Распространенность жировой болезни печени неуклонно возрастает во всем мире. В связи со сложностью разграничения этиологических факторов, приведших к данной патологии, и сходстве гистологических изменений в ткани печени в 2011 г. был предложен термин «метаболический синдром – ассоциированная жировая болезнь печени» [11]. В патогенезе алкогольной (АЖБП) и неалкогольной (НАЖБП) жировой болезни печени, в рамках метаболического синдрома прослеживается общность звеньев. Это, прежде всего, активация перекисного окисления липидов (ПОЛ), окислительный стресс, поражение фосфолипидов мембран митохондрий, нарушение системного и клеточного звеньев липидного обмена. Это объясняет сложности в процессе дифференциальной диагностики, поскольку, как данные осмотра, анкетирования, биохимических, так и инструментальных методов исследования, включая биопсию печени, на уровне стеатоза печени дают сходные результаты, не позволяя достоверно высказаться об этиологии процесса [3, 6].
Тем не менее, информация о генезе жировой болезни печени является важной для определения тактики ведения пациента (включая необходимость наблюдения наркологом в случае АЖБП), акцентов в терапии, прогноза заболевания.
Гипотеза настоящего исследования состояла в том, что алкоголь и его метаболит – ацетальдегид являются универсальными мембранотропными соединениями [9], поэтому подход, позволяющий выявить это токсическое действие на уровне мембран и клеток в целом, окажется полезным в плане дифференциальной диагностики жировой болезни печени алкогольного и неалкогольного генеза.
Накопленные в литературе данные свидетельствуют, что эритроцит является высокочувствительной клеткой к воздействию со стороны внешних и внутренних факторов, в ответ на которые наступают глубокие изменения, коренным образом трансформирующие электрические и вязкоупругие характеристики клетки в целом [7, 10]. Проведенными нами ранее исследования позволили сделать вывод, что исследование клеток красной крови методом диэлектрофореза [2] перспективно в отношении определения степени фиброза печени [5], этиологии процесса [4], тяжести заболевания, наличия осложнений [1].
Цель работы – оценить возможности метода диэлектрофореза эритроцитов в дифференциальной диагностике алкогольной и неалкогольной жировой болезни печени.
Материалы и методы исследования
Обследовано 80 пациентов с жировой болезнью печени различного генеза (средний возраст 56,2 ± 1,1 года), из них 42 женщины, 38 мужчин, которые были разделены на две группы в зависимости от этиологии стеатоза печени. Диагноз был верифицирован на основании клинического, биохимического и инструментальных исследований, включая ультрасонографическое, непрямую эластометрию, а также анкеты по потреблению алкоголя, уровню тревоги, отношению к образу жизни. Первую группу составили 28 пациентов (35 %) с наличием алкогольной жировой болезни печени (АЖБП), вторую группу – 52 больных (65 %) с признаками неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП).
Критериями включения в исследование являлись: 1. наличие мужчин и женщин 25-70 лет с жировой болезнью печени или факторами ее риска (злоупотребляющих алкоголем, имеющих ИМТ или ожирение, нарушения липидного обмена, инсулинорезистентность и др.); 2. подписание информированного согласия на участие в исследовании.
Группу сравнения (третья группа) составили практически здоровые обследуемые (20 человек – 12 женщин, 8 мужчин, средний возраст 54,7 ± 1,3 года), ведущие здоровый образ жизни и употребляющие алкоголь не чаще 1-2-х раз в месяц в умеренных дозах, у которых при клиническом, лабораторном и инструментальном обследовании не выявлено признаков заболевания печени и другой патологии внутренних органов.
Обследование выполнено с одобрения Комитета Биомедицинской Этики ФГБНУ «НИИТПМ» (протокол от 28.02.2015). Все обследуемые заполняли стандартные анкеты: 1) информированное согласие пациента на участие в обследовании; 2) стандартную анкету о частоте и дозах потребляемого алкоголя – CAGE-опросник, AUDIT (для выявления алкогольного генеза стеатоза); 3) анкету по выявлению патологии желудочно-кишечного тракта; 4) анкету по образу жизни.
В условиях клиники НИИТПМ пациентам были выполнены следующие инструментальные исследования: УЗИ органов брюшной полости, ЭКГ, непрямая эластометрия печени (НЭМ), у части пациентов выполнена компьютерная томография.
Проведены исследования общего анализа крови, мочи, биохимического исследования крови с акцентом на печеночные пробы, показатели метаболического синдрома, исследование маркеров вирусных гепатитов.
Для проведения исследования эритроцитов методом диэлектрофореза в неоднородном переменном электрическом поле (НПЭП) клетки красной крови получали из цельной крови пациентов, взятой из вены. Подробно методика описана в монографии [2]. Для компьютерной обработки данных использовался пакет оригинальных программ CELLFIND. Ошибка воспроизводимости метода – 7-12 %.
Статистическая обработка данных выполнена с использованием программы SPSS, ver. 17. Определялся характер распределения количественных признаков методом Колмогорова-Смирнова. В случае нормального распределения вычислялось среднее значение (М) и стандартная ошибка среднего (m). Достоверность различия показателей оценивали по критериям Стьюдента, Пирсона (при нормальном распределении), в случаях отклонения распределения от нормального использовались непараметрические критерии (U-критерий Манна-Уитни, Колмогорова-Смирнова, хи-квадрат). Связи между признаками оценивались путем вычисления коэффициента корреляции Спирмена (r). Во всех процедурах статистического анализа критический уровень значимости нулевой гипотезы (p) принимался равным 0,05. Для оценки значимости параметров эритроцитов с точки зрения дифференциальной диагностики алкогольной и неалкогольной жировой болезни печени был использован ROC-анализ с помощью построения приемных характеристических кривых (ROC-кривые) для различных характеристик клеток красной крови.
Результаты исследования и их обсуждение
При анализе особенностей проявлений жировой болезни печени (ЖБП) в общей группе (80 человек) были выявлены следующие аспекты. Минимальная биохимическая активность процесса отмечена у 38 человек, умеренная – у 42. Лабораторные признаки цитолиза выявлены у 43 % больных ЖБП, уровень сывороточных трансаминаз не превышал трех норм, при этом содержание АЛТ превышало показатель АСТ. У 38 % больных выявлено повышение активности щелочной фосфатазы (не более, чем двукратное) и гамма-глутамилтранспептидазы. Гипербилирубинемия (преимущественно смешанная) в пределах 1,5 N имела место в 32 % случаев. Диспротеинемия различной степени выраженности выявлена у 18 % пациентов. Стадия болезни определялась на основании клинических, биохимических и инструментальных исследований. Ультразвуковое исследование и компьютерная томография позволили верифицировать наличие гепатомегалии у всех пациентов, косвенно оценить степень фиброза печени у большинства обследуемых как умеренную (F2 ст.), признаки формирования портальной гипертензии отсутствовали. Вирусная этиология заболевания исключена на основании отсутствия серологических маркеров методом иммуноферментного анализа (ИФА) и (или) ДНК и РНК вирусов методом полимеразноцепной реакции (ПЦР). Алкогольный генез стеатоза устанавливался по данным достоверно подтвержденного отсутствия или наличия систематического потребления алкоголя в настоящее время и в анамнезе (по данным стандартного опроса, в том числе с помощью CAGE-опросника, AUDIT).
У 59 (73,8 %) пациентов общей группы жировая болезнь печени представляла собой проявление метаболического синдрома. У 67,5 % больных выявлено абдоминально-висцеральное ожирение с ИМТ > 30 кг/м2. Артериальная гипертензия II степени обнаружена у всех обследованных. Сахарный диабет 2-го типа выявлен у 52,5 %, у 18,8 % отмечено наличие нарушения толерантности к глюкозе. У 92,5 % больных было определено наличие инсулинорезистентности. Атерогенная дислипидемия наблюдалась у всех обследованных: в 15 % – ГЛП 2А, 85 % – ГЛП 2Б. У 83,8 % пациентов была выявлена гиперурикемия.
Клинико-инструментальная характеристика групп представлена в табл. 1.
Таблица 1
Клинико-инструментальная характеристика групп обследуемых
Показатели |
1-я группа (АЖБП), n = 28 |
2-я группа (НАЖБП), n = 52 |
Группа сравнения, n = 20 |
1 |
2 |
3 |
4 |
Возраст, годы |
55,8 + 2,1 |
57,9 + 1,3 |
54,7 + 1,3 |
Пол, n ( %): женщины мужчины |
8 (28,6 %) 20 (71,4 %) |
40 (76,9 %) 12 (23,1 %) **** |
10 (50 %) 10 (50 %) ***^^ |
Проявления метаболического синдрома, n ( %) |
7 (25 %) |
52 (100 %) **** |
- |
Нарушения углеводного обмена, n ( %) |
6 (21,4 %) |
52 (100 %) **** |
- |
ИМТ, кг/м.кв. |
25,8 + 1,0 |
34,2 + 0,86 ** |
24,2 + 1,3 *^^^ |
Избыточная масса тела, n ( %) |
7 (25 %) |
52 (100 %) **** |
- |
Дислипиемии, n ( %) ГЛП 2А ГЛП 2Б |
8 (28,6 %) 20 (71,4 %) |
4 (7,7 %) 48 (92,3 %) |
- |
Курильщики, n ( %) |
19 (67,9 %) |
4 (7,7 %) **** |
1 (5 %)****^^^^ |
Употребление алкоголя, n ( %) |
28 (100 %) |
5 (9,6 %) **** |
2 (10 %)**** |
Стаж употребления алкоголя, лет |
23,1 + 1,7 |
3,62 + 1,1**** |
- |
Степень фиброза печени (НЭМ), n ( %) F2 F3 |
21 (75 %) 7 (25 %) |
37 (71 %) 15 (29 %) |
- |
Нарушения ритма и проводимости сердца, n ( %) |
22 (78,6 %) |
15 (28,8 %) *** |
- |
ХОБЛ, n ( %) |
10 (35,7 %) |
8 (15,3 %) * |
- |
Инфекции мочевых путей, n ( %) |
11 (39,3 %) |
16 (30,8 %) |
- |
Нарушения функции щитовидной железы, n ( %) |
5 (17,9 %) |
21 (40,4 %) ** |
- |
Наличие артериальной гипертезии, n ( %) |
26 (92,9 %) |
52 (100 %) |
- |
Признаки гипертрофии левого желудочка (индекс Соколова-Лайона > 38 мм и/или ИММЛЖ 125 г/м.кв., n ( %) |
26 (92,9 %) |
52 (100 %) |
- |
Продолжительность АГ, годы |
8,3 + 2,7 |
12,2 + 3,5 |
- |
Общий холестерин, мг/дл |
233,0 + 9,3 |
215,1 + 6,9 |
165,7 + 6,3 **^^ |
Холестерин ЛПНП, мг/дл |
41,4 + 1,7 |
49,6 + 1,5 *** |
53,2 + 1,4 ****^ |
Триглицериды, мг/дл |
209,6 + 21,5 |
232,4 + 12,2 * |
145,5 + 11,6 **^^ |
Глюкоза крови натощак, ммоль/л |
6,62 + 0,26 |
7,10 + 0,28 |
4,5 + 1,1 **^^ |
Общий белок, г/л |
73,1 + 0,8 |
72,8 + 0,7 |
74,5 + 0,9 |
Альбумин, г/л |
42,5 + 0,8 |
43,4 + 0,6 |
44,6 + 0,8 |
АЛТ, U/l |
50,57 + 5,6 |
27,9 + 2,6 *** |
14,2 + 1,4 ****^^ |
АСТ, U/l |
55,75 + 7,7 |
23,9 + 1,5**** |
12,7 + 2,2****^^ |
ГГТП, U/l |
77,2 + 11,1 |
40,8 + 6,6 *** |
15,3 + 1,8****^^^ |
ЩФ, U/l |
233,0 + 16,3 |
179,7 + 6,6 ** |
124,2 + 5,3***^^ |
АМК, U/l |
64,8 + 4,8 |
56,1 + 7,6 |
47,2 + 5,1 |
Общий билирубин, мкмоль/л |
18,6 + 2,3 |
12,3 + 0,8 * |
11,9 + 0,9* |
Прямой билирубин, мкмоль/л |
9,1 + 1,9 |
5,5 + 0,3*** |
3,6 + 0,5***^ |
Тимоловая проба, ед. |
4,7 + 1,5 |
3,5 + 1,6 |
1,1 + 0,9**^^ |
Мочевая кислота, мг/дл |
377,8 + 18,8 |
331,7 + 16,1* |
167,7 + 11,5***^^^ |
Креатинин, мкмоль/л |
85,0 + 2,4 |
76,8 + 1,2* |
57,7 + 1,8**^^ |
Мочевина, ммоль/л |
6,2 + 1,9 |
7,3 + 2,1 |
5,3 + 1,8*^ |
Железо сыворотки, мкмоль/л |
16,7 + 1,9 |
16,9 + 1,2 |
10,3 + 1,4 **^^ |
ОЖСС, мг/дл |
53,0 + 3,0 |
66,9 + 10,7 |
59,7 + 3,8 |
АЧТВ, с |
41,5 + 1,6 |
41,3 + 0,96 |
38,2 + 0,8 |
Протромбиновое индекс, % |
99,8 + 1,2 |
100,6 + 2,1 |
104,5 + 1,4 |
Международное нормализованное отношение (МНО) |
0,99 + 0,01 |
1,065 + 0,04 |
1,082 + 0,05 |
РКФМ, г/л |
0,08 + 0,006 |
0,1 + 0,02 |
0,038 + 0,01***^^^ |
Хагеман-зависимый фибринолиз (ХЗФ), мин. |
8,5 + 1,5 |
6,3 + 0,3 |
6,7 + 0,8* |
Окончание табл. 1 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
Фибриноген, г/л |
4,9 + 0,2 |
4,5 + 0,3 |
2,8 + 0,5***^^^ |
Антитромбин III, % |
100,0 + 10,7 |
132,7 + 15,9 |
105,9 + 8,2^ |
Волчаночный антикоагулянт, усл. Ед. |
1,1 + 0,02 |
0,95 + 0,01* |
0,92 + 0,04** |
Количество эритроцитов, х1012/л |
4,56 + 0,10 |
4,54 + 0,05 |
4,59 + 0,10 |
Уровень гемоглобина, г/л |
137,7 + 2,0 |
140,9 + 3,6 |
145,6 + 2,7 |
Цветовой показатель |
0,93 + 0,02 |
0,89 + 0,01 |
0,94 + 0,01 |
Ретикулоциты, % |
1,7 + 0,2 |
1,0 + 0,04** |
0,6 + 0,05***^^ |
СОЭ, мм/ч |
16,4 + 2,1 |
20,0 + 1,4* |
9,2 + 1,6 **^^ |
Количество тромбоцитов, х109/л |
221,8 + 10,8 |
212,6 + 8,3 |
246,6 + 9,5 |
Количество лейкоцитов, х109/л |
6,80 + 0,45 |
6,57 + 0,30 |
5,2 + 0,29 |
Примечание. M – среднее, m – средняя ошибка, * – достоверность (p) отличия от 1-й группы (* – p < 0,05, ** – p < 0,01, *** – p < 0,001, **** – p < 0,0001); ^ – достоверность (p) отличия от 2-й группы (^ – p < 0,05, ^^ – p < 0,01, ^^^ – p < 0,001, ^^^^ – p < 0,0001).
Из данных таблицы следует, что 1-я и 2-я группы достоверно не различались по возрасту. В группе с АЖБП преобладали мужчины, а среди пациентов с НАЖБП было больше женщин. У всех пациентов с НАЖБП стеатоз развился в рамках метаболического синдрома (с проявлениями в виде ожирения, артериальной гипертензии, нарушений углеводного обмена, инсулинорезистентности), лишь у 7 пациентов с АЖБП отмечено наличие элементов метаболического синдрома. Вместе с тем, у пациентов обеих групп наблюдались дислипидемии, причем преобладал ГЛП 2Б тип. Среди пациентов с АЖБП достоверно преобладали курильщики со стажем курения 10,7 + 2,6 года, курящих среди больных с НАЖБП было лишь 7,7 %, причем курили они в среднем 1,02 + 0,58 года. Все пациенты группы с АЖБП употребляли алкоголь в умеренных и токсических дозах (от 80 до 110 г чистого этанола) длительное время (23,1 + 1,7), причем преобладал неблагоприятный в плане развития соматических осложнений хронической алкоголизации стиль потребления алкоголя – 2-4 раза в неделю у 86 % обследуемых, остальные употребляли алкоголь ежедневно. В группе с НАЖБП употребляли алкоголь 9,6 % пациентов, причем в дозах, не превышающих 1-2 дринков 1-2 раза в месяц (длительность потребления 3,62 + 1,1 года).
У всех пациентов по данным УЗИ брюшной полости выявлены признаки жировой болезни печени, по данным непрямой эластометрии преобладающим в обеих группах оказался умеренный фиброз (F2); у 25 % и 29 % больных, соответственно, выявлен F3, но достоверных различий по степени фиброза в группах с АЖБП и НАЖБП не отмечено.
Пациенты обеих группы не различались по наличию и длительности артериальной гипертензии (подтвержденной УЗИ-признаками гипертрофии левого желудочка), инфекциям мочевых путей. Вместе с тем, у больных с АЖБП достоверно чаще наблюдались нарушения ритма и проводимости сердца (р = 0,026), ХОБЛ (р < 0,05), а в группе с НАЖБП – нарушения функции щитовидной железы с преобладанием гипофункции (р = 0,025).
При анализе показателей липидного спектра достоверных различий по уровню общего холестерина между группами не отмечено, уровни триглицеридов и ХС ЛПВП оказались достоверно выше у пациентов с НАЖБП (р < 0,05, р = 0,003, соответственно). Уровни глюкозы крови в группах достоверно не различались.
Наибольшие различия между группами выявлены в отношении уровней показателей печеночных проб. У пациентов с АЖБП выражены проявления синдрома цитолиза, гепатоцеллюлярной недостаточности, холестаза (достоверное повышение уровней трансаминаз с преобладанием АСТ, ГГТП, ЩФ, общего билирубина с повышением уровней обеих фракций), диспротеинмии (повышение уровня тимоловой пробы). Уровни сывороточного железа оказались достоверно выше, чем в группе сравнения, но в подгруппах не различались.
Пациенты с АЖБП имели большие отклонения в уровне мочевой кислоты (р = 0,036), креатинина (р < 0,05) по сравнению с НАЖБП. Это свидетельствует о большей вовлеченности нарушений пуринового обмена, функции почек.
Показатели гемостаза свидетельствуют о наличии признаков избыточного свертывания пристеночного характера на фоне хронических воспалительных процессов в обеих группах без достоверных различий между ними и значимыми отличиями от здоровых обследуемых. Следует отметить, что уровень волчаночного антикоагулянта у пациентов с АЖБП достоверно выше, чем у больных с НАЖБП, что свидетельствует о большей нестабильности клеточных мембран с тенденцией к избыточному свертыванию в данной группе.
Большая часть показателей при исследовании общего анализа крови достоверно не различалась между группами. Однако у больных с АЖБП достоверно выше оказался уровень ретикулоцитов и ниже – СОЭ по сравнению с группой с НАЖБП.
Таким образом, в группе пациентов с АЖБП стеатоз развился на фоне многолетнего употребления алкоголя в неблагоприятном в отношении соматических осложнений стиле, отличался большей биохимической активностью, большей выраженностью нестабильности мембран клеток. У больных с НАЖБП патология печени являлась проявлением метаболического синдрома, что сказывалось на особенностях биохимических параметров; биохимическая активность диффузной патологии печени носила минимальный характер, что не препятствовало прогрессированию фиброза печени (у большинства пациентов он находился на уровне F2-3).
Исследование электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов методом диэлектрофореза
Наблюдения за характером поведения эритроцитов в НПЭП показали, что эритроциты здоровых лиц на частотах 5105 Гц и 106 Гц обнаружили ярко выраженную способность к деформации (рис. 1, a). Они вытягивались и приобретали высокую поступательную скорость в сторону ближайшего электрода. На частотах 5104 Гц, 105 Гц деформации не наблюдалось, клетки отталкивались от электродов (отрицательный диэлектрофорез), единичные клетки под действием поля разрушались.
Рис. 1. Разделение и деформация эритроцитов под действием неоднородного переменного электрического поля на частоте 1 МГц: а – у лиц группы сравнения; б – у больных с НАЖБП (сниженная амплитуда деформации эритроцитов); в – у больных с АЖБП (низкая амплитуда деформации эритроцитов); г – повышенный гемолиз эритроцитов на частоте 106МГц у больных с АЖБП; д – повышенное образование агрегатов у пациентов с АЖБП
У больных с жировой болезнью печени взаимодействие эритроцитов с НПЭП было другим: амплитуда деформации (м) и скорость поступательного движения клеток (мкм/c) относительно электродов на высоких частотах 5105 Гц и 106 Гц были значительно ниже (p < 0,01) (рис. 1, б, в). Избыточный гемолиз клеток наблюдался как на высоких (106 Гц, 5105 Гц) (рис. 1, г), так и на низких частотах (5104 Гц, 105 Гц). Отмечалась также повышенная способность эритроцитов к образованию агрегатов крупных и средних размеров после перевода эритроцитов в раствор 0,3М сахарозы (p < 0,02) (рис. 1, д).
Выявлены различия в поведении эритроцитов, связанные с генезом жировой болезни печени. Эритроциты пациентов с НАЖБП после перевода в раствор сахарозы преимущественно имели дискоцитарную форму, 13,5 % клеток приобретали форму «спущенного мяча» или сфероцитарную. Уровень недискоцитарных форм у больных с АЖБП возрастал до 32,1 % (p = 0,046), кроме того, большая часть клеток отличалась бугристой, шиповидной поверхностью (78,6 % против 46,2 %, р = 0,029), что отражает выраженный дефицит внутриклеточных макроэргических соединений, связанный с воздействием этанола [7, 8, 9].
Эритроциты пациентов с АЖБП имели более низкий поверхностный заряд по сравнению с клетками красной крови больных с НАЖБП, что отражали более низкие уровни скорости движения к электродам, величина дипольного момента. Данное обстоятельство, очевидно, связано со снижением уровня сиаловых кислот, определяющих заряд клетки, на поверхности эритроцитов под действием этанола, оседания на мембранах крупномолекулярных белков из сыворотки крови в связи с выраженностью диспротеинемии при алкогольном поражении печени [6, 9, 10]. При алкогольной жировой болезни печени способность клеток к деформации оказалась достоверно ниже, чем при неалкогольном генезе заболевания. Причем, низкие амплитуды деформации отмечены на всех частотах. Доля лиц, имеющих минимальную пластичность при алкогольном генезе, оказалась максимальной (92,9 % против 42,3 % в группе с НАЖБП, p < 0,0001). Низкая деформабельность при АЖБП отмечена на фоне максимально высоких обобщенных показателей вязкости (r = – 0,69, p = 0,002) и жесткости (r = – 0,74, p < 0,001). Большие изменения пластичности клеток при алкогольном генезе заболевания, вероятно, связаны как с большими структурными сдвигами в мембранах под действием этанола (в том числе, появление аномальных фосфолипидов, этиловых эфиров жирных кислот), так и с изменением в структуре гемоглобина, появлению «сшивок» между ним и внутренней структурой мембран [2, 7, 8]. Увеличение относительного содержания холестериновой фракции, насыщенных жирных кислот и более низкий уровень общих липидов и фосфолипидов, триглицеридов, эфиров холестерина и ненасыщенных жирных кислот в мембранах эритроцитов, приводящих к снижению деформабельности, происходит как при АЖБП, так и при НАЖБП, и определяется выраженными сдвигами липидного профиля сыворотки крови [2, 6].
Мембраны клеток красной крови при алкогольном генезе жировой болезни печени имели тенденцию к более высокой электропроводности, большей толщине по сравнению с больными с НАЖБП, что определяется мембранотоксичностью этанола, ацетальдегида, которые усугубляют воздействие на мембраны клеток свободных жирных кислот [3, 6, 9].
Наличие выраженного токсического компонента в виде этанола отражалось в большем смещении равновесной частоты в высокочастотный диапазон при АЖБП по сравнению с НАЖБП (р=0,029). Данное обстоятельство еще в большей степени повлияло на показатель поляризуемости, отражающей жизнеспособность клеток. Он оказался достоверно ниже при АЖБП по сравнению с НАЖБП (p < 0,0001). Подобные сдвиги отражают «хрупкость» клеток, склонность их к деструкции при воздействии стрессов различной интенсивности. Повышенный гемолиз эритроцитов выявлялся на разных частотах (модели стресса различной интенсивности) как у пациентов с АЖБП, так и НАЖБП, но выраженность лизиса была большей при алкогольном генезе. Достоверные различия в уровне индекса деструкции выявлены на высокой частоте 106Гц (p < 0,05).
Различия в вязкоупругих и электрически характеристиках эритроцитов у больных с алкогольной и неалкогольной жировой болезнью печени представлены в табл. 2.
Таблица 2
Вязкоупругие и электрические характеристики эритроцитов у больных с жировой болезнью печени различного генеза и в группе сравнения (M ± m)
Показатели эритроцитов |
1-я группа (АЖБП), n = 28 |
2-я группа (НАЖБП), n = 52 |
Группа сравнения, n = 20 |
Средний диаметр эритроцита [мкм] |
7,44 ± 0,02 |
7,29 ± 0,02**** |
7,51 ± 0,03**^^^ |
Преобладающая форма Er, n ( %): сфероциты дискоциты |
9 (32,1 %) 19 (67,9 %) |
7 (13,5 %) 45 (86,5 %) * |
1 (5 %) 19 (95 %) **^^ |
Бугристые, шиповидные Er, n ( %) |
22 (78,6 %) |
24 (46,2 %) ** |
1 (5 %) ***^^^ |
Амплитуда деформации [м] при 106Гц |
0,53·10-6 ± 0,009·10-6 |
0,64·10-6 ± 0,01·10-6**** |
2,6·10-6 ± 0,07·10-6****^^^^ |
Степень деформации при 0,5х106Гц ( %) |
34,2 ± 1,6 |
51,6 ± 1,7**** |
87,74 ± 2,9****^^^^ |
Доля пациентов с низким уровнем амплитуды деформации Er, n ( %) |
26 (92,9 %) |
22 (42,3 %) *** |
- |
Обобщенный показатель жесткости [Н/м] |
10,1·10-6 ± 0,04·10-7 |
9,39·10-6 ± 0,08·10-7**** |
4,5·10-6 ± 0,6·10-6****^^^^ |
Обобщенный показатель вязкости [Па . с] |
0,78 ± 0,004 |
0,70 ± 0,007**** |
0,32 ± 0,03****^^^^ |
Индекс агрегации Er [усл.ед.] |
0,70 ± 0,01 |
0,68 ± 0,007 |
0,44 + 0,02***^^^ |
Индекс деструкции Er [ %] при 106Гц |
3,4 + 0,5 |
2,1 ± 0,2* |
1,0 + 0,4***^^^ |
Индекс деструкции Er [ %] при 0,5х106Гц |
4,6 + 0,4 |
3,5 + 0,4 |
0,6 + 0,02***^^^ |
Индекс деструкции Er [ %] при 0,1х106Гц |
3,6 + 0,5 |
3,2 + 0,5 |
0,4 + 0,04***^^^ |
Индекс деструкции Er [ %] при 0,05х106Гц |
3,1 + 0,4 |
2,6 + 0,3 |
0,3 + 0,03***^^^ |
Поляризуемость [м3] 106 Гц |
0,429·10-15 ± 0,005·10-15 |
0,462·10-15 ± 0,004·10-16**** |
4,3·10-15 ± 0,8·10-15 ****^^^^ |
Электропроводность [См/м] |
7,6·10-5 ± 0,28·10-5 |
7,0·10-5 ± 0,22·10-5 |
2,9·10-5± 0,4·10-5 ****^^^^ |
Емкость клеточной мембраны [Ф] |
3,5·10-14 ± 0,5·10-14 |
4,9·10-14 ± 0,5·10-14 |
7,3·10-14 ± 0,8·10-14 ***^^^ |
Скорость движения Er к электродам [мкм/с] |
4,5 + 0,3 |
5,3 + 0,2* |
12,9 ± 1,8***^^ |
Равновесная частота [Гц] |
1,43·106 ± 0,18·106 |
1,2·106 ± 0,23·106** |
0,47·106 ± 0,07·106****^^^^ |
Дипольный момент [Кл.м] |
0,32·10-21 ± 0,07·10-21 |
0,54·10-21 ± 0,09·10-21*** |
1,5·10-21 ± 0,4·10-21****^^^^ |
Примечание. M – среднее, m – средняя ошибка, * – достоверность (p) отличия от 1-й группы (* – p < 0,05, ** – p < 0,02, *** – p < 0,001, **** – p < 0,0001); ^ – достоверность (p) отличия от 2-й группы (^ – p < 0,05, ^^ – p < 0,02, ^^^ – p < 0,001, ^^^^ – p < 0,0001). Величина дипольного момента рассчитывалась при напряженности электрического поля 8,85.10-12Ф/м.
Дифференцирующими параметрами вязкоупругих и электрических свойств эритроцитов между пациентами с алкогольной и неалкогольной жировой болезнью печени оказались: средний диаметр эритроцита, амплитуда деформации при частоте 106Гц, степень деформации при 0,5х106Гц, обобщенные показатели вязкости и жесткости, поляризуемость при частоте 106Гц, величина дипольного момента (р < 0,0001-0,001). В меньшей степени достоверности различают стеатоз различного генеза – преобладание диско- или сфероцитарных форм, наличие бугристых, шиповидных клеток, индекс деструкции клеток при частоте 106Гц, положение равновесной частоты, скорость движения клеток к электродам (р < 0,02-0,05).
Таким образом, пациенты с алкогольной жировой болезнью печени отличались от больных с неалкогольной жировой болезнью печени эритроцитами большего размера с низкой деформабельностью при стрессах различной интенсивности на фоне высоких обобщенных показателей вязкости и жесткости, с низкой жизнеспособностью и склонностью к деструкции при высоких нагрузках, имеющие низкий поверхностный заряд с признаками токсического воздействия.
Данные анализа корреляций вязкоупругих параметров эритроцитов с данными клинико-инструментального, биохимического обследования пациентов представлен в табл. 3. Установлены ассоциации характеристик клеток красной крови с алкогольным и неалкогольным генезом жировой болезни печени, стилем потребления алкоголя, показателями синдрома цитолиза, холестаза. Выявлено также прямые корреляции индекса агрегации при 106Гц с уровнем ретикулоцитов (r = + 0,826, p = 0,011), уровнем волчаночного антикоагулянта (r = + 0,77, p = 0,03) и обратные – с уровнем поляризуемости на частоте 106Гц (r = – 0,377, p = 0,002).
Таблица 3
Корреляции вязкоупругих и электрических характеристик эритроцитов у больных с жировой болезнью печени различного генеза с клинико-биохимическими показателями
Показатели эритроцитов |
Генез жировой болезни печени (1-АЖБП, 2-НАЖБП) |
Стиль потребления алкоголя |
АЛТ, U/l |
АСТ, U/l |
ГГТП, U/l |
Прямой билирубин, мкмоль/л |
Средний диаметр эритроцита [мкм] |
0,492 (0,000) |
0,431 (0,000) |
н |
н |
н |
н |
Преобладающая форма Er, n ( %): сфероциты дискоциты |
0,223 (0,047) |
н |
н |
н |
н |
н |
Бугристые, шиповидные Er, n ( %) |
- 0,244 (0,029) |
0,365 (0,002) |
0,314 (0,005) |
0,405 (0,000) |
0,214 (0,075) |
н |
Амплитуда деформации [м] при 106Гц |
0,586 (0,000) |
-0,549 (0,000) |
-0,277 (0,013) |
-0,264 (0,028) |
-0,318 (0,007) |
-0,252 (0,006) |
Степень деформации при 0,5х106Гц ( %) |
0,616 (0,000) |
- 0,602 (0,000) |
-0,227 (0,034) |
-0,199 (0,077) |
-0,324 (0,006) |
-0,339 (0,014) |
Доля пациентов с низким уровнем амплитуды деформации Er, n ( %) |
0,597 (0,000) |
0,742 (0,000) |
0,421 (0,001) |
0,405 (0,03) |
0,481 (0,001) |
0,539 (0,02) |
Обобщенный показатель жесткости [Н/м] |
-0,601 (0,000) |
0,585 (0,000) |
0,287 (0,01) |
0,257 (0,021) |
0,339 (0,004) |
0,256 (0,006) |
Обобщенный показатель вязкости [Па . с] |
-0,62 (0,000) |
0,603 (0,000) |
0,307 (0,006) |
0,291 (0,009) |
0,359 (0,002) |
0,234 (0,05) |
Индекс агрегации Er, [усл.ед.] |
н |
0,306 (0,009) |
0,23 (0,04) |
0,214 (0,05) |
н |
н |
Индекс деструкции Er [ %] при 106Гц |
-0,676 (0,046) |
н |
н |
н |
н |
н |
Индекс деструкции Er [ %] при 0,5х106Гц |
н |
н |
н |
н |
н |
н |
Индекс деструкции Er [ %] при 0,1х106Гц |
н |
н |
н |
н |
н |
н |
Индекс деструкции Er [ %] при 0,05х106Гц |
н |
н |
н |
н |
н |
н |
Поляризуемость [м3] 106 Гц |
0,479 (0,000) |
-0,508 (0,000) |
-0,451 (0,01) |
-0,571 (0,02) |
н |
-0,375 (0,006) |
Электропроводность [См/м] |
-0,208 (0,064) |
0,298 (0,011) |
н |
н |
н |
н |
Емкость клеточной мембраны [Ф] |
н |
-0,241 (0,043) |
н |
н |
н |
н |
Скорость движения Er к электродам [мкм/с] |
0,228 (0,042) |
- 0,334 (0,004) |
н |
н |
н |
н |
Равновесная частота [Гц] |
-0,293 (0,008) |
0,355 (0,002) |
0,212 (0,059) |
0,228 (0,042) |
0,243 (0,043) |
н |
Дипольный момент [Кл.м] |
0,675 (0,000) |
н |
-0,47 (0,01) |
-0,53 (0,017) |
-0,45 (0,04) |
-0,57 (0,01) |
Примечание. В круглых скобках указан показатель достоверности данного коэффициента корреляции, н – корреляция статистически незначима.
Для оценки значимости параметров эритроцитов с точки зрения дифференциальной диагностики алкогольной и неалкогольной жировой болезни печени был использован ROC-анализ с помощью построения приемных характеристических кривых (ROC-кривые) для различных характеристик клеток красной крови, результаты которого представлены на рис. 2. Получены высокие уровни AUC для наиболее значимых параметров эритроцитов (0,719-0,857), свидетельствующие о достаточно высоких уровнях показателей чувствительности и специфичности для отдельно взятых показателей клеток красной крови в качестве диагностических маркеров алкогольной и неалкогольной жировой болезни печени.
Рис. 2. ROC-кривые электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов для дифференциальной диагностики алкогольной и неалкогольной жировой болезни печени
Результаты оценки совокупности электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов пациентов со стеатозом различного генеза для выявления алкогольной и неалкогольной жировой болезни печени по сравнению с данными совокупных клинико-инструментальных методов исследования представлены в табл. 4.
Таблица 4
Результаты оценки совокупности электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов для выявления алкогольной и неалкогольной жировой болезни печени по сравнению с данными клинико-инструментальных методов исследования
Результаты использования электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов |
Результаты клинико-инструментальных методов исследования |
|
Группа НАЖБП n = 52 случаев |
Группа АЖБП n = 28 случаев |
|
Группа НАЖБП n = 48 случаев |
Истинно положительный Группа НАЖБП n = 46 |
Ложно положительный Группа АЖБП n = 2 |
Группа АЖБП n = 32 случаев |
Ложно отрицательный Группа НАЖБП n = 6 |
Истинно положительный Группа АЖБП n = 26 |
Чувствительность 46 : (46 + 6) х 100 % = 88,5 %
Специфичность 26 : (2 + 26) х 100 % = 92,9 %
Прогностическая ценность «+»
результата метода 46 : (46 + 2) х 100 % = 95,8 %
Прогностическая ценность «-»
результата метода 26 : (6 +26) х 100 % = 81,3 %
Индекс точности (46 +26) / (46 +2 + 6 + 26) х 100 % = 90 %
Они демонстрируют достаточно высокие значения чувствительности (88,5 %) и специфичности (92,9 %), прогностической ценности положительного (95,8 %) и отрицательного результата (81,3 %), а также индекса точности (90 %). Возросшие уровни данных значений при исследовании совокупности параметров эритроцитов по сравнению с изолированным исследованием отдельных показателей клеток красной крови дают возможность предположить необходимость использования «панели электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов» исследования крови для дифференциальной диагностики алкогольной и неалкогольной жировой болезни печени. Особенно важны перспективы в определении истинно положительных результатов по алкогольной жировой болезни печени (по данным прогностической ценности «-» результата) в связи с необходимостью комплекса социальных, терапевтических, адаптационных мероприятий.
Заключение
Таким образом, метод диэлектрофореза эритроцитов в неоднородном переменном электрическом поле является перспективным в дифференциальной диагностике алкогольной и неалкогольной жировой болезни печени. Наиболее значимыми для целей диагностики оказались: средний диаметр эритроцита, амплитуда деформации при частоте 106Гц, степень деформации при 0,5х106Гц, обобщенные показатели вязкости и жесткости, поляризуемость при частоте 106Гц, величина дипольного момента. Комплексное использование параметров эритроцитов в отношении дифференцирования патологии печени различного генеза демонстрирует достаточно высокие значения чувствительности (88,5 %) и специфичности (92,9 %).
Библиографическая ссылка
Кручинина М.В., Курилович С.А., Громов А.А., Головин М.Г., Чекалина Е.А., Генералов В.М., Генералов К.В., Сафатов А.С., Буряк Г.А., Кручинин В.Н., Рыхлицкий С.В. К ВОПРОСУ О ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКЕ АЛКОГОЛЬНОЙ И НЕАЛКОГОЛЬНОЙ ЖИРОВОЙ БОЛЕЗНИ ПЕЧЕНИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 7-1. – С. 36-45;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=9753 (дата обращения: 21.11.2024).