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.

"Gastroenterology" Том 53, №3, 2019

Back to issue

Diagnostic significance of arterial wall stiffness in patients with chronic liver diseases

Authors: Yu.M. Stepanov, I.S. Konenko
State Institution “Institute of Gastroenterology of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine”, Dnipro, Ukraine

Categories: Gastroenterology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Діагностика хронічних дифузних захворювань печінки, серед яких найпоширенішими є неалкогольна жирова хвороба печінки (НАЖХП) та хронічний гепатит, асоційований з вірусом С (ХГС), залишається актуальною не тільки для гастроентерологів, але й для сімейних лікарів. НАЖХП тісно пов’язана з ожирінням або надлишковою масою тіла, інсулінорезистентністю, атерогенною дисліпідемією та цукровим діабетом 2 типу, частота яких на сьогодні сягає рiвня епідемії. Жирова дистрофія печінки, як неалкогольна, так і внаслідок жирового переродження під дією вірусу гепатиту С, сама по собі може бути причиною так званої печінкової інсулінорезистентності. Останніми роками був продемонстрований тісний зв’язок між стеатогепатитом та станом артеріальних судин. Так, показано, що інсулінорезистентність призводить до атеросклеротичних змін в останніх унаслідок дисліпопротеїнемії. Діаметр судин змінюється, збільшуються фрагментація еластину та відкладання колагену в стінці, що призводить до підвищення артеріальної жорсткості, в результаті чого змінюються пружноеластичні властивості артерій. Відомо, що прогресування фіброзу змінює морфологію печінки та впливає на її внутрішній та зовнішній кровообіг. Мета дослідження: визначити особливості показників локальної жорсткості артеріальної стінки в пацієнтів iз НАЖХП i ХГС та зв’язок цих показників iз фіброзом печінки. Матеріали та методи. Обстежено 195 пацієнтів, які знаходилися на обстеженні у відділенні захворювань печінки та підшлункової залози ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України». Їх розподіляли по групах залежно від етіологічного фактора: за допомогою імуноферментного аналізу в 94 пацієнтів iз ХГС підтверджено вірусну етіологію хвороби, у 101 людини на підставі об’єктивного обстеження, інсулінорезистентності та гіперліпідемії діагностовано НАЖХП. Соноеластографію та оцінку локальної жорсткості артеріальної стінки виконували на сканері «Soneus P7» (Україна). Результати. В усіх хворих виявлено зміни показників судинної жорсткості, а саме модуля еластичності, зростання індексу артеріальної жорсткості, швидкості пульсової хвилі та товщини комплексу інтима-медіа (p < 0,05). Збільшення швидкості пульсової хвилі виявлено в 79 (78,2 %) пацієнтів iз НАЖХП (p < 0,05) і у 87 (92,5 %) обстежених iз ХГС. Медіана швидкості пульсової хвилі в пацієнтів iз НАЖХП була вищою порівняно з хворими на ХГС: 9,52 і 6,34 см/с, відповідно. У пацієнтів iз НАЖХП встановлено зв’язок жорсткості паренхіми печінки зі швидкістю пульсової хвилі (r = 0,68; p < 0,05). У хворих на ХГС виявлено асоціацію між жорсткістю печінки і товщиною комплексу інтима-медіа (r = 0,84; p < 0,001). За даними зсувнохвильової еластографії швидкість розповсюдження зсувної хвилі була більшою в пацієнтів iз захворюванням печінки вірусної етіології — 1,60 (1,44–1,94) см/с проти 1,41 (1,31–1,54) см/с у пацієнтів iз НАЖХП (p < 0,05). Медіана жорсткості печінки була вищою у хворих на ХГС — 7,77 (6,50–10,11) кПа проти 6,78 (5,49–6,90) кПа в пацієнтів iз НАЖХП (p < 0,05). Висновки. Незалежно від етіологічного чинника, при хронічних дифузних захворюваннях печінки відзначається підвищення модуля еластичності артеріальної стінки. Для хворих на ХГС поряд зі збільшенням жорсткості паренхіми печінки найбільш характерним є підвищення індексу жорсткості стінки сонної артерії. При НАЖХП відзначається зменшення розтяжності судинних стінок, що закономірно призводить до збільшення товщини комплексу інтима-медіа та швидкості пульсової хвилі.

Актуальность. Диагностика хронических диффузных заболеваний печени, среди которых наиболее распространены неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) и хронический гепатит, ассоциированный с вирусом С (ХГС), остается актуальной не только для гастроэнтерологов, но и для семейных врачей. НАЖБП тесно связана с ожирением или избыточной массой тела, инсулинорезистентностью, атерогенной дислипидемией и сахарным диабетом 2 типа, частота которых на сегодняшний день достигает уровня эпидемии. Жировая дистрофия печени, как неалкогольная, так и вследствие жирового перерождения под действием вируса гепатита С, сама по себе может быть причиной так называемой печеночной инсулинорезистентности. В последние годы была продемонстрирована тесная связь между стеатогепатитом и состоянием артериальных сосудов. Так, показано, что инсулинорезистентность приводит к атеросклеротическим изменениям в последних вследствие дислипопротеинемии. Диаметр сосудов изменяется, увеличиваются фрагментация эластина и отложение коллагена в стенке, что приводит к повышению артериальной жесткости, в результате чего изменяются упругоэластические свойства артерий. Известно, что прогрессирование фиброза изменяет морфологию печени и влияет на ее внутреннее и внешнее кровообращение. Цель исследования: определить особенности показателей локальной жесткости артериальной стенки у пациентов с НАЖБП и ХГС и связь этих показателей с фиброзом печени. Материалы и методы. Обследовано 195 пациентов, находившихся на обследовании в отделении заболеваний печени и поджелудочной железы ГУ «Институт гастроэнтерологии НАМН Украины». Их распределяли по группам в зависимости от этиологического фактора: с помощью иммуноферментного анализа у 94 пациентов с ХГС подтверждена вирусная этиология болезни, у 101 человека на основании объективного обследования, инсулинорезистентности и гиперлипидемии диагностирована НАЖБП. Соноэластографию печени и оценку локальной жесткости артериальной стенки выполняли на сканере «Soneus P7» (Украина). Результаты. У всех больных выявлены изменения показателей сосудистой жесткости, а именно модуля эластичности, увеличение индекса артериальной жесткости, скорости пульсовой волны и толщины комплекса интима-медиа (р < 0,05). Повышение скорости пульсовой волны выявлено у 79 (78,2 %) пациентов с НАЖБП (р < 0,05) и у 87 (92,5 %) обследованных с ХГС. Медиана скорости пульсовой волны у пациентов с НАЖБП была выше по сравнению с больными ХГС: 9,52 и 6,34 см/с соответственно. У пациентов с НАЖБП установлена связь жесткости паренхимы печени со скоростью пульсовой волны (r = 0,68; p < 0,05). У больных ХГС выявлена ассоциация между жесткостью печени и толщиной комплекса интима-медиа (r = 0,84; p < 0,001). По данным сдвиговолновой эластографии скорость распространения сдвиговой волны была выше у пациентов с заболеванием печени вирусной этиологии — 1,60 (1,44–1,94) см/с против 1,41 (1,31–1,54) см/с у пациентов с НАЖБП (р < 0,05). Медиана жесткости печени были выше у больных ХГС — 7,77 (6,50–10,11) кПа против 6,78 (5,49–6,90) кПа у пациентов с НАЖБП (р < 0,05). Выводы. Независимо от этиологического фактора, при хронических диффузных заболеваниях печени отмечается повышение модуля эластичности артериальной стенки. Для больных ХГС наряду с увеличением жесткости паренхимы печени наиболее характерно повышение жесткости стенки сонной артерии. При НАЖБП отмечается уменьшение растяжимости сосудистых стенок, что закономерно приводит к увеличению толщины комплекса интима-медиа и скорости пульсовой волны.

Background. Diagnosis of chronic diffuse liver diseases, among which the most common ones are nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) and chronic hepatitis associated with hepatitis C virus, remains topical issue not only for gastroenterologists, but also for family physicians. NAFLD is closely associated with obesity or excessive body weight, insulin resistance, atherogenic dyslipidemia, and type 2 diabetes, the frequency of which now reaches the level of epidemic. Fatty liver dystrophy, both nonalcoholic and as a result of fatty degeneration under the influence of hepatitis C virus, can itself be the cause of so-called hepatic insulin resistance. In recent years, the close link between steatohepatitis and the state of arterial vessels has been demonstrated. Thus, it is shown that insulin resistance leads to atherosclerotic changes in the latter due to the development of dyslipoproteinemia. The diameter of vessels changes, elastin fragmentation and collagen deposition in the wall increase, which leads to an increase in arterial stiffness, resulting in changed elastic properties of the arteries. Obviously, the progression of fibrosis changes liver morphology and influences its internal and external blood flow. Purpose of the study: to identify the distinguishing features of local arterial wall stiffness in patients with NAFLD and hepatitis C and correlation of these indicators with liver fibrosis. Materials and methods. One hundred and ninety-five patients were examined, they were treated at the Department of the Liver and Pancreatic Diseases of the Institute of Gastroenterology of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine. Patients were divided into groups depending on the causative agent: viral etiology of illness was confirmed by enzyme immunoassay in 94 persons with chronic hepatitis C, and 101 patients were diagnosed with non-alcoholic fatty liver disease on the basis of objective examination, insulin resistance, and hyperlipidemia. Sonoelastography of the liver and evaluation of local arterial wall stiffness were performed on Soneus P7 scanner (Ukraine). Results. All patients had changes in the parameters of vascular stiffness, namely, in the elasticity modulus, an increase in arterial stiffness index, pulse wave velocity and intima-media thickness (p < 0.05). An increase in pulse wave velocity was detected in 79 (78.2 %) persons (p < 0.05) with NAFLD and in 87 patients (92.5 %) with hepatitis C. The median pulse wave velocity in patients with NAFLD was higher compared to those with hepatitis C: 9.52 and 6.34 m/s, respectively. In persons with NAFLD, a correlation was established between the stiffness of the liver parenchyma and pulse wave velocity (r = 0.68; p < 0.05). In patients with hepatitis C, the association was found between the liver stiffness and intima-media thickness (r = 0.84; p < 0.001). According to the shear wave elastography, shear wave velocity was higher in patients with viral hepatitis — 1.60 (1.44–1.94) m/s vs 1.41 (1.31–1.54) m/s in NAFLD patients (p < 0.05). The median liver stiffness was higher in patients with hepatitis C — 7.77 (6.50–10.11) kPa vs 6.78 (5.49–6.90) kPa in patients with NAFLD (p < 0.05). Conclusions. Regardless of the causative agent, there is an increase in the modulus of arterial wall elasticity in chronic diffuse liver diseases. For patients with hepatitis C, along with increased stiffness of the liver parenchyma, an increase in the carotid artery wall stiffness is most characteristic. The patients with NAFLD have a decrease in distensibility of vascular walls, which naturally leads to an increase in the intima-media thickness and pulse wave velocity.


Keywords

артеріальна жорсткість; товщина комплексу інтима-медіа; дифузні захворювання печінки

артериальная жесткость; толщина комплекса интима-медиа; диффузные заболевания печени

arterial stiffness; carotid intima-media thickness; diffuse liver diseases


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Myhajlovs’ka N.S., Minjajlenko L.Je. Relationship of non-alcoholic fatty liver disease with components of metabolic syndrome in patients with coronary heart disease. Bukovina Medical Bulletin. 2016. 1(77). 79-83 (in Ukrainian).

2. Vakaljuk I.I. Influence of non-alcoholic liver disease on the effectiveness of antitrombocitary therapy in patients with stable coronary heart disease after revascularization interventions. 2018 Feb. 2(20). https://ws-conference.com/webofscholar.

3. World Gastroenterology Organization. Obesity: World Gastroenterology Organization Global Guideline. World Gastroenterology Organization. 2012. Cited 2012, Dec 1. 3-17. https://www.worldgastroenterology.org/guidelines/global-guidelines/probiotics-and-prebiotics.

4. Stepanov Ju.M. Hepatic steatosis and steatohepatitis is the inevitability of mixed genesis. Gastroenterology. 2014. 4. 136-142.

5. Musso G., Gambino R., Cassader M., Pagano G. Meta-analysis: natural history of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and diagnostic accuracy of non-invasive tests for liver disease severity. Ann. Med. 2011 Dec. 43(8). 617-49.

6. Banerjee S., Saito K., Ait-Goughoulte M., Meyer K., Ray R.B., Ray R. Hepatitis C virus core protein upregulates serine phosphorylation of insulin receptor substrate-1 and impairs the downstream akt/protein kinase B signaling pathway for insulin resistance. J. Virol. 2008. 82. 2606-12.

7. Huang J.F., Yu M.L., Dai C.Y., Chuang W.L. Glucose abnormalities in hepatitis C virus infection. Kaohsiung J. Med. Sci. 2013. 29. 61-8.

8. Ting-ting Gao, Zhao-ling Qin, Hao Ren, Zhong-tian Qi. Inhibition of IRS-1 by hepatitis C virus infection leads to insulin resistance in a PTEN-dependent manner. Virol. J. 2015. 12. 12. doi: 10.1186/s12985-015-0241-4.

9. Kas’janova T.R. Hemodynamic disorders and myocardial dysfunction in chronic hepatitis and cirrhosis: abstract for doctor of medical sciences. Astrahan, 2014. 47. (in Russian).

10. Miliagin V.A., Komissarov V.B. Modern methods of evaluation of vascular stiffness. Arterial Hypertension. 2010. 16(2). 1-10. (in Russian).

11. Townsend R.R., Wilkinson I.B., Schiffrin E.L., Avolio A.P., Chirinos J.A., Cockcroft J.R. et al.; American Heart Association Council on Hypertension. Recommendations for improving and standardizing vascular research on arterial stiffness: a scientific statement from the American Heart Association. Hypertension. 2015. 66(3). 698-722.

12. Bilgin B.O., Sunbul M., Kani H.T., Demirtas C.O., Keklikkiran C., Yilmaz Y. Arterial stiffness is associated independently with liver stiffness in biopsy-proven nonalcoholic fatty liver disease: a transient elastography study. Eur. J. Gastroenterol. Hepatol. 2019, Jun 6. doi: 10.1097/MEG.0000000000001471.

13. Novo G., Macaione F., Giannitrapani L., Minissale M.G., Bonomo V., Indovina F. et al. Subclinical cardiovascular damage in patients with HCV cirrhosis before and after treatment with direct antiviral agents: a prospective study. Aliment. Pharmacol. Ther. 2018 Oct. 48(7). 740-749. doi: 10.1111/apt.14934. Epub 2018 Aug 10.

14. Iwasaki Y., Tomiyama H., Shiina K., Matsumoto C., Kimura K., Fujii M. et al. Liver stiffness and arterial stiffness/abnormal central hemodynamics in the early stage of heart failure. Int. J. Cardiol. Heart Vasc. 2018, Jul 23. 20. 32-37. doi: 10.1016/j.ijcha.2018.07.001. eCollection 2018 Sep.

15. Laurent S., Cockcroft J., van Bortel L., Boutouyrie P., Giannattasio C., Hayoz D. et al. European Network for Non-invasive Investigation of large arteries. Expert consensus document on arterial stiffness: Methodological issues and clinical applications. Eur. Heart J. 2006. 27. 2588-2605. doi: 10.1093/eurheartj/ehl254.

16. Laurent S., Boutouyrie P. Recent advances in arterial stiffness and wave reflection in human hypertension. Hypertension. 2007. 49. 1202-1206. doi: 10.1161/Hypertensionaha.106.076166.

17. So-Armah K.A., Lim J.K., Lo Re V. FIB-4 stage of liver fibrosis predicts incident heart failure among HIV-infected and uninfected patients. Hepatology. 2017. 66. 1286-1295.

18. Oni E.T., Agatston A.S., Blaha M.J. A systematic review: burden and severity of subclinical cardiovascular disease among those with nonalcoholic fatty liver; should we care? Atherosclerosis. 2013. 230. 258-267.

19. Chen Y., Xu M., Wang T. Advanced fibrosis associates with atherosclerosis in subjects with nonalcoholic fatty liver disease. Atherosclerosis. 2015. 241. 145-150.

20. Targher G., Bertolini L., Padovani R., Rodella S., Zoppini G., Zenari L. et al. Relations between carotid artery wall thickness and liver histology in subjects with nonalcoholic fatty liver disease. Diabetes Care. 2006 Jun. 29(6). 1325-30.

21. Chen Y., Xu M., Wang T., Sun J., Sun W. et al. Advanced fibrosis associates with atherosclerosis in subjects with nonalcoholic fatty liver disease. Atherosclerosis. 2015 Jul. 241(1). 145-50. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2015.05.002. Epub 2015 May 6.

22. Ozturk K., Kurt O., Dogan T., Ozen A., Demirci H., Yesildal F., Kantarcioglu M. et al. Pentraxin 3 is a predictor for fibrosis and arterial stiffness in patients with nonalcoholic fatty liver disease. Gastroenterol. Res. Pract. 2016. 2016. 1417962. doi: 10.1155/2016/1417962. Epub 2016 Feb.

23. Tuttolomondo A., Petta S., Casuccio A., Maida C., Corte V.D., Daidone M., Di Raimondo D. et al. Reactive hyperemia index (RHI) and cognitive performance indexes are associated with histologic markers of liver disease in subjects with non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD): a case control study. Cardiovasc. Diabetol. 2018, Feb 16. 17(1). 28. doi: 10.1186/s12933-018-0670-7.

24. Sunbul M., Agirbasli M., Durmus E., Kivrak T., Akin H., Aydin Y. et al. Arterial stiffness in patients with non-alcoholic fatty liver disease is related to fibrosis stage and epicardial adipose tissue thickness. Atherosclerosis. 2014 Dec. 237(2). 490-3. doi: 10.1016/journal.atherosclerosis.2014.10.004. Epub 2014 Oct 17.


Back to issue