CC BY
67
УДК 612.111.117.13:547.698.4.616.36-002-004
Б.Н. ЛЕВИТАН, Т.Р. КАСЬЯНОВА, Ю.Б. ТИТАРЕНКО, И.Ю. ПЕТЕЛИНА, М.А. ВОЗНЮК
Астраханский государственный медицинский университет, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, д. 121
Диагностическое значение некоторых маркеров гипоксии и гипоксемии при хронических гепатитах и циррозах печени
Контактная информация:
Левитан Болеслав Наумович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой факультетской терапии и профессиональных болезней с курсом последипломного образования, тел. +7-908-616-91-85, e-mail: [email protected]
Касьянова Татьяна Рудольфовна — доктор медицинских наук, доцент кафедры факультетской терапии и профессиональных болезней с курсом последипломного образования, тел. (8512) 28-90-75, e-mail: [email protected]
Титаренко Юлиана Болеславовна— кандидат медицинских наук, ассистент кафедры факультетской терапии и профессиональных болезней с курсом последипломного образования, тел. +7-908-6140-303, e-mail: [email protected]
Петелина Илона Юрьевна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры факультетской терапии и профессиональных болезней с курсом последипломного образования, тел. (8512) 28-90-75, e-mail: [email protected]
Вознюк Максим Алексеевич — аспирант кафедры факультетской терапии и профессиональных болезней с курсом последипломного образования, тел. (8512) 28-90-75, e-mail: [email protected] Статья поступила: 27.02.2018, принята в печать: 16.03.2018
В статье представлены результаты исследования уровня фетального гемоглобина и насыщения крови кислородом у 264 больных хроническими диффузными заболеваниями печени, из них 69 — с хроническим гепатитом и 195 — циррозом печени. Из общей группы у 115 пациентов определены концентрации в крови маркеров эндотелиальной дисфункции — оксида азота и эндотелина-1 Средние значения фетального гемоглобина при циррозах печени были достоверно повышены, по сравнению с хроническими гепатитами, и в обоих случаях с контрольной группой. Насыщение крови кислородом снижалось преимущественно при циррозе печени. Выявлена связь между показателями фетального гемоглобина и насыщения крови кислородом у больных циррозом печени. Отмечены тенденции в нарастании средних значений маркеров эндотелиальной дисфункции при росте фетального гемоглобина у больных циррозом печени. Исследование обсуждаемых показателей помогает в ранней диагностике скрыто протекающей хронической гипоксии и гипоксемии, позволяя уточнять тяжесть заболевания и коррегировать лечение.
Ключевые слова: хронический гепатит, цирроз печени, фетальный гемоглобин, эндотелиальная дисфункция, гипоксемия
(Для цитирования: Левитан Б.Н., Касьянова Т.Р, Титаренко Ю.Б., Петелина И.Ю., Вознюк М.А. Диагностическое значение некоторых маркеров гипоксии и гипоксемии при хронических гепатитах и циррозах печени. Практическая медицина. 2018, №2 (113) С. 22-26)
B.N. LEVITAN, ТА KASYANOVA, YU.B. TITARENKO, I.Y. PETELINA, M.A. VOZNYUK
Astrakhan State Medical University, 121 Bakinskaya Str., 414000 Astrakhan, Russian Federation
Diagnostic significance of some markers of hypoxia and hypoxemia in chronic hepatitis and liver cirrhosis
Levitan B.N. - Doc. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Faculty Therapy and Occupational Diseases with a course of post-graduate education, tel.: 8-908-6169185, e-mail: [email protected]
Kasyanova T.R. - Doc. Med. Sc., Associate Professor of the Department of Faculty Therapy and Occupational Diseases with a course of postgraduate education, tel.: 8-905-3615127, e-mail: [email protected]
Titarenko Y.B. - Cand. Med. Sc., Assistant Lecturer of the Department of Faculty Therapy and Occupational Diseases with a course of postgraduate education, tel.: 8-908-6140303, e-mail: [email protected]
Petelina I.Y. - Cand. Med. Sc., Associate Professor of the Department of Faculty Therapy and Occupational Diseases with a course of post-graduate education, tel.: (8512) 28-90-75, 8-917-0966815, e-mail: [email protected]
Voznyuk M.A. — postgraduate student of the Department of Faculty Therapy and Occupational Diseases with a course of post-graduate education, tel.: 8-964-8832300, e-mail: [email protected]
The article was submitted on: 27 February 2018, accepted for publication on: 16 March 2018
The article presents the results of investigation of the level of fetal hemoglobin and oxygen blood saturation in 264 patients with chronic diffuse liver diseases, including 69 patients with chronic hepatitis and 195 patients with liver cirrhosis. Blood concentrations of markers of endothelial dysfunction, nitric oxide and endothelin-1, were determined in 115 patients of the research group. The average values of fetal hemoglobin in liver cirrhosis were significantly increased, in comparison with chronic hepatitis, and, in both cases, compared to the control group. Oxygen saturation of blood decreased mainly in patients with liver cirrhosis. The relationship between the indices of fetal hemoglobin and oxygen saturation of blood in patients with the liver cirrhosis was revealed. There were noted tendencies of increasing the mean values of endothelial dysfunction markers with the growth of fetal hemoglobin in patients with liver cirrhosis. The study of these indicators helps in the early diagnosis of latent chronic hypoxia and hypoxemia and allows determining the disease severity and correcting treatment.
Key words: chronic hepatitis, liver cirrhosis, fetal hemoglobin, endothelial dysfunction, hypoxemia
(For citation: B.N. Levitan, TR. Kasyanova, Yu.B. Titarenko, I.Y. Petelina, M.A. Voznyuk Diagnostic significance of some markers of hypoxia and hypoxemia in chronic hepatitis and liver cirrhosis. Practical Medicine. 2018, №2 (113) P. 22-26)
В последние годы предметом пристального внимания ученых — медиков является изучение роли гипоксии и гипоксемии при хронических гепатитах (ХГ) и циррозах печени (ЦП) [1, 2, 3]. Их развитие при хронических диффузных заболеваниях печени (ХДЗП) связывают с расстройствами портальной и центральной гемодинамики, приводящими к формированию гипердинамического типа кровообращения, портальной и легочной гипертензии, а также с возникновением эндотелиальной дисфункции (ЭД), оксидативного стресса, перестройки интенсивности кроветворения, ангиогенеза, нарушений микроциркуляции и др. [1, 4-7]. В свою очередь гипоксия и гипоксемия, приобретая хронический характер, способствуют прогрессированию фиброза и ЦП, ухудшению течения и прогноза заболевания.
В настоящее время в качестве одного из маркеров тканевой гипоксии рассматривается фетальный гемоглобин (HbF), который при одном и том же парциальном давлении более активно поглощает кислород и отдает углекислоту, чем гемоглобин взрослого (НЬ) [8, 9]. В норме HbF встречается в крови взрослого человека в минимальной концентрации 1-1,5 % [9]. Повышение его содержания, выявляемое при ряде заболеваний внутренних органов, рассматривается как адаптивная реакция организма, направленная на стабилизацию тканевого газообмена [9, 10]. Ранее нами было обосновано диагностическое значение HbF как показателя тканевой гипоксии при ХДЗП [11].
Гипоксия при ХДЗП может носить как локальный, так и системный характер. Дефицит кислорода, поступающего в паренхиму печени, может возникать вследствие высокого сосудистого сопротивления, внутрипеченочных шунтов, внутрисосудистого тром-бообразования, сокращения площади синусоидальных капилляров [1, 7, 13]. В развитии указанных процессов значительную роль играет ЭД [1, 12, 13]. В число наиболее важных регуляторов состояния эндотелия входят эндотелин-1 (Эт-1), действующий как мощный сосудосуживающий пептид, регулирующий внутрипеченочный кровоток, а также вазоди-лататор оксид азота (N0), повышенная выработка которого инициируется ЭТ-1 и его уровень повышается в ответ на усиление вазоконстрикции [14-17].
Цель исследования — повысить эффективность выявления гипоксии и гипоксемии при ХГ и ЦП на основе изучения изменений содержания в крови HbF, ЭТ-1и N0, а также степени насыщения крови кислородом.
Материал и методы
В исследование включено 264 больных ХДЗП (138 мужчин и 126 женщины в возрасте от 20 до 60 лет), проходивших лечение в гастроэнтерологическом отделении ГБУЗ Александро-Мариин-ская областная клиническая больница г. Астрахани. С ХГ наблюдалось 69, с ЦП — 195 больных. Контрольную группу (КГ) составили 50 практически здоровых доноров соответствующего пола и возраста.
Больные были обследованы в стационаре в стадии обострения их основного заболевания. Диагностика ХГ и ЦП осуществлялась на основании жалоб больных, анамнестических и клинических данных, результатов лабораторно-инструментальных методов обследования. Диагноз устанавливался в соответствие с существующими классификациями ХГ и ЦП.
У всех больных ХГ, ЦП и лиц КГ проводился количественный анализа HbFс помощью запатентованного способа ракетного электрофореза в агаровом геле с додецилсульфатом натрия с использованием чистых препаратов HbF и авторских моноспецифических антисывороток к HbF, полученных в научной лаборатории кафедры биохимии Астраханского государственного медицинского университета и прошедшие строгий контроль чистоты и специфичности [9].
Концентрация ЭТ-1 исследовалась в ЭДТА-плаз-ме методом иммуноферментного анализа с помощью набора фирмы Biomedica (Германия), концентрация N0 фирмы R&DSystems (США).
У 58 больных ХГ, 115 — ЦП и 50 лиц КГ проводилось определение насыщения крови кислородом или процент связанного гемоглобина с кислородом — сатурация (5р02) с помощью Пульсоксиметра «РМ 5-31».
Статистическую обработку данных выполняли с использованием пакета прикладных программ
6.0». Для количественного сравнения признаков 3 и более несвязанных групп использовались непараметрический критерий Краске-ла-Уоллиса (Л), параметрический критерий Стью-дента (Ц. Корреляционный анализ проводился с вычислением коэффициента ранговой корреляции Спирмана. Различия считали статистически значимыми при достигнутом уровне значимости р<0,05.
Результаты и обсуждение
Средние значения показателей фетального гемоглобина у больных ХГ, ЦП и лиц Кг представлены в табл. 1. Концентрация HbF в КГ составила 2,4± 0,06 г/л, что в целом соответствует литературным данным. Гендерные различия в КГ отсутствовали. Средние показатели концентраций HbF, измеренные в абсолютных цифрах в группах ХГ и ЦП существенно не различались (соответственно, 3,4± 0,1 г/л и 3,6± 0,07 г/л; р>0,05), но были достоверно выше, чем в КГ (р<0,001).
Учитывая, что вследствие частого развития анемического синдрома при ЦП наблюдаются более низкие средние значения НЬ, по сравнению с ХГ, для объективного анализа полученных данных и их максимальной верификации было проведено конвертирование абсолютных показателей HbF (г/л) в процентное отношение HbFв ( %) от общего гемоглобина. Показано, что после перевода средних показателей HbF в абсолютных значениях в их процентное отношение к общему НЬ наблюдались достоверные различия (р<0,01) между группами больных ХГ и ЦП, возросла также достоверность различий (р<0,001) между больных ХГ и ЦПс КГ (табл. 1).
Рост уровня фетального гемоглобина при ХГ и ЦП можно объяснить тем, что, являясь хромопроте-идом, эволюционно адаптированным к стабилизации тканевого газообмена в условиях хронической гипоксии с большим сродством к кислороду, чем гемоглобин взрослого, нbF реагирует на хроническую, а именно тканевую гипоксию при патологии печени. Повышение концентрации НbF в эритроцитах происходит за счет развития приспособительных реакций эритрона в условиях гипоксии и связана с частичной депрепрессией Y-цепи глобина на фоне напряженного эритропоэза.
Для установления возможных связей концентраций HbF с показателями насыщения крови кислородом у 58 пациентов с ХГ,115 ЦП и 50 лиц КГ определяли значения SpO2.
Средний уровень SpO2 в КГ составил 98,6± 0,5 %, вариабельность значений была в диапазоне 97-99 %.
Показатель SpO2 в группе больных ХГ составил в среднем 96,6± 0,7 %, что достоверно не отличалось от нормы, причем при ХГ высокой и умеренной активности различия средних значений сатурации кислорода были незначительными (соответственно, 95,9± 0,5 %, и 96,9± 0,7 %; р>0,05).
Клинические проявления гипоксемии у больных ХГ также отсутствовали, как и достоверные корреляционные связи между значениями SpO2 и концентрациями HbF, а также вазоактивных веществ - ЭТ-1 и N0.
Средний показатель Sр02 в группе больных ЦП составил 94,9± 0,7 %, что было достоверно ниже (р<0,05), по сравнению с КГ (98,6± 0,5 %). Следует отметить, что выявленная гипоксемия у большинства больных ЦП носила слабо выраженный характер: вариабельность уровня Sр02 в общей группе ЦП была в пределах 92-97 %. 2
Так как проявлением дыхательной недостаточности считается уровень SрО<95 %, то пациенты с ЦП были разделены на 22 подгруппы: со значениями Sр02<95 % (п=32) и Sр02>95 % (п=83). Установлено, что у всех больных ЦП со значениями Sр02<95 %имелось повышение уровня HbF %, тогда, как в подгруппе с нормальными показателями Sр02>95 % повышенная концентрация HbF % наблюдалась значительно реже — в 63,8 % случаев.
Анализ результатов исследования показал, что при нормальных значениях Sр02>95 % содержание HbF % в среднем составило 2,98±0,13 %, в то время как при Sр02<95 % — 3,35±0,12 % (р=0,04). Следовательно, 2при снижении насыщения крови кислородом, характеризующем развитие у больных ЦП признаков гипоксемии, концентрация HbF % была достоверно выше, чем при нормальных показателях Sр02.
У 115 больных ЦП было изучено содержание в крови ЭТ-1 и N0 в зависимости от величины SрО2. Показано, что у больных ЦП при снижении Sр02<95 % уровни обоих маркеров ЭД статистически достоверно возрастали. Так, если при Sр02>95 % среднее содержание ЭТ-1 составило 0,9±0,12 фмоль/мл, а N0 — 42,2±2,6 мкмоль/л, то при Sр02< 95 % концентрации ЭТ-1 и N0, соответственно, увеличились до 1,7±0,13 фмоль/мл (р=0,03) и 55,7±2,7 мкмоль/л (р=0,02) (рис. 1 и рис. 2).
На следующем этапе исследования было проведено сопоставление концентраций N0 и ЭТ-1 с значениями HbF % у больных ХГ (п = 58) и ЦП (п = 115). Для этого группы больных ХГ и ЦП были разделены на 2 подруппы: со значениями HbF<3 % и с HbF>3 %.
Оказалось, что различия между уровнями N0 и ЭТ-1 в подгруппах пациентов с ХГ были не-
Таблица 1
Средние значения фетального гемоглобина у больных хроническим гепатитом, циррозом печени и лиц контрольной группы
Показатель Контрольная группа (п=50) Хронический гепатит (п=69) Цирроз печени (п = 195)
HbF(г\л) 2,4±0,06 3,4±0,09* 3,6±0,07*
Общий НЬ(г\л) 143±3,7 133,5±2,3** 119,3±2,7*
Процент HbF от общего НЬ ( %) 1,53±0,06 2,6±0,07* ** 3,13±0,08*
* - достоверность различия показателей больных ХГ и ЦП с КГ<0,001 ** - достоверность различия показателей между больными ХГ и ЦП <0,01
ГАСТРОЗНТЕРОЛ
Я
Рисунок 1
Рисунок 2
Концентрация эндотелина - 1 у больных цир- Концентрация оксида азота у больных цирро-розом печени в зависимости от уровня SрO2 зом печени в зависимости от уровня SрO2
Рисунок 3
Рисунок 4
Концентрации эндотелина-1 при хронических Концентрации оксида азота при хронических гепатитах и циррозах печени в зависимости от гепатитах и циррозах печени в зависимости от
содержания HbF %
S QLÎ
Oui
1
♦ 0L4
02
о
1 m
С,43
ХГ
■ Е-ГЪГ^
содержания HbF %
существенными. Так, в подгруппе больных ХГ с НЬГ<3 % концентрация N0 составила в среднем 32,7±2,3 мкмоль/л (КГ 29,8±1,12 мкмоль/л), а ЭТ-1 - 0,42±0,05 фмоль/мл (КГ 0,24±0,06 фмоль/мл), в то время как при ХГ с HbF>3 %, соответственно, N0 -34,8±2,8 мкмоль/л (р>0,05), а ЭТ-1 - 0,33±0,03 фмоль/мл (р>0,05).
У пациентов с ЦП с значениями HbF<3 % концентрация N0 составила в среднем 43,7±2,5 мкмоль/л, а ЭТ-1 - 1,02±0,05 фмоль/мл, в то время как с HbF>3 %, соответственно, N0 — 48,4±2,9 мкмоль/л (р=0,06) и ЭТ-1 - 1,19±0,06 фмоль/мл (р=0,07). При этом имелись достоверные (р<0,05) различия между соответствующими подгруппами изучаемых маркеров ЭД при ХГ и ЦП в сторону более высоких значений HbF % при циррозе (рис. 3 и рис. 4).
Несмотря на то, что достоверных различий концентраций ведущих маркеров ЭД у больных ХГ и ЦП при нарастании уровня HbF % выявлено не было, определенные тенденции в увеличении их средних значений при росте фетального гемоглобина у больных ЦП все же прослеживались. Кроме того, во
всех случаях, как при ХГ, так и при ЦП, показатели N0 и ЭТ-1 были существенно выше, чем в КГ.
Выводы
Выявление повышения значений маркера тканевой гипоксии HbF и снижения насыщения крови кислородом свидетельствует о развитии при ХГ и, в большей степени, ЦП гипоксии и гипоксемии. Определенный вклад в развитие тканевой гипоксиии гипоксемии вносит также ЭД. Следовательно, изучение в гепатологической практике показателей Бр02 и HbF, а также ЭТ-1 и NO повышает эффективность ранней диагностики нередко скрыто протекающей хронической гипоксии и гипоксемии, тем самым позволяя уточнять тяжесть заболевания и коррегиро-вать лечение.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, финансовой поддержки, о которых необходимо сообщить.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гарбузенко Д.В. Механизмы адаптации сосудистого русла к гемодинамическим нарушениям при портальной гипертензии // Вестник РАМН. - 2013. - №1. - С. 52-57.
2. Rosmorduc O., Housset С. Hypoxia: a link between fibrogenesis, angiogenesis, and carcinogenesis in liver disease // Semin Liver Dis. - 2010. - V.30. - N3. - Р. 258-270.
3. Wilson G.K., Tennant D.A., McKeating J.A. Hypoxia inducible factors in liver disease and hepatocellular carcinoma: Current understanding and future directions // J. Hepatol. - 2014. -V.61. - P.1397-1406.
4. Никушкина И. Н. Состояние портально-печеночного кровотока при хронических диффузных заболеваниях печени (межорганные и гемодинамические взаимоотношения): автореф. дис... докт. мед. наук / Московский ГМСУ. - М., 2007. - 44 с.
5. Титаренко Ю.Б., Левитан Б.Н., Скворцов В.В. Роль лазерной допплеровской флоуметрии в изучении кожной микроциркуляции при хронических диффузных заболеваниях печени // Медицинский совет. - 2017. - № 4. - С. 43-46.
6. Iwakiri Y., Groszmann R.J. The hyperdynamic circulation of chronic liver diseases: from the patient to the molecule // Hepatology. - 2006. - V.43. - Suppl. 1. -Р.121-131.
7. Paternostro C., DavidE., NovoE. Hypoxia, angiogenesis and liver fibrogenesis in the progression of chronic liver diseases // World J. Gastroenterol. - 2010. - V.21. - N3. - Р. 281-288.
8. Антоненко В.Т., Королев Ю.Н. Особенности кислородсвязы-вающей функции фетального гемоглобина: Обзор // Гематология и трансфузиология. - 2006. - Т. 28. - №5. - С.61-64.
9. Кривенцев Ю.А. Гемоглобины человека: иммунобиохимиче-ская характеристика и медико-биологическое значение: автореф.
дис... докт. мед.наук /ГОУ ВПО «Астраханская ГМА». - М., 2009. -42 с.
10. Oneal P. A., Gantt N.M., Schwartz J. D. et al. Fetal hemoglobin silencing in humans // Blood. - 2006. - V.108. - N.6. - P. 20812086.
11. Левитан Б.Н., Касьянова Т.Р., Титаренко Ю.Б. Значение фетального гемоглобина для диагностики тканевой гипоксии при хронических гепатитах и циррозах печени // Медицинский вестник Северного Кавказа. - 2016. - Т. 11. - № 3. - С. 466-467.
12. Iwakiri Y. Endothelial dysfunction in the regulation of cirrhosis and portal hypertension// Liver Int. - 2012. - V. 32. - N2. -P. 199-213.
13. Bosch J., Abraldes J.G., Fernandez М. et al. Hepatic endothelial dysfunction and abnormal angiogenesis: New targets in the treatment of portal hypertension // J. Hepatol. - 2010. - V. 53. - N3. -P. 558-567.
14. Касьянова Т.Р., Левитан Б.Н., Титаренко Ю.Б. Маркеры эн-дотелиальной дисфункции при хронических заболеваниях печени // Кубанский научный медицинский вестник. - 2012. - №3. -Т.132. - С.70-74.
15. Корой П.В. Взаимосвязь микроциркуляторных нарушений и эндотелиальных маркеров с исходами цирроза печени // Мед. вестник Северного Кавказа. - 2010. - №2. - С. 21-26.
16. Ивашкин В.Т., Драпкина О.М. Оксид азота в регуляции функциональной активности физиологических систем // Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. - 2000. - №4. - С.16-21.
17. Gatta A., Bolognesi М. Vasoactive factors and hemodynamic mechanisms in the pathophysiology of portal hypertension in cirrhosis // Mol. Aspects Med. - 2008. - V. 29. - N 1-2. - P.119-129.
ПОДПИСНОЙ ИНДЕКС ЖУРНАЛА «ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА»
В КАТАЛОГЕ «ПРЕССА РОССИИ» АГЕНСТВА «КНИГА-СЕРВИС» 37140
Я
