Международный эндокринологический журнал 5(11) 2007

Вступ

Одним з найтяжчих пізніх ускладнень цукрового діабету (ЦД) є жирова дистрофія печінки (ЖДП), що являє собою етіологічно і патогенетично неоднорідне ураження печінки, для якого типове тривале і значне накопичення жиру в гепатоцитах, при цьому частка жирів сягає 5–10 % від маси тканини печінки [1]. Домінуючими клінічними ознаками ЖДП найчастіше є астенічний синдром та метеоризм. Ехоскопічно виявляється збільшення розмірів органу на 2–4 см у поєднанні з гіперехогенністю, неоднорідністю структури паренхіми. Ожиріння печінки виявляється при цьому у вигляді дрібно-, середньо- та великокраплинних включень у гепатоцитах [2].

Факторами ризику, що сприяють прогресуванню ЖДП, є похилий вік, тучність, ЦД, співвідношення АСТ/АЛТ > 1 [3]. До ендогенних етіологічних факторів неалкогольного стеатогепатиту належать метаболічний синдром, ожиріння, ЦД, гіперліпідемія; до екзогенних — тривале парентеральне харчування, незбалансоване за вмістом вуглеводів і жирів, недостатність білка в раціоні з надлишком вуглеводів, швидке схуднення [4]. Гіперінсулінемія та інсулінорезистентність є ключовими факторами розвитку стеатозу печінки при ожирінні та ЦД [5]. При цьому порушуються всі види обміну речовин [6]. Незважаючи на понад 20-річний період вивчення неалкогольного стеатогепатиту, питання патогенезу залишаються до кінця не вирішеними [6, 7].

Метою роботи було визначення впливу жирової дистрофії печінки в поєднанні з метаболічним синдромом на особливості перебігу цукрового діабету.

Матеріали та методи дослідження

Обстежено 137 хворих на ЦД в ендокринологічному та гастроентерологічному відділеннях обласної клінічної лікарні м. Харкова. При постановці діагнозу використано МКХ-10 (1999). Відповідно до класифікації ЦД (1985) усі хворі були розділені на групи. Першу групу склали 22 (16 %) хворі на ЦД 1-го типу без жирової дистрофії печінки, другу групу — хворі на ЦД 2-го типу без жирової дистрофії печінки — 18 (13 %) пацієнтів, до третьої групи увійшли хворі на ЖДП без ЦД — 20 (15 %) осіб, четверту групу складали хворі на ЦД 1-го типу з ЖДП і нормальною масою тіла — 34 (25 %) особи, п’яту групу — хворі на ЦД 2-го типу з ЖДП і нормальною масою тіла — 21 (15 %) пацієнт та до шостої клінічної групи увійшли 22 (16 %) пацієнти з ЦД, ЖДП із підвищеною масою тіла.

Розподіл хворих за статтю і віком проводився відповідно до Міжнародної класифікації вікових періодів.

Для верифікації діагнозу ЦД та визначення стану вуглеводного обміну у них проводилося дослідження середньодобового вмісту глюкози сироватки крові натще (ГКН), глюкози сироватки крові після навантаження (ГКП), амплітуди добових коливань рівня глюкози сироватки крові (ГКА), визначення рівня глікозильованого гемоглобіну (НbА1с). З метою діагностики мікроальбумінурії (МАУ) в сечі використовували імуноферментний метод. Для верифікації діагнозу ЖДП проводилося визначення функціонального стану печінки з використанням комплексу клініко-лабораторних, біохімічних та інструментальних методів дослідження. Проводилося визначення стану пігментного (загальний білірубін і його фракції), ферментного (АСТ, АЛТ, ГГТП, ЛФ) обмінів та вмісту гомоцистеїну в сироватці крові методом твердофазного імуноферментного аналізу. Про стан ліпідного обміну судили за результатами дослідження рівня загального холестерину (ЗХС), холестерину ліпопротеїнів високої щільності (ХС ЛПВЩ), холестерину ліпопротеїнів низької щільності (ХС ЛПНЩ), холестерину ліпопротеїнів дуже низької щільності (ХС ЛПДНЩ) ензиматичним методом за допомогою біохімічного аналізатора Statfax 1904 plus і тест-наборів фірми Bio Meriex (Франція). Для визначення рівня тригліцеридів (ТГ) використовували тест-систему Sentinel (Італія). Поряд з цим проводилося ультразвукове дослідження печінки.

Статистичний аналіз результатів дослідження здійснювали методами варіаційної статистики за допомогою програми Microsoft Excel з використанням багатовимірного кореляційного аналізу.

Вивчалися основні антропометричні та клінічні характеристики обстежених хворих. Антропометричним критерієм ожиріння був індекс Кетле (ІМТ = маса тіла (кг) / зріст (м²)). Фенотиповий варіант ожиріння визначався співвідношенням об’єму талії до об’єму стегон (ОТ/ОС). Визначалася потреба в інсуліні (добова доза інсуліну/маса). Хворі 6-ї групи мали підвищену масу тіла (34,5 ± 1,0), а також підвищене співвідношення ОТ/ОС (0,99 ± 0,03). Тривалість ЦД була найбільшою в пацієнтів з ЦД 1-го типу і ЖДП з нормальною масою тіла (4-та група), а також в осіб, що страждають від ЦД 2-го типу і ЖДП із нормальною масою тіла (5-та група).

В усіх групах обстежених хворих реєструвалися випадки артеріальної гіпертензії з вірогідним підвищенням систолічного і діастолічного АТ. Хворі на ЦД 2-го типу з ожирінням мали більш високі показники систолічного (165 ± 0,03 мм рт.ст.) та діастолічного (95 ± ± 0,02 мм рт.ст.) АТ. Найбільша кількість таких пацієнтів у 6-й групі (ЦД 2-го типу і ЖДП із підвищеною масою тіла) — 18 осіб та в 4-й групі (ЦД 1-го типу з ЖДП із нормальною масою тіла) — 16 осіб.

Гепатомегалія при пальпації відзначалася в 2 хворих 1-ї групи, 1 хворого 2-ї групи, 9 хворих 3-ї групи, 17 хворих 4-ї групи, 8 хворих 5-ї групи, 13 хворих 6-ї групи. Біль у правому підребер’ї був у 2 хворих 1-ї групи, 1 хворого 2-ї групи, 13 пацієнтів 3-ї групи, 22 хворих 4-ї групи, 9 хворих 5-ї групи, 12 хворих 6-ї групи. Тяжкість у правому підребер’ї відзначалася в 4 осіб 1-ї групи, 3 — 2-ї групи, 14 — 3-ї групи, 24 — 4-ї групи, 9 — 5-ї групи, 16 — 6-ї групи. Поверхня печінки була гладкою, край закруглений або гострий, консистенція — однорідна, еластична.

Результати досліджень та їх обговорення

У всіх групах обстежених хворих відзначалося вірогідне підвищення рівня середньодобового вмісту ГКН (табл. 1), ГКП, показників амплітуди добових коливань глікемії, HbA1c, але у хворих 6-ї групи (ЦД 2-го типу та ЖДП, підвищена маса тіла) цей показник був вірогідно вищим, ніж в інших групах, що пов’язане зі збільшенням маси тіла на тлі зниженої фізичної активності, надмірним надходженням глюкози з їжею, вторинною інсулінозалежністю в більшості випадків та наявністю пізніх ускладнень.

Паралельно з цим відмічено збільшення екскреції МАУ, вірогідне підвищення якої спостерігалося в усіх групах, але максимальні показники були у групі хворих на ЦД 2-го типу та ЖДП із підвищеною масою тіла.

Перебіг захворювання супроводжувався різними варіантами кореляційних зв’язків між показниками вуглеводного обміну. Так, НbА1с здійснював позитивний кореляційний вплив на ГКН та ГКП у різних групах обстежених. Отже, у групах хворих на ЦД 2-го типу без ЖДП, ЦД 2-го типу з ЖДП та нормальною масою тіла, ЦД 2-го типу в поєднанні з ЖДП та підвищеною масою тіла показники становили: r = +0,82; +0,88; +0,94 для ГКН; r = +0,81; +0,86; +0,91 для ГКП; зростання останніх залежало від тяжкості перебігу, стадії захворювання, наявності пізніх ускладнень, підвищення маси тіла та формування вторинної інсулінозалежності. Показники екскреції мікроальбумінів поступово зменшувалися під впливом НbА1с у хворих 2, 5 та 6-ї груп, які мали ЦД у поєднанні з ЖДП (r = +0,82; +0,68; +0,41).

Вірогідно відомо, що при збільшенні маси тіла погіршується перебіг ЦД, оскільки в осіб із зниженою компенсаторною можливістю β-клітин інсулінорезистентність призводить до розвитку дисліпопротеїнемії, порушень вуглеводного обміну (гіперглікемії), артеріальної гіпертензії та атеросклерозу. Вісцеральні адипоцити, на відміну від клітин підшкірної жирової клітковини, характеризуються зниженням чутливості до антиліполітичної дії інсуліну і підвищенням чутливості до ліполітичної активності катехоламінів.

Зменшення захоплення інсуліну печінкою призводить до зниження поглинання глюкози гепатоцитами. Збільшення продукції вільних жирних кислот ще більше посилює інсулінорезистентність на рівні гепатоцитів, адипоцитів і міоцитів, активує ліполіз і ще збільшує вміст вільних жирних кислот.

Зменшення поглинання глюкози м’язами стимулює компенсаторний гіперінсулінізм, а в подальшому порушує вуглеводний обмін і зумовлює розвиток ЦД 2-го типу. Збільшення окислення вільних жирних кислот м’язової тканини зменшує окислення глюкози, що також сприяє розвитку гіперглікемії і ЦД 2-го типу. Збільшення вмісту вільних жирних кислот значно впливає на синтез ліпопротеїнів печінкою.

Важлива особливість вісцерального ожиріння — посилення продукції лептину, що, у свою чергу, виявляє пряму стимулюючу дію на глюконеогенез, посилюючи як компенсаторний гіперінсулінізм, так і ЦД 2-го типу.

Аналізуючи отримані дані при обстеженні хворих на ЦД, ЖДП та при їх поєднанні, можна стверджувати, що порушення вуглеводного обміну з вірогідним підвищенням ГКН, ГКП, ГКА, НbА1с, МАУ свідчили про наростаючу інсулінорезистентність, негативний вплив ЖДП на перебіг ЦД, а також дедалі гірше досягнення ранньострокової та пізньострокової компенсації вуглеводного обміну та підсилення апоптозу гепатоцитів, що зумовлені зростанням ступеня інсулінорезистентності.

В обстежених хворих відбувалися прогресуючі зміни функціонального стану печінки на тлі інсулінорезистентності з підвищенням індикаторних ферментів трансаміназ АСТ, АЛТ та екскреторних ферментів: гамма-глутамілтранспептидази, лужної фосфатази (табл. 2).

Відмічалося вірогідне підвищення АСТ у хворих на ЖДП без ЦД (3-тя група), у хворих на ЦД 1-го та 2-го типів із ЖДП з нормальною масою тіла та у хворих на ЦД 2-го типу, ЖДП із підвищеною масою тіла.

Показники АЛТ у сироватці крові були невірогідно підвищені у хворих на ЦД 1-го типу без ЖДП, а також були вірогідно підвищені у пацієнтів 2, 3, 4, 5 та 6-ї клінічних груп.

Підвищення біохімічних маркерів пошкодження печінкової тканини на тлі інсулінорезистентності свідчило про наявність структурно-функціональних змін гепатоцитів з розвитком синдрому цитолізу, що відбувалися у хворих на ЦД, ЖДП та при поєднанні ЦД із ЖДП.

Рівень гамма-глутамілтранспептидази та лужної фосфатази у сироватці крові був невірогідно підвищений у пацієнтів 1-ї групи, що страждали від ЦД 1-го типу без ЖДП, та вірогідно підвищений у хворих інших клінічних груп, сягнувши найбільших значень у хворих на ЦД 2-го типу в поєднанні із ЖДП та надмірною масою тіла, що було наслідком порушення структурно-функціональної цілісності гепатоцитів із розвитком синдрому холестазу та порушенням дезінтоксикаційної функції печінки.

Під час аналізу стану пігментного обміну встановлено вірогідне підвищення вмісту кон’югованого білірубіну в сироватці крові в усіх групах обстежених хворих, але найсуттєвіші зміни спостерігались у хворих на ЦД 2-го типу в поєднанні із ЖДП та підвищеною масою тіла. Загальний білірубін був невірогідно підвищений у хворих 1-ї та 2-ї груп і вірогідно підвищений у хворих 3, 4, 5 та 6-ї клінічних груп.

Гомоцистеїн має пряму пошкоджуючу дію на ендотелій судин, посилюючи перекисне окислення ЛПНЩ, що супроводжується збільшенням утворення вільних радикалів, а також інгібуючи один з основних антиоксидантних ферментів — глутатіонпероксидазу. Крім того, при гіпергомоцистеїнемії спостерігалося зменшення синтезу оксиду азоту, а також зниження його біодоступності, що призводило до порушення вазодилатації і захисту ендотелію від дії перекисів. Пошкодження ендотелію тягне за собою активацію проліферації гладком’язових клітин медії і накопичення колагену в стінці судини.

Гіпергомоцистеїнемія має значний вплив на прогресування ураження серцево-судинної системи при ЦД. Так, за даними M. Hoffman і співавт. (1998), у хворих на ЦД з підвищеною плазмовою концентрацією гомоцистеїну часто розвиваються мікро- і макроангіопатії (у тому числі атеросклероз коронарних артерій, ураження периферичних артерій, діабетична нефропатія, нейропатія і ретинопатія).

Відзначено вірогідне підвищення вмісту гомоцистеїну в усіх групах обстежених хворих порівняно з контрольною групою.

Під час аналізу кореляційних зв’язків гомоцистеїну з досліджуваними параметрами встановлено, що у 1–4-й групах він мав потужний позитивний кореляційний вплив на ГКН (r = +0,82; +0,92; +0,81; +0,77), ГКП (r = +0,79; +0,90; +0,74; +0,77), НbА1с (r = +0,90; +0,91; +0,65; +0,76), МАУ (r = +0,86; +0,88; +0,85; +0,73), АСТ (r = +0,93; +0,93; +0,57; +0,61; +0,88; +0,73), АЛТ (r = +0,81; +0,86; +0,87; +0,69; +0,78; +0,74), ГГТП (r = +0,64; +0,89; +0,87; +0,69; +0,77; +0,83).

Підвищення рівня гомоцистеїну пов’язане передусім зі зниженням активності реакції реметилювання, що забезпечує метіоніну новий цикл передачі метильної групи до численних реакцій метаболізму. Порушення реакції перебудови гомоцистеїну призводить до його елімінації до міжклітинного простору та надходження у кровоток. У разі надходження гомоцистеїну в плазму він швидко окислюється з формуванням гомоцистину, дисульфідів та гомоцистеїн-тіолактону. Під час окислення синтезуються вільні радикали, що містять активний кисень: супероксиданіон-радикал, пероксид водню, гідроксил-радикал. Саме вони здійснюють цитотоксичний вплив на ендотелій судин. До того ж супероксиданіон-радикал та гідроксил-радикал активують окислення ХС ЛПНЩ та ХС ЛПДНЩ в ендотеліальних клітинах і плазмі крові. Пошкодження ендотелію судин призводить до проліферації гладком’язових клітин, стимулювання тромбоцитів і лейкоцитів.

Підвищена чутливість клітин ендотелію може бути зумовлена тим, що метаболізм гомоцистеїну у них відбувається тільки шляхом реметилювання за допомогою метіонінсинтетази.

Підвищення вмісту гомоцистеїну в сироватці крові в обстежених хворих призводило до ендотеліальної дисфункції, що також ускладнювала перебіг ЦД з негативним впливом на ЖДП та розвитком метаболічного синдрому.

Результати досліджень свідчать про підвищення рівня гомоцистеїну в сироватці крові при ЦД у всіх обстежених хворих з різноманітним ступенем вираженості залежно від індексу маси тіла, тривалості захворювання, тяжкості перебігу. Даний процес пов’язаний із синдромом інтоксикації, ендотеліальної дисфункції, уповільненням його метаболізму. Все це негативно впливає на функцію печінки, сприяє розвитку і поглибленню пізніх ускладнень, є чинником незадовільної компенсації вуглеводного обміну, який призводить до погіршення перебігу та прогресування ЦД.

Встановлено, що у клінічних групах хворих на ЦД 1-го і 2-го типів без ЖДП, ЖДП без ЦД, хворих на ЦД 1-го та 2-го типів із ЖДП і з нормальною і підвищеною масою тіла були порушення ферментного (підвищення АСТ, АЛТ, ГГТП, ЛФ), пігментного (у вигляді вірогідного підвищення загального та кон’югованого білірубіну) обмінів, розлади холеретичної функції печінки з наявністю синдромів цитолізу, холестазу та білково-енергетичної недостатності й функції печінки, що створювали умови для прогресування ЖДП, яка, у свою чергу, ускладнювала і погіршувала перебіг ЦД (табл. 1).

При вивченні стану ліпідного обміну у хворих на ЦД, ЖДП та при їх поєднанні у процесі прогресування неалкогольної хвороби печінки були ознаки гіперліпідемії, зниження в крові ХС ЛПВЩ, гіперхолестеринемія, зростання рівня ХС ЛПНЩ та ХС ЛПДНЩ, що поглиблювалися із зростанням інсулінорезистентності (рис. 1).

Аналізуючи порушення ліпідного обміну в обстежених хворих, видно, що загальний холестерин вірогідно збільшувався у хворих на ЦД 1-го, 2-го типів у поєднанні із ЖДП та був вірогідно підвищений з тенденцією до наростання у пацієнтів 6-ї групи. Зниження чутливості периферичних тканин до інсуліну призводить до компенсаторної гіперінсулінемії і до посилення ліполізу в жирових депо та викиду в кровообіг великої кількості вільних жирних кислот, внаслідок чого посилюється синтез тригліцеридів та підвищується секреція ХС ЛПДНЩ. В обстежених хворих рівень ТГ був вірогідно підвищений у всіх клінічних групах, а також невпинно зростав із збільшенням маси тіла та за наявності пізніх ускладнень у хворих на ЦД у поєднанні із ЖДП та ожирінням. У печінці хворих на ожиріння відмічався підвищений вміст вільних жирних кислот, їх накопичення є причиною порушення функції печінки, оскільки жирні кислоти здатні пошкоджувати біологічні мембрани.

Показники ХС ЛПВЩ мали вірогідне зниження в усіх групах обстежених хворих, рівні ХС ЛПНЩ та ХС ЛПДНЩ, навпаки, були вірогідно підвищеними в усіх групах обстежених хворих, мали тенденцію до зростання у хворих на ЦД 2-го типу із ЖДП та підвищеною масою тіла. Коефіцієнт атерогенності також був вірогідно підвищений у всіх групах обстежених хворих та збільшувався у пацієнтів 6-ї групи. Порушення ліпідного обміну проявлялися підвищенням рівня ЗХС залежно від прогресування захворювання, досягши найбільших цифр у хворих на ЦД 2-го типу з ЖДП та підвищеною масою тіла. Концентрація ТГ була вірогідно вищою у 6-й групі порівняно з контрольною групою.

В обстежених хворих на ЦД і ЖДП проводився аналіз на частоту виявлення різних типів гіперліпідемії (табл. 3).

Аналіз результатів проведеного дослідження вказує на те, що дисліпідемія в обстежених хворих загалом характеризувалася підвищенням вмісту загальних ліпідів, ЗХС, ТГ, ХС ЛПНЩ, ХС ЛПДНЩ, зниженням вмісту ХС ЛПВЩ. Зазначені результати свідчать, що дисліпідемія характеризується фактичним зростанням  в крові вмісту не лише ХС ЛПНЩ, ЗГХ та ТГ, а й найбільш агресивних, реакційноздатних окислених ХС ЛПНЩ, що складають патоморфологічну основу стеатозу печінки. Істотне порушення ліпідного обміну у хворих на ЖДП, що розвинувся на тлі ЦД, супроводжувалося високим ступенем ендотеліальної дисфункції. Проведені дослідження вказують на взаємозумовленість порушень процесів ліпідного та вуглеводного обмінів, ендотеліальної дисфункції та інсулінорезистентності у розвитку ЖДП у хворих на ЦД. Можливими факторами, що спричиняють розвиток дисліпідемії за умов інсулінорезистентності, є гіперінсулінемія, яка індукує синтез печінкою аполіпопротеїнів та зростання активності ліпопротеїнліпази, тобто ліполіз у адипоцитах та вивільнення жирних кислот. У результаті зростання транспорту жирних кислот до печінки виникає збільшення секреції ХС ЛПДНЩ, багатих на ТГ. Інсулін також регулює активність транспортного білка, що переносить ефіри холестеролу, гормонозалежної ліпази, та обмін жирів у жировій тканині та м’язах.

Отже, у патогенезі ЖДП на тлі ЦД істотну роль відіграють внутрішньо- та позаклітинний ліпідний, ліпопротеїновий та оксидантно-протиоксидантний дисбаланс із переважанням процесів пероксидації ХС ЛПНЩ, активне депонування ТГ у гепатоцитах та ліпоцитах, що є патоморфологічною основою стеатозу печінки та накопичення холестеролу в макрофагах, тобто є ключовою ланкою ендотеліальної дисфункції та подальшого атерогенезу. Важливу роль у патогенезі ЖДП відіграють процеси пероксидного окислення структурних ліпідів мембран гепатоцитів та порушення функцій ендотелію з розвитком гіпоксії та ішемії печінкової тканини.

Гіперліпопротеїнемія І або IV типу у хворих на ЦД із ЖДП та підвищеною масою тіла створювала сприятливі умови для розвитку стеатозу печінки.

Стеатоз печінки негативно впливав на ЦД, погіршуючи та ускладнюючи його перебіг, ЦД, у свою чергу, створював сприятливі умови для подальшого прогресування ЖДП.

Висновки

Хронічна гіперглікемія відзначалася у хворих на ЦД, ЖДП та ЦД у поєднанні із ЖДП та була найбільш вираженою у хворих на ЦД 2-го типу в поєднанні із ЖДП і підвищеною масою тіла, наявністю ознак метаболічного синдрому з артеріальною гіпертензією, вторинної інсулінозалежності, феномену глюкозотоксичності, що призвели до розвитку пізніх ускладнень ЦД з наявністю мезенхімально-запального синдрому та формуванням ЖДП.

Формування ЖДП у хворих на ЦД 1-го та 2-го типів супроводжувалося змінами білковосинтетичної, ферментної, пігментної функції печінки з розвитком синдромів білково-енергетичної недостатності, цитолізу, холестазу та імунного запалення, пов’язаних з прогресуючими порушеннями структурно-функціонального стану печінки.

В усіх групах обстежених хворих на ЦД, ЖДП та ЦД у поєднанні із ЖДП встановлені особливості дисліпідемії з вірогідним підвищенням вмісту загальних ліпідів, загального холестерину, тригліцеридів, ХС ЛПНЩ, ХС ЛПДНЩ, зниженням вмісту ХС ЛПВЩ, що стало причиною розвитку ендотеліальної дисфункції високого ступеня. ЦД 1-го та 2-го типів, ЖДП та їх поєднання у хворих з нормальною і підвищеною масою тіла перебігали зі зростанням атерогенних типів гіперліпідемій, що переважали при супутньому ожирінні та негативно впливали на стан метаболізму, стан і перебіг захворювань.

Встановлено, що розвиток гіпергомоцистеїнемії в усіх групах обстежених хворих призводив до прямої пошкоджуючої дії на ендотелій судин, посилював перекисне окислення ЛПНЩ, супроводжувався збільшенням утворення вільних радикалів, пошкодженням ендотелію, активацією проліферації гладком’язових клітин та накопиченням колагену в стінці судин. Гіпергомоцистеїнемія мала значний вплив на розвиток метаболічних, нейротропних процесів, розвиток інтоксикації, що давало підстави розглядати цей показник як маркер пізніх ускладнень ЦД.