию используемых препаратов. Так, адеметионин – природное вещество, эндогенно синтезируемое из метионина и аденозина – активно участвует в синтезе фосфатидилхолина, основного компонента плазматических мембран, что нормализует текучесть и проницаемость мембран, повышает активность Na+/K+-АТФазы и способствует повышению выживаемости и стабилизации метаболизма гепатоцитов [5]. Кроме того, имеются данные о том, что адеметионин снижает экспрессию TNFα и других медиаторов, участвующих в развитии воспаления и фиброза печени [6]. Применение ингибиторов дипептидилпептидаз-4 (ДПП-4) может улучшать структуру ткани печени, уменьшая степень фиброза и предотвращая прогрессирование заболевания [7].

После проведенной терапии активность СОД и каталазы в сыворотке крови больных НАЖБП, возрастающая при патологии, снизилась в 1,16 и 1,27 раза (р < 0,05) по сравнению с показателями, полученными до лечения (рис.).

Ряд исследований как экспериментальных, так и клинических продемонстрировали терапевтический эффект адеметионина при остром повреждении и фиброзе печени. Гепатопротекторное действие препарата может быть связано с уменьшением интенсивности свободнорадикальных процессов в гепатоцитах и воспалительных реакций путем ингибирования ядерного фактора каппа B (NF-κB) и активации нуклеарного эритроцитарного фактора транскрипции (Nrf2) [8]. Вероятно, воздействием на данные транскрипционные факторы адеметионин и способствовал изменению активности исследуемых антиоксидантных ферментов. Ингибиторы ДПП-4, вероятно, также способствовали снижению уровня реактивных молекул, тем самым уменьшая нагрузку на антиоксидантные ферменты и снижая повреждающее действие на печень [7].

Показано, что после проведенной фармакотерапии наблюдалась тенденция к увеличению уровня FGF21, при этом достоверных отличий по сравнению с результатами до лечения выявлено не было (рис.). Вероятно, наблюдаемое изменение связано с активацией транскрипционного фактора Nrf2 на фоне проводимой терапии, включающей в том числе адеметионин [9]. Известно, что введение FGF21 вызывает поглощение глюкозы жировой тканью и окисление жирных кислот посредством индукции генов, связанных с метаболизмом углеводов и липидов [10]. Таким образом, выявленные изменения в уровне глюкозы, а также содержании липопротеидов, холестерина и триглицеридов может быть, в том числе, обусловлено повышением уровня FGF21.

 

* р < 0,05 по сравнению с контрольной группой; ** р < 0,05 по сравнению с группой до лечения.

Рис. Активность супероксиддисмутазы (СОД), каталазы (Б), выраженная в виде Е/мл сыворотки, и концентрация фактора роста фибробластов 21 (FGF21) в исследуемых группах

 

Анализ корреляционных связей показал значительную степень корреляции между изучаемыми показателями у больных НАЖБП (табл. 3).

 

Таблица 3

Корреляция между клинико-биохимическими показателями, активностью антиоксидантных ферментов и уровнем FGF21 у участников исследования. Данные представлены как коэффициент корреляции r

Переменная	Корреляция, r
Глюкоза натощак	АЛАТ, r = 0,435, р = 0,009, ГГТП, r = 0,587, р < 0,001, холестерин общий, r = 0,563, р < 0,001, ХС-ЛПНП, r = 0,537, р = 0,001, коэффициент атерогенности, r = 0,563, р < 0,001, СОД, r = 0,421, р = 0,012, каталаза, r = 0,551, р = 0,001, FGF21, r = 0,588, р < 0,001
Глюкоза постпрандиальная	АЛАТ, r = 0,544, р = 0,008, каталаза, r = 0,441, р = 0,0013, FGF21, r = 0,444, р = 0,012
АСАТ	ХС-ЛПВП, r = –0,391, р = 0,020, каталаза, r = 0,377, р = 0,025, FGF21, r = 0,368, р = 0,030
АЛАТ	ГГТП, r = 0,421, р = 0,012, триглицериды, r = 0,460, р = 0,005, ХС-ЛПНП, r = 0,416, р = 0,013, СОД, r = 0,386, р = 0,022, каталаза, r = 0,449, р = 0,007
ГГТП	ХС-ЛПВП, r = –0,389, р = 0,021
Холестерин общий	Каталаза, r = 0,421, р = 0,012
Триглицериды	ХС-ЛПНП, r = 0,399, р = 0,018, СОД, r = 0,564, р = < 0,001, каталаза, r = 0,380, р = 0,024, FGF21, r = 0,362, р = 0,033
ХС-ЛПНП	Коэффициент атерогенности, r = 0,368, р = 0,030, СОД, r = 0,407, р = 0,015, каталаза, r = 0,358, р = 0,035, FGF21, r = 0,344, р = 0,043
Коэффициент атерогенности	Каталаза, r = 0,421, р = 0,012
СОД	Каталаза, r = 0,497, р = 0,002, FGF21, r = 0,476, р = 0,004
Каталаза	FGF21, r = 0,441, р = 0,008

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

У больных с НАЖБП были выявлены нарушение ферментативного звена антиоксидантной системы и интенсификация воспалительного процесса. В результате проведенного стационарного лечения происходило изменение активности антиокислительных ферментов в сторону нормы. При этом концентрация FGF21 повышалась, что могло свидетельствовать о снижении выраженности воспалительного стресса. Выявленные положительные корреляционные связи между показателями углеводного и липидного обмена, и компонентами ферментативного звена антиоксидантной системы подтверждают сложные системные взаимосвязи между указанными параметрами, в том числе при развитии и прогрессировании НАЖБП. При этом уровень FGF21 имел тесную корреляцию как с нарушениями обмена веществ и маркерами повреждения печени, так и с активностями СОД и каталазы, что говорит, с одной стороны, о взаимозависимости антиоксидантной и противовоспалительной защиты, а с другой – о непосредственном участии данного фактора роста в патогенезе НАЖБП, развивающейся при СД2. Таким образом, определение активностей СОД и каталазы, а также уровня FGF21 может использоваться не только в диагностических целях определения развития окислительного и воспалительного стресса при НАЖБП, но и как маркёры, позволяющие прогнозировать клиническое течение и эффективность лечения данного заболевания.

Об авторах

Екатерина Александровна Раскина

Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко

Автор, ответственный за переписку.
Email: ek-raskina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2195-4116

ассистент кафедры терапевтических дисциплин

Россия, Воронеж

Сергей Сергеевич Попов

Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко

Email: popov-endo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4438-9201

доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой организации фармацевтического дела, клинической фармации и фармакогнозии

Россия, Воронеж

Алексей Николаевич Веревкин

Воронежский государственный университет

Email: verevkin@bio.vsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-7412-9988

кандидат биологических наук, кафедра медицинской биохимии, молекулярной и клеточной биологии

Россия, Воронеж

Евгений Дмитриевич Крыльский

Воронежский государственный университет

Email: evgenij.krylsky@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8855-5515

кандидат биологических наук, доцент, кафедра медицинской биохимии, молекулярной и клеточной биологии

Россия, Воронеж

Список литературы

Дополнительные файлы