Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"News of medicine and pharmacy" 20 (522) 2014

Back to issue

Значение L-карнитина и провоспалительных цитокинов в развитии неалкогольного стеатогепатита

Authors: Звягинцева Т.Д. - д.м.н., профессор, Глущенко С.В. - ХМАПО

Categories: Gastroenterology

Sections: Clinical researches

print version

Статья опубликована на с. 20-21 (Укр.)


Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) является актуальной проблемой современной клинической медицины в связи с ее широким распространением и прогредиентным течением с развитием тяжелых осложнений. В развитых странах НАЖБП является наиболее распространенным хроническим заболеванием печени (от 17 до 33 %), а неалкогольный стеатогепатит (НАСГ) выявляется у 2–3 % общей популяции [1]. По данным ряда авторов, при первичном обследовании уже у 30–40 % больных с НАСГ выявляется фиброз печени [2, 3]. НАСГ в 20–25 % случаев может прогрессировать до цирроза печени, 30–40 % таких пациентов умирают от его осложнений [4, 5]. НАСГ в настоящее время считается одной из самых частых причин повышения показателей печеночных тестов без наличия клинических симптомов [6]. Согласно эпидемиологическим данным рост НАСГ происходит на фоне увеличения частоты метаболического синдрома, сахарного диабета (СД) 2-го типа, ожирения. У взрослых пациентов, страдающих ожирением, распространенность НАЖБП может достигать 80–90 %, этот показатель выше у пациентов с СД 2-го типа, а при гиперлипидемии достигает 92 % [7–9]. Поскольку эти заболевания имеют общие патогенетические механизмы, они часто сочетаются и потенцируют друг друга.


В настоящее время появляется все больше данных о том, что значительную роль в развитии и прогрессировании НАСГ играют повреждение и дисфункция митохондрий [10, 11]. Доказано, что нарушение структурно-функциональной организации митохондрий при НАСГ включает ультраструктурные нарушения мембранного аппарата митохондрий, нарушение структуры мито-ДНК, снижение активности комплекса дыхательной цепи и β-окисления свободных жирных кислот (СЖК). Образование продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в жировых депо способствует торможению дыхательной функции митохондрий. Под воздействием свободных радикалов непосредственно в митохондриях происходит образование провоспалительных цитокинов, которым принадлежит важная роль в патогенезе НАСГ [12].

Известно, что значительную роль в развитии и прогрессировании НАСГ играет дислипидемия. Обмен СЖК зависит от транспортного белка, который регулируется карнитинзависимым ферментом. Таким образом, недостаток или нарушение обмена L-карнитина приводит к нарушению транспорта длинноцепочечных жирных кислот через внутреннюю мембрану митохондрий и образованию КоА [13–15].

L-карнитин активизирует распад жиров, стимулирует окисление жирных кислот, участвует в их транспортировке в митохондрии, уменьшая накопление жира в тканях. Кроме того, L-карнитин способствует снижению уровня триглицеридов, общего холестерина, холестерина липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) в крови [16, 17]. Согласно другой теории именно СЖК являются источником липотоксического стресса и повреждения митохондрий [13]. Имеются данные о связи между степенью карнитиновой недостаточности и выраженностью гепатоцеллюлярного повреждения и паренхиматозного воспаления при НАЖБП [16].

Важную роль в развитии и прогрессировании НАСГ играют провоспалительные цитокины путем стимуляции воспаления в печени, апоптоза и некроза гепатоцитов, индукции фиброза [18].

Однако до конца не изучена роль L-карнитина в развитии и прогрессировании НАСГ, недостаточно исследовано влияние карнитиновой недостаточности на показатели провоспалительных цитокинов у больных НАСГ.

Цель работы — изучить роль L-карнитина, фактора некроза опухоли α (ФНО-α) и интерлейкина-6 (ИЛ-6) в развитии НАСГ.

Материалы и методы

Под нашим наблюдением находилось 65 больных НАСГ. Возраст пациентов составлял от 23 до 67 лет, средний возраст — 47,06 ± 12,64 года. Среди них было 36 (55,4 %) женщин и 29 (44,6 %) мужчин. Контрольную группу составляли 20 здоровых лиц.

У всех больных диагноз верифицирован с помощью клинико-лабораторных и инструментальных (УЗИ) методов исследования. Для исключения вирусной этиологии поражения печени определяли маркеры гепатитов В и С методом ПЦР. Критериями исключения служили употребление алкоголя или гепатотропных ядов в анамнезе. Функциональное состояние печени оценивали по уровню общего билирубина и его фракций, активности щелочной фосфатазы (ЩФ), АСТ и АЛТ, тимоловой пробе, липидному профилю. В качестве маркеров липидного обмена изучали содержание общего холестерина (ОХ), β-липопротеидов (β-ЛП), триглицеридов (ТГ), липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), липопротеидов низкой плотности, липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) в сыворотке крови. Коэффициент атерогенности вычисляли по формуле: (ОХ – ЛПВП) / ЛПВП.

Уровень L-карнитина сыворотки крови определяли методом иммуноферментного анализа с помощью набора Human L-Carnitin ELISA Kit производства фирмы Biotech (США). Уровень ФНО-β и ИЛ-6 сыворотки крови определяли путем иммуноферментного анализа.

Статистическая обработка результатов проведена с помощью стандартного пакета программ Microsoft Excel. Достоверность различий оценивали по методу вариационной статистики с помощью t-критерия Стьюдента, для определения связей между показателями использовали корреляционный анализ Спирмена. Достоверной считалась разница при р < 0,05.

Результаты и их обсуждение

У всех обследованных больных с НАСГ (табл. 1) имело место достоверное повышение уровня АЛТ и АСТ относительно контрольной группы (р < 0,001). Показатель АЛТ составлял 103,5 ± 7,25 Ед/л, АСТ — 96,0 ± 6,3 Ед/л, что свидетельствовало о наличии гепатоцеллюлярного повреждения.

При анализе нарушений липидного обмена установлено наличие дислипидемии, проявляющейся достоверным повышением ОХ (р < 0,001), β-ЛП (р < 0,001), ТГ (р < 0,001), ЛПНП (р < 0,001), ЛПОНП (р < 0,001), коэффициента атерогенности (р < 0,001), снижением уровня ЛПВП (р < 0,001) у всех больных по сравнению с контрольной группой. Это согласуется с литературными данными об избыточном поступлении жиров и углеводов в печень, которые затем преобразуются в жирные кислоты, являющиеся субстратом для синтеза ТГ и ЛПОНП, накапливающихся в гепатоцитах [7]. Из последних, благодаря повышению активности триглицеридсинтетазы и триглицеридлипазы, синтезируются β-ЛП.

У всех больных НАСГ было выявлено снижение уровня L-карнитина в сыворотке крови (14,49 ± 1,29 мкмоль/л) (р < 0,001). Достоверное снижение сывороточных концентраций L-карнитина в группе наблюдения свидетельствует о недостаточности карнитинассоциированных механизмов переноса длинноцепочечных жирных кислот в митохондриальный матрикс, что влечет за собой нарушение β-окисления жирных кислот и прогрессирование метаболических нарушений, что подтверждается нашими данными об изменении уровней ТГ, ЛПОНП.

При оценке уровня L-карнитина в зависимости от длительности заболевания установлено его достоверное снижение при длительности заболевания более 5 лет (табл. 2).

В сравнении с длительностью заболевания до 5 лет (13,4 ± 0,81 мкмоль/л) у пациентов с длительностью заболевания от 6 до 10 лет и более 10 лет было отмечено достоверное (p < 0,05) уменьшение уровня L-карнитина до 15,66 ± 1,41 мкмоль/л и 16,15 ± 1,0 мкмоль/л соответственно.

При изучении показателей цитокинового профиля (табл. 3) было выявлено достоверное увеличение уровня ФНО-β и ИЛ-6 в группе больных НАСГ по сравнению с контрольной группой (p < 0,001).

Нами обнаружены корреляционные связи между уровнем L-карнитина сыворотки крови и показателями липидного спектра крови (табл. 4).

Установлена обратная корреляционная зависимость между L-карнитином и ОХ (r = –0,74; p < 0,01), L-карнитином и β-ЛП (r = –0,74; p < 0,01) у больных НАСГ. Также обратная корреляционная зависимость выявлена между L-карнитином и ТГ (r = –0,73; p < 0,01), между L-карнитином и ЛПНП (r = –0,73; p < 0,01), между L-карнитином и ЛПОНП (r = –0,67; p < 0,01) и L-карнитином и коэффициентом атерогенности (r = –0,72; p < 0,01). Прямая корреляционная связь установлена между L-карнитином и ЛПВП — коэффициент корреляции составлял 0,74 (р < 0,01).

Полученные результаты свидетельствуют о роли L-карнитина в обмене липидов у больных НАСГ.

При анализе взаимосвязи между L-карнитином и провоспалительными цитокинами была выявлена сильная обратная связь: между L-карнитином и ФНО-β — r = 0,78 (р < 0,01), между L-карнитином и ИЛ-6 — r = 0,76 (р < 0,01).

Установлено, что уровень L-карнитина имеет сильную обратную корреляционную зависимость от маркеров клеточного повреждения, в частности АЛТ и АСТ. У больных НАСГ коэффициент корреляции между АЛТ и L-карнитином составил –0,76 (p < 0,01), АСТ и L-карнитином — –0,79 (p < 0,01).

Выводы

Сниженный уровень L-карнитина в сыворотке крови у больных НАСГ свидетельствует о наличии карнитиновой недостаточности, которая приводит к нарушению транспорта жирных кислот в митохондрии, увеличению накопления липидов в тканях, в частности в печени, развивающейся митохондриальной дисфункции. Имеющиеся корреляционные связи говорят о причастности L-карнитина к развитию липотоксического стресса, следствием чего становится активация ПОЛ и развитие системного воспаления в печени, тогда как клеточное повреждение гепатоцитов усиливает карнитиновый дисбаланс и нарастание метаболических нарушений. Длительное течение заболевания ведет к истощению компенсаторных механизмов.


Bibliography

1.  Epidemiology of non-alcoholic fatty liver disease / S. Bellentani, F. Scaglioli, M. Marino [et al.]. // Dig. Dis. — 2010. — Vol. 28. — P. 155–161.

2. Diagnosis of fibrosis and cirrhosis using liver stiffness measurement in nonalcoholic fatty liver disease / V.W. Wong, J. Vergnion, G.L. Wong [et al.]. // Hepatology. — 2010. — Vol. 51 (2). — P. 454–462.

3.  The NAFLD Fibrosis Score: A Noninvasive System That Identifies Liver Fibrosis in Patients with NAFLD / P. Angulo, J.M. Hui, G. Marchesini [et al.]. // Hepatology. — 2007. — № 4. — P. 846–854.

4. Bataller R. Liver fibrosis / R. Bataller, D.A. Brenner // J. Clin. Invest. — 2005. — № 115 (2). — P. 209–218.

5.  A systematic review of follow-up biopsies reveals disease progression in patients with non-alcoholic fatty liver / R. Pais, F. Charlotte, L. Fedchuk [et al.] // J. Hepatol. — 2012. — Vol. 59 (3). — P. 550–556.

6.  Non-alcoholic fatty liver disease — new view / Raszeja-Wyszomirska J., Lawniczak M., Marlicz W. [et al.] // Pol. Merkur. Lekarski. — 2008. — Vol. 24 (144). — P. 568–71.

7.  Inhibiting triglyceride synthesis improves hepatic steatosis but exacerbates liver damage and fibrosis in obese mice with nonalcoholic steatohepatitis / K. Yamaguchi, L. Yang, S. McCall [et al.] // Hepatology. — 2007. — № 45. — P. 1366–1374.

8.  Prevalence of non-alcoholic fatty liver disease and its association with cardiovascular disease among Type 2 diabetic patients / Targher G., Bertolini L., Padovani R. [et al.]. // Diabetes Care. — 2007. — № 30. — P. 1212–1218.

9. Promrat K. Randomized controlled trial testing the effects of weight loss on non-alcoholic steatohepatitis / K. Promrat, D.E. Liner, H.M. Niemeier [et al.] // Hepatology. — 2010. — № 51. — P. 121.

10.  Vuppalanchi R. Nonalcoholic fatty liver disease and nonalcoholic steatohepatitis: Selected practical issues in their evaluation and management / R. Vuppalanchi, N. Chalasani // Hepatol. Baltimore Med. — 2009. — 49. — P. 306–317.

11.  Zivkovic A.M. Comparative review of diets for the metabolic syndrome: implications for nonalcoholic fatty liver disease / A.M. Zivkovic, J.B. German, A.J. Sanyal // Am. J. Clin. Nutr. — 2007. — 86. — Р. 285–300.

12.  Cytokines and the pathogenesis of nonalcoholic steatohepatitis / H. Tilg, А. Diehl, Z. Li, H. Lin [et al.] // Gut. — 2005. — № 54. — Р. 303–306.

13. Morino K. Molecular mechanisms of insulin resistance in humans and their potential links with mitochondrial dysfunction / K. Morino, K.F. Petersen, G.I. Shulman // Diabetes. — 2006. — Vol. 55 (suppl. 2). — P. S9–S15.

14.  L-carnitine supplementation to diet: a new tool in treatment of nonalcoholic steatohepatitis-a randomized and controlled clinical trial / M. Malaguarnera, M.P. Gargante, C. Russo [et al.]. // Am. J. Gastroenterol. — 2010. — Vol. 105, № 6. — P. 1338–1345.

15.  The natural history of non-alcoholic fatty liver disease: a population-based cohort study / L.A. Adams, J.F. Lymp, J. St Sauver [et al.] // Gastroenterology. — 2005. — Vol. 129. — P. 113–121.

16.  L-carnitine treatment reduces steatosis in patients with chronic hepatitis C treated with alpha-nterferon and ribavirin / Romano M., Vacante M., Cristaldildi E. [et al.] // Dig. Dis. Sci. — 2008. — № 53. — P. 1114–1121.

17. Драпкина О.М. Неалкогольная жировая болезнь печени — современный взгляд на проблему / О.М. Драпкина, B.И. Смирин, В.Т. Ивашкин // Лечащий врач. — 2010. — Т. 5, № 5. — С. 57–61.

18. Das S.K. Role of Cytokines in the Pathogenesis of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease / S.K. Das, V. Balakrishna // Ind. J. Clin. Bioche. — 2011. — Vol. 26 (2). — P. 202–209.


Back to issue