Биохимия печени

Биохимия печени в норме и при патологии

СПИСОК  СОКРАЩЕНИЙ

Алкоголь-ДГ – алкоголь-дегидрогеназа
АлАТ – аланинаминотрансфераза
АсАТ – аспартатаминотрансфераза
АТФ – аденозинтрифосфат
БАВ – биологически активные вещества
ВЖК – высшие жирные кислоты
ГАГ — гликозамингликаны
ГБДГ – α-гидроксибутиратдегидрогеназа
ГГТП – γ-глутамилтранспептидаза
ГЛ — гликолипиды
ГлДГ – глутаматдегидрогеназа
ГНГ — глюконеогенез
ГПО – глутатионпероксидаза
Г-6-Ф – глюкозо-6-фосфат
ДАГ — диацилглицерол
ДГ – дегидрогеназа
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота
КоА – коэнзим ацилирования
ЛАП – лейцинаминопептидаза
ЛГ – липогликаны
ЛДГ – лактатдегидрогеназа
ЛП — липопротеины
ЛПВП – липопротеины высокой плотности
ЛПЛ — липопротеинлипаза
ЛПНП – липопротеины низкой плотности
ЛПОВП – липопротеины очень высокой плотности
ЛПОНП – липопротеины очень низкой плотности
ЛХАТ – лецитин-холестерол-ацилтрансфераза
МАГ — моноацилглицерол
м-АсАТ – аспартатаминотрансфераза, содержащаяся в митохондриях
НАД+ — никотинамидадениндинуклеотид (окисленная форма)
НАДН+Н+ — никотинамидадениндинуклеотид (восстановленная форма)
НАД+Ф – никотинамидадениндинуклеотидфосфат (окисленная форма)
НАДФН+Н+ — никотинамидадениндинуклеотидфосфат (восстановленная форма)
ОВГ – острый вирусный гепатит
ОА – оксалоацетат
ПБЦ – первичный билиарный цирроз
ПВК – пировиноградная кислота
ПГ – протеогликаны
ПФП – пентозофосфатный путь окисления глюкозы
РНК – рибонуклеиновая кислота
РЭС – ретикулоэндотелиальная система
СДГ – сорбитолдегидрогеназа
ТАГ — триацилглицерол
ТГФК – тетрагидрофолиевая кислота
ТТГ – тиротропный гормон
УДФ – уридилдифосфат
УДФГК – уридилдифосфо-глюкуроновая кислота
ФАФС – фосфоаденозил-фосфосульфат
ФДФА — фруктозодифосфатальдолаза
ФЛ – фосфолипиды
Фн – фосфат неорганический
Ф-1-ФА – фруктозо-1-фосфатальдолаза
ХАГ – хронический активный гепатит
ХС — холестерол
ХЭ – холинэстераза
ц-АсАТ – аспартатаминотрансфераза, растворимая в цитозоле
ЦП – цирроз печени
ЦТК – цикл трикарбоновых кислот
ЩФ – щелочная фосфатаза
ЭТЦ – электронно-транспортная цепь
Ag — антиген
Ab — антитело
SAM – S-аденозил-метионин

ВВЕДЕНИЕ

Прометей – сын титана Иапета и океаниды Климены добыл у богов огонь и подарил его людям. Обиженные боги наказали Прометея. К нему, прикованному к одной из вершин Кавказа, ежедневно прилетал орёл и выклёвывал печень, но чудо – она вновь вырастала.

Сказка – ложь, но в ней намёк. Известный латышский гепатолог Блюгер писал, что крысам 12 раз удаляли пол-печени и она каждый раз регенерировала, что свидетельствует не только о высокой восстанавливающей способности органа  (при поражении 20-30% исходные масса и функции восстанавливаются в течение одного месяца), но и о его жизненной необходимости. С другой же стороны, удельный вес болезней печени в общей структуре заболеваемости, нетрудоспособности и смертности довольно значителен. Более 300 миллионов населения планеты страдает хроническим гепатитом, ежегодно несколько миллионов человек заражаются острым вирусным гепатитом. Увеличивается число пациентов с хроническими поражениями печени. Всё это обусловлено распространением ВИЧ-инфекции, наркомании и алкоголизма, в том числе и в России. По росту заболеваемости в последнее время наша страна занимает лидирующую позицию в мире, причем случаев гепатита В и С гораздо больше, чем А. Около 10% при этом остаются нерасшифрованными. Больше всего выявляется гепатита В из числа сотрудников клинико-диагностических лабораторий.

СТРОЕНИЕ ПЕЧЕНИ

Это единственный орган, который получает кровь из двух разных источников: arteria hepaticae, vena portae (рис.1).

Состоит из более 300 биллионов клеток, в основном гепатоцитов, которые располагаясь радиально, образуют структурно-функциональные элементы — шестигранные дольки (более 500 тысяч миниатюрных печеней) (рис.2). Каждый гепатоцит имеет два полюса – одним обращен к крови, другим — к жёлчи. Для выполнения своих функций каждая такая клетка содержит до 200 митохондрий, четверть клеток имеет два ядра, а также 1-2 ядрышка, лизосомы, пероксисомы. Эпителий жёлчных протоков образован холангиоцитами. Пространства ограничены эндотелиальными клетками. Около них локализуются клетки Купфера – мононуклеарные фагоциты. Кроме того, выделены жиронакапливающие клетки (липоциты, клетки Ито) – непременные участники развития фиброза, цирроза.

Химический состав печени: Н2О – 70-75%, белки – 12-24%,

углеводы (в основном гликоген) – 2-8%,

липиды – 2-6%, (в основном жиры – 1,5-2%,

холестерин – 0,3-0,5%),

железо – до 0,02 %.

 

ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ

Печень – центральный орган химического гомеостаза, где чрезвычайно интенсивно протекают все обменные процессы и где они тесно переплетаются между собой (табл.1). В настоящее время считают, что клетки органа выполняют более 500 функций. Это одновременно и экзо-, и эндокринная железа.

Для облегчения освещения отдельных звеньев биологической роли печени схематически можно выделить следующие основные функции:

Таблица 1. Компартментализация метаболических путей и

некоторых важных энзимов в гепатоците

 

Цитозоль Гликолиз; многие реакции глюконеогенеза; ПФП; синтез ВЖК; активация аминокислот; синтез гликогена; гликогенолиз; большинство реакций синтеза мочевины;

сорбитол-ДГ, АсАТ (2/3 активности), АлАТ, лейцинаминопептидаза

Цитолемма Энергозависимые транспортные системы

 

Лизосомы Гидролазы (рибонуклеаза, кислая фосфатаза, α-гликозидаза, РНК-аза, ДНК-аза и др.)

 

Ядро Репликация ДНК; транскрипция многих видов РНК, синтез некоторых ядерных белков

 

Ядрышко Синтез рРНК

 

Митохондрии ЦТК, ЭТЦ, окислительное фосфорилирование, окисление ВЖК; синтез кетоновых тел, начало и окончание синтеза гема; катаболизм аминокислот /ГлДГ, АсАТ (1/3 активности)/; отдельные реакции синтеза мочевины
Рибосомы Трансляция полипептидов (плазменных белков, факторов свёртывания, ЛХАТ, холинэстеразы)

 

Эндоплазматичес- кий ретикулум Синтез липидов, стероидов; конъюгирование; дефосфорилирование (глюкозо-6-фосфатаза)

 

Микросомы Микросомальное окисление, в первую очередь – ксенобиотиков

 

Пероксисомы Оксидаза уратов, оксидаза Д-аминокислот, каталаза, лактатоксидаза

 

 

УЧАСТИЕ ПЕЧЕНИ В УГЛЕВОДНОМ ОБМЕНЕ

1.Этот орган служит «диспетчером» для всосавшихся и доставленных по  воротной вене простых углеводов. В зависимости от  природы, их содержания в общем кровотоке, потребностей организма дальнейшая судьба моносахаридов различна.

2.Часть их отправится в печёночную вену, чтобы поддержать гомеостаз, в первую очередь, глюкозы крови и обеспечить нужды органов. Часть печень использует для собственных нужд. Оставшиеся моносахариды будут депонироваться или в виде гликогена (его накопление ограничено из-за солидной молекулярной массы), или же в виде нейтральных жиров.

В гепатоцитах интенсивно протекает метаболизм глюкозы. Поступившие с пищей моносахариды (галактоза, манноза, фруктоза и др.) только в печени с помощью специфических ферментных систем преобразуются в глюкозо-6-фосфат (лишь в такой форме глюкоза используется клетками). Всего в двух органах (печени, в меньшей степени, в почках) регистрируется активность энзимов глюконеогенеза – процесса, осуществляющего синтез глюкозы из продуктов неуглеводного происхождения (аминокислот, пирувата, лактата, глицерина и др.). Печень – единственный орган, где лактатдегидрогеназа (ЛДГ) работает в прямой реакции:

 

НАД+         НАДН + Н+

Лактат         Пируват

 

Образовавшаяся пировиноградная кислота служит ключевым субстратом в глюконеогенезе.

Печень является основным депо гликогена. В гепатоцитах он синтезируется из глюкозо-6-фосфата (Г-6-Ф), УДФ-глюкозы, предшественниками которых могут быть глюкоза, галактоза, фруктоза и другие моносахариды, глицерин, альфа-кетокислоты, аминокислоты (аланин, аспартат, глутамат и другие, называемые гликогенными). Скорость распада гликогена (гликогенолиза) определяется активностью фосфорилазы, которая регулируется различными гормонами и их посредниками – циклическими нуклеотидами.

Только в печени и почках обнаруживается глюкозо-6-фосфатаза (схема 1) – фермент, катализирующий следующий гидролиз:

Н2О         Фн

Глюкозо-6-фосфат                                              Глюкоза

Схема 1. Основные пути превращения глюкозы в печени

Фосфорилированная глюкоза, являясь анионом (за счёт фосфата), не способна преодолеть мембрану, однако после гидролиза моносахарид легко диффундирует из клетки в кровь, обеспечивая тем самым стабильность уровня гликемии.

Печень – главный орган, регулирующий гомеостаз глюкозы  крови за счёт создания динамического равновесия между скоростью синтеза и распада глюкозо-6-фосфата и интенсивностью генеза и расщепления гликогена.

Гепатоциты после преобразования Г-6-Ф в УДФ-глюкозу (схема 1) способны использовать последний продукт для получения других моносахаридов и их производных (УДФ-галактозы, УДФ-галактозамина, УДФ-маннозы, УДФ-ацетилгалактозамина, сиаловых кислот и т.д.), которые позднее служат субстратами в синтезе различных гетерополисахаридов, в том числе протеогликанов, липогликанов, гликозаминогликанов.

Подобным образом в печени синтезируется УДФ-глюкуроновая кислота, которая, как вышеназванные соединения, может включаться в ГАГи, такие как гиалуроновая кислота, хондроитин-сульфаты А, С, гепарин, гепаран-сульфат. Специфической же функцией УДФ-глюкуроната является участие в инактивации (биотрансформации) различных биологически активных веществ (БАВ): стероидных гормонов, билирубина, лекарственных средств (см. ниже).

Только в печени регистрируется активность сорбитол-дегидрогеназы (сорбитол-ДГ), с помощью которой многоатомный спирт – сорбит(ол), окисляется в моносахарид фруктозу. Последняя под действием фруктокиназы или гексокиназы фосфорилируется, что позволяет получившемуся соединению вступить в гликолиз (распад глюкозы). Обнаружение активности сорбитол-ДГ в плазме крови служит своеобразным маркёром  патологии  печени.

В цитоплазме гепатоцитов так же, как и в клетках коры надпочечников, липоцитах, фолликулах щитовидной железы, эритроцитах протекает альтернативный путь окисления глюкозы – пентозофосфатный путь (ПФП). Он не ставит целью синтез АТФ (как в гликолизе), а выполняет  следующие функции:  а) восстановление НАДФ, который в гепатоцитах необходим в процессе синтеза высших жирных кислот (ВЖК), холестерина (ХС), жёлчных кислот. Кроме того, для гидроксилирования некоторых ядов, лекарственных веществ (амидопирина, морфина, бензофетамина и др.) в микросомах гепатоцитов также используется восстановленный НАДФ; б) образование рибозо-5-фосфата, который в виде фосфорибозилпирофосфата служит одним из субстратов синтеза моно-, ди-, полинуклеотидов.

Гипогликемия, развивающаяся после потребления непривычных количеств алкоголя, обусловлена конкурентными взаимоотношениями между необходимостью биотрансформировать этиловый спирт и  потребностью глюконеогенеза для поддержания гомеостаза глюкозы крови. Для окисления этанола, так же как и для окисления лактата, требуются значительные величины НАД+; возникает ситуация, характерная для буриданова осла. Чаще она разрешается в пользу алкоголя, провоцируя тем самым гипогликемию.

Глюкозо-6-фосфат через гликолиз и окислительное декарбоксилирование ПВК распадается до ацетил КоА, из которого в печени синтезируются ацилы ВЖК, включающиеся позднее в нейтральные жиры и глицерофосфатиды.

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В МЕТАБОЛИЗМЕ ЛИПИДОВ

1.В печени образуется жёлчь. Компонентами жёлчи, кроме воды, явля-ются соли жёлчных кислот, холестерин, фосфолипиды, билирубин-глюкурониды, муцин, немного белков (альбумины, 5’-нуклеотидаза, щелочная фосфатаза, ГГТП, иммуноглобулин А), различных ионов (Na+, Cl, HCO3, Cu++, Fe+++, Se++ и др.), микроколичества липовитаминов, стероидных гормонов и т.д.

Основные функции жёлчи: а) пищеварительная – соли жёлчных кислот эмульгируют липиды в тонком кишечнике, активируют липазы, создают оптимум рН для их действия, служат основными компонентами холеиновых комплексов – специфических частиц, в составе которых происходит всасывание ВЖК, ХС, липовитаминов; б) выделительная – попадая в просвет кишечника, некоторые из составных компонентов жёлчи выделяются с калом из организма; правда, часть из них преобразуется микрофлорой кишечника: билирубин в уробилин (стеркобилин).

Центральное место обмена ВЖК. Сюда они поступают из кишечника, жировых депо в составе альбуминов плазмы крови. Здесь часть жирных кислот синтезируется из ацетил-КоА, получившегося путём многостадийного преобразования глюкозо-6-фосфата с участием восстановленного НАДФ. Мало того, в печени есть специальная ферментативная система, которая может внедрить одну двойную связь в середину цепи стеариновой кислоты, превращая её в олеиновую; а  также удлинять и дегидрировать линолевую кислоту с образованием арахидоновой.

В митохондриях печени синтезируются из ацетил-КоА (при дефиците оксалоацетата) β-гидроксимасляная, ацетоуксусная кислоты, которые, легко преодолевая мембраны, оказываются в общем кровотоке (клинический термин – кетоновые тела).

В печени из метаболитов гликолиза дигидроксиацетонфосфата или реже глицеральдегид-3-фосфата – образуется глицерол-1фосфат, последний  необходим в синтезе фосфатидата – соединения, из которого в зависимости от обстоятельств могут синтезироваться нейтральные жиры или глицерофосфатиды.

Для генеза данного ключевого предшественника может использоваться и глицерин, поступивший в гепатоциты с кровью. Только он должен предварительно фосфорилироваться. Реакция катализируется глицеролкиназой. В отличие от печени в липоцитах активность данного  фермента не регистрируется. Последнее  свидетельствует о том, что источником глицеролфосфата в жировой ткани служит только продукт преобразования глюкозы. Иными словами, нейтральные жиры в липоцитах  получаются, в основном, из этого моносахарида.

Если в плазме крови происходит хотя бы временное увеличение уровня ВЖК, они, поступая в гепатоциты, взаимодействуют с фосфатидной кислотой с образованием нейтральных жиров.

При достаточном количестве в гепатоцитах холина, этаноламина, серина, инозитола, последние могут включаться в фосфатидную кислоту, что заканчивается синтезом соответствующих глицерофосфатидов (липотропных веществ).

В печени образуется часть апопротеинов – белковых компонентов ЛП, в первую очередь, ЛПОНП, ЛПНП.

В гепатоцитах синтезируется ЛПОНП – основные транспортные формы эндогенных нейтральных жиров. Под влиянием липопротеинлипазы, локализующейся обычно на стенках капилляров и высвобождающейся в кровяное русло при участии гепарина, происходит постадийный гидролиз жиров ЛПОНП.

 

Часть высвободившихся ВЖК связывается сывороточным альбумином,  другая же, преодолевая цитолеммы, попадает в ткани, а ЛПОНП, теряя их, преобразуются постепенно в ЛПНП.

Печень, в меньшей степени кишечник, – наиболее активные продуценты холестерина, который поступает в общий кровоток в составе ЛПНП или ЛПОНП (реже). Происхождение последних имеет альтернативу. Именно ЛПНП распознаются рецепторами клеток периферических тканей и поглощаются ими путём эндоцитоза, снабжая их остатками ТАГ-ов и холестерином.

В гепатоцитах образуются и ЛПВП — дископодобные структуры, включающие апобелки, фосфолипиды и относительно малые количества ХС и нейтральных жиров. В периферических тканях они обогащаются холестерином, причём обычно гидроксил этого спирта экспонирован в водное окружение ЛПВП и доступен для этерификации. Чтобы амфипатичный холестерин стал полностью гидрофобным и был способен мигрировать с периферии ЛП к центру, тем самым снизив атерогенность частицы, требуется работа ЛХАТ.

Лецитин-холестерин-ацилтрансфераза (ЛХАТ) – фермент, синтезируемый печенью, но катализирующий перенос ВЖК от фосфатидилхолина (старое название – лецитин) на холестерин в ЛПНП плазмы крови.

Таким образом, печень служит главным органом в метаболизме холестерина. В ней он синтезируется, этерифицируется, включается в соответствующий ЛП, отправляющийся к периферическим тканям, сюда же холестерин возвращается, чтобы экскретироваться в свободном виде в составе жёлчи или же предварительно преобразовавшись в жёлчные кислоты.

ПЕЧЕНЬ И ОБМЕН АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

Для аминокислот, поступающих из кишечника или высвободившихся при гидролизе тканевых белков, печень исполняет роль диспетчера (схема 5). С её помощью поддерживается аминокислотный гомеостаз плазмы крови. Часть пула этих соединений орган использует для собственных нужд. И естественно, что некоторую невостребованную долю аминокислот печень стремится отложить про  запас. Но так как данные вещества, являясь низкомолекулярными, при своём накоплении грозят ростом осмотического давления, гепатоциты находят следующий выход. Используя аналогию с накоплением гликогена с помощью полимеризации глюкозы, клетки синтезируют  из аминокислот белки; правда, они их не удерживают в цитоплазме как вышеуказанный гомополисахарид, а отправляют в плазму крови. При  потребности (например, при полном или белковом голодании) эти протеины служат источниками необходимых аминокислот. К слову, белки самой печени в норме обновляются полностью каждые 20 суток.

Все альбумины, 75-90% α-глобулинов, 50% β-глобулинов плазмы синтезируются гепатоцитами, лишь γ-глобулины производятся системой макрофагов, в том числе и клетками Купфера.

Печень – единственный орган, способный к генезу белковых факторов свертывания крови (протромбина, фибриногена, проконвертина, акцелератора глобулина, фактора Кристмаса, фактора Стюарта-Прауэра).

В то же время часть естественных основных антикоагулянтов  (антитромбин III, протеин С и др.) также синтезируется в печени.

Гепатоциты также как эндотелий, моноциты, фибробласты и другие клетки участвуют в образовании некоторых ингибиторов фибринолиза.

Регуляторы эритропоэза – эритропоэтины – образуются в печени.

Гликопротеин гаптоглобин, вступающий в комплекс с гемоглобином для предупреждения его выделения почками (с возможным провоцированием острой почечной недостаточности), тоже имеет печёночное происхождение. Данное соединение принадлежит к белкам острой фазы воспаления, обладает пероксидазной активностью.

Церулоплазмин, также являющийся гликопротеином, синтезируемым печенью, можно считать внеклеточной супероксиддисмутазой, что позволяет защищать мембраны клеток; мало того, он стимулирует продукцию антител. Подобным действием, только на клеточный иммунитет, обладает трансферрин, полимеризация которого  осуществляется гепатоцитами.

Ещё один углеводсодержащий белок, но с иммуносупрессивными свойствами, способен синтезироваться печенью – α-фетопротеин, рост концентрации которого в плазме крови служит ценным маркёром некоторых опухолей печени, яичек и яичников.

Среди α-глобулинов, синтезируемых печенью, следует выделить α1-антитрипсин, α2-макроглобулин – ингибиторы протеаз, белки острой фазы воспаления.

 

11.Источниками большей части протеинов системы комплемента являются не только макрофаги, моноциты, но и гепатоциты.

12.В печени активно протекает метаболизм аминокислот (схема 5). Основная масса поступающих или образовавшихся с помощью транс-аминирования и других реакций (в которых участвует тетрагидрофолиевая кислота — ТГФК) аминокислот затрачивается на синтез различных специфических и неспецифических белков (см. выше).

Другая часть идет на синтез самых разных низкомолекулярных соединений. Так, гликогенные аминокислоты могут  служить источниками не только глюкозо-6-фосфата (см. выше), но и глицеральдегид-3-фосфата, судьба которого имеет несколько направлений, в том числе может закончиться образованием глицерол-1-фосфата (см. выше). Из кетогенных аминокислот, как отмечено выше, синтезируются кетоновые тела.

Но в гепатоцитах отдельные аминокислоты подвергаются специфическим преобразованиям:

А) из серосодержащих аминокислот образуется таурин, который позднее включается в парные жёлчные кислоты (таурохолевая, тауродезоксихолевая), а также может служить антиоксидантом, связывая гипохлорит анион, стабилизировать мембраны клеток;

Б) в гепатоцитах происходит активация метионина, который в виде S-аденозилметионина служит источником метильных групп в следующих реакциях:

 

13.По наличию гема (субстраты для его синтеза — сукцинил КоА и аминокислота глицин) печень занимает 2 место за эритроцитами, так как это соединение является облигатным компонентом цитохрома Р450 (гидроксилирующего ксенобиотики, см. ниже).

14.В печени завершается катаболизм многих азотсодержащих соединений. Все они  служат источником аммиака (из –NH2), который при растворении дает сильную щёлочь – гидроксид аммония. Поэтому во всех клетках организма, где он образуется, в ответ начинают работать различные буферные системы, альфа-кетокислоты, которые его нейтрализуют. Но этот промежуточный процесс должен закончиться в печени инактивацией полученных соединений. Подобное химическое явление получило название орнитинового цикла синтеза мочевины (или цикла Кребса I по имени исследователя, описавшего его ключевые звенья) (схема 5).

15.Ароматические азотсодержащие соединения, в первую очередь пуриновые основания, являясь конденсированными гетероциклами, не способны подвергаться распаду. Поэтому после неоднократных гидроксилирований преобразуются в мочевую кислоту (точнее в её соли – ураты). Этот процесс, как и предыдущий, описан только в гепатоцитах.

16.Как известно, разрушение старых и больных эритроцитов осуществляется клетками РЭС, в том числе печени. При этом деградация гема завершается образованием билирубина – потенциально токсического соединения. Где бы ни синтезировался, он должен быть доставлен в гепатоциты для окончательной инактивации. Ключевую роль в этой ситуации играет фермент УДФ-глюкуронилтрансфераза (УДФГ-трансфераза), с помощью которой и получаются относительно растворимые билирубинмоно- и билирубиндиглюкурониды (связанный билирубин), выделяющиеся из организма в составе жёлчи.

При подавляющем большинстве заболеваний внутренних органов, сопровождающихся сдвигами в белковом обмене, обнаруживается гипопротеинемия, носящая обычно вторичный, приобретённый характер. Абсолютную гипопротеинемию, возникающую, как правило, из-за снижения величин альбуминов, обусловливают многочисленные причины (недостаточное поступление белков с пищей, их повышенный распад в организме, потеря с кровью и мочой, перемещение в другие ткани при формировании экссудатов и отёков, генетически детерминированные нарушения в генезе ферментов), а также подавление протеосинтетической функции печени. Последнее наблюдается при паренхиматозных гепатитах и циррозах.

Более половины всего количества белков плазмы (35-55 г/л) приходится на долю альбуминов, которые обновляются достаточно быстро: в течение суток образуется и разрушается 10-16 г подобных соединений. Благодаря значительной концентрации, высокой гидрофильности и небольшим размерам молекул они выполняют важную функцию по поддержанию коллоидоосмотического давления плазмы, тем самым участвуя в обмене воды между кровью и межтканевым пространством.

При содержании указанной фракции протеинов в плазме крови ниже 30 г/л онкотическое давление уменьшается настолько, что вода переходит из внутри- во внесосудистый сектор, что может обусловить возникновение отёков. Определение уровня альбуминов в сыворотке крови играет существенную роль для оценки тяжести течения заболеваний, сопровождающихся гипоальбуминемией, одной из причин которой является  распад гепатоцитов.

  Вторичная гипоальбуминемия наблюдается при альтерациях печени, портальном циррозе, длительной механической желтухе. Снижение цифр данных белков крови при хронических поражениях органа (тяжёлом длительном вирусном гепатите, циррозах печени) имеет прогностическое значение и служит неблагоприятным признаком. При острых повреждениях гепатоцитов определение содержания альбуминов в биологических жидкостях особого значения не имеет.

Для диагностики заболеваний внутренних органов большую значимость приобретает комплексная оценка количественных вариаций всех выявляемых белковых фракций. Принято выделять несколько, нередко разных по патофизиологической природе типов изменений в их спектре, отражающих как дис-, так и парапротеинемии. Отдельные типы электрофореграмм включают следующие сдвиги в профиле сывороточных протеинов (табл. 2):

Таблица 2. Типы протеинограмм, соответствующие определённым видам заболеваний внутренних органов

 

 

Тип протеинограммы,

соответствующий

Альбу-мины Глобулины
α1 α2 β γ
1. Острым воспалительным процессам
2. Хроническому воспалению
3. Нефротическому симптомокомплексу
4. Злокачественным новообразованиям
5. Гепатитам
6. Циррозам печени
7. Обтурационной желтухе

 

Примечание:    — значительное увеличение;      — умеренное увеличение;

— уровень не меняется;

— значительное снижение;           — умеренное снижение;

  1-й тип протеинограмм характеризуется резким снижением величин альбуминов и возрастанием уровня α-1- и α-2-глобулинов. Такая диспротеинемия обусловлена усиленным синтезом белков острой фазы (α-1- и α-2-глобулинов, составляющих группу гликопротеинов) и подавлением продукции альбуминов в гепатоцитах (вследствие интоксикации, отчасти компенсаторной). Чаще наблюдается при острых воспалительных процессах, а также при обширном свежем инфаркте миокарда, сепсисе, начальной стадии пневмонии, туберкулёзе лёгких, остром полиартрите.

  2-й тип протеинограмм  отличается умеренным падением доли альбуминов и значительным увеличением концентрации α-2- (нередко α-1-) и γ-глобулинов. Последние усиленно синтезируются  системой мононуклеарных фагоцитов. Цифры общего белка и β-глобулинов в крови  сохраняются в пределах нормы. Специфический признак – снижение коэффициента альбумины/(α-2- + γ-глобулины) менее 2,2. Встречается при синдроме хронического воспаления (холецистит, поздняя стадия пневмонии, хронические формы туберкулёза лёгких).

  В 3-м типе протеинограмм регистрируется значительное уменьшение величин альбуминов, повышение значений α-2- и β-глобулинов при умеренном падении уровня γ-глобулинов. Данный тип изменений свойственен синдрому нарушения функции почечного фильтра.

  У 4-го типа протеинограмм выявляется вилка, подобная 3-му типу, только фиксируется подъём количества всех глобулиновых фракций (вследствие их гиперпродукции в ответ на угнетение синтеза альбуминов, обусловленное синдромом интоксикации). Именуется типом злокачественных новообразований.

  5-й тип протеинограмм связан с умеренным уменьшением концентрации альбуминов (из-за нарушения протеосинтетической функции гепатоцитов), ростом долей γ-глобулинов (в силу «раздражения» системы мононуклеарных фагоцитов и усиления продукции IgG, IgA, IgM) и менее выраженным накоплением β-фракции. Наблюдается при гепатитах, последствиях токсического повреждения печени. Уровень общего белка крови сохраняется в пределах  нормальных границ.

  6-й тип протеинограмм отличает глубокая гипоальбуминемия с параллельным падением в классе α-2-глобулинов (из-за глубоких дистрофических повреждений гепатоцитов) при сильном увеличении (отчасти компенсаторном) цифр γ-глобулинов (за счёт IgA, IgG). Обнаруживается при циррозе печени.

7-й тип протеинограмм включает уменьшение содержания альбуминов с небольшим повышением величин α-2-, β- и γ-глобулинов. Встречается при обтурационной желтухе, вызванной наличием камней в общем жёлчном протоке, закупоркой его раковой опухолью, злокачественным новообразованием в головке pancreas (что создаёт механическое препятствие оттоку жёлчи).

 

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В СУДЬБЕ ВИТАМИНОВ

1.Печень секретирует жёлчь, компоненты которой – соли жёлчных кислот — ответственны за всасывание липовитаминов (А, Д, Е, К, F).

2.Все жирорастворимые и многие из гидровитаминов (В12, фолиевая кислота, В1, В6, РР и др.) способны депонироваться в печени.

3.Особая роль этого органа заключается в том, что в нём происходит активация витаминов:

а) фолиевая кислота с помощью витамина С восстанавливается в тетрагидрофолиевую кислоту (ТГФК);

б) витамины В1 и В6 фосфорилируются в тиаминдифосфат и пиридоксальфосфат соответственно;

в) часть каротинов преобразуется в витамин А под влиянием каротиндиоксигеназы;

г) витамин Д подвергается первому гидроксилированию на пути получения гормона кальцитриола;

д) окислившийся витамин С восстанавливается в аскорбиновую кислоту;

е) витамины РР, В2, пантотеновая кислота включаются в соответствующие нуклеотиды (НАД+, НАД+Ф, ФМН, ФАД, КоА-SH);

ж) витамин К окисляется, чтобы в виде своего пероксида служить коферментом в созревании (посттрансляционной модификации) белковых факторов свёртывания крови.

4.В печени синтезируются белки, выполняющие транспортные функции по отношению к витаминам. Например, ретинолсвязывающий белок (его содержание уменьшается при опухолях), витамин Е-связывающий белок и т.д.

5.Часть витаминов, в первую очередь жирорастворимых, а также продуктов их преобразований выделяется из организма в составе жёлчи.

 

ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ В МИНЕРАЛЬНОМ ОБМЕНЕ

1.Печень служит депо различных макро- (К, Na, Ca, Mg, Fe) и микро-(Cu, Mn, Zn, Cо, As, Cd, Pb, Se) элементов.

2.Для накопления железа гепатоциты синтезируют специальный белок – ферритин. В ретикулоэндотелиоцитах печени и селезенки регистрируется водонерастворимый железосодержащий протеиновый комплекс гемосидерин.

3.В гепатоцитах синтезируется церулоплазмин, который, кроме выше-названных функций, выполняет роль транспортного белка для ионов меди.

4.Трансферрин, обладающий как и церулоплазмин, полифункциональ-ностью, также образуется в печени и используется для переноса в плазме крови только ионов железа. Данный белок необходим для эмбрионального клеточного роста в период формирования печени.

5.В печени ион Zn включается в алкогольдегидрогеназу, необходимую для биотрансформации этанола (см. схему 2).

6.Поступившие в гепатоциты соединения селена преобразуются в Se-содержащие аминокислоты и с помощью специфической т-РНК включаются в различные Se-протеины: глутатионпероксидазу (ГПО), I-йодтиронин-5’дейодиназу, Se-протеин Р. Последний считают основным транспортёром этого микроэлемента. Дейодиназа, обнаруженная не только в печени, обеспечивает конверсию прогормона тироксина в активную форму – трийодтиронин. Что же касается ГПО, активность этого фермента регистрируется практически во всех тканях, но особенно она велика в гепатоцитах. Как известно, глутатионпероксидаза – ключевой фермент антирадикальной защиты.

7.В печени сера, включённая в аминокислоты, окисляется до сульфатов, которые в виде ФАФС (фосфоаденозилфосфосульфатов) используются в реакциях сульфирования ГАГов, липидов, а также в процессах биотрансформации ксенобиотиков и некоторых эндогенных веществ (примеры продуктов инактивации – скатоксилсульфат, индоксилсульфат).

8.Печень способна служить временным депо воды, особенно при отёках (количество Н2О может составлять до 80 % от массы органа).

 

ЗНАЧЕНИЕ ПЕЧЕНИ В РЕГУЛЯЦИИ ГОРМОНАЛЬНОГО СТАТУСА

1.В гепатоцитах синтезируются белки, транспортирующие гормоны в крови (секс-стероидсвязывающий белок, транскортин, тироксин-связывающий глобулин и др.).

2.Печень – один из  немногих органов, где тироксин дейодируется в трийодтиронин (см. выше).

3.Важный гормон, регулирующий обмен Са – кальцитриол начинает синтезироваться из витамина Д в печени (см. выше).

4.ИФР-1 (инсулиноподобный фактор роста), секретируемый клетками печени, регулирует высвобождение гормона роста, подавляя выделение соматолиберина из клеток гипоталамуса и стимулируя работу соматостатина.

5.Под влиянием аминооксидаз в печени происходит окисление катехоламинов.

6.Женские половые гормоны (эстрадиол, эстрон) преобразуются в эстриол.

7.Стероидные гормоны инактивируются, подвергаясь микросомальному окислению, превращаясь затем в глюкурониды или сульфаты (см. ниже).

8.В печени регистрируются специфические гидролазы (вазопрессиназа, инсулиназа), расщепляющие соответствующие гормоны.

При различных недугах печени могут возникать сдвиги с таковыми при синдроме эутироидной патологии (нормальные величины общего и свободного Т4 в сочетании с низким уровнем общего и свободного Т3).

Наиболее характерным для больных циррозом печени является уменьшение концентраций общего и свободного трийодтиронина вследствие подавления активности дейодиназы, локализующейся в гепатоците.

Низкие цифры Т3 (общего и свободного) характеризуют гипотироидный статус, который может служить адаптационной реакцией организма в целях угнетения скорости метаболизма в клетках печени и предохранения функций органа, а также для сохранения общих запасов белков. В последние годы показано, что у пациентов с ЦП развитие гипотироза приводит к улучшению биохимических показателей печени, уменьшению степени декомпенсации.

У больных с острым гепатитом лёгкой или средней тяжести отмечается на фоне нормального уровня свободного тироксина повышение количества общего Т4 вследствие роста содержания тироид-связывающего глобулина, который синтезируется в этот период в числе белков острой фазы. При угрозе развития печёночной недостаточности соотношение свободных Т3 и Т4 отрицательно коррелирует с тяжестью недуга и может иметь прогностическое значение.

При хроническом гепатите без сопутствующих аутоиммунных повреждений величины общего Т4, общего Т3 и тироксин-связывающего глобулина часто повышены, а значения тиротропного гормона и свободного Т4 находятся в пределах нормы.

Принятое в последнее время лечение вирусных гепатитов α-интерфероном создало дополнительный риск возникновения аномалий функций щитовидной железы с индукцией аутоиммунных реакций, образованием антитироидных антител, антител к рецепторам ТТГ.

 

БИОТРАНСФОРМАЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ ПЕЧЕНИ

Исторически сложилось, что процесс преобразований поступающих в печень ксенобиотиков (лекарств, ядов, продуктов гниения в кишечнике) и метаболитов, доставленных из клеток организма (гормонов, витаминов, билирубина, глутамина, других аминокислот, солей аммония и т.д.) называли термином «обезвреживающая функция». Если же подойти внимательно к этому словосочетанию, то естественно возникает вопрос: разве правильно считать инактивацию гормонов, витаминов и других жизненно важных соединений обезвреживанием? В настоящее время у гепатологов входит в лексику следующий термин: «биотрансформационная функция».

Процесс инактивации для разных веществ различен, определяется особенностями их строения. Например, чтобы обезвредить аммиак, из него синтезируется мочевина, витамин РР метилируется, сульфаниламиды ацетилируются, нитробензол восстанавливается в парааминофенол, этанол окисляется, сердечные гликозиды гидролизуются и т.д.

Для большинства биологически активных соединений, способных преодолеть клеточную мембрану, характерна амфипатичность. Следовательно, чтобы предотвратить их поступление в цитоплазму, необходимо увеличить гидрофильность. Для этих целей в печени в солидных концентрациях локализуются УДФГК, ФАФС, ацетил-КоА, глутамин, глицин, цистеин и некоторые другие аминокислоты, которые вступают во взаимодействие с инативируемыми веществами с образованием так называемых парных соединений, а сам процесс обозначается термином конъюгирование.

Классическим примером подобного обезвреживания могут служить образование растворимого (тем самым нетоксичного) билирубинглюкуронида, получение фенилацетилглутамина (продукта инактивации фенилпирувата – метаболита фенилаланина, накопление которого в необычных количествах провоцирует олигофрению фенилпирувику /фенилкетонурию/). Подобным образом обезвреживаются продукты гниения белков в кишечнике (индол → индоксилсерная кислота, скатол→ скатоксилсерная кислота и т.д.).

Нормальным метаболитом является и гиппуровая кислота, образующаяся в печени по тому же принципу из бензойной кислоты и глицина (на этом основана давняя проба Квика-Пытеля, с помощью которой выясняется антитоксическая функция печени).

Основные преобразования осуществляются в микросомах печени. Стероидные гормоны, подвергаясь микросомальному окислению, инактивируются, превращаясь затем в соответствующие глюкурониды и сульфаты. Под влиянием аминооксидаз преобразуются катехоламины. Ароматические углеводороды окисляются до карбоновых кислот.

Наряду с микросомальным (ключевой акцептор электронов цитохром Р450, а также монооксигеназы, цитохром-с-редуктазы, восстановленный НАДФ), в печени существует также пероксисомальное окисление. Пероксисомы – микротельца, служащие специализированными окислительными органеллами. Они содержат оксидазу мочевой кислоты, лактатоксидазу, оксидазу Д-аминокислот, а также каталазу. Последняя катализирует расщепление пероксида водорода, который образуется при действии вышеназванных оксидаз.

Однако не всегда подобные химические трансформации напрямую обусловливают снижение биологической активности. Иногда развивается прямо противоположный эффект. Хлороформ в печени преобразуется в фосген, этанол в ацетальдегид, тетраэтилсвинец в триэтилсвинец – все образовавшиеся продукты более токсичны, чем их предшественники.

Над использованием уникальных биотрансформационных  свойств печени бьются исследователи, пытаясь создать лекарства, которые, проходя по желудочно-кишечному тракту, относятся индифферентно к живущей в нём микрофлоре. Но, попадая в печень и преобразуясь там, они обретают бактериостатическую активность. Цель благородна, но труднодостижима, так как не всегда чётко можно прогнозировать варианты химической трансформации.

Интересно, что всех людей можно разделить на лиц с медленно и быстро работающей печенью. Печень-«флегматик» часто становится жировым депо. Соединения в ней распадаются медленно, не торопясь утилизируются, жир же накапливается. Этот процесс усугубляется у алкоголиков, у больных сахарным диабетом, ожирением. Тем, у кого замедлена биотрансформация, не показана работа на химических предприятиях, в химических лабораториях и т.д.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА ЗАБОЛЕВАНИЙ  ПЕЧЕНИ

 Острая и хроническая патология печени многообразна. Проблема хронических поражений органа является одной из основных и  сложных в гастроэнтерологии. Хронические гепатиты включают широкий спектр нозологически самостоятельных диффузных воспалительных заболеваний печени различной этиологии. Их основными этиологическими факторами признаны инфицирование гепатотропными вирусами, действие ксенобиотиков и, в первую очередь, алкоголя и лекарств. В ряде случаев не удаётся установить причину поражения, например, при аутоиммунном гепатите. Кроме того, некоторые недуги органа на определённом этапе их развития имеют ряд общих клинических и морфологических признаков, свойственных гепатитам, что требует проведения дифференциальной диагностики между ними.

 

Таблица 3. Основные патогенетические механизмы развития острых и хронических заболеваний печени

 

                Заболевания  Ведущий патогенетический механизм
1.Вирусные    гепатиты

(ВГ)

Острый и хро-нический вирус-ный гепатит В Цитолиз гепатоцитов связан с активностью Т-киллеров (при наличии НВсоrAg и НВеАg)
Острый и хро-нический вирус-ный гепатит С Прямой цитотоксический эффект вируса, иммунный цитолиз
Острый и хро-нический вирус-ный гепатит Д Прямой цитотоксический эффект вируса, иммунный цитолиз
2.Аутоиммун-

ный    гепатит

(АГ)

Первичный билиарный цирроз печени (ПБЦ) Аутоантитело-зависимая цитотоксич-ность – иммунно-опосредованные некрозы гепатоцитов при АГ или холангиоцитов при ПБЦ
3.Лекарствен-ные и алко-гольные   поражения   печени Жировая дистрофия печени без некрозов

Острый гепатит, стеатогепатит

Блокада ферментов, участвующих в синтезе липопротеинов, фосфо-липидов и др. (дефицит липотропных факторов)

Усиление перекисного окисления липидов (ПОЛ) мембран гепатоцитов с накоплением Н2О2 и свободных ионов кислорода

Блокада энзимов, участвующих в биотрансформационной функции печени (цитохрома Р450 и др. микросомальных ферментов)

4.Болезнь Вильсона–Коновалова, гемохроматоз Усиление ПОЛ

Активация фиброгенеза

 

5.Циррозы печени Соответствует этиологическому фак-тору

Активация фиброгенеза

Аутоантитело-зависимая цитотоксич-ность

Дефицит ферментов микросомального окисления

 

К последним относятся первичный билиарный цирроз печени, склерозирующий холангит, болезнь Вильсона-Коновалова, гемохроматоз, α1-антитрипсиновая недостаточность, ряд наследственных заболеваний, включая тезаурисмозы (болезни накопления), патология органа при беременности, системных и инфекционных поражениях. Основные звенья патогенеза вышеперечисленных страданий указаны в таблице 3.

Клиническая лабораторная диагностика имеет ведущее значение в гепатологии. Биохимические тесты не являются строго специфичными, но по их результатам можно сделать заключение о функциональном состоянии органа, подтвердить повреждение печени, а также судить об активности и тяжести процесса.

В комплексе биохимических исследований остаётся важным изучение ферментного статуса, пигментного обмена, белкового состава сыворотки, осадочных проб и  выделительной функции печени.

Доминирующее значение в лабораторной диагностике заболеваний гепатобилиарной системы имеет определение активности энзимов, генез которых осуществляется гепатоцитами и клетками эпителия жёлчных протоков. В клинической практике их условно подразделяют на секреторные, экскреторные и индикаторные.

Секреторные — синтезируются гепатоцитами и у здоровых людей выделяются в плазму, выполняя в ней определённые функции. К ним относят холинэстеразу (ХЭ), церулоплазмин, про- и частично антикоагулянты.

Экскреторные — образуются в печени и частично в других тканях, в том числе, в жёлчных выводных протоках, и в обычных условиях выделяются с жёлчью (щелочная фосфатаза (ЩФ), γ-глутамилтранспептидаза, лейцинаминопептидаза, 5′-нуклеотидаза, β-глюкуронидаза).

Последние достижения клинической энзимологии позволяют условно разделить эти БАВ по локализации на следующие группы:

1) универсально-распространенные ферменты, активность которых обнаруживается не только в печени, но и в других органах – аминотрансферазы, фруктозодифосфатальдолаза (ФДФА);

2) печёночно-специфические  (органоспецифические) – энзимы, активность которых исключительно или в максимальной степени регистрируется в печени. К ним относятся уроканиназа, орнитинкарбамоилтрансфераза, аргиназа, фруктозо-1-фосфатальдолаза, сорбитолдегидрогеназа и другие;

3) клеточно-специфические биокатализаторы – преимущественно локализуются в гепатоцитах, в купферовских клетках или холангиоцитах (5′-нуклеотидаза, щелочная фосфатаза, γ-глутамилтранспептидаза);

4) органеллоспецифические – являются маркёрами определённых компартментов гепатоцита: цитоплазматические, митохондриальные, митохондриально-цитоплазматические, лизосомальные (кислая фосфатаза, рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза), микросомальные (глюкозо-6-фосфатаза) (табл.1). Этим ферментам присущи внутриклеточные каталитические эффекты, и они являются наиболее диагностически важными. В физиологических условиях активность некоторых из них (ЛДГ, альдолазы, АлАТ, АсАТ) в плазме крови низкая, а при глубоких повреждениях печени —  возрастает.

 

Таблица 4. Энзимы печени и их компартментализация

 

Особенности ферментов Название
I. Секреторные энзимы: ХЭ, церулоплазмин, про- и частично антикоагулянты
II. Экскреторные: ЩФ, ЛАП, ГГТП, 5′-нуклеотидаза, β-глюкуронидаза
1) универсально-распространённые Аминотрансферазы,

ФДФА

2) печёночно-специфические

(органоспецифические)

Уроканиназа, орнитинкарбамоилтрансфераза, аргиназа, Ф-1-ФА, сорбитолДГ
3) клеточно-специфические ЩФ, ГГТП, 5′-нуклеотидаза
4) органелло-специфические:

 

АлАТ, АсАТ, ЛДГ, альдолаза, кислая фосфатаза, рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза, глюкозо-6-фосфатаза
а) цитоплазматические АлАТ, ГГТП, ЛДГ, сорбитолДГ, альдолаза,  ЛАП
б) митохондриальные ГлДГ, карбамоил-фосфатсинтетаза, АсАт
в) митохондриально-цитоплазматические АсАТ

 

Очевидно, что спектр плазменных энзимов в нормальных условиях зависит от их клеточного набора в гепатоците и способности проникновения через клеточную и органоидные мембраны. В зависимости от расположения в клетке их условно можно разделить на цитоплазматические, митохондриальные и митохондриально-цитоплазматические. В таблицах 1, 4 перечислены энзимы и их компартментализация.

Вышеуказанная классификация имеет ряд недостатков, так как некоторые печёночно-специфические энзимы не являются абсолютно характерными для печени. С другой стороны, сывороточная ферментограмма значительно расширяет и детализирует оценку функциональных повреждений гепатоцитов.

 

Функциональные пробы печени

Под функциональными пробами печени понимают в основном биохимические тесты, свидетельствующие о функции и целостности основных структур этого органа. Прежде всего, данный факт касается больных с острыми и хроническими заболеваниями печени, как предполагаемыми, так и доказанными. Гепатоциты страдают при эстремальных состояниях, таких как инфаркт миокарда, инсульт, операции, обширные травмы, острые инфекции, отравления, ожоги. Появилась многочисленная группа носителей вирусов гепатита, привлекающая к себе большое внимание. Наконец, находят более широкое распространение массовые профилактические обследования здорового населения с помощью биохимических методов. Во всех случаях перед практическим врачом возникает несколько задач:

1) какие функциональные пробы назначить в данной ситуации;

2) однократно или повторно, и в какие сроки их необходимо  выполнять;

3) как интерпретировать полученные результаты.

Объём проводимых анализов больных определяется конкретными задачами. Функциональные исследования гепатобилиарной системы выполняются по общепринятой программе, в которую включено обязательное изучение следующих компонентов сыворотки крови:

уровня билирубина;

цифр холестерина;

концентрации глюкозы;

активности трансаминаз,

γ-глутамилтрансферазы,

щелочной фосфатазы,

холинэстеразы.

 

ОСНОВНЫЕ КЛИНИКО-ЛАБОРАТОРНЫЕ СИНДРОМЫ ПРИ ПОРАЖЕНИЯХ ПЕЧЕНИ

В большинстве случаев заболеваний печени этиологический фактор остаётся за рамками исследований, и клинические биохимики уточняют характер поражения, основываясь на принципах синдромальной диагностики. Основные патологические процессы объединяют  в лабораторные синдромы с учётом индикаторных тестов:

1) цитолиза;

2) холестаза (внутри- и внепечёночного);

3) гепатодепрессии (печёночно-клеточной недостаточности, малой недостаточности печени, недостаточности синтетических процессов);

4) воспаления;

5) шунтирования печени;

6) регенерации и опухолевого роста.

При подозрении на конкретную патологию учитываются основные биохимические синдромы, характерные для данного заболевания. За основу берётся стандартная программа функционального обследования, но по каждому случаю исследуется не менее двух тестов.

 

СИНДРОМ ЦИТОЛИЗА

Возникает при повреждении клеток печени и протекает на фоне выраженного нарушения целостности мембран гепатоцитов и их органелл, приводящих к выделению составных частей клеток в межклеточное пространство и кровь. Подвергающаяся цитолизу клетка чаще сохраняет свою жизнеспособность; если же она погибает, то говорят о некрозе.

При патологии гепатоцитов ферменты, освобождающиеся из них, быстро оказываются в плазме крови, так как клетки печени имеют прямой контакт с интерстициальным и внутрисосудистым пространством, кроме того, проницаемость стенок капилляров в этом органе высока.

Главные биохимические сдвиги отмечаются в общих путях катаболизма. Страдает окислительное фосфорилирование, в результате падает уровень АТФ, изменяется концентрация электролитов. Дисбаланс последних отражается на степени проницаемости клеточных мембран. Длительное угнетение синтеза АТФ приводит к дефициту энергии, повреждению синтеза белка, мочевины и гиппуровой кислоты, наблюдаются изменения в липидном и углеводном обменах.

Важную роль в прогрессировании этого состояния играют лизосомы, которые разрушаются из-за распада мембранных структур, и в цитозоль выходят гидролитические ферменты.

Данный лабораторный синдром чаще встречается при остром вирусном гепатите  и других острых повреждениях печени (лекарственных, токсических), хронических активных гепатитах, циррозах, при быстро развивающейся и длительной подпечёночной желтухе.

 

Биохимическая лабораторная диагностика синдрома цитолиза:

 

  1. Повышение активности индикаторных ферментов: АсАТ, АлАТ, ЛДГ и её изоферментов ЛДГ4 и ЛДГ5; а также фруктозо-1-фосфат-альдолазы, сорбитолдегидрогеназы, орнитинкарбамоилтрансфера-зы, альдолазы, глутамат-ДГ, сукцинат-ДГ.
  2. Гипербилирубинемия за счёт конъюгированной формы.

 

Например, при остром вирусном гепатите в течение всего продромального периода отмечается повышенная активность трансаминаз. В организме человека эти энзимы с участием активной формы пиридоксина  осуществляют  перенос аминогруппы с донорской аминокислоты на акцептор – α-кетокислоту без промежуточного образования аммиака. Этот процесс был открыт российскими учеными Браунштейном и Крицман в 1937 году.

Переаминирование обеспечивает синтез и распад аминокислот в тканях с образованием α-кетокислот, которые являются метаболитами цикла лимонной кислоты и служат источником энергии. В практической медицине определяют активность аспартатаминотрансферазы (глутаматоксалоацетаттрансаминазы) (АсАТ) и аланинаминотранс-феразы (глутаматпируваттрансаминазы) (АлАТ).

В тканях организма человека эти биокатализаторы представлены широко. Как АлАТ, так и АсАТ, регистрируются в печени, скелетной мускулатуре, нервной ткани, почках, в меньших количествах – в лёгких, поджелудочной железе и селезёнке. АсАТ состоит из двух изоэнзимов, которые  составляют две основные формы фермента – митохондриальную (м-АсАТ) и растворимую, содержащуюся как в митохондриях, так и в цитозоле (ц-АсАТ). АлАТ присутствует в клетках также в форме двух изомеров – цитозольного и митохондриального, но последний является нестабильным и содержание его низкое.

Активность аминотрансфераз при ОВГ повышается в ранние сроки – за 1-4 недели ещё до появления желтухи – и с большим постоянством. Указанная проба широко применяется при обследовании лиц, пребывавших в очаге инфекции, так как при безжелтушной форме заболевания интенсивность работы этих энзимов растёт. Пик ферментативной активности, отмечаемый за 7-10 суток до обнаружения максимального количества билирубина, в основном совпадает с манифестацией у больного желтухи и нередко соответствует более тяжёлому клиническому проявлению недуга. В этот период скорость трансаминирования в 10-100 (чаще всего в 20-50 раз) превышает нормальные цифры.

Соотношение величин АсАТ/АлАТ часто указывает на природу повреждения клеток печени. Гепатоцит содержит больше АсАТ, чем АлАТ, но первый фермент находится и в цитозоле, и в митохондриях, а второй – только в цитоплазме. При ОВГ первично страдают клеточные мембраны с развитием гиперферментемии, и в кровь попадает больше плазматических энзимов, чем митохондриальных. Поэтому в сыворотке крови активность АлАТ выше по сравнению с АсАТ. В результате  в начале инфекционного гепатита коэффициент Де Ритиса (отношение АсАТ/АлАТ) становится значительно меньше 1.

Через несколько суток после появления желтухи интенсивность переаминирования быстро снижается, и это предшествует нормализации уровня билирубина и других метаболических показателей функции печени. У 75% пациентов с острым гепатитом нормальные значения трансаминаз устанавливаются в течение 8 недель болезни. К третьей неделе заболевания активность  АлАТ достигает физиологических границ у 10% больных, тогда как АсАТ – у 40%. У детей этот показатель стабилизируется раньше, чем у взрослых. При затяжном течении наблюдается длительная гиперферментемия (5-7 недель); при рецидивах и обострениях цифры их вновь возрастают.

Если длительно отмечается незначительное, но стабильное увеличение скорости переаминирования, то это свидетельствует о хроническом гепатите или циррозе печени.

Для оценки степени тяжести ХГ гепатологи используют также величины в крови АлАТ и клинические данные: при  мягком течении процесса активность этого энзима менее 3 норм; при умеренном – она повышается от 3 до 10 норм; при тяжёлом  – более 10 норм.

При остром гепатите активность лактатдегидрогеназы в сыворотке крови возрастает в первые недели желтушного периода. Это гликолитический цитозольный цинксодержащий фермент, обратимо катализирующий окисление лактата в пировиноградную кислоту. Выделено 5 изоэнзимов, которые в сыворотке крови здоровых людей регистрируются в следующем процентном соотношении: ЛДГ1 – 14-26%, ЛДГ2 – 29-39%, ЛДГ3 – 20-26%, ЛДГ4  — 8-18%, ЛДГ5 – 6-16%, каждый из которых представляет собой тетрамер, образованный из субъединиц типов Н и М. Мономер типа М обнаруживается главным образом в тканях с анаэробным метаболизмом,  в то время как Н – в тканях с преобладанием аэробных процессов. ЛДГ1 осуществляет окисление лактата в пируват в тканях в присутствии кислорода (печень, миокард, мозг, почки, эритроциты, тромбоциты), а ЛДГ5, наоборот, ПВК переводит в молочную кислоту в тканях с высокой скоростью гликолиза (скелетные мышцы).

У всех пациентов с инфекционным гепатитом относительная активность изоферментов ЛДГ4 и ЛДГ5 повышена в первые 10 суток. Характерно, что степень подъёма не зависит от тяжести заболевания. В период клинического выздоровления у трети больных увеличение относительных цифр вышеуказанных биокатализаторов — единственный показатель, свидетельствующий о незаконченном восстановительном процессе в органе.

При ОВГ наблюдается рост активности α-гидроксибутират-дегидрогеназы. При данной патологии происходит повышение в большей степени общей активности ЛДГ, и в меньшей степени — ГБДГ, и поэтому коэффициент отношения ГБДГ/ЛДГ снижается до 0,3-0,4 (у здоровых он составляет 2,5-3,3).

Глутаматдегидрогеназа – цинксодержащий митохондриальный печёночно-специфический энзим, который  катализирует отщепление водорода от α-глутамата с образованием соответствующей кетоиминокислоты, подвергающейся спонтанному гидролизу до α-кетоглутарата.

В клинике часто для проведения дифференциальной диагностики используют коэффициент Шмидта, который представляет собой отношение суммы: АсАТ+АлАТ/ГлДГ. При острых или хронических гепатитах, при ЦП он превышает 30; при обтурационной желтухе – 5-15. Длительное увеличение активности ГлДГ при ОВГ свидетельствует о незакончившемся процессе.

Глутаматдегидрогеназный тест самостоятельного диагностического значения не имеет, однако отношение критериев активности ГлДГ и сорбитол-ДГ используется для дифференциальной диагностики ряда заболеваний. Например, при вирусном гепатите он значительно больше единицы. В первые сутки желтушного периода этот параметр имеет особую значимость.

Другим органоспецифическим ферментом является фруктозо-1-фосфатальдолаза (Ф-1-ФА). Установлено, что значения этого показателя возрастают с большим постоянством в более ранние сроки гепатита, и к норме их возвращение происходит медленнее по сравнению с ФДФА.

Фруктозодифосфатальдолаза (ФДФА) расщепляет фруктозо-1,6 дифосфат на две молекулы триозофосфатов и обнаруживается во всех тканях, где высока скорость гликолитического цикла Эмбдена-Мейергофа. Альдолаза различных органов обладает особенностью изоферментного спектра. В мышцах, печени, почках и головном мозге регистрируются 3 фракции энзима – А, В, С. Этот белок образован путем ассоциации  мономеров двух типов с образованием тетрамеров, которые существуют в виде 5 изоформ.

У больных с ОВГ в 90% случаев отмечается повышение активности ФДФА в 5-20 раз. Характерно, что усиление отмечается задолго до появления клинических симптомов недуга, достигая максимума в первые пять суток желтушного периода, затем постепенно снижается (быстрее – при лёгком течении страдания). У детей нормализация ферментативного показателя происходит в более краткие сроки, чем у взрослых. Длительная гиперферментемия свидетельствует о затяжном течении процесса. Клиницистам необходимо помнить, что активность ФДФА растёт и при безжелтушной форме ОВГ. Определение цифр указанного энзима в моче при этом заболевании вполне может заменить исследование его в крови.

В конце продромального периода вирусного гепатита нарушается пигментный обмен: характерна умеренная и непродолжительная гипербилирубинемия за счёт связанной фракции. Обычно это проявляется в виде желтухи, тяжесть которой соответствует уровню желчного пигмента в крови. Если величина его не превышает 85 мкмоль/л, то говорят о лёгком течении,  при росте значений продукта распада гема до 169 мкмоль/л – о средней степени тяжести, а свыше 170 мкмоль/л – о тяжёлой форме.

При ОВГ развивается паренхиматозная форма желтухи, и гипербилирубинемия связана со структурно-морфологическими повреждениями печёночных клеток, вплоть до их полного разрушения. В моче появляется  связанный билирубин, в крови увеличивается  и его свободная форма, но в меньшей степени. Последнее обусловлено изменением функции печени (дефицитом УТФ, УДФ-глюкуроновой кислоты, снижением активности УДФ-глюкуронилтрансферазы и других энзимов – участников биотрансформации пигмента). Повреждённые клетки не справляются с повышенным объёмом билирубина и не способны перевести всю свободную фракцию в связанную форму.

При лёгком течении и начальных стадиях недуга концентрация конъюгированного билирубина в крови не увеличивается, так как гепатоциты ещё не разрушены и функционируют более или менее нормально, а резервные возможности печени достаточно велики.

Гипербилирубинемия не является ранним признаком патологии паренхимы органа. Диагностическое значение этого показателя невелико. Большую значимость он имеет лишь в отношении прогноза заболевания: по мере стихания процесса уровень билирубина в крови постепенно снижается.

Из-за нарушенной способности гепатоцитов захватывать из крови уробилиноген у большинства пациентов в период продрома в моче появляется уробилин, что является более информативным индикатором цитолиза. Через некоторое время количество его уменьшается или даже исчезает, особенно в период разгара паренхиматозного гепатита. По мере прогрессирования заболевания стаз жёлчи в печени увеличивается, что приводит к падению выделения билирубина и снижению образования уробилиногена в кишечнике. По мере угасания патологических сдвигов жёлчь выделяется в большем объёме, регистрируется уробилинурия, которая в данном случае становится благоприятным прогностическим признаком, свидетельствующим о восстановлении функции органа. Длительная уробилинурия при вирусном гепатите, сопровождающаяся другими клиническими и биохимическими симптомами, расценивается как неблагоприятный исход заболевания.

СИНДРОМ ХОЛЕСТАЗА

Обусловлен сдвигами в жёлчевыделительной функции печёночных клеток с нарушением образования жёлчной мицеллы и поражением мельчайших жёлчных ходов при внутрипечёночном холестазе. Внепечёночный холестаз связан с механическими препятствиями для нормального оттока жёлчи во внепечёночных жёлчных путях.

 

Биохимическая лабораторная диагностика синдрома холестаза: Повышение активности экскреторных ферментов: ЩФ, ЛАП,  5′-нуклеотидазы, ГГТП.

  1. Гиперхолестеринемия, рост величин фосфолипидов (ФЛ), ТАГ,  липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), солей жёлчных кислот.
  2. Гипербилирубинемия за счёт связанной фракции.
  3. Уменьшение концентрации альбуминов и умеренное увеличение содержания α-2-, β- и γ-глобулинов в сыворотке крови.

В таблице 5 приведены комбинации лабораторных тестов, наиболее часто используемые для дифференциальной диагностики холестаза.

 

 Таблица 5. Формы холестаза

 

           Особенности синдрома              Биохимические тесты
1.а) Холестаз без желтухи ЩФ↑, ЛАП↑, ГГТП↑
   б) Холестаз без желтухи, но с

повреждением гепатоцитов

АлАТ↑, ГГТП↑, ХЭ↑, ЛАП↑, АсАТ↑, ГлДГ↑
2.а) Холестаз с желтухой ЩФ↑, ЛАП↑, ГГТП↑, билирубин ↑, ХС ↑, ФЛ↑, ТАГ↑, ЛПНП↑, соли жёлчных кислот
   б) Холестаз с желтухой и

повреждением гепатоцитов

ЩФ↑, ЛАП↑, ГГТП↑, билирубин↑,

АлАТ↑, АсАТ↑, ГлДГ↑, ХС↑, ФЛ↑, ТАГ↑, ЛПНП↑, соли жёлчных кислот

   Примечание: ↑ — увеличивается.

 

При заболеваниях печени важное диагностическое значение имеет определение активности щелочной фосфатазы, которая отщепляет остаток фосфорной кислоты от её органических эфиров. Это гетерогенный фермент, который представлен различными изомерами.

При ОВГ отмечается умеренное повышение содержания ЩФ, максимальный рост её характерен для синдрома холестаза.

Другой гетерогенный энзим лейцинаминопептидаза (ЛАП), гидролизующий N-концевые остатки аминокислот в белках, локализуется в цитоплазме клеток печени, проксимальных канальцев почек и энтероцитов. Отдельные изоферменты ЛАП локализуются в плаценте и других органах.

При вирусном гепатите активность ЛАП, как и аминотрансфераз, усилена уже в продромальном периоде (и в 100 раз может превышать верхнюю границу физиологического уровня). Нормализация её происходит позднее, чем трансаминазного теста. Этот параметр используется для раннего выявления инфекционного гепатита, контроля за его течением, установления особенностей заболевания и эффективности проводимой терапии.

В последние годы внимание исследователей привлекает γ-глутамил-транспептидаза (ГГТП) – мембраносвязанный гликопротеин, катализирующий перенос аминокислот через клеточную мембрану. Активность фермента в плазме обусловлена выходом его из печени (у здоровых людей она низка  —  от 0 до 20 ед).

Доказано, что ГГТП регулирует уровень глутатиона в тканях и опосредованно влияет на биосинтез белка. Указанный энзим содержится в основном в мембранах тех клеток, которые обладают высокой секреторной, экскреторной и (ре)-абсорбционной способностью. Это эпителий, выстилающий жёлчные пути, клетки экзокринной ткани и выводных протоков поджелудочной железы, ворсинчатый эпителий тонкой кишки. У взрослых людей зарегистрирована высокая активность ГГТП только в гепатоцитах периферической зоны, богатых билиарными эпителиальными клетками; у новорождённых – во всей ткани печени.

ГГТП является гетерогенным ферментом, имеет изоформы и при различных видах патологии образует агрегаты и комплексы с липидами и протеинами.

При эпидемическом гепатите в 90% случаев наблюдается повышение цифр ГГТП (превосходит норму в 5-6 раз) наряду с активным ростом активности  лейцинаминопептидазы и щелочной фосфатазы. Подобная ситуация начинает фиксироваться с момента падения уровня трансаминазного теста. У практически выздоровевших от ОВГ величина показателя ГГТП сохраняется в пределах физиологических границ.

В дифференциальной диагностике желтух для практического врача исследование активности γ-глутамилтранспептидазы имеет большую значимость, чем определение таковой у щелочной фосфатазы. Индекс АлАТ/ГГТП по сравнению с коэффициентом АлАТ/ЩФ позволяет более достоверно различать обтурационную и паренхиматозную желтухи.

Вторичная гиперхолестеринемия наблюдается при заболеваниях печени, сопровождающихся внутри- и внепечёночным холестазом (обтурационная желтуха, холелитиаз). Это обусловлено повышением давления в жёлчных путях при наличии препятствия,  разрывом их стенки и выходом жёлчи в кровеносные капилляры, следствием чего является увеличение концентрации её компонентов в крови, в том числе солей жёлчных кислот (холемия), фосфолипидов, триацилглицеролов и липопротеинов низкой плотности.

Сдвиги пигментного обмена регистрируются у пациентов с холестатическими формами повреждения печени. В частности, отмечается гипербилирубинемия, обусловленная связанной его формой. Последний за счёт своей гидрофильности появляется в моче, придавая ей тёмную, цвета «пива», «чая» окраску. С другой стороны, в этой биологической жидкости отсутствует уробилин. Характерным диагностическим признаком является наличие солей жёлчных кислот в моче, которые придают  ей пенистость.

 

СИНДРОМ ГЕПАТОДЕПРЕССИИ

(малой недостаточности печени)

В основном характеризуется нарушением синтетической функции.

Биохимическая лабораторная диагностика синдрома гепатодепрессии:

  1. Понижение активности холинэстеразы в сыворотке крови.
  2. Количественные сдвиги уровня глюкозы крови.
  3. Уменьшение содержания общего белка, особенно альбуминов.
  4. Гипохолестеринемия.
  5. Падение значений II, V, VII факторов свёртывания крови.
  6. Гипербилирубинемия за счёт роста вклада свободной фракции.
  7. Изменение параметров нагрузочных проб (бромсульфалеиновой по Розенталю-Уайту, индоциановой-вофавердиновой, уеверди-новой, антипириновой, галактозной, кофеиновой).

По диагностической ценности гепатодепрессивный синдром значительно уступает цитолитическому. Однако биохимические индикаторы этого страдания играют важную роль для определения тяжести заболевания и выявления тяжёлой печёночно-клеточной недостаточности, характерной для молниеносных форм.

Наиболее чувствительными критериями являются антипириновая проба (в модификации Л.И.Геллера; в норме клиренс – 36,8 мл/мин, период полувыведения – 12,7 мин), содержание проконвертина в сыворотке крови (в норме 80-120%), которые у большинства больных ОВГ со средней степенью тяжести снижены.

Однако в повседневной практике пока широко используются тесты средней чувствительности – протромбиновый индекс и активность холинэстеразы (ХЭ) в сыворотке крови. В организме человека определяют два вида ХЭ: истинную ацетилхолинэстеразу и псевдохолинэстеразу. Первая гидролизует ацетилхолин, и ею богаты нервная ткань и эритроциты, вторая синтезируется в основном в гепатоцитах и расщепляет как холиновые, так и нехолиновые эфиры.  Активность ХЭ является важным лабораторно-диагностическим параметром, характеризующим функциональное состояние печени. При ОВГ активность указанного энзима угнетается (в норме 0,35-0,50 усл.ед. по О.А.Пономаревой; 140-200 ед. по Амону; 45-65 ед. по Венсану). Гипохолинэстераземия отмечается также при циррозе печени и хроническом активном гепатите.

При оценке тяжести процесса с помощью индикаторов средней чувствительности уменьшение показателей гепатодепрессии на 10-20% относится к незначительным; на 21-40% — к умеренным; более 40% — к значительным.

К тестам этой группы примыкает определение содержания глюкозы. Установлено, что чем тяжелее течение острого гепатита, тем чаще наблюдается гипогликемия. При острой печёночной недостаточности снижение уровня этого моносахарида в крови развивается у каждого четвертого пациента. В условиях накопления промежуточных метаболитов и развития резистентности к инсулину возможно возникновение «печёночной» гипергликемии.

    Дисбаланс белкового спектра сыворотки крови характеризуется гипоальбуминемией и повышением величин глобулинов за счет γ-фракции. Выраженность белковых изменений зависит от тяжести и длительности заболевания. При лёгкой форме гепатита количество протеинов не изменено, при более тяжёлых  – отмечается гиперпротеинемия на фоне снижения цифр альбуминов. Вторичная гипоальбуминемия при хронических поражениях печени (тяжелом длительном вирусном гепатите, ЦП) служит неблагоприятным прогностическим признаком. Она может привести к падению онкотического давления плазмы крови, развитию отёков, и впоследствии к асциту.

Нарушения липидного обмена, а именно, гипохолестеринемия особенно для эфиросвязанной фракции, отмечаются при остром вирусном гепатите, злокачественных опухолях печени. Для суждения о функциональном состоянии органа наибольшее диагностическое значение имеет определение фракционного состава холестерина и отдельных  липопротеинов (прежде всего ЛПВП) плазмы  крови.

По современным представлениям генез эфиров свободного ХС в  ЛПВП осуществляется в плазме крови благодаря ферменту ЛХАТ, образующемуся в печени (органоспецифический печёночный энзим). Активатором его является один из основных белковых компонентов ЛПВП – апопротеин А1, постоянно синтезирующийся в гепатоцитах. Неспецифическим стимулятором системы эстерификации ХС плазмы служит альбумин. Следовательно, несмотря на то, что продукция эфиров холестерина происходит в плазме, этот процесс отражает прежде всего функциональное состояние печени. Если в норме коэффициент эстерификации ХС (эфиросвязанный ХС/общий ХС) составляет 0,6-0,8 (или 60-80%), то при остром гепатите, обострении ХГ, ЦП, обтурационной желтухе и хроническом алкоголизме он снижается.

Изменения пигментного обмена  при нарушении функции части печёночных клеток характеризуются гипербилирубинемией за счёт свободного билирубина. В зависимости от уровня метаболического блока выделяют повреждения на следующих этапах: в активном транспорте свободной фракции из крови в клетки печени и в образовании билирубинглюкуронидов в гепатоцитах. Данные механизмы встречаются при синдроме Жильбера, постгепатитной гипербилирубинемии Калька, физиологической желтухе новорожденных, синдроме Криглера-Найяра, лекарственной желтухе, гипотирозе и желтухе у детей, родившихся от матерей, больных сахарным диабетом.

 

СИНДРОМ  ВОСПАЛЕНИЯ

(повышения активности мезенхимы, мезенхимально-воспалительный)

Обусловлен сенсибилизацией клеток иммунокомпетентной ткани и активацией ретикулогистиоцитарной системы. Гистологическим выражением этого синдрома является лимфо-макрофагальная инфильтрация портальных трактов и внутридольковой стромы, то есть иммунное воспаление. Любая иммунологическая реакция развёртывается при взаимодействии Т- и В-лимфоцитов, макрофагов, нейтрофилов. При алкогольных поражениях печени в процесс  вовлекаются эозинофилы.

Индикаторы этого синдрома  неспецифичны, но играют важную роль в оценке ОВГ, ХАГ и ЦП.

 

Биохимическая лабораторная диагностика синдрома воспаления:

1.Гиперпротеинемия за счёт роста в основном доли γ-глобулинов.

2.Повышение величин  иммуноглобулинов, особенно IgG, IgM, IgA.

3.Изменение белково-осадочных проб (тимоловой, сулемовой, Вельтмана).

4.Появление неспецифических антител к дезоксирибо-нуклеопротеидам, гладкомышечным волокнам, митохондриям, микросомам.

При гепатитах  и последствиях токсического поражения печени сывороточная протеинограмма имеет характерные особенности – умеренное уменьшение значений альбуминов (из-за торможения протеосинтетической функции гепатоцитов), увеличение уровня γ-глобулинов (в силу «раздражения» системы мононуклеарных фагоцитов и усиления продукции IgG, IgA, IgM) и менее выраженное – β-глобулинов.

В клинико-диагностических лабораториях находят широкое применение пробы на коллоидную устойчивость (тимоловая, проба Вельтмана, цинк-сульфатная). Положительный результат этих тестов обусловлен количественными изменениями в содержании отдельных фракций (α-, β-, γ-глобулинов)  либо снижением соотношения альбумины/глобулины. Наибольшее распространение получила проба Маклагана (тимоловая), которая четко регистрируется в 90% случаев острого вирусного гепатита ещё в преджелтушной стадии заболевания, а также и при безжелтушной его форме.

Размах колебаний этого теста в инкубационном периоде небольшой, но достаточно постоянный (6,8-8,4 ед. S-Н; происходит увеличение параметра практически в 1,6-2,0 раза).

В начале болезни динамика нарастания индикаторов тимолового помутнения заболевших соответствует специфике выделения вируса гепатита А с фекалиями. В последующие три недели острого периода значения пробы держатся в границах 9,1-9,7 ед. S-Н, превышая пределы нормы в 2,1-2,3 раза.

Для клинициста даже незначительный рост этого параметра свидетельствует о воспалительном поражении паренхимы органа. Следует отметить, что показатель тимолового помутнения раньше реагирует на воспаление органа, чем «печёночная» АлАТ. У больных, перенесших ОВГ, цифры пробы Маклагана оказываются повышенными в течение шести месяцев после выписки из стационара.

Таким образом, тимоловую пробу можно использовать в период диспансерного наблюдения за пациентами, лечившимися в стационаре по поводу острого вирусного гепатита.

Серологические маркёры вируса гепатита В.

НВsAg – наружный компонент вируса, связанный с его внешней оболочкой, располагается в цитоплазме инфицированного гепатоцита. Выявляется в крови больных ОВГ через 6 недель после заражения, сохраняется 1-4 месяца, исчезает при выздоровлении.

НВеАg регистрируется в крови больных с положительным НВsAg на ранних стадиях ОВГ, цифры его падают в период клинических проявлений. При ХВГ HBeAg вместе с HBsAg сосуществуют в крови длительное время. Наличие его отражает фазу репликации (размножения) вируса гепатита В и соответствует высокой активности воспалительных явлений в печени.

HBcAg не присутствует в крови, так как локализуется в ядрах гепатоцитов. После заражения вирусом гепатита В в процессе иммунного ответа в крови определяются антитела к антигенам вируса. Первыми появляются антитела к НВсАg – НВсАb (HbcAntibody), уже через 2-4 недели после установления НВsAg. В основном иммунные белки представлены классом IgM (HBcAb IgM) и сохраняются в сыворотке крови 6-9 мес, иногда до 2-х лет. Присутствие их в крови указывает на острый или хронический гепатит с репликацией вируса. Несколько позже в крови регистрируются HBcAb класса IgG, которые часто фиксируются на протяжении многих лет, что указывает как на перенесенный и полностью разрешившийся ОВГ типа В, так и на персистенцию вируса гепатита В.

Антитела к НВеАg – НВеАb обнаруживаются приблизительно через 2 недели от начала ОВГ и остаются в крови от 1-го до 5-ти лет и более. Это означает или выздоровление, или переход острого гепатита в хронический. При этом размножение вируса прекращается, происходит внедрение его генома в геном гепатоцита, что приводит к снижению активности воспалительного процесса.

Антитела к НВsAg – HBsAb выявляются через 3-5 мес. после манифестации острого гепатита В и могут существовать в течение 5-10 лет и более. Наличие их свидетельствует об иммунном разрешении инфекции, что не исключает присутствие вируса гепатита В  в гепатоцитах.

В настоящее время установлена способность вируса гепатита В к мутациям, особенно в области гена, кодирующего синтез НВеАg, что позволяет ему избавиться от контроля иммунной системы и избежать элиминации. Такой вирус нередко регистрируется при «НВеАg-негативном» варианте ХВГ типа В, и течение заболевания при этом наиболее тяжёлое.

 

Маркёры фазы репликации вируса гепатита В:

*    НВsAg в крови;

*    НВеАg в крови;

*    НВсАb  IgM в крови;

*    Вирусная ДНК в концентрации больше, чем 200 мг/л в крови;

*    ДНК-полимераза и антиген pre-S в крови;

*    НВсАg (сердцевинный антиген)  в ядрах гепатоцитов;

* НВV-ДНК в крови высокое содержание (определяется полимеразной цепной реакцией).

В фазу интеграции происходит встраивание фрагмента вируса гепатита В, несущего ген HBsAg, в геном (ДНК) гепатоцита с последующим генезом преимущественно HBsAg. При этом репликация вируса угнетается, в то время как генетический аппарат печёночной клетки продолжает синтезировать HBsAg. В эту фазу отмечается ремиссия заболевания, так как формируется состояние иммунологической толерантности к патогену.

 

Маркёры фазы интеграции вируса гепатита В:

*    НВsAg в крови;

*    НВсАb IgG (антитела, представленные классом IgG) в крови;

*    отсутствие вирусной ДНК-полимеразы в крови;

*    отсутствие HBV-ДНК в крови;

*    отсутствие НВеАg в крови;

*    НВеАb (сероконверсия НВеАg  в HBeAb) в крови.

 

Маркёры «НВеАg-негативного» гепатита независимо от фазы процесса:

*    НВsАg в крови;

*    НВеAb в крови;

*    НВс IgM в крови;

*    отсутствие  НВеАg в крови;

*    НВV-ДНК в крови;

*    НВсАg в ядрах гепатоцитов.

 

Вирус гепатита В не обладает цитопатогенностью по отношению к клеткам печени (то есть вирус не разрушает гепатоциты). Клиника заболевания определяется изменениями, происходящими в фазе репликации, характером и выраженностью иммунного ответа, аутоиммунными реакциями; стимуляцией синтеза соединительной ткани и интенсификацией процессов образования гидропероксидов ПНЖК (полиненасыщенных жирных кислот). Последнее явление запускает фиброзообразование и цитолиз гепатоцитов.

Репликация РНК-содержащего вируса гепатита Д происходит только в присутствии вируса гепатита В. НDV (вирус гепатита Д) встраивается во внешнюю оболочку НВV (вирус гепатита В), состоящую из НВsАg. Синтез частиц вируса Д способен ингибировать генез маркёров НВV. Заражение НВV и НDV может произойти одновременно (ко-инфекция), либо НDV поражает хронических носителей НВsAg (супер-инфекция). Маркёры ко-инфекции: в сыворотке крови наличие анти-HDV  IgM и высокий титр анти-НВс IgM. Эти параметры регистрируются в течение первой недели недуга. Для суперинфекции HDV у носителей HBV характерно раннее появление в сыворотке крови анти-HDV  IgM  почти одновременно с анти-HDV IgG. Вирус гепатита Д локализуется в ядре гепатоцита и обладает непосредственным цитопатическим действием на данные клетки. При ко-инфекции ОВГ разрешается самостоятельно, при супер-инфекции – приобретает хроническое течение, протекает тяжело и стимулирует развитие цирроза.

 

Маркёры фазы репликации вируса гепатита Д:

*    НDV-РНК в крови;

*    HDVAb IgM в крови;

*    HDVAb IgG в крови;

*    НВsAg в крови.

 

Маркёры нерепликативной фазы вируса гепатита Д:

*   отсутствие НDV-РНК в крови;

*   НDVAb IgG в крови;

*   отсутствие  HDVAb Ig M в крови.

 

Вирус гепатита С является РНК-содержащим. Он обладает прямым цитотоксическим действием на гепатоциты и иммунноопосредованно повреждает печень. У него отмечена уникальная способность постоянно изменять антигенную структуру, что помогает избегать иммунного контроля. Клинически этот тип ОВГ часто трансформируется в хроническую форму или в ЦП, или гепатоцеллюлярный рак.

 

Маркёры репликации вируса гепатита С:

*  HCV-РНК в крови;

*  HCVAbc IgM в крови;

*  HCVAbc IgG в крови;

* показатель коэффициента HCVAb IgG/HCVAb IgM ( в крови) в пределах 3-4 у.е.;

*  отсутствие HCVAb NS4 в крови.

 

Маркёры нерепликативной фазы вируса гепатита С:

*  отсутствие HCV-РНК в крови;

*  HCVAb IgG в крови;

*  отсутствие HCVAb IgM.

 

К РНК-содержащим принадлежит и вирус гепатита G. Острый вирусный гепатит G может переходить в хронический, ЦП и, возможно, в рак печени.

 

Маркёры репликации вируса гепатита G:

*     HGV-РНК в крови.

Серологическая диагностика гепатитов представлена в таблице 8 (см. ниже).

 

СИНДРОМ  ШУНТИРОВАНИЯ  ПЕЧЕНИ

Регистрируется за счёт развития мощных венозных коллатералей с последующим поступлением в общий кровоток большого количества веществ, которые в норме должны были трансформироваться в печени. К этим соединениям принадлежат соли аммония, фенолы, аминокислоты (тирозин, фенилаланин, триптофан, метионин), жирные кислоты с короткой цепью, содержащие 4-8 атомов углерода (масляная, валериановая, капроновая и каприловая кислоты) и меркаптаны. Накапливаясь в крови в больших концентрациях, они становятся токсичными для центральной нервной системы и угрожают возникновением печёночной энцефалопатии. К веществам этой группы относят также эндотоксины – липополисахариды грамотрицательных кишечных микробов.

При заболеваниях печени, особенно при циррозе, нарушены процессы дезаминирования аминокислот, синтеза мочевины. Портокавальный анастомоз, являющийся следствием портальной гипертензии, ЦП, тромбоза воротной вены, клинически проявляется в виде «головы медузы», расширением околопупочных вен, варикозным увеличением вен пищевода. Аминный азот крови не способен обезвреживаться в печени (за счёт преобразования в мочевину) и  направляется в общий круг кровообращения, где высокая его концентрация вызывает токсический эффект. «Аммиачная» интоксикация — один из важнейших симптомов, стимулирующих развитие «печёночной» комы и энцефалопатии.

 

СИНДРОМ  РЕГЕНЕРАЦИИ И  ОПУХОЛЕВОГО  РОСТА  ПЕЧЕНИ

Его индикатором является обнаружение в сыворотке крови больших количеств α-фетопротеина (в 8 раз и более по сравнению с нормой), что характерно для гепатоцеллюлярной карциномы и части карцином общего жёлчного протока. Малые повышения уровня этого гликопротеида (в 1,5-4 раза) чаще встречаются при усилении регенерации, в частности при ОВГ и активном циррозе печени. Вообще, переход ОВГ в хронический гепатит, далее в цирроз и рак можно рассматривать как единый патологический процесс.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, печень – главная лаборатория организма. Она является центральным местом, где осуществляется взаимосвязь метаболических функций; помимо этого, орган обладает огромными резервными возможностями. Известно, что для поддержания нормального течения биохимических процессов, находящихся в прямой зависимости от физиологии гепатоцитов, достаточно приблизительно 1/5 от её общей массы. Этот факт наилучшим образом иллюстрирует, насколько трудно бывает сделать вывод о неизменённой или нарушенной деятельности печени.

В последние годы в гепатологии широко внедрена и активно применяется посиндромная клинико-биохимическая лабораторная диагностика, где наряду с ферментным спектром изучается дисбаланс в пигментном обмене и метаболизме углеводов, липидов и белков. Её использование эффективно уже на ранних стадиях страданий печени, так как оценку характера поражения гепатоцитов и дифференциальную диагностику заболеваний в этот период можно провести только на основании лабораторных исследований. Клиницисты одновременно с результатами биохимических тестов учитывают данные анамнеза, объективного обследования, радионуклидной диагностики, компьютерной томографии и биопсии органа.

В заключении мы представим в таблицах 6 и 7 вышеуказанные лабораторные пробы  и их клиническую значимость при верификации некоторых недугов печени.

 

Таблица 6. Клиническое значение некоторых лабораторных показателей в диагностике основных заболеваний печени

 

Лабораторные показатели Уровни в крови Клиническая интерпретация
Билирубин общий и конъюгированный Некрозы гепатоцитов, холестаз
АлАТ, АсАТ Некрозы гепатоцитов
АлАТ, АсАТ

 

N Отсутствие некрозов или низкая активность процесса
ЩФ, ГГТП, холестерин Холестаз на уровне внутри- или внепечёночных жёлчных прото-ков
ЩФ, ГГТП, холестерин ↑ или N Холестаз в сочетании с паренхиматозными поражениями печени
ГГТП

 

Токсические поражения печени, в том числе алкогольные
Альбумины, протромбиновый индекс Гепатоцеллюлярная недостаточность
Γамма-глобулины Иммунные (аутоиммунные) нарушения
Сывороточное железо, ферритин Некрозы гепатоцитов (гемохроматоз, вторичное накопление Fe в печени)

Примечание: ↑ — увеличивается,

↓ — снижается,

N – норма.

 

Таблица 7. Направленность биохимических сдвигов при некоторых заболеваниях печени

 

Лаборатор-ный  тест ОВГ

 

ХАГ Жировая дистро-фия

печени

Цирроз печени Первичный билиарный цирроз Обтурация жёлчевы-водящих путей
1 2 3 4 5 6 7
АсАТ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑
АлАТ ↑↑↑ ↑↑
Ф-1ФА N N N N
ЩФ N ↑↑
ГГТП N N
Глутамат-ДГ ↑↑ N N N
ЛДГ N N N
СДГ ↑↑ N N N N N
5′-нуклео-тидаза N N N N
ЛАП N N N N
Альбумины N
Глобулины ↑↑ ↑↑ N N
Аммиак (соли аммония) N N N N
ТАГ N N N N
ФЛ N N N
ХС общий N N
ЭХС N N
ЛПНП N N N
Факторы свёртыва-ния N N N N
Билирубин общий

 

1 2 3 4 5 6 7
Свободный билирубин N N N N
Связанный билирубин
Бромсуль-фалеиновая проба ++ + ++ ++ ++ +
Сулемовая проба
Тимоловая проба ↑↑ ↑↑ ↑↑
Проба Вельтмана сдвиг впра-во сдвиг

впра-во

сдвиг вправо сдвиг вправо

 

Примечание:

↑ —  увеличивается;

↑↑ — умеренно увеличивается;

↑↑↑ — значительно увеличивается;

↓     — снижается;

«+» —  проба положительная;

«++» — резко положительная;

«-» — проба отрицательная;

                N – норма.

 

В настоящее время в связи с внедрением в клиническую практику ряда современных методов исследований, включая вирусологические и генетические, заметно уменьшилось количество гепатитов и циррозов печени с неизвестной этиологией. Так, разработаны методы серологической диагностики вирусов гепатитов А, В, С, Д, Е и др., включая фазу их репликации, идентифицированы гены болезней Вильсона-Коновалова, гемохроматоза, α1-антитрипсиновой недос-таточности, а также маркёры фиброзирования и онкогенеза, что существенно повысило этиологическую диагностику болезней печени (табл. 8).

 

Таблица 8. Нозологическая диагностика некоторых заболеваний печени

 

Диагноз

Методы диагностики

Скрининговые
Уточняющие
1 2 3
Хронический вирусный гепатит В, ассоциированный

с репликативной фазой НВV

(HBeAg-позитивный)

— НВsAg «+»;

-вирусная ДНК ↑↑↑;

-ДНК-полимераза ↑↑↑;

-НВсAb IgM «+»;

-АлАТ, АсАТ ↑ или N

— НВV-ДНК «+»;

— HBeAg «+» (инфицированные «диким» штаммом НВV); или

— НВеАg «-»  (инфицированные «мутантным» штаммом НВV)

Хронический вирусный гепатит В, ассоциированный с нерепликативной фазой НВV

(HBeAg-негативный)

— НВsAg «+»;

-вирусная ДНК «-»;

-ДНК-полимераза «-»;

— HBcAb IgG «+»;

— АлАт, АсАТ – N

-НВV-ДНК «-»
Хронический вирусный гепатит Д -НВsAg «+»;

-НDVAb IgM «+»;

-HDVAb IgG «+»;

-АлАТ ↑ ↑, АсАТ ↑ ↑

-НDV-РНК  «+»
Хронический вирусный гепатит С -НСVAbc IgM  «+»;

— НСVAbc IgG «+»;

-АлАТ ↑↑, АсАТ ↑↑;

-ГГТП ↑↑;

-Ф-1-ФА ↑↑;

— γ-глобулины ↑↑;

-альбумины ↓

-НСV-РНК  «+»
Токсические поражения печени -НВsAg «-»;

-НСVAb «-»;

-ГГТП ↑

-ЩФ ↑;

-АлАТ, АсАТ ↑

Аутоиммунный гепатит -НВsAg «-»;

— НСVАb «-»;

-АлАТ ↑ ↑ ↑;

-АсАТ ↑ ↑ ↑;  — альбумины ↓;

— γ –глобулины ↑ ↑ ↑;

-гипербилирубинемия за счёт свободной и связанной фракций;

-Ф-1-ФА ↑↑;

— тимоловая проба ↑;

— сулемовая проба ↓

— АНА  « ±»;

— АМА  «-»

 

1 2 3
Болезнь Вильсона-Коновалова -НВsAg «-»;

-НСVAb «-»;

-кольца Кайзера-Флейшера «+»;

— АлАт ↑;

— общий билирубин ↑;

-щелочная фосфатаза↑

— γ-глобулины ↑;

-медь, несвязанная с церуло- плазмином ↑;

-церулоплазмин «-»

-церулоплазмин ↓;

-медь в моче ↓;

-генетические исследования «+»

Гемохроматоз -сывороточное Fe ↑↑↑;

-АлАт ↑;

— γ-глобулины ↑;

-глюкоза крови ↑;

— тимоловая проба ↑

-ферритин ↑ ↑ ↑;

— генетические  исследования «+»

Холестатические поражения печени — ЩФ ↑ ↑;

— ГГТП ↑ ↑ ↑

— общий билирубин ↑;

-связанный билирубин ↑↑;

— холестерин ↑;

— фосфолипиды ↑;

— ТАГ ↑;

— ЛПНП ↑;

— альбумины ↓;

— глобулины ↑

— АМА «+»

 

 

Примечание: АНА – антинуклеарные антитела,

АМА – антимитохондриальные антитела,

↑  —       увеличивается,

↑↑ —      умеренно увеличивается,

↑↑↑ —    значительно увеличивается,

↓  —       снижается,

N   —     норма,

«+» —    присутствуют,

«–» —     отсутствуют.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *