Анализ корреляционных взаимосвязей ферментативных антиоксидантов и уровня FGF21 при фармакотерапии неалкогольной жировой болезни печени
- Авторы: Раскина Е.А.1, Попов С.С.1, Веревкин А.Н.2, Крыльский Е.Д.2
-
Учреждения:
- Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко
- Воронежский государственный университет
- Выпуск: Том 22, № 2 (2025)
- Страницы: 44-48
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/659817
- DOI: https://doi.org/10.19163/1994-9480-2025-22-2-44-48
- ID: 659817
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) является сложным, не до конца изученным заболеванием в развитии которого принимают участие большое количество факторов, одним из ключевых является изменение функционирования антиоксидантной системы организма. При этом отсутствуют четко регламентированные подходы к терапии данного заболевания. Цель исследования – изучить влияние фармакотерапии на активность супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы, уровень FGF21 в сыворотке крови больных НАЖБП, а также установить степень корреляционных взаимосвязей между указанными показателями и биохимическими маркерами развития патологии. Материалы и методы. Было проведено обследование 35 пациентов в возрасте от 32 до 79 лет с НАЖБП. Активность СОД и каталазы определяли спектрофотометрически. Содержание FGF21 определяли иммуноферментным методом. Результаты. Установлено, что проводимая фармакотерапия приводила к изменению показателей углеводного, липидного обмена, маркерных показателей цитолиза гепатоцитов, оксидативного статуса в сторону контрольных значений. Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о значительной взаимосвязи между активностями антиоксидантных ферментов, уровнем FGF21 и биохимическими маркерами патологии у больных НАЖБП, а также указывают на существенное значение оксидативного статуса организма в достижении положительного влияния проводимой терапии.
Полный текст
Как известно, развитие неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) является сложным процессом и не до конца изученным. Важное значение в развитии патологического процесса принадлежит повреждению митохондрий, что приводит к замедлению бета-окисления жирных кислот, активации провоспалительных и апоптотических сигнальных путей. Кроме того, эндоплазматический ретикулум и пероксисомы способны продуцировать различные виды активных форм кислорода (АФК) в ткани печени [1]. Таким образом, в гепатоцитах за счет различных механизмов значительно усиливается интенсивность свободнорадикальных процессов [2].
Защиту клеток и макромолекул от повреждения свободными радикалами осуществляет многоуровневая система антиоксидантной защиты, включающая ферментативные и неферментативные звенья. Ключевыми ферментами, которые нейтрализуют АФК, являются супероксиддисмутаза (СОД) и каталаза.
В последнее время активно исследуется эндогенный стресс-индуцируемый гормон – фактор роста фибробластов 21 (FGF21). Основным местом продукции FGF21 является печень. Считается, что он регулирует энергетическое состояние клеток, уровень глюкозы и липидный гомеостаз, что проявляется в уменьшении жировой массы и облегчении последствий гипергликемии, инсулинорезистентности, дислипидемии, сердечно-сосудистых заболеваний и неалкогольного стеатогепатита [3]. FGF21, помимо участия в метаболических процессах, способен регулировать функцию врожденного иммунитета, оказывая противовоспалительное действие [4].
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучить влияние фармакотерапии на активность СОД и каталазы, уровень FGF21 в сыворотке крови больных неалкогольной жировой болезнью печени, а также установить корреляционные взаимосвязи между указанными показателями и биохимическими маркерами развития патологии.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В одноцентровое проспективное нерандомизированное исследование были включены 35 пациентов в возрасте от 32 до 79 лет с НАЖБП, находившиеся на стационарном лечении. Средний срок пребывания больных в стационаре составил 14 койко-дней. Диагноз НАЖБП выставлялся на основании клинико-лабораторных признаков поражения печени при отсутствии факта злоупотребления алкоголем, наличии гиперлипидемии, гипергликемии, ожирения и сахарного диабета 2-го типа (СД2), отрицательных тестов на anti-HCV и HbsAg, а также по данным ультразвукового исследования печени (увеличение размеров печени, повышение эхогенности, снижение плотности печени по сравнению с селезенкой (печеночно-селезеночный индекс <1). В диагностике НАЖБП нами были также использованы индексы HAIR, FLI и НОМА (показатель инсулинорезистентности). Значение индекса НОМА >2,7 расценивалось как инсулинорезистентность. Критериями исключения из исследования являлись: острый инфаркт миокарда, злокачественные новообразования, острое нарушение мозгового кровообращения, вирусные гепатиты, острые инфекционные заболевания, СД 1-го типа. В качестве контроля использовали 65 добровольцев в возрасте от 21 до 52 лет с нормальными показателями общего и биохимического анализов крови.
Работа была одобрена этическим комитетом ВГМУ им Н.Н. Бурденко (протокол от 27.02.2018 № 1). Перед проведением клинического исследования получено информированное согласие всех пациентов в соответствии с принципами, изложенными в Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (64th WMA General Assembly, Fortaleza, Brazil, October 2013) и Федеральном законе Российской Федерации № 323-ФЗ от 21.11.2011 г. «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации».
В ходе клинического исследования использовали сыворотку крови больных. Назначенные в составе фармакотерапии НАЖБП лекарственные препараты представлены в табл.1.
Таблица 1
Фармакотерапия неалкогольной жировой болезни печени у пациентов, включенных в исследование
Группа лекарственных средств | Назначенные препараты |
Пероральные гипогликемические средства | Бигуаниды (метформин – 500–1500 мг внутрь 1 раз вечером, 14 дней). Препараты сульфонилмочевины (гликлазид –30–90 мг внутрь 1 раз в день, 14 дней). Ингибиторы дипептидилпептидазы-4 (вилдаглиптин – 50–100 мг внутрь 1–2 раза в день 14 дней, алоглиптин – 12,5–25 мг внутрь 1 раз в день 14 дней) |
Гепатопротекторное средство | Адеметионин 400 мг внутрь 1 раз в день 14 дней |
Гиполипидемические средства | Статины (аторвастатин – 20–40 мг внутрь 1 раз в день, 14 дней, розувастатин 10 мг внутрь 1 раз в день 14 дней) |
Активность СОД и каталазы определяли спектрофотометрически при длине волны 540 и 410 нм соответственно. Уровень FGF21 анализировали с помощью набора ELISA kit (CUSABIO, США).
Результаты анализировали с помощью программы SPPS Statistics 23.0 с использованием одновыборочного критерия Колмогорова – Смирнова для анализа нормальности распределения значений переменных. В группах значения сравнивали с помощью t-критерия Стьюдента или критерия Манна – Уитни. Корреляционные взаимосвязи анализировали с использованием коэффициента корреляции Пирсона и Спирмена для значений с нормальным распределением и непараметрических показателей соответственно. Статистически значимыми считали различия при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Общая характеристика пациентов с НАЖБП, включенных в исследование, представлена в табл. 2.
Таблица 2
Клинико-лабораторные показатели пациентов, включенных в исследование. Данные представлены как среднее значение ± SD
Показатели | До лечения | После лечения | р |
Антропометрические показатели | |||
Пол, м/ж | 21/14 | – | – |
Возраст | 57,23 ± 11,80 | – | – |
Вес, кг | 95,60 ± 18,88 | – | – |
Рост, см | 168,66 ± 10,91 | – | – |
ИМТ, кг/м2 | 33,80 ± 7,13 | – | – |
Неинвазивные методы скрининга НАЖБП | |||
Индекс HAIR (≤2) | 2,86 ± 0,10 | – | – |
Индекс FLI (≤60) | 93,2 ± 3,1 | – | – |
Индекс НОМА-IR (1,4 ± 0,2) | 5,6 ± 0,7 | – | – |
Биохимические показатели | |||
Глюкоза натощак, ммоль/л | 13,93 ± 5,13 | 7,17 ± 1,53 | <0,001 |
Глюкоза постпрандиальная, ммоль/л | 15,75 ± 3,66 | 8,71 ± 1,25 | <0,001 |
АСАТ, Ед./л | 55,63 ± 10,63 | 32,31 ± 3,35 | <0,001 |
АЛАТ, Ед./л | 57,97 ± 9,55 | 31,83 ± 3,19 | <0,001 |
ГГТП, Ед./л | 80,40 ± 2,76 | 52,20 ± 1,75 | <0,001 |
Холестерин общий, ммоль/л | 6,74 ± 0,50 | 4,45 ± 0,25 | <0,001 |
Триглицериды, ммоль/л | 2,86 ± 0,85 | 1,89 ± 0,92 | <0,001 |
ХС-ЛПНП, ммоль/л | 3,51 ± 1,06 | 2,62 ± 0,82 | <0,001 |
ХС-ЛПВП, ммоль/л | 1,30 ± 0,35 | 1,77 ± 0,38 | <0,001 |
Коэффициент атерогенности | 5,44 ± 0,50 | 3,45 ± 0,25 | <0,001 |
Установленные изменения как углеводного, так и липидного обмена, а также маркерных показателей цитолиза гепатоцитов свидетельствуют о положительном эффекте лечения, в том числе благодаря комбинированному действию используемых препаратов. Так, адеметионин – природное вещество, эндогенно синтезируемое из метионина и аденозина – активно участвует в синтезе фосфатидилхолина, основного компонента плазматических мембран, что нормализует текучесть и проницаемость мембран, повышает активность Na+/K+-АТФазы и способствует повышению выживаемости и стабилизации метаболизма гепатоцитов [5]. Кроме того, имеются данные о том, что адеметионин снижает экспрессию TNFα и других медиаторов, участвующих в развитии воспаления и фиброза печени [6]. Применение ингибиторов дипептидилпептидаз-4 (ДПП-4) может улучшать структуру ткани печени, уменьшая степень фиброза и предотвращая прогрессирование заболевания [7].
После проведенной терапии активность СОД и каталазы в сыворотке крови больных НАЖБП, возрастающая при патологии, снизилась в 1,16 и 1,27 раза (р < 0,05) по сравнению с показателями, полученными до лечения (рис.).
Ряд исследований как экспериментальных, так и клинических продемонстрировали терапевтический эффект адеметионина при остром повреждении и фиброзе печени. Гепатопротекторное действие препарата может быть связано с уменьшением интенсивности свободнорадикальных процессов в гепатоцитах и воспалительных реакций путем ингибирования ядерного фактора каппа B (NF-κB) и активации нуклеарного эритроцитарного фактора транскрипции (Nrf2) [8]. Вероятно, воздействием на данные транскрипционные факторы адеметионин и способствовал изменению активности исследуемых антиоксидантных ферментов. Ингибиторы ДПП-4, вероятно, также способствовали снижению уровня реактивных молекул, тем самым уменьшая нагрузку на антиоксидантные ферменты и снижая повреждающее действие на печень [7].
Показано, что после проведенной фармакотерапии наблюдалась тенденция к увеличению уровня FGF21, при этом достоверных отличий по сравнению с результатами до лечения выявлено не было (рис.). Вероятно, наблюдаемое изменение связано с активацией транскрипционного фактора Nrf2 на фоне проводимой терапии, включающей в том числе адеметионин [9]. Известно, что введение FGF21 вызывает поглощение глюкозы жировой тканью и окисление жирных кислот посредством индукции генов, связанных с метаболизмом углеводов и липидов [10]. Таким образом, выявленные изменения в уровне глюкозы, а также содержании липопротеидов, холестерина и триглицеридов может быть, в том числе, обусловлено повышением уровня FGF21.
* р < 0,05 по сравнению с контрольной группой; ** р < 0,05 по сравнению с группой до лечения.
Рис. Активность супероксиддисмутазы (СОД), каталазы (Б), выраженная в виде Е/мл сыворотки, и концентрация фактора роста фибробластов 21 (FGF21) в исследуемых группах
Анализ корреляционных связей показал значительную степень корреляции между изучаемыми показателями у больных НАЖБП (табл. 3).
Таблица 3
Корреляция между клинико-биохимическими показателями, активностью антиоксидантных ферментов и уровнем FGF21 у участников исследования. Данные представлены как коэффициент корреляции r
Переменная | Корреляция, r |
Глюкоза натощак | АЛАТ, r = 0,435, р = 0,009, ГГТП, r = 0,587, р < 0,001, холестерин общий, r = 0,563, р < 0,001, ХС-ЛПНП, r = 0,537, р = 0,001, коэффициент атерогенности, r = 0,563, р < 0,001, СОД, r = 0,421, р = 0,012, каталаза, r = 0,551, р = 0,001, FGF21, r = 0,588, р < 0,001 |
Глюкоза постпрандиальная | АЛАТ, r = 0,544, р = 0,008, каталаза, r = 0,441, р = 0,0013, FGF21, r = 0,444, р = 0,012 |
АСАТ | ХС-ЛПВП, r = –0,391, р = 0,020, каталаза, r = 0,377, р = 0,025, FGF21, r = 0,368, р = 0,030 |
АЛАТ | ГГТП, r = 0,421, р = 0,012, триглицериды, r = 0,460, р = 0,005, ХС-ЛПНП, r = 0,416, р = 0,013, СОД, r = 0,386, р = 0,022, каталаза, r = 0,449, р = 0,007 |
ГГТП | ХС-ЛПВП, r = –0,389, р = 0,021 |
Холестерин общий | Каталаза, r = 0,421, р = 0,012 |
Триглицериды | ХС-ЛПНП, r = 0,399, р = 0,018, СОД, r = 0,564, р = < 0,001, каталаза, r = 0,380, р = 0,024, FGF21, r = 0,362, р = 0,033 |
ХС-ЛПНП | Коэффициент атерогенности, r = 0,368, р = 0,030, СОД, r = 0,407, р = 0,015, каталаза, r = 0,358, р = 0,035, FGF21, r = 0,344, р = 0,043 |
Коэффициент атерогенности | Каталаза, r = 0,421, р = 0,012 |
СОД | Каталаза, r = 0,497, р = 0,002, FGF21, r = 0,476, р = 0,004 |
Каталаза | FGF21, r = 0,441, р = 0,008 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
У больных с НАЖБП были выявлены нарушение ферментативного звена антиоксидантной системы и интенсификация воспалительного процесса. В результате проведенного стационарного лечения происходило изменение активности антиокислительных ферментов в сторону нормы. При этом концентрация FGF21 повышалась, что могло свидетельствовать о снижении выраженности воспалительного стресса. Выявленные положительные корреляционные связи между показателями углеводного и липидного обмена, и компонентами ферментативного звена антиоксидантной системы подтверждают сложные системные взаимосвязи между указанными параметрами, в том числе при развитии и прогрессировании НАЖБП. При этом уровень FGF21 имел тесную корреляцию как с нарушениями обмена веществ и маркерами повреждения печени, так и с активностями СОД и каталазы, что говорит, с одной стороны, о взаимозависимости антиоксидантной и противовоспалительной защиты, а с другой – о непосредственном участии данного фактора роста в патогенезе НАЖБП, развивающейся при СД2. Таким образом, определение активностей СОД и каталазы, а также уровня FGF21 может использоваться не только в диагностических целях определения развития окислительного и воспалительного стресса при НАЖБП, но и как маркёры, позволяющие прогнозировать клиническое течение и эффективность лечения данного заболевания.
Об авторах
Екатерина Александровна Раскина
Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко
Автор, ответственный за переписку.
Email: ek-raskina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2195-4116
ассистент кафедры терапевтических дисциплин
Россия, ВоронежСергей Сергеевич Попов
Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко
Email: popov-endo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4438-9201
доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой организации фармацевтического дела, клинической фармации и фармакогнозии
Россия, ВоронежАлексей Николаевич Веревкин
Воронежский государственный университет
Email: verevkin@bio.vsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-7412-9988
кандидат биологических наук, кафедра медицинской биохимии, молекулярной и клеточной биологии
Россия, ВоронежЕвгений Дмитриевич Крыльский
Воронежский государственный университет
Email: evgenij.krylsky@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8855-5515
кандидат биологических наук, доцент, кафедра медицинской биохимии, молекулярной и клеточной биологии
Россия, ВоронежСписок литературы
- Bradbury M.W., Berk P.D. Lipid metabolism in hepatic steatosis. Clinics in liver disease. 2004;8(3):639–671. doi: 10.1016/j.cld.2004.04.005.
- Jang J., Park S., Jin Hur H., Cho H.-J., Hwang I., Kang Y.P. et al. 25-hydroxycholesterol contributes to cerebral inflammation of X-linked adrenoleukodystrophy through activation of the NLRP3 inflammasome. Nature communications. 2016;7(1):13129. doi: 10.1038/ncomms13129.
- Geng L., Lam K., Xu A. The therapeutic potential of FGF21 in metabolic diseases: from bench to clinic. Nature Reviews Endocrinology. 2020;16(11):654–667. doi: 10.1038/s41574-020-0386-0.
- Ren Y., Zhao H., Yin C., Lan X., Wu L., Du X. et al. Adipokines, hepatokines and myokines: focus on their role and molecular mechanisms in adipose tissue inflammation. Frontiers in endocrinology. 2022;13:873699. doi: 10.3389/fendo.2022.873699.
- Noureddin M., Mato J.M., Lu S.C. Nonalcoholic fatty liver disease: update on pathogenesis, diagnosis, treatment and the role of S-adenosylmethionine. Experimental biology and medicine. 2015;240(6):809–820. doi: 10.1177/1535370215579161.
- Khadieva T.A., Pokrovskaya T.G., Belousova Y. Pharmacological correction of endothelial dysfunction using ademethionin and taurine. Research Results in Pharmacology. 2019;5(2):13–21. doi: 10.3897/rrpharmacology.5.32730.
- Bae J.C. DPP-4 inhibitor in type 2 diabetes mellitus patient with non-alcoholic fatty liver disease: achieving two goals at once? Endocrinology and Metabolism. 2022;37(6):858–860. doi: 10.3803/EnM.2022.605.
- Au A.Y., Hasenwinkel J.M., Frondoza C.G. Hepatoprotec-tive effects of S-adenosylmethionine and silybin on canine hepatocytes in vitro. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 2013;97(2):331–341. doi: 10.1111/j.1439-0396.2012.01275.x.
- Furusawa Y., Uruno A., Yagishita Y., Higashi Ch., Yamamoto M. Nrf2 induces fibroblast growth factor 21 in diabetic mice. Genes to cells. 2014;19(12):864–878. doi: 10.1111/gtc.12186.
- Xu J., Lloyd D.J., Hale C., Stanislaus Sh., Chen M., Sivits G. et al. Fibroblast growth factor 21 reverses hepatic steatosis, increases energy expenditure, and improves insulin sensitivity in diet-induced obese mice. Diabetes. 2009;58(1):250–259. doi: 10.2337/db08-0392.
Дополнительные файлы
