Patogenéza nealkoholickej steatohepatitídy (NASH) a racionálne koncepty
1 Z kliniky pre vnútorné lekárstvo II Saarlandská univerzitná nemocnica, riaditeľ Homburg/Saar prof. Dr. med. Lammert Nealkoholická steatohepatitída (NASH): Koncepty pre patogenézu a racionálnu liečbu. Dizertačná práca na získanie titulu doktora medicíny na Lekárskej fakulte Sárskej univerzity 2016, ktorú predložila Junko Clara Huebers narodená v Qui Various/Saar.
3 Obsah Obsah Skratky Strana IV 1. Zhrnutie 1 Abstrakt v angličtine 2 2. Úvod NASH syndróm Teórie o pôvode diagnózy NASH Inzulínová rezistencia a prevalencia NASH Súčasné liečebné prístupy Diferenciácia od dedičnej hemochromatózy Zraniteľnosť hepatocytov Hlavné enzýmy a biomarkery Príčiny a ochrana pred poškodením buniek Kumulácia bunkového železa Rozdiely medzi NASH a hemochromatózou Vplyv peroxidácie lipidov Ciele a otázky tejto práce Materiál a metodika 3.1 Populácia pacientov Prípadové pozorovanie príkladného pacienta s NASH Vyšetrovacie metódy Prípadové pozorovanie pri použití UDC Pozorovanie prípadu pri liečbe krvných testov Laboratórne analýzy Zúčastnené laboratóriá Akútne laboratórium Stanovenie hematokritu Stanovenie transamináz 18 I
4 merania cukru v krvi test glukózovej tolerancie rýchlosť sedimentácie erytrocytov analýzy moču detekcia skrytej krvi normálny rozsah laboratórnych parametrov flebotómia cytologické vyšetrenia všeobecné údaje o pacientovi sonografické metódy štatistické metódy výsledky analýza populácie pacientov s tukovou pečeňou a tukovou pečeňou hepatitída analýza súvisiaca s pohlavím vek a analýza vzťahujúca sa na pohlavie liečby pacienta s nepotvrdeným porovnaním lipidov Pacienti s UDC a krviprelievaním Predchádzajúce obdobie Používanie UDC krvotvornej terapie OGT testy a stanovenie inzulínu Následné kontroly Biopsie pečene Sonografické nálezy Účinky UDC a krviprelievania u pacientov bez NASH UDC účinku v dlhodobej štúdii Konzistentná liečba krviprelievaním Korelácia medzi pečeňovými enzýmami a parametrami metabolizmu železa 42 II
6 5,20 Železo v metabolickom prechode Problémy s interpretáciou sérového feritínu Odporúčania pre potvrdenie diagnózy a liečbu NASH na základe výsledkov tejto práce Výhľad na ďalší vývoj Bibliografia Zverejnenie čiastkových výsledkov tejto práce Poďakovanie Príloha 88 IV
7 Skratky: AA AP ASH Bili BMI BSG Bz C 282 Y CK-18 CYP DFO EDTA ELISA F FO GGT GOT GPT Hb HbA 1 c HCC HDL HH Hkt hms HOMA IR IR LDH LDL MCL MS NAFLD NASH Atómová absorpčná spektrometria Alkalická fosfatáza Alkoholické telo Hmotnostný index Rýchlosť sedimentácie erytrocytov Mutácia cukru v krvi syntéza HFE Cytokeratínový marker Systém cytochrómu P Desferrioxamín Etyléndiamíntetraoctová kyselina Enzýmovo-imunotest Feritín Ferrioxamín gama glutamyl transpeptidáza Glutamát oxalát transamináza glutamát pyromát liposukcinát, liposkupina liposukcinát Inzulínová rezistencia Laktát dehydrogenáza Lipoproteín s nízkou hustotou Medioklavikulárna línia Metabolický syndróm Nealkoholické tukové ochorenie pečene Nealkoholická steatohepatitída V
8 NID Blízky nedostatok železa OGTT Orálny glukózový tolerančný test P Význam RE Retikuloendoteliálny systém RNA Ribonukleová kyselina ROS Reaktívne formy kyslíka SDM Štandardná odchýlka od priemernej SeF Sérum feritín SEM Štandardná chyba priemernej hodnoty st pre transferát tfrínového receptora TFR1 Receptorový receptor 1 TFR2 cer t-test Studentov test UDC/UDCA Kyselina ursodeoxycholová CNS Centrálny nervový systém VI
23 (UDC) na kontrolu príslušných parametrov metabolizmu železa a tukov. 6. U testovanej osoby so selektívne zvýšenou aktivitou pečeňových enzýmov GGT v dôsledku neustáleho požívania alkoholu by sa mal krvný obeh vykonávať dlhší čas. Počas liečby flebotómiou je potrebné dodržiavať príslušné laboratórne údaje o metabolizme železa, ako aj vybrané hodnoty pečene. 7. Výsledky týchto výskumov by sa mali kriticky porovnať s predchádzajúcimi predstavami o vzniku a liečbe syndrómu NASH. Výsledky tejto dizertačnej práce by mali slúžiť na formulovanie rozumných návrhov na zlepšenie diagnostiky a liečby syndrómu NASH a zdravotných porúch súvisiacich s týmto syndrómom. 15
36 Obr. 1. Vybrané laboratórne parametre z tabuľky 4 v grafickom znázornení (stredné hodnoty ± SDM). 28
42 Obr. 3b. Časový priebeh hodnôt GPT () a GGT (), sérového železa () a sérového feritínu () a hematokritu () s denným perorálnym podávaním kyseliny ursodeoxycholovej (UDC) v dávke 2 g denne u pacienta s potvrdeným syndrómom NASH. Obr. 3c. Účinky opakovanej liečby krviprelievania na hodnoty GPT () a GGT (), sérového železa (), sérového feritínu () a hematokritu () u pacienta s potvrdeným syndrómom NASH. 34
45 4a) 4b) 4c) 4d) Obr. 4. Stanovenie glukózy v krvi () a inzulínu () pri testovaní orálnej tolerancie glukózy (OGTT): OGTT pred (a), počas (b) a (c) a po liečbe krviprelievania ( d). Pri tejto terapii sa hodnoty Hkt pacienta s NASH znížili z 58% na 38%. 37
5a) 5b) 5c) Obr. 5. Efekt UDC u pacientov s hypercholesterolémiou: 5a) feritín, 5b) Hkt () a SeFe (), 5c) cholesterol. 43
52 6a) 6c) 6b) Obr. 6. Účinok krviprelievania na ochorenie pečene spojené s alkoholom: Priebeh hodnôt Hct, sérového feritínu a GPT počas obdobia flebotómie (šípky), ako aj v období pred a po pozorovaní. 44
53 Obr. 7. Hodnoty GGT vo vzťahu k sérovému feritínu. Krivka sa určila polynomickou aproximáciou. počas flebotómie po liečbe flebotómiou Obr. 8. Vzťah medzi hodnotou hematokritu a GGT počas liečby flebotómiou (horná priamka) a v období po ukončení flebotómie (dolná čiara). Údaje boli získané od testovanej osoby s alkoholickým zvýšením transamináz. Medzi dvoma priamkami s hodnotami r> 0,85 je veľmi dobrá (lineárna) korelácia. Dve priame čiary prebiehajú paralelne (p = 0,01). 45
54 Obr. 9. Závislosť plazmatických aktivít pečeňového enzýmu GGT na sére. Koncentrácia železa v sére počas liečby flebotómiou u pacienta s chronickým zneužívaním alkoholu mohla byť flebotómiou znížená z počiatočnej hodnoty 190 ug/dl na hodnoty v dolnom normálnom rozmedzí. Hyperbolická krivka sa určila z prvotných údajov pomocou softvéru GraphPad prism. Obr. 10. Kumulatívne znázornenie vplyvu terapie krvotvorby na zníženie hematokritu na sérový feritín () a na aktivitu GPT (). Hodnoty boli zostavené z údajov vedúcich k obrázku 6 a štatisticky zhrnuté ako krivky. 46
62 CH 3 Obr. 11. Štruktúrny vzorec tu použitého epiméru kyseliny ursodeoxycholovej (UDC). Vlastnosti: Kyselina ursodeoxycholová (UDC) je biela až žltkastá kryštalická látka. Obsahuje% 3-a-7-p-dihydroxy-5-p-cholan-24-kyseliny (C24, H40; 04), vztiahnuté na sušenú látku. Molekulová hmotnosť: 392,6. Rozpustný v metanole, etanole a kyseline octovej. Prakticky nerozpustný vo vode. pk a hodnota 5. Kyselina ursodeoxychlosová je relatívne necitlivá na vplyv kyslíka, svetla, vlhkosti a vysokých teplôt. 5.8 Ďalšie mechanizmy pôsobenia UDC Okrem schopnosti kyseliny ursodeoxycholovej znižovať hladinu feritínu v sére u pacientov s NASH, ktorá bola v tejto práci uvedená po prvýkrát, sú pre UDC diskutované rôzne ďalšie mechanizmy pôsobenia, ktoré môžu priaznivo ovplyvňovať príznaky NASH. Patria sem antioxidačné účinky, antifibrotické účinky, protizápalové účinky a podporný účinok na regeneráciu pečeňových buniek (tab. 7). Diskutuje sa tiež o terapeuticky významnom vplyve UDC na enzýmy metabolizmu pečeňových lipidov so znížením sérového cholesterolu. Tabuľka 7: Prehľad možných mechanizmov účinku kyseliny ursodeoxycholovej (UDC). Protizápalové vazoaktívne látky 54
71 Schéma 1. Patofyziologické procesy v priebehu genézy NASH a jej progresie do cirhózy pečene. (porov. Finch a Huebers, s. 91) 5.18 Porovnanie NASH a hemochromatózy Krvavá liečba hemochromatózy Najdôležitejším opatrením pri liečbe HH je odstránenie prebytočného a toxického železa z tela. To sa dá dosiahnuť ľahko a lacno terapiou krviprelievaním. Niekedy sa táto terapia musí vykonávať celý život. So znalosťou hodnoty hematokritu a odobratých objemov krvi je možné veľmi presne vyvážiť stratu železa preťaženého organizmu spôsobenú flebotómiou Krvné doštičky a parametre metabolizmu železa V tele je úspešnosť flebotómie zaznamenaná parametrami metabolizmu železa. Okrem jednoduchej hodnoty hematokritu sa na kontrolu 63 používajú sérové železo, sérový transferín a sérový feritín.
76 Obr. 12. Schematické znázornenie vnútorného metabolizmu železa vrátane výskytu nízkomolekulárneho, katalyticky aktívneho železa (železo pri prechode). Proti tomu môžu pôsobiť špecifické chelatačné činidlá pre trojmocné železo, ako je DFO. Počas tejto reakcie vzniká ferrioxamín (FO). Ak sú hepatocyty vystavené železu, FO sa vylučuje stolicou. Chelatovateľné železo z retikuloendoteliálneho systému sa naopak objavuje v moči. Tento test umožňuje čiastočné odstránenie katalyticky aktívneho železa tvoreného v hepatocytoch s príslušným trvaním liečby. Terapia krviprelievaním však vedie k úspechu rýchlejšie. Ak dôjde k zápalu, retikuloendoteliálny systém (RE) uvoľňuje menej železa do molekuly transferínu v plazme (blok RE s infekčnou anémiou). Ak zápal pretrváva, môže to mať za následok mierne preťaženie systému RE železom. Táto skutočnosť však nemá toxický charakter, a preto sa významne líši od preťaženia hepatocytov železom. Po ukončení zápalu sa blok RE rýchlo zdvihne. (porovnaj Finch v al. s. 91) 68
77 Obr. 13. Štruktúra ferrioxamínu (FO) v planárnom zobrazení. Obr. 14. Charakteristika aromatických zlúčenín viažucich železo. a) Analógy kyseliny 2,3-dihyroxybenzoovej. Tieto majú schopnosť viazať trojmocné železo. Vytvorené komplexy sú často tmavomodré a používali sa na výrobu atramentov. Dôležitými štruktúrnymi vlastnosťami pre väzbu železa sú hydroxylové a korboxylové skupiny, ktoré môžu stabilne viazať trojmocné železo vo forme chelátových komplexov v tvare kruhu. 69