Прогностические возможности диагностики неалкогольного стеатоза печени на ранних этапах его развития

Г.И. Ахмадуллина, И.А. Курникова

Ключевые слова: стеатоз печени; динамическая гепатобилисцинтиграфия; прогностические маркеры.

Цель исследования — обосновать эффективность новых прогностических критериев в диагностике неалкогольного стеатоза печени на ранних этапах его развития.

Материалы и методы. Проведено углубленное обследование пациентов с избыточной массой тела (n=26) и ожирением (n=28) с различной сопутствующей патологией органов пищеварения, включающее в себя оценку биохимических показателей крови, УЗИ органов брюшной полости, динамическую гепатобилисцинтиграфию, оценку уровня коморбидности в целом (расчет индекса коморбидности CIRS) и по имеющейся патологии органов пищеварения.

Результаты. Ультразвуковые признаки стеатоза печени были обнаружены у всех пациентов с ожирением II и III степени, у 69,2% обследованных (95% CI: 42,37–87,32) с ожирением I степени, у 30,8% (95% CI: 16,50–49,99) — с избыточной массой тела и у 13,9% обследованных (95% CI: 6,08–28,66) с нормальной массой тела. По результатам ROC-анализа у пациентов с избыточной массой тела и ожирением предикторами развития стеатоза печени являются ИМТ (>31, р<0,0001) и количество заболеваний со стороны органов пищеварения (более 4 заболеваний, р<0,0001). На основании полученных данных разработана логистическая модель в виде регрессионного уравнения, позволяющая прогнозировать принадлежность обследуемых больных к группам с низкой либо высокой степенью риска возникновения стеатоза печени. Анализ данных динамической гепатобилисцинтиграфии выявил замедление поглотительной функции гепатоцитов у пациентов с нормальной ультразвуковой картиной печени уже при наличии избыточной массы тела. Полученные результаты позволили разработать способ диагностики жирового гепатоза с последующим расчетом индекса функциональной активности гепатоцитов — ИФАГ, с помощью которого можно не только установить наличие функциональных нарушений, но и выделить группу пациентов, имеющих риск развития этих нарушений. Нормальная ультразвуковая картина печени и отсутствие биохимических изменений крови не являются показателями сохранности ее функциональной активности, так как при расчете ИФАГ у пациентов с нормальной массой тела в 32,3% случаев (95% CI: 18,57–49,86) выявлен риск развития функциональных нарушений и в 19,3% (95% CI: 9,19–36,28) — обратимые нарушения. С увеличением массы тела у 80–100% пациентов наблюдаются необратимые функциональные нарушения гепатоцитов.

Таким образом, полученные в ходе исследования результаты подтвердили возможность использования новых прогностических маркеров развития стеатоза печени в ранней диагностике неалкогольной жировой болезни печени.

Введение

Ранняя диагностика неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) до сих пор затруднена, поскольку на стадии стеатоза чаще всего отсутствуют клинические проявления и изменения биохимических показателей крови, а характерные для жировой инфильтрации печени изменения эхоструктуры и эхогенности при проведении УЗИ можно обнаружить только при накоплении в печени жира свыше 30% [1, 2]. Однако у пациентов с ожирением УЗИ печени менее информативно, так как чувствительность и специфичность метода снижаются по мере увеличения индекса массы тела (ИМТ) и степени стеатоза [3]. На сегодняшний день современными методами диагностики считаются магнитно-резонансная томография, которая позволяет установить стеатоз печени при содержании в ней жира более 5,56%, и пункционная биопсия [4]. Считается, что на стеатоз печени указывает уровень накопления липидов в виде триглицеридов в объеме более 5% от массы гепатоцитов [3]. Неинвазивные методы (аппарат «Фиброскан», магнито-резонансная эластография) позволяют определить фиброз печени, но неинформативны при ИМТ ≥28 [2–4]. В связи с этим обстоятельством и с увеличением количества лиц с избыточной массой тела назрела необходимость поиска новых диагностических подходов к ранней диагностике НАЖБП и совершенствования методов ее профилактики.

Материалы и методы

Проведено одномоментное одноцентровое обследование 26 пациентов с избыточной массой тела и 28 человек с разной степенью ожирения (I степень ожирения — 13 пациентов, II степень — 11 пациентов и III степень — 4 человека) с сопутствующей патологией органов пищеварения (хронический панкреатит, желчнокаменная болезнь, хронический гастрит, хронический дуоденит, гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь, хронический колит). Группу сравнения составили лица с нормальной массой тела (n=36), также имеющие заболевания органов пищеварения (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика пациентов с различной массой тела, Me [Q1; Q3]

Исследование одобрено комитетом по биомедицинской этике Ижевской государственной медицинской академии и проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией (2013). От каждого пациента получено информированное согласие.

Критериями исключения были почечная недостаточность (хроническая болезнь почек С4 и С5), вирусный гепатит, маркеры аутоиммунных заболеваний печени и болезней накопления, употребление гепатотоксичных доз алкоголя. Всем пациентам проведено общеклиническое обследование согласно стандарту диагностики. Из биохимических показателей определяли глюкозу плазмы крови натощак, общий холестерин, аланинаминотрансферазу (АЛТ), аспартатаминотрансферазу (АСТ). УЗИ печени проводили на аппарате MyLab Seven (Esaote, Италия). Степени стеатоза печени определяли по классификации жировой дистрофии печени С.С. Бацкова (1996). Поглотительно-экскреторную функцию печени исследовали методом динамической гепатобилисцинтиграфии с использованием радиофармпрепарата Бромезида, ^99mТс (со стандартным желчегонным завтраком — два сырых яичных желтка) с помощью сцинтилляционной гамма-камеры Symbia T16 (Siemens, Германия). Последующую аналитическую обработку результатов выполняли на компьютерной системе «Супер-Сегамс» (Венгрия). Уровень коморбидности оценивали по шкале CIRS (Cumulative Illness Rating Scale). Дополнительно для каждого пациента вычисляли коэффициент коморбидности по имеющейся патологии органов пищеварения.

Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием пакета программ Statistica 10.0 и программы MedCalc 12.5.0.0. Проверку на нормальность распределения фактических данных выполняли с помощью критерия Шапиро–Уилка. Величины, не подчиняющиеся нормальному типу распределения, представляли в виде медианы, нижнего и верхнего квартилей — Me [Q1; Q3]; относительные — в виде частоты встречаемости признака и 95% доверительного интервала (confidence interval, CI), рассчитанного методом Уилсона. Для вычисления статистически значимых различий количественных переменных независимых групп применяли метод множественных сравнений. Критический уровень значимости согласно поправке Бонферрони составил р≤0,017. Статистическую значимость различий качественных переменных независимых групп рассчитывали с использованием метода ÷² Пирсона с поправкой Йейтса. Для определения величины связи между явлениями использовали математическое моделирование путем построения 3D-графиков.

Прогностическую значимость показателей устанавливали с помощью ROC-анализа (receiver operator characteristic). Количественную интерпретацию результатов проводили по ROC-кривым с оценкой показателя AUC (area under ROC curve — площадь под ROC-кривой). Для прогнозирования риска развития стеатоза печени использовали метод бинарного логистического регрессионного анализа. В качестве отклика рассматривали бинарную переменную, где 0 — отсутствие прогнозируемого состояния (стеатоза печени), 1 — его наличие. Для определения справедливости линейной регрессионной модели применяли тест Вальда. Общую оценку согласия модели и реальных данных проводили с использованием теста согласия Хосмера–Лемешоу. При р>0,05 принимали гипотезу о согласованности модели.

Результаты

Сравнительный анализ биохимических показателей выявил отсутствие статистически значимых различий у пациентов с ожирением по сравнению с обследуемыми с нормальной массой тела (см. табл. 1).

По данным УЗИ, распространенность стеатоза печени ожидаемо прогрессивно увеличивалась с нарастанием массы тела и наблюдалась у всех пациентов со II и III степенью ожирения. При ожирении I степени (n=13) ультразвуковые признаки стеатоза печени выявлялись в 69,2% случаев (95% CI: 42,37–87,32), при избыточной массе тела (n=26) — в 30,8% случаев (95% CI: 16,50–49,99), при нормальной массе тела (n=36) — в 13,9% случаев (95% CI: 6,08–28,66).

Полученные результаты, обработанные с помощью наиболее информативного в силу своей чувствительности и специфичности ROC-анализа, показали, что предикторами развития стеатоза печени у пациентов с избыточной массой тела и ожирением являются ИМТ (р<0,0001) и количество заболеваний со стороны органов пищеварения (р<0,0001) (табл. 2).

Таблица 2. Характеристика предикторов развития стеатоза печени

Полученные в ходе исследования данные позволили разработать логистическую модель с наибольшим коэффициентом конкордации и уравнение логистической регрессии:

где P — вероятность развития стеатоза печени у пациентов с избыточной массой тела и ожирением; exp — основание натуральных логарифмов 2,71…; 0,345 и 1,313 — коэффициенты регрессии; –16,557 — свободный член (константа); Х1, Х2 — члены бинарной логистической регрессии (табл. 3).

Таблица 3. Показатели для оценки переменных в уравнении бинарной логистической регрессии

Анализ данных табл. 3 позволил установить, что повышение ИМТ на одну единицу увеличивает вероятность развития стеатоза печени в 1,41 раза, повышение коэффициента коморбидности на одно заболевание — в 3,72 раза.

Проведенный для оценки чувствительности и специфичности ROC-анализ показал, что чувствительность предложенной модели составляет 95,7%, специфичность — 84,2% (рис. 1). При построении графика ROC-кривой вычисленная площадь под кривой (AUC) составила 0,919 (95% CI: 0,793–0,981; р<0,0001), что соответствует «отличному» качеству модели согласно экспертной модели AUC.

Рис. 1. График ROC-кривой для оценки эффективности модели

В ходе построения ROC-кривой была получена точка отсечения, равная 0,4426. Это означает, что если Р равна или превышает 0,4426, то вероятность возникновения стеатоза печени высокая, если менее 0,4426, то низкая (см. рис. 1). Сравнение результатов, предсказанных логистической регрессией, с фактическими данными выявило высокий процент их соответствия (85,2%). Проверка гипотезы адекватности фактических и предсказанных значений с помощью критерия Хосмера–Лемешоу показала уровень значимости, равный 0,385, что позволило сделать заключение о согласованности модели.

Анализ результатов динамической гепатобилисцинтиграфии показал статистически значимое замедление времени достижения максимума накопления радиофармпрепарата в печени (Т_max) и скорости его выведения из паренхимы печени (Т_1/2) у пациентов с избыточной массой тела (Т_max — 16,0 (14,0–18,0) мин, р=0,003 и Т_1/2 — 31,2 (21,7–66,0) мин, р=0,013) и I степенью ожирения (Т_max — 16,0 (14,5–19,5) мин, р=0,003 и Т_1/2 — 29,9 (26,8–37,2) мин, р=0,011) по сравнению с обследуемыми с нормальной массой тела (Т_max — 12,5 (10,7–15,0) мин и Т_1/2 — 23,8 (19,4–29,4) мин). У пациентов со II степенью ожирения наблюдалась тенденция к улучшению этих показателей, а у пациентов с III степенью — к замедлению поглотительно-экскреторной функции печени.

При углубленном анализе результатов радиоизотопного исследования установлено, что у пациентов с неизменной ультразвуковой картиной печени отмечалась тенденция к замедлению поглотительной и экскреторной функций данного органа уже при наличии избыточной массы тела (табл. 4). Таким образом, данное обстоятельство подтверждало поражение печени у пациентов с избыточной массой тела и ожирением до появления характерных для стеатоза ультразвуковых признаков.

Таблица 4. Показатели динамической гепатобилисцинтиграфии у обследуемых в зависимости от массы тела при нормальной ультразвуковой картине печени, Me [Q1; Q3]

Математическое моделирование с построением 3D-графика выявило связь между степенью жировой инфильтрации печени (по С.С. Бацкову, 1996) с ИМТ и поглотительной функцией печени. При увеличении массы тела пациента и замедлении поглотительной функции неуклонно нарастает степень жировой инфильтрации (рис. 2).

Рис. 2. Корреляционные связи между степенью тяжести поражения печени, ИМТ и Т_max

Полученные результаты исследования позволили предложить формулу для раннего выявления стеатоза печени:

ИФАГ = (–1,1564 + 0,0653 · ИМТ – 0,0144 ·T_max) · 100,

где ИФАГ — индекс функциональной активности гепатоцитов; ИМТ — индекс массы тела; T_max — показатель поглотительной функции печени, мин.

По полученному значению индекса обосновывали заключение о функциональной активности гепатоцитов: от 0 до 9,9 — нормальная функциональная активность гепатоцитов; от 10 до 19,9 — риск развития функциональных нарушений; от 20 до 29,9 — обратимые нарушения функции гепатоцитов (стеатоз); более 30 — необратимые (органические) нарушения функции печени [5].

Расчет ИФАГ при нормальной ультразвуковой картине печени и при отсутствии биохимических изменений крови показал, что пациенты с нормальной массой тела (n=31) в 35,5% случаев (95% CI: 21,12–53,05) имели нормальную функциональную активность гепатоцитов, в 32,3% (95% CI: 18,57–49,86) — риск развития нарушений и в 19,3% (95% CI: 9,19–36,28) — обратимые функциональные нарушения. У 12,9% обследуемых (95% CI: 5,13–28,85) получены значения ИФАГ <0, что связано с нарушением процедуры проведения динамической гепатобилисцинтиграфии (прием лекарственных препаратов или пищи перед исследованием). С увеличением массы тела у 80–100% пациентов выявлялись необратимые функциональные нарушения печени. Среди пациентов с избыточной массой тела у 20% (95% CI: 7,05–45,19) по уровню ИФАГ выявлялись обратимые функциональные нарушения печени, у 80% (95% CI: 54,81–92,95) — необратимые. Все пациенты с ожирением имели необратимые функциональные нарушения по данным расчета ИФАГ. При этом у всех пациентов с ожирением III степени наблюдались измененные ультразвуковая картина печени и биохимические показатели крови.

Обсуждение

Неалкогольная жировая болезнь печени на стадии стеатоза протекает в основном бессимптомно, обнаруживается чаще всего случайно и имеет доброкачественный характер, поэтому методам диагностики этого заболевания (особенно неинвазивным) посвящено много исследований [3, 4, 6–9]. Согласно клиническим рекомендациям по диагностике и лечению НАЖБП, всех пациентов с инсулинорезистентностью и/или метаболическими факторами риска, а также лиц, подверженных высокому риску сердечно-сосудистых заболеваний, необходимо обследовать на НАЖБП. В то же время известно, что среди пациентов с НАЖБП до 22% не имеют даже избыточного веса [2, 3]. По результатам нашего исследования ультразвуковые признаки стеатоза были выявлены у 13,9% лиц с нормальной массой тела.

В патогенезе НАЖБП играют роль большое количество факторов, в том числе хронические заболевания органов желудочно-кишечного тракта с секреторной недостаточностью пищеварительных ферментов и нарушением процессов пищеварения и всасывания, синдром избыточного бактериального роста и/или дисбиоз кишечника [7, 9–11]. В нашей работе установлено, что маркером развития стеатоза печени является количество заболеваний органов пищеварительной системы.

Существующие неинвазивные тесты оценки стеатоза печени, такие как тест NLFS, индекс HSI и индекс стеатоза печени FLI, позволяют выявить наличие стеатоза печени только в настоящее время, в отличие от расчета ИФАГ, по значению которого можно диагностировать стеатоз печени до появления на УЗИ характерных для жировой инфильтрации печени изменений, выявлять пациентов с риском развития функциональных нарушений и устанавливать обратимость этих нарушений. Для расчета ИФАГ требуется вычисление только одного показателя в ходе проведения динамической гепатобилисцинтиграфии — T_max, после этого исследование можно прекратить и тем самым уменьшить лучевую нагрузку и время исследования.

Заключение

Результаты нашей работы показали, что разработанная логистическая модель является эффективным инструментом для определения вероятности формирования неалкогольной жировой болезни печени у пациентов с избыточной массой тела или ожирением с коморбидной патологией пищеварительной системы. При выявлении высокой вероятности формирования неалкогольного стеатоза следует провести динамическую гепатобилисцинтиграфию с последующим расчетом индекса функциональной активности гепатоцитов для уточнения обратимости функциональных нарушений гепатоцитов и разработки патогенетических методов профилактики и лечения.

Финансирование исследования и конфликт интересов. Исследование не финансировалось какими-либо источниками, и конфликты интересов, связанные с данным исследованием, отсутствуют.

Литература

Тишковский С.В., Давыдчик Э.В., Никонова Л.В. Неалкогольная жировая болезнь печени и сахарный диабет 2 типа — звенья одного процесса. Журнал Гродненского государственного медицинского университета 2016; 1: 92–98.
Стаценко М.Е., Туркина С.В., Косивцова М.А., Шилина Н.Н. Неинвазивная диагностика неалкогольной жировой болезни печени: простые «инструменты» уже в руках практического врача. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета 2019; 2: 134–139.
Лазебник Л.Б., Голованова Е.В., Туркина С.В., Райхельсон К.Л., Оковитый С.В., Драпкина О.М., Маев И.В., Мартынов А.И., Ройтберг Г.Е., Хлынова О.В., Абдулганиева Д.И., Алексеенко С.А., Ардатская М.Д., Бакулин И.Г., Бакулина Н.В., Буеверов А.О., Виницкая Е.В., Волынец Г.В., Еремина Е.Ю., Гриневич В.Б., Долгушина А.И., Казюлин А.Н., Кашкина Е.И., Козлова И.В., Конев Ю.В., Корочанская Н.В., Кравчук Ю.А., Ли Е.Д., Лоранская И.Д., Махов В.М., Мехтиев С.Н., Новикова В.П., Остроумова О.Д., Павлов Ч.С., Радченко В.Г., Самсонов А.А., Сарсенбаева А.С., Сайфутдинов Р.Г., Селиверстов П.В., Ситкин С.И., Стефанюк О.В., Тарасова Л.В., Ткаченко Е.И., Успенский Ю.П., Фоминых Ю.А., Хавкин А.И., Цыганова Ю.В., Шархун О.О. Неалкогольная жировая болезнь печени у взрослых: клиника, диагностика, лечение. Рекомендации для терапевтов, третья версия. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2021; 1: 4–52, https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-185-1-4-52.
Аллахвердиева Я.С., Воробьев С.В., Минеев Н.И. Современные возможности магнитно-резонансных технологий в диагностике ожирения печени. Медицинский вестник Северного Кавказа 2018; 13(4): 695–700, https://doi.org/10.14300/mnnc.2018.13140.
Ахмадуллина Г.И., Курникова И.А., Бабин С.Н., Евстягина К.А. Способ диагностики жирового гепатоза. Патент РФ 2578080. 2016.
Цыганкова О.В., Бадин А.Р., Старичков А.А., Ложкина Н.Г. Неалкогольная жировая болезнь печени — болезнь цивилизации или синдром современности? Русский медицинский журнал. Медицинское обозрение 2018; 2(3): 23–28.
Маев И.В., Андреев Д.Н., Кучерявый Ю.А., Дичева Д.Т., Кузнецова Е.И. Неалкогольная жировая болезнь печени с позиций современной медицины. М: Прима Принт; 2020; 68 с.
Цуканов В.В., Васютин А.В., Тонких Ю.Л. Современные принципы ведения пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени. Доктор.Ру 2019; 3: 11–14, https://doi.org/10.31550/1727-2378-2019-158-3-11-14.
Трухан Д.И. Неалкогольная жировая болезнь печени: актуальные аспекты диагностики в реальной клинической практике. Клинический разбор в общей медицине 2021; 2(4): 40–50, https://doi.org/10.47407/kr2021.2.4.00059.
Селивёрстов П.В. Неалкогольная жировая болезнь печени: от теории к практике. Архивъ внутренней медицины 2015; 1: 19–26.
Кролевец Т.С., Ливзан М.А., Мозговой С.И. Роль микробиоты и интестинального мукозального барьера в формировании и прогрессировании неалкогольной жировой болезни печени. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии 2020; 30(5): 42–48, https://doi.org/10.22416/1382-4376-2020-30-5-42-48.