31 травня, 2019

Холестатичне пошкодження печінки: сучасне поняття, лабораторні маркери та їх клінічне значення

Автори:

М.Б. Щербиніна, д. мед. н., професор, заслужений лікар України, В.М. Гладун, к. мед. н., Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Рання діагностика та лікування хронічних захворювань печінки має вирішальне значення для запобігання розвитку цирозу печінки та гепатоцелюлярної карциноми. Результати біохімічних досліджень допомагають лікарям виявити пошкодження печінки, можуть вказувати на причину та прогноз перебігу вказаних захворювань. Основними варіантами, що найчастіше спостерігаються при оцінюванні лабораторних аналізів у разі гепатобіліарних захворювань, є сукупність маркерів гепатоцелюлярного (паренхіматозного) та холестатичного пошкодження. Особливості проявів гепатоцелюлярного пошкодження за лабораторними показниками було розглянуто в попередньому числі тематичного випуску (№ 1 (51), лютий 2019 р.); не менш вагоме значення мають холестатичні стани. З’ясування наявності холестазу при оцінюванні печінкових проб є другим етапом діагностичного пошуку при захворюваннях печінки.

Під холестазом розуміють патологічні зміни утворення жовчі та/або її виведення з печінки біліарним трактом у кишечник. Зазвичай виділяють внутрішньопечінковий і позапечінковий холестаз. Найбільш поширеними етіологічними факторами позапечінкового холестазу є камені та пухлини магістральних позапечінкових або головних, найбільших, внутрішньопечінкових проток, що створюють механічні перешкоди на шляху транспорту жовчі. Лікування такого холестазу потребує хірургічного втручання. У цій статті ми розглянемо внутрішньопечінковий холестаз, який може супроводжувати будь-який патологічний процес у печінці, що локалізований від синусоїдальної мембрани гепатоцита печінкової часточки до дуоденального сосочка дванадцятипалої кишки. Відповідно до цього внутрішньопечінковий холестаз поділяють на гепатоцелюлярний (розвивається внаслідок дисфункції гепатоцитів) і холангіоцелюлярний (через дисфункцію епітелію жовчних канальців і проток різних калібрів). Холестаз вважають хронічним, якщо він триває понад 6 міс. За певний час холестазу формується біліарний цироз, дрібновузловий за морфологічною структурою.

Ранніми біохімічними маркерами внутрішньопечінкового холестазу, навіть у пацієнтів без клінічних симптомів, є збільшення рівня лужної фосфатази (ЛФ) і g-глутамілтранспептидази (ГГT) у сироватці крові, на пізніших стадіях виникають прояви кон’югованої гіпербілірубінемії [1]. Слід пам’ятати, що при цьому показники активності печінкових ферментів не є ранніми ознаками, їх зміни реєструють у разі уповільнення пасажу жовчі не менше ніж на 20%. Вважають, що діагностику захворювання печінки слід здійснювати у разі перевищення верхньої межі норми у сироватці крові рівнем ЛФ у понад 1,5 та рівнем ГГT – у понад 3 норми.

Термін «лужна фосфатаза» позначає низку ферментів, оптимальний pH активності яких в умовах in vitro становить близько 10. За хімічними властивостями фосфатази відщеплюють залишок фосфорної кислоти від її органічних ефірних сполук. Активують ЛФ іони двовалентних металів (магнію, кобальту, марганцю), тоді як аніони фосфатів та оксалатів інгібують усі форми ферменту [2]. Рівень ЛФ, що визначають у сироватці крові, залежить від віку людини. Активність ЛФ вища у дітей, особливо в перші 2 роки життя, та підлітків у період активного росту. Внаслідок фізіологічної активності остеобластів рівень ЛФ у підлітків може бути у 3 рази вищим, ніж у здорових дорослих. Серед дорослих вміст ЛФ трохи вищий у чоловіків, ніж у жінок. Після 60 років у чоловіків і жінок активність ЛФ однакова, але підвищена порівняно з такою в осіб молодого віку. Пік підвищення рівня ЛФ припадає на вік від 40 до 65 років, особливо у жінок. Рівень ЛФ у здорової 65-річної жінки більше ніж на 50% вищий, ніж у 30-річної.

! Характеристика лужної фосфатази як маркера холестазу:

період напіввиведення 1-7 днів;
нормальний діапазон становить 25-124 ОД/л у чоловіків і 25-100 ОД/л у жінок;
локалізація в печінці – переважно на каналікулярній мембрані гепатоцитів;
наявність ізоферментів переважно в кістках, нирках, кишечнику, плаценті;
підвищений рівень при механічній жовтяниці, холестазі у разі первинних холестатичних захворювань печінки та її злоякісних новоутворень, незначне збільшення при гепатиті чи цирозі необструктивного характеру.

Загалом налічується 11 ізоферментів ЛФ. У сироватці крові дорослих активність ЛФ зумовлена переважно її печінковим ізоферментом. Як правило, рівень ЛФ підвищується внаслідок погіршення транспорту жовчі протоками незалежно від місця виникнення, оскільки фермент виводиться з печінки із жовчю. Це відбувається за наявності майже незначних змін транспорту жовчі та нормального рівня сироваткового білірубіну. Значне підвищення активності ферменту характерне для механічної жовтяниці або часткової чи інтермітуючої обструкції біліарного тракту. Помітне підвищення активності ЛФ спостерігається при первинних холестатичних захворюваннях печінки (первинний біліарний або склерозуючий холангіт, автоімунний гепатит, захворювання печінки генетичного генезу), гепатитах, спричинених прийомом лікарських засобів чи впливом гепатотоксичних речовин, та злоякісних новоутвореннях (метастатичні та первинні карциноми печінки). Частота підвищення рівня ЛФ при гепатоцелюлярній карциномі становить від 54 до 100%. Найбільш імовірно, тими механізмами, що відіграють роль у виникненні цього явища, є супутній обструктивний компонент і надлишкова продукція ЛФ.

На противагу цьому при пошкодженні паренхіми печінки (гепатит, цироз) іншими чинниками активність ЛФ сироватки крові є порівняно невисокою. Концентрація ферменту підвищується зі зростанням показників гепатоцелюлярного ураження (рівнем печінкових трансфераз) [3]. Ізольоване підвищення рівня ферменту (коли інші результати печінкових тестів у межах норми) часто відзначають при гранульоматозних захворюваннях печінки: туберкульозі, саркоїдозі, грибкових ураженнях, а також при вогнищевих ураженнях печінки, таких як абсцес чи пухлина.

Необхідно бути дуже уважним при оцінюванні ізольованого підвищення рівня ЛФ, оскільки воно може бути зовсім не пов’язане з захворюванням печінки. Відомо, що ЛФ міститься майже в усіх тканинах людського організму, тому патологічні процеси окремих локалізацій можуть супроводжуватися підвищенням активності ферменту. Найвищу концентрацію ЛФ поза печінкою визначають у кістках, де фермент бере участь у фосфорно-кальцієвому обміні. Крім природних змін, про що було вказано вище при обговоренні динаміки значень ЛФ залежно від віку людини, вміст ферменту в крові відображає низку патологічних змін кісток. Так, збільшення активності ЛФ супроводжує рахіт, кісткові зміни, пов’язані з гіперпаратиреозом, хворобу Педжета, остеогенну саркому, метастази раку в кістках, мієломну хворобу, лімфогранульоматоз із ураженням кісток тощо. Швидке зростання рівня ЛФ при моніторингу може вказувати на малігнізацію ураженої кістки.

За рівнем активності ЛФ у крові доцільно контролювати терапію вітаміном D при гіпокальціємії: нормалізація активності ЛФ є сигналом до припинення лікування. Остеопороз, в основі якого лежить первинне зменшення маси матриксу кісткової тканини (втрата кальцію при цьому вторинна), супроводжується нормальним рівнем загальної ЛФ у крові або незначним його підвищенням, погано корелює з параметрами кісткоутворення. Однак ЛФ служить чутливим маркером прискореного метаболізму кісток під час менопаузи.

Ізоферменти ЛФ у високих концентраціях також наявні в кишечнику та нирках, в плаценті у вагітних і молочній залозі під час лактації. Вважають, що кишковий ізофермент ЛФ у сироватці крові виявляється у 25% дорослих осіб. Враховують, що у пацієнтів із групами крові 0 і B рівень ЛФ у сироватці може зростати через підвищення її рівня в кишечнику внаслідок вживання жирної їжі. Повідомлялося також про випадки сімейної доброякісної гіперфосфатаземії за рахунок підвищення рівня кишкової ЛФ [4]. Зростання концентрації ЛФ може спостерігатися у пацієнтів із цукровим діабетом. Високий рівень ЛФ реєструють при хронічній нирковій недостатності та раку нирки. У жінок, що приймають протизаплідні препарати з комбінацією естрогенів і прогестерону, може розвинутися холестатична жовтяниця з підвищенням рівня ЛФ. Ферментна активність сироватки крові може подвоюватися в пізні терміни нормальної вагітності, в основному за рахунок плацентарної фосфатази. Дуже високий рівень ЛФ як наслідок пошкодження плаценти спостерігається у жінок з прееклампсією. Низька активність цього ферменту у вагітних свідчить про недостатню сформованість плаценти.

Установлено, що продукувати ЛФ можуть пухлини різної локалізації. Без залучення у процес печінки ізольований підвищений рівень ЛФ може спостерігатись при бронхогенному раку, лімфомі Ходжкіна, раку передміхурової залози, шийки матки тощо. Зниження активності ферменту відзначають при гіпотиреозі, цинзі, вираженій анемії, квашіоркорі, гіпофосфатемії.

У низці випадків за наявності клінічних ознак холестазу активність ЛФ сироватки крові може бути у межах норми або навіть знижена, що пов’язано з відсутністю кофакторів цього ферменту (цинку, магнію, вітаміну В₁₂).

Для підтвердження ураження печінки у клінічній практиці доцільно одночасно з ЛФ визначати рівень ГГТ, оскільки цей показник характеризується вищою чутливістю до ураження печінки. ГГТ каталізує перехід глутамілової групи від γ-глутамілпептидів до α-амінокислот та інших пептидів. Фермент має два компоненти: слабкорозчинний низькомолекулярний, що міститься у цитоплазмі, та високомолекулярний, зв’язаний з мембранами мікросомальної фракції гепатоцитів і мембранами епітеліальних клітин, що вистилають дрібні жовчні канальці. Особливості локалізації ГГТ визначають її чутливість до різних типів інтоксикацій, зокрема алкогольної та медикаментозної, а також до коливань тиску у жовчних протоках. Активність ГГТ не підвищується при фізіологічній вагітності, проте в нормі у новонароджених вона в 6-7 разів вища, ніж у дорослих. Її рівень поступово знижується і досягає «дорослого» між 5-м і 7-м місяцями життя. Природна висока активність притаманна ферменту в печінці, підшлунковій залозі, нирках. ГГТ виявляється також у головному мозку, серці, селезінці, тканині яєчок. Тому підвищення рівня ГГТ може відбуватися на тлі широкого спектра патологічних процесів, зокрема при гострому панкреатиті, інфаркті міокарда, нирковій недостатності, хронічній обструктивній хворобі легень, цукровому діабеті. Висока концентрація ГГТ спостерігається у разі введення низки лікарських засобів, включаючи фенітоїн і барбітурати.

! Характеристика g-глутамілтранспептидази як маркера холестазу:

період напіврозпаду 3-7 днів;
нормальний діапазон становить <55 ОД/л у чоловіків і <35 ОД/л у жінок;
локалізація в печінці – мембрани гепатоцитів і холангіоцитів;
висока активність у печінці, підшлунковій залозі, нирках;
підвищений рівень при холестазі, токсичних пошкодженнях печінки, злоякісних новоутвореннях.

Крім того, фермент служить індикатором росту пухлини в печінці, нирках, яєчниках, передміхуровій залозі, оскільки його рівень може відображати фази ремісії та рецидив онкологічного захворювання. Індукція ГГТ спостерігається в пухлинах з підвищеним рівнем внутрішньоклітинного глутатіону. Дослідження на моделях гепатокарциногенезу показують, що експресія ГГТ у вогнищах передпухлинної трансформації гепатоцитів забезпечує вибіркову перевагу для клітин під час росту пухлини за допомогою агентів, що виснажують внутрішньоклітинний глутатіон. Експресія ГГТ у пухлинах дозволяє клітинам підтримувати підвищений рівень внутрішньоклітинного глутатіону та швидко поповнювати вміст глутатіону під час лікування прооксидантними протираковими препаратами. У клінічній практиці експресія ГГТ у пухлинах корелює зі стійкістю до медикаментозної терапії. Інгібітори ГГT блокують доступ цистеїну з позаклітинного простору до ГГT-позитивних пухлин. Одночасно вони інгібують активність ГГT у нирках, що призводить до екскреції глутатіону з сечею та швидкого зниження рівня цистеїну в крові. Це зумовлює виснаження внутрішньоклітинного глутатіону як у ГГT-позитивних, так і в ГГT-негативних пухлинах [5].

Визначення активності окремих ізоформ ГГТ дало можливість значно розширити діагностичні можливості тесту в розпізнаванні алкогольного ураження печінки. У здорових осіб та за відсутності високого ступеня стеатозу печінки переважає активність форми, що притаманна дорослим (L), коефіцієнт F/L – 0,3. При алкогольному жировому гепатозі, гострому алкогольному гепатиті на перший план виступає форма, що є характерною для зародків (F). На відміну від інших печінкових ферментів, продукція ГГТ стимулюється алкоголем, її активність при вживанні алкоголю може підвищуватися й без пошкодження печінки. Тому тест застосовують для виявлення осіб групи раннього ризику розвитку алкоголізму та для контролю лікування алкоголізму. Про підтвердження зловживання алкоголем можна говорити у разі зростання вмісту ГГТ при співвідношенні рівнів аспартатамінотрансферази (АСТ) й аланінамінотрансферази (АЛТ) більше ніж 2:1. Через 10 діб після припинення вживання алкоголю активність ферменту знижується на 50% та досягає норми протягом 1 міс.

Отже, ГГТ є чутливим маркером гепатобіліарних захворювань. Однак його застосування обмежується низькою специфічністю. Тому за сучасними рекомендаціями [6] підвищення рівня ГГТ на тлі нормальних показників інших біохімічних печінкових тестів, у тому числі ЛФ, не має бути причиною проведення додаткових досліджень для виявлення захворювань печінки.

Поряд з активністю ГГТ при гепатобіліарних захворюваннях з холестазом підвищуються також рівні інших ферментів, а саме лейцинамінопептидази (ЛАП) та 5'-нуклеотидази (5'-НТ) [7]. Хоча визначення рівня цих ферментів не знайшло свого місця у повсякденній клінічній практиці, деяка інформація щодо них дає змогу глибше зрозуміти біохімічні процеси в печінці. Так, ЛАП є протеолітичним ферментом, що гідролізує амінокислоти, насамперед лейцин. ЛАП містять всі тканини, проте найбільше – печінка, де він локалізується у холангіоцитах. Особливістю ЛАП є його специфічність при холестазі. Підвищення рівня ферменту понад 450 ОД властиве позапечінковій обструкції.

5'-НТ належить до групи фосфатаз, проте не прирівнюється до ЛФ. 5'-НТ каталізує гідроліз нуклеотидів (наприклад, аденозин‑5'-фосфат) шляхом вивільнення неорганічного фосфату з 5'-позиції; їх дія обмежена мембранами печінкових клітин. Для 5'-НТ характерні низький рівень у дитячому віці, поступове зростання в підлітковий період і стала концентрація після 50 років. Підвищення рівня 5'-НТ протягом останнього триместру вагітності є варіантом норми у деяких жінок. Активність цього ферменту зростає при гепатобіліарних ураженнях, але не при кістковій патології. Тому його визначення є більш інформативним порівняно з ЛФ щодо з’ясування стану печінки. Цей показник корисний для ранньої діагностики холестазу без жовтяниці.

Холестаз асоціюється ще з одним лабораторним показником – рівнем загального білірубіну. Білірубін утворюється у результаті розпаду еритроцитів і переважно циркулює в некон’югованій формі (рис.). Він тісно пов’язаний з альбуміном. Некон’югований білірубін не виводиться з організму з сечею. Внаслідок кон’югації білірубіну уридин‑5-дифосфат-глюкуронілтрансферазою утворюється його водорозчинна форма – кон’югований білірубін, що дозволяє транспортувати білірубін із жовчю. У товстій кишці він перетворюється бактеріями на уробіліноген, який згодом виводиться з організму з сечею та калом. Відсутність уробіліногену в калі надає йому характерного глинистого вигляду і світлого кольору. Некон’югований (вільний, або непрямий) білірубін становить близько 70% від загального білірубіну в сироватці крові. Підвищення вмісту кон’югованого (прямого) білірубіну вказує на наявність гепатоцелюлярної дисфункції або холестазу.

Гіпербілірубінемію за рахунок некон’югованої форми не можна пояснити наявністю гепатоцелюлярного пошкодження. Підвищення рівня кон’югованого білірубіну характерне для гепатоцелюлярних і холестатичних розладів з обструкцією жовчних проток. Рівень кон’югованого білірубіну сироватки крові протягом перших 3 тижнів при цих станах коливається, зберігаючи тенденцію до підвищення. При усуненні холестазу вміст білірубіну знижується поступово, що пов’язане з утворенням у сироватці крові біліальбуміну (дельта-білірубіну, білірубіну, ковалентно зв’язаного з альбуміном). Саме при холестатичних станах кон’югований білірубін на 60-90% може складатися з цієї форми білірубіну. Вміст дельта-білірубіну пояснює тривалу наявність жовтяниці у пацієнтів після перенесеного гепатиту або механічної жовтяниці у разі відновлення прохідності жовчних шляхів, оскільки його розпад безпосередньо пов’язаний із періодом напіврозпаду альбуміну, який становить 14-21 день [7]. Водночас рівень дельта-білірубіну не підвищується при некон’югованій гіпербілірубінемії.

До лабораторних ознак холестазу також належать підвищення в сироватці крові рівня всіх компонентів жовчі, насамперед жовчних кислот (>1,5 норми) та ліпідів крові – холестерину (>1,5 норми), тригліцеридів і ліпопротеїдів низької щільності. Можливе підвищення рівня міді в крові, в периферичній крові – поява мішенеподібних еритроцитів (внаслідок накопичення холестерину в мембранах і збільшення площі поверхні клітин). У термінальній стадії ураження печінки рівень холестерину може знижуватися. Зазвичай реєструють підвищений рівень трансаміназ, але, як правило, нижчий, ніж маркерів холестазу, і тільки при швидко прогресуючому холестазі (особливо при позапечінковому обструктивному синдромі) рівень АЛТ і АСТ різко збільшується, що вказує на залучення в ці процеси гепатоцитів.

Отже, діагностика холестатичних станів печінки викликає певні труднощі в повсякденній клінічній практиці. Проте визначення аномальних рівнів маркерів холестазу – ЛФ, ГГТ, загального білірубіну та його фракцій – допомагає обрати наступні етапи діагностичного пошуку.

Література

EASL Clinical Practice Guidelines: Management of cholestatic liver diseases. Journal of Hepatology. 2009; 51: 237-267.
Roberts W.M. Variations in the phosphatase activity of the blood in disease. Br. J. Exp. Pathol. 1930; 11: 90-95.
Vroon D.H. Alkaline phosphatase and gamma glutamyltransferase. In: H.K. Walker, W.D. Hall, J.W. Hurst (eds). Clinical Methods: The History, Physical, and Laboratory Examinations. Butterworths. Boston, 1990.
Matsushita M., Komoda T. Relationship between the effects of a high-fat meal and blood group in determination of alkaline phosphatase activity. Rinsho Byori. 2011; 59: 923-929.
Hanigan M.H. Gamma-Glutamyl Transpeptidase: Redox Regulation and Drug Resistance. Adv. Cancer Res. 2014; 122: 103-141.
Kwo P.Y., Cohen S.M., Lim J.K. ACG Practice Guideline: Evaluation of Abnormal Liver Chemistries. Am. J. Gastroenterol advance online publication. 20 Dec 2016: 1-18. doi: 10.1038/ajg.2016.517.
Dufour D.R., Lott J.A., Nolte F.S. Diagnosis and monitoring of hepatic injury. I. Performance characteristics of laboratory tests. Clin. Chem. 2000; 46: 2027-2049.
Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 510 с.

Тематичний номер «Гастроентерологія. Гепатологія. Колопроктологія» № 2 (52), травень 2019 р.

Номер: Тематичний номер «Гастроентерологія. Гепатологія. Колопроктологія» № 2 (52), травень 2019 р.