Биохимические маркеры синдрома цитолиза, холестаза.

Синдром цитолиза

Синдром цитолиза или синдром нарушения целостности гепатоцитов, обусловлен нарушением проницаемости клеточных мембран, распадом мембранных структур или некрозом гепатоцитов с выходом в плазму ферментов. При этом в плазме крови определяются повышенные уровни билирубина (за счет обеих фракций), АЛТ, АСТ, ЛДГ5, альдолазы, α-глутатион- S-трансферазы, железа, витамина В12, глутамат-дегидрогеназы (ГлДГ), сорбит- дегидрогеназы (СДГ), орнитин-карбамоилтрансферазы (ОКТ). Последние три показателя, являясь печено-специфическими ферментами, тем не менее, в рутинную клиническую практику не внедрены. Наиболее часто в клинической практике определяется активность аминотрансфераз, однако специфичность и чувствительность данных показателей не особенно высока. Аланин-аминотрансфераза (АЛТ) – цитоплазматический фермент, катализирует перенос аминогруппы от аланина на α-кетоглутарат с образованием пировиноградной кислоты и глутаминовой кислоты (в присутствии пиридоксальфосфата). Её активность наиболее высока в печени, меньшая – в сердце, скелетной мускулатуре, поджелудочной железе, селезенке, легких, эритроцитах. Активность в сыворотке крови у женщин несколько ниже, чем у мужчин. Учитывая тот факт, что данный фермент содержится в цитоплазме различных типов клеток, его уровень в крови возрастает при самых разных процессах, сопровождающихся гибелью клеток. При заболеваниях печени АЛТ является более специфичным маркером, чем ACT. В острых случаях активность фермента в сыворотке может превышать нормальные значения в 50-100 и более раз. При остром вирусном гепатите повышение АЛТ происходит ещё до развития клинической картины в 8 продромальный период (за 5 дней до желтухи – у 50% больных, за 2 дня – у 90%). При безжелтушной форме АЛТ также повышается. При хронических гепатитах (особенно вирусном гепатите С) не всегда прослеживается корреляции между уровнем АЛТ (АСТ) и выраженностью морфологических изменений в печени (при высокой гистологической активности уровни аминотрансфераз остаются в пределах нормальных значений). По уровню АЛТ (и, в меньшей степени, АСТ) судят о биохимической активности заболевания печени. Повышение показателя в 1,5-3 раза от верхней границы нормы свидетельствует о минимальной активности процесса, в 4-10 раз – об умеренной, более 10 раз – о высокой биохимической активности. В связи с тем, что активность АЛТ в кардиомиоцитах значительно ниже активности ACT, при инфаркте миокарда уровень АЛТ увеличивается в значительно меньшей степени, чем ACT. При неосложненных инфарктах миокарда уровни АЛТ могут быть лишь слабо увеличены или в пределах нормы. Увеличение содержания АЛТ в сыворотке при инфаркте миокарда может указывать на развитие застойных явлений в печени. Причины повышения АЛТ: - некроз печеночных клеток любой этиологии (вирусный гепатит, токсическое поражение печени и др.); - лечение гепатотоксическими препаратами (психотропные средства, анаболические стероиды, контрацептивы, салицилаты, сульфаниламиды, антибиотики, иммунодепрессанты, противоопухолевые препараты, средства для наркоза); - цирроз печени; - рак печени (первичный и метастатический); - жировой гепатоз и неалкогольный стеатогепатит (НАСГ); - механическая желтуха (вторичный холестатический гепатит); - хронический алкоголизм, алкогольная болезнь печени; - тяжёлый панкреатит; - обширный инфаркт миокарда; 9 - миокардит; - правожелудочковая сердечная недостаточность; - обширная травма с повреждением мышечной ткани; - миозит; - мышечная дистрофия; - шок, гипоксия (например, астматический статус); - тяжелые ожоги; - гемолитические заболевания (при внутрисосудистом гемолизе). Аспартат-аминотрансфераза (АСТ) – цитоплазматический фермент, катализирует перенос аминогруппы от аспарагиновой кислоты на α- кетоглутарат с образованием щавелевоуксусной и глутаминовой кислот (в присутствии пиридоксальфосфата). Наиболее высокая активность выявляется в сердце, печени, скелетной мускулатуре, нервной ткани и почках, меньшая – в поджелудочной железе, селезенке, легких. В клетках представлена митохондриальной (2/3) и цитоплазматической (1/3) фракциями. В миокарде у здоровых людей активность ACT примерно в 10 000 раз выше, чем в сыворотке крови. Так как АЛТ локализуется в цитоплазме, а ACT – преимущественно в митохондриях, то при заболеваниях печени АСТ повышается в меньшей степени, чем АЛТ. Значительное повышение АСТ свидетельствует о более тяжелом повреждении гепатоцита. При инфаркте миокарда АСТ – один из ранних маркеров повреждения сердечной мышцы (повышается у 93-98% больных в пределах 2-20 норм), однако специфичность его не высока. Уровень ACT в сыворотке крови возрастает через 6-8 часов после начала болевого приступа, пик приходится на 18-24 часа, активность снижается до нормальных значений на 4-5 день. Нарастание активности фермента в динамике может свидетельствовать о расширении очага некроза, вовлечении в патологический процесс других органов и тканей, например, печени. 10 Значения ACT (и иногда АЛТ) при прогрессивной мышечной дистрофии и дерматомиозитах достигают 8-кратного превышения верхней границы референтных значений (при других видах мышечных заболеваний, особенно с нейрогенным источником активность ферментов обычно находится в пределах нормы). Легочная эмболия может приводить к повышению уровня ACT в 2-3 раза. Умеренное увеличение активности (в 2-5 раз от верхней границы нормы) отмечается при острых панкреатитах, повреждении мышц при ушибах, а также при гангрене и гемолитических заболеваниях (активность ACT в эритроцитах примерно в 15 раз выше, чем в сыворотке крови, поэтому внутрисосудистый гемолиз эритроцитов вызывает повышение активности ACT). Следует отметить, что интенсивные мышечные упражнения с чрезмерной нагрузкой также могут вызвать преходящее увеличение активности ACT в сыворотке крови. Существуют определенные половые различия в уровне активности ACT, активность фермента в сыворотке крови у женщин несколько ниже, чем у мужчин. Причины повышения АСТ: - инфаркт миокарда; - острый ревмокардит; - тромбоз легочной артерии; - кардиохирургические вмешательства, ангиокардиография; - тяжелый приступ стенокардии; - гепатиты различной этиологии (вирусные, токсические, алкогольные); - холестаз; - рак печени (первичный и метастатический); - травмы скелетных мышц; - миопатии; - острый панкреатит. 11 Нередко в клинической практике для дифференциальной диагностики заболеваний печени и миокарда используется коэффициент де Ритиса (соотношение АСТ к АЛТ), который в норме равен 0,8-1,33. Так как при болезнях печени преимущественно повышается АЛТ, этот коэффициент снижается до 0,2-0,5. При патологии сердца, напротив, повышение АСТ преобладает и коэффициент де Ритиса повышается. Однако для точной дифференциальной диагностики этот простой показатель не пригоден, так как нередко при алкогольном поражении печени (алкогольный гепатит, цирроз печени) и неалкогольной жировой болезни печени также преобладает повышение АСТ и коэффициент де Ритиса составляет 2,0-4,0 и более. В тяжелых случаях поражения печени, обычно в терминальной стадии печеночной недостаточности, активность ферментов плазмы крови может оказаться нормальной или даже сниженной вследствие резкого нарушения синтеза ферментов гепатоцитами. При этом нередко наблюдается так называемая билирубин-ферментативная диссоциация: нормальный или сниженный уровень активности АЛТ и АСТ и повышение уровня билирубина. Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) катализирует обратимую реакцию окисления L-лактата в пируват. ЛДГ – цитоплазматический цинксодержащий фермент, обнаруживающийся практически во всех органах и тканях человека, концентрация его внутри клеток намного выше, чем в сыворотке крови. Наибольшая активность отмечается в почках, печени, сердце, скелетных мышцах, поджелудочной железе, клетках крови (разные ткани различаются по изоферментному составу ЛДГ). В тканях с преимущественно аэробным обменом веществ (сердце, мозг, почки) наибольшей ЛДГ-активностью обладают изоферменты ЛДГ1 и ЛДГ2. В легочной ткани – ЛДГ3. В тканях с выраженным анаэробным обменом веществ (печень, скелетные мышцы) преобладают изоферменты ЛДГ4 и ЛДГ5. В сыворотке крови здорового человека постоянно обнаруживают все пять 12 изоферментов ЛДГ. Имеется закономерность в отношении активности изоферментов ЛДГ: активность ЛДГ2 > ЛДГ1 > ЛДГ3 > ЛДГ4 > ЛДГ5. При патологии клиническое значение имеет определение именно изоферментов ЛДГ У детей сывороточная активность фермента выше, чем у взрослых; с возрастом активность ЛДГ плавно снижается. Повышенная активность ЛДГ в физиологических условиях наблюдается после интенсивных физических нагрузок, у новорожденных детей, беременных женщин. При патологии повышение ЛДГ может наблюдаться при инфаркте миокарда, умеренное увеличение – при миокардитах и сердечной недостаточности с застойными явлениями в печени. При стенокардии и перикардитах содержание ЛДГ, как правило, в пределах нормы. Практически все случаи достаточно выраженного гемолиза вызывают повышение ЛДГ. Умеренное повышение ЛДГ наблюдается при заболеваниях печени (менее выраженное, чем повышение аминотрансфераз), а также примерно у трети пациентов с заболеваниями почек, особенно при наличии тубулярного некроза или пиелонефрита. Повышение уровня ЛДГ в сыворотке крови обнаруживается у большинства пациентов со злокачественными заболеваниями. Особенно высокие величины активности фермента связаны с болезнью Ходжкина и злокачественными заболеваниями брюшной полости и легких. Умеренное повышение ЛДГ наблюдается при лейкемии. Увеличенные концентрации фермента находят у пациентов с прогрессивной мышечной дистрофией, особенно на ранней и промежуточной стадиях заболевания. Повышенные уровни ЛДГ отмечают при легочной эмболии. Альдолаза. Активность альдолазы (фруктозо-1,6-дифосфат-альдолазы) повышается при многих патологических состояниях, сопровождающихся 13 повреждением и разрушением клеток. Наибольшей специфичностью при повреждении гепатоцитов обладает изофермент альдолазы типа В, поскольку в организме он содержится только в печени и в норме в крови не определяется. К сожалению, в клиническую практику определение альдолазы и ее изоферментов до настоящего времени не вошло. Альфа-глутатион-S-трансфераза – фермент системы глутатиона. В клиническую практику определение его активности до настоящего времени также практически не внедрено, несмотря на то, что диагностическая ценность этого маркера цитолиза существенно выше, чем у аминотрансфераз. Так, у больных хроническим вирусным гепатитом С в стадии активной репликации с нормальным уровнем аминотрансфераз (а это почти треть всех больных) α- глутатион-S-трансфераза была повышена, имелась корреляционная связь с выраженностью морфологических изменений в печени (в отличие от АЛТ, АСТ). Сывороточное железо может быть повышено при синдроме цитолиза, так как в гепатоците железо депонируется. Если его уровень повышен одновременно с повышением аминотрансфераз, то это можно считать проявлением цитолитического синдрома. Если же отмечается повышение сывороточного железа при нормальном уровне аминотрансфераз, то необходимо искать другую причину (например, первичный гемохроматоз, вторичная перегрузка железом и др.). В этой ситуации необходимо дополнительно исследовать феррокинетику (показатели трансферрина, ферритина, ненасыщенной железосвязывающей способности сыворотки крови), рассчитать коэффициент насыщения трансферрина железом, при необходимости – провести морфологическое исследование печени.

Синдром холестаза

Синдром холестаза обусловлен как нарушением желчевыделительной функции гепатоцитов и поражением желчных канальцев (внутрипеченочный холестаз), так и нарушением оттока желчи по печеночным и общему желчному протокам вследствие их обтурации (внепеченочный холестаз). Для обеих форм холестаза характерны следующие биохимические изменения: - повышение активности щелочной фосфатазы, γ-глутамилтрансферазы (ГГТ) и некоторых других экскреторных ферментов (лейцинаминопептидазы, 5-нуклеотидазы и др.); - гиперхолестеринемия, нередко в сочетании с повышением содержания фосфолипидов, β-липопротеидов, желчных кислот; - гипербилирубинемия (преимущественно за счет повышения концентрации прямого билирубина). Щелочная фосфатаза (ЩФ) катализирует отщепление фосфорной кислоты от ее органических соединений. Расположена на клеточной мембране и принимает участие в транспорте фосфора. Изоферменты ЩФ обнаружены в стенках желчных протоков (внутри- и внепеченочных); в остеобластах; в слизистой оболочке кишечника; в плаценте и лактирующей молочной железе. Так как в клинической практике определяется суммарная активность ЩФ, а не изоферментов, её повышение далеко не всегда свидетельствует о повреждении печени. Для подтверждения печеночного происхождения ЩФ она должна быть повышена одновременно с другими маркерами холестаза (ГГТ, лейцинаминопептидазой и др.). Причинами повышения «печеночной» ЩФ являются холестаз любой этиологии и локализации (внутрипечёночный – гепатит, цирроз; внепечёночный – механическая желтуха), алкогольная болезнь печени, холестатические лекарственные поврежедения печени (тетрациклин, парацетамол, фенацетин, 6-меркаптопурин, салицилаты и др.). Резкое 15 повышение ЩФ иногда можно расценивать как онкомаркер (наблюдается у 90% больных первичной ГЦК и при метастазах в печень). При нормальном уровне ЩФ наличие холестаза сомнительно. «Костная» ЩФ продуцируется остеобластами в местах интенсивного формирования кости (у детей щелочная фосфатаза повышена до периода полового созревания) или резорбции (у женщин в постменопаузе). Увеличение активности костной фракции ЩФ сопровождает заживление переломов, рахит любой этиологии, болезнь Педжета, болезнь Гоше, костные изменения, связанные с гиперпаратиреозом, остеогенную саркому, метастазы рака в кости, миеломную болезнь, лимфогранулематоз с поражением костей. Причиной повышения ЩФ за счёт кишечной фракции могут являться язвенный колит, регионарный илеит (болезнь Крона), кишечные бактериальные инфекции, опухоли кишечника. Плацентарная фракция ЩФ повышена при нормально протекающей беременности (умеренное повышение, нормализация – через несколько недель или месяцев после родов). При преэклампсии (вследствие повреждения плаценты) отмечается очень выраженное повышение ЩФ. Низкая активность ЩФ у беременных – признак недостаточности развития плаценты. У женщин, принимающих противозачаточные препараты, содержащие эстрогены и прогестерон, может развиться холестатическое повреждение печени и, как следствие, повышается активность ЩФ (за счёт печеночной фракции). Другие причины повышения активности ЩФ: - тиреотоксикоз, - внепечёночный сепсис, - цитомегаловирусная инфекция у детей, - инфаркт легкого, - инфаркт почки - инфекционный мононуклеоз (на первой неделе заболевания повышается у половины больных), - нарушение питания (недостаток кальция и фосфатов в пище). 16 Низкий уровень ЩФ отмечается при гипотиреозе, цинге, выраженной анемии, квашиоркоре, врожденной гипофосфатаземии. Гамма-глутамилтрансфераза (ГГТ) – микросомальный фермент, участвующий в обмене аминокислот. Наибольшая активность отмечается в почках (в 7000 раз выше, чем в сыворотке), печени (в 200-500 раз выше, чем в сыворотке) и поджелудочной железе. Незначительная активность ГГТ зарегистрирована в кишечнике, мозге, сердце, селезенке, простате. У новорожденных и детей до 6 месяцев, в связи с особенностями метаболизма, уровни ГГТ выше «взрослых» в 2-4 раза. Начиная с подросткового возраста, референтные значения активности ГГТ для женщин на 20-25% ниже, чем для мужчин. Несмотря на то, что активность фермента наиболее высока в почках, источник сывороточной активности ГГТ – преимущественно гепатобилиарная система, и увеличение значений ГГТ в сыворотке – наиболее чувствительный лабораторный показатель при заболеваниях гепатобилиарной системы (маркер холестаза в совокупности с другими маркерами). Активность ГГТ сыворотки возрастает при всех формах заболеваний печени. Она наиболее высока в случаях обструктивных поражений печени (внутри- или подпеченочной закупорке желчевыводящих путей), достигая повышения в 5-30 раз от нормальных значений. В связи с тем, что ГГT содержится в микросомах гепатоцитов, лекарственные препараты из группы индукторов микросомального окисления могут стимулировать ее активность. К индукторам микросомальных ферментов печени относятся снотворные средства (барбитураты, хлоралгидрат), транквилизаторы (диазепам, хлордиазепоксид, мепробамат), нейролептики (хлорпромазин, трифлуоперазин), противосудорожные (фенитоин), противовоспалительные (фенилбутазон), некоторые антибиотики (рифампицин), диуретики (спиронолактон) и др. лекарственные средства. 17 Кроме того, индукция микросомальных ферментов печени может наблюдаться у курильщиков, при воздействии хлорсодержащих инсектицидов типа ДДТ и при постоянном употреблении низких доз алкоголя (даже без развития алкогольного повреждения печени). При алкогольной болезни печени (особенно остром алкогольном гепатите, развивающемся на фоне многодневного запоя) ГГТ повышается в бόльшей степени, чем другие показатели повреждения печени. При острых и хронических панкреатитах, а также в случаях злокачественных заболеваний поджелудочной железы активность ГГТ может превышать норму в 5-15 раз. ГГТ не повышается при заболеваний костей, при беременности, у детей старше 1 года (т.е. когда повышена ЩФ), поэтому для диагностики холестаза необходимо обязательно параллельно определять ЩФ и ГГТ. Изолированное повышение ГГТ (без ЩФ) может наблюдаться: - на начальных этапах токсического повреждения печени (алкоголь, наркотики, лекарственные вещества, яды и т.д.); - при гипоксическом повреждении печени (оксидативный стресс, например при диабетическом кетоацидозе); - при опухолевом поражении печени (первичный и метастатический рак) – изменения активности ГГТ наблюдаются ранее и более выражены, чем активности других ферментов; - при злокачественных заболеваниях предстательной железы (в простате высока активность ГГТ). 5-нуклеотидаза (5-НТ) – фермент, содержащийся во многих тканях (печень, мышцы, легкие, почки, щитовидная железа). В печени 5-НТ наиболее активна в желчных канальцах, синусоидах и купферовских клетках. Повышение активности обычно обусловлено холестазом. В клинической практике определяется редко. 18 Лейцинаминопептидаза (ЛАП) в самых высоких концентрациях содержится в печени, почках и тонкой кишке. Её активность в сыворотке крови повышается, главным образом, при болезнях поджелудочной железы и всех формах внутри- и внепеченочного холестаза. Холестерин может рассматриваться как маркер холестаза только при его одновременном повышении с другими маркерами (билирубин, ЩФ, ГГТ и др.). При выраженном холестазе его уровень может повышаться до 18-25 и даже выше ммоль/л, превышая верхний порог определения. Изолированное повышение холестерина имеет другие причины и не свидетельствует о холестазе. В то же время, холестерин синтезируется в печени и в случае тяжелой печеночно-клеточной недостаточности даже выраженный холестаз не сопровождается повышением холестерина (а чаще отмечается даже его снижение в рамках гепатодепрессивного синдрома). Желчные кислоты являются надежным маркером холестаза любой этиологии, особенно длительного (билиарный цирроз, первичный склерозирующий холангит, лекарственный гепатит, длительная подпеченочная механическая желтуха, поражение печени при алкоголизме, первичная гепатоцеллюлярная карцинома, вирусный гепатит, острый холецистит с холангитом и др.). Другой причиной повышения концентрации желчных кислот в крови может являться употребление их извне в виде лекарственных препаратов (например, с литолитической целью при желчнокаменной болезни). С накоплением в тканях желчных кислот в настоящее время связывают развитие кожного зуда при синдроме холестаза. Выраженность его может быть различной – от эпизодического, не замечаемого пациентом, до тяжелого, инвалидизирующего, даже приводящего к суициду (например, при первичном билиарном циррозе печени). К сожалению, в клинической практике в настоящее время практически не используются.