13С-МЕТАЦЕТИНОВЫЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ТЕСТ ПРИ ОЦЕНКЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО РЕЗЕРВА ПЕЧЕНИ
Бакулин И.Г., Медведев Ю.В.
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
Авторы:
Бакулин И.Г. - д.м.н. профессор, заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней, гастроэнтерологии и диетологии СЗГМУ им. И.И. Мечникова.
Медведев Ю.В. – аспирант кафедры пропедевтики внутренних болезней, гастроэнтерологии и диетологии СЗГМУ им. И.И. Мечникова.
Резюме.
В связи с увеличением числа хронических заболеваний печени необходим пересмотр существующих методов скрининг-диагностики данных заболеваний. Ни один из широко применяемых методов не дает представления о функциональном резерве печени. Современные неинвазивные методы диагностики, в первую очередь 13С-метацетиновый дыхательный тест, смогут решить данную проблему. Необходимо изучить возможности данных методов, а также их место в диагностике хронических заболеваний печени на современном этапе.
Ключевые слова: неинвазивные методы диагностики фиброза, фиброз печени, неинвазивный метод при фиброзе печени, хронические заболевания печени, 13С-метацетиновый дыхательный тест, функциональный резерв при хронических заболеваниях печени
Введение
Печень выполняет множество функций, таких как синтетическая, дезинтоксикационная, барьерно-защитная, кроветворная, эндокринная, участвует в регуляции метаболического, антигенного и температурного гомеостаза организма. Печень обладает большими резервными возможностями, клинические признаки нарушения функций печени проявляются при потере значительной части её клеточной массы, когда наступившие изменения становятся, как правило, необратимыми. В связи с этим для клинической практики необходимы скрининговые тесты для оценки функционального состояния печени.
Среди целого ряда причин хронических заболеваний печени наиболее частыми являются: вирусы гепатита В и С, злоупотребление алкоголем, нарушение жирового обмена и сахарный диабет, приводящие к развитию неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП). Нередко эти факторы присутствуют у одного и того же больного, что ускоряет прогрессирование болезни.
В мире насчитывают более 2 миллиардов носителей различных вирусных гепатитов. Из них около 400 миллионов человек страдают хроническим гепатитом В и около 170-200 миллионов – хроническим гепатитом С [43]. У четверти пациентов со стеатозом печени развивается фиброз печени [1]. В ряде исследований показано, что в 10% случаев в течение примерно 10 лет стеатоз печени прогрессирует в неалкогольный стеатогепатит (НАСГ). В 5–25% случаев НАСГ трансформируется в цирроз печени (ЦП). Обращается внимание, что 60–80% всех криптогенных ЦП являются исходами НАЖБП [17], и в 10% случаев направление на трансплантацию печени обусловлено цирротической стадией НАСГ. Следует отметить, что НАЖБП и другие хронические заболевания печени – группа риска развития гепатоцеллюлярной карциномы (ГКЦ) [20,25]. Развитие ГЦК наблюдается приблизительно у 10% пациентов с цирротической стадией НАСГ в течение 10 лет [30].
Заболеваниями печени страдают чаще люди трудоспособного возраста, приводя к длительным периодам временной трудоспособности и инвалидизации. В связи с указанным выше профилактика и лечение хронических заболеваний печени является серьезной проблемой здравоохранения в России и за рубежом. При этом существует проблема ранней диагностики нарушения функций печени, решение которой может способствовать более своевременному и успешному лечению этих пациентов. Ни один из современных методов диагностики не дает информации о функциональном состоянии (резерве) печени.
Современные методы диагностики заболеваний печени
На сегодняшний день в клинической практике при хронических заболеваниях печени используются следующие методы исследования:
- Лабораторные тесты (биохимический анализ крови с оценкой «печеночных проб»)
- Инструментальные методы: УЗИ органов брюшной полости, гастроскопия, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография
- Методы оценки стадии фиброза: пункционная биопсия печени, фибротесты, фиброэластометрия
- Расчетные прогностические индексы: APRI, FIB–4, MELD, FibroFast, FibroIndex, FibroMeter, Hepascor.
Наиболее востребованными в клинике с точки зрения прогноза, а также выбора тактики лечения являются методы, определяющие стадию фиброза печени. Пункционная биопсия печени – метод, который считают эталонным для определения стадии фиброза печени, активности воспаления [8]. В настоящее время прижизненное морфологическое исследование ткани печени сохраняет широкое распространение в клинической практике. Используемые до настоящего времени методы функциональной диагностики не в состоянии дать ответ на вопросы о действительном характере морфологических изменений печени при различных ее поражениях. Биопсия печени позволяет подтвердить, уточнить, а нередко и изменить клинический диагноз [46]. При этом следует отметить, что метод обладает высокой специфичностьяю (81-99%) , но недостаточно высокой чувствительностью (36-57%) [7].
К сожалению, данная методика является инвазивной, может приводить к развитию таких осложнений, как: внутрибрюшное кровотечение (0.24%) [26], внутрипеченочная гематома (2%) [13], пневмоторакс (0,08%) [53], желчный перитонит (0,04%) [38], летальный исход (0,01%) [55], местное метастазирование при прицельной биопсии злокачественных опухолей (0,0005% ) [53]. Причиной невозможности проведения биопсии печени также является страх пациентов перед процедурой. Страх болевых ощущений в месте прокола и побочные эффекты на анестезию заставляют до трети больных отказаться от выполнения биопсии печени. Это приводит к замедлению принятия решения о начале специфической терапии и продлению сроков госпитализации [23, 32].
Кроме того, следует указать о требованиях к количеству материала при пункционной биопсии печени, что может приводить к недостаточно корректным заключениям: длина столбика печеночной ткани должна составлять более 15 мм, а количество портальных трактов - не менее 6-8 [2, 10]. Следует подчеркнуть, что биопсия печени не дает информации о функции печени.
В последние годы в клинической практике получили широкое распространение такие неинвазивные методы оценки фиброза печени, как эластометрия и фибротесты.
Условия, лимитирующее применение эластометрии: ИМТ ≥ 28 кг/м2, активный гепатит, наличие асцита, холестаз, наличие венозного застоя в системе воротной вены, опыт оператора, что требует дальнейшего технического совершенствования метода. Вместе с тем эластометрия может использоваться как для скрининга и ранней диагностики, так и для уточнения стадии поражения печени и контроля за эффективностью проводимой терапии [42].
Фибротест относится к неинвазивным методам диагностики фиброза и активности патологического процесса в печени. Фибротест – это специальный биохимический анализ крови, основанный на определении маркеров фиброза, воспаления и стеатоза в крови пациента. Так, Фибротест (Фибромакс) включает компьютерную обработку 5 биохимических показателей: альфа 2-макроглобулин (АМГ), гаптоглоблин (Нр), аполипопротеин А1 (Апо А1), гамма-глутамилтранспептидаза (ГГТ), общий билирубин, аланинаминотрансферазу (АЛТ).
Состояния, лимитирующие проведение исследования: острый гепатит (любой этиологии), внепеченочный холестаз. Кроме того, метод не может считаться достоверным при хронических воспалительных заболеваниях соединительной ткани (ревматизм, ревматоидный артрит, системная красная волчанка, склеродермия и др.), наследственных гипербилирубинемиях по типу синдрома Жильбера, гемолитической анемии. Фибротесты можно рассматривать как альтернативу другим методом, когда последние невозможно выполнить по противопоказаниям (например, биопсия) или в связи с ожирением, асцитом (эластометрия).
Следует указать, что чувствительность и специфичность данных тестов высока только при их комбинации (эластометрия+ фибротест) [44], только в этом случае данные методы диагностики способны показать результат аналогичный результату, полученному при пункционной биопсии печени. Несмотря на возможность оценки степени активности и стадии фиброза, данные методы не позволяют оценить функциональное состояние печени.
Дыхательные тесты и их роль в диагностике заболеваний печени
В последнее время за рубежом активно используют неинвазивные методики определения функциональной активности печени, её функционального резерва, с помощью изотопных дыхательных тестов (табл. 1) [45].
Таблица 1. Наиболее распространённые соединения для диагностики функции печени изотопным дыхательным тестом
Соединение | Метаболизм | Область применения |
13C2-аминопирин | CYP – CYP1A2 | Оценка активности микросомальных ферментов Р450. Оценка функциональной массы печени. Дифференциальная диагностика циррозов. Контроль печёночных трансплантантов. |
13C-метацетин | CYP – CYP1A2 | Оценка активности микросомальных ферментов Р450. Оценка функциональной массы печени. Дифференциация циррозов. Контроль печёночных трансплантантов. |
13C-фенацетин | CYP – CYP1A2 | Оценка активности микросомальных ферментов Р450. Оценка функциональной массы печени. Дифференциация циррозов. Контроль печёночных трансплантантов. |
13C2-эритромицинин | CYP3A4 | Оценка активности фермента CYP3A. Фармакологические исследования. Индивидуальная фармакотерапия |
1,3,7-13C-кофеин | CYP1A2 | Оценка активности фермента CYP1A2. Фармакологические исследования. Индивидуальная фармакотерапия |
1-13C-фениаланин | Цитозольные ферменты | Оценка функциональной массы печени. Оценка динамики заболевания. Диагностика врождённых нарушений метаболизма. |
1-13C-галактоза | Цитозольные ферменты | Оценка функциональной массы печени. Оценка динамики заболевания. Диагностика врождённых нарушений метаболизма. |
1-13C -метионин. | Митохондриальные
Ферменты |
Оценка митохондриальной метаболической функции печени. |
1-13C-кетоизо-капроновая кислота | Митохондриальные
Ферменты |
Оценка митохондриальной метаболической функции печени. Дифференциальная диагностика алкогольного стеатогепатита и неалкогольного стеатогепатита. |
1-13C-Каприловая кислота | Митохондриальные
Ферменты |
Оценка митохондриальной метаболической функции печени. |
13С-дыхательные тесты в отличие от пункционной биопсии печени представляют информацию о функциональном резерве и метаболической емкости печени и могут отражать динамику процесса, являясь неинвазивными, безопасными и легко повторяемыми. Дыхательные тесты могли бы сыграть важную роль в лечении и ведении хронических заболеваний печени, а также в трансплантологии в до- и послеоперационном периодах [16, 51].
Однако, не все 13С-меченные препараты, использованные в дыхательных тестах, чтобы оценить микросомальную функцию печени, были тщательно исследованы. Например, по 13С-фенацетин дыхательному тесту информации совсем немного. Фенацетин - высоко экстрактивный препарат, следовательно, его метаболизм зависит от кровотока в печени, что может повлиять на значения дыхательных тестов у больных с заболеванием печени, наличием портальной гипертензии и печеночных шунтов [5].
Дыхательный тест «13С-кофеин» может быть адекватным методом для оценки метаболической функции печени при хронических заболеваниях печени и может использоваться для прогнозирования фиброза при хроническом гепатите С и НАЖБП пациентов, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы оценить удобство и простоту использования теста [16].
Дыхательные тесты 13C-метацетин и 13C-аминопирин были изучены наиболее широко и могут быть особенно полезными при ранней диагностике заболевания печени и определении прогноза. В отличие от аминопирина метацетин имеет высокий коэффициент экстракции, который может влиять на значения 13C-метацетинового дыхательного теста, особенно у пациентов с хроническим заболеванием печени с портальной гипертензией и портосистемными шунтами [5].
При этом 13С-меченые дыхательные тесты могут быть выполнены в любом месте, в любое время и повторяться, не затрагивая пациента и его здоровье.
Следует подчеркнуть, что дыхательные тесты не являются альтернативой методам, которые оценивают стадию фиброза и воспаление (например, пункционную биопсию печени). Во многих случаях наиболее важным является оценка функционального состояния печени, например, при острой печеночной недостаточности, когда и фиброз, и активность воспаления могут быть минимальными. В случае верифицированного цирроза печени информация о функциональном резерве может быть также крайне важной и указывать на показания к трансплантации печени. Эти методы могут уменьшить потребность в биопсии печени, особенно при использовании вместе с другими рутинными методами диагностики.
Таким образом, представляется, что такие дыхательные тесты, как 13С-аминопирин и 13С-метацетин, могут иметь значение в оценке потенциала функции микросомальных систем печени и играть определяющую роль в оценке прогноза пациента и выборе терапии при хронических заболеваниях печени [16].
Роль 13С-метацетинового дыхательного теста в диагностике заболеваний печени
Наиболее популярным является 13С-метацетиновый дыхательный тест (13С-МДТ), в связи с его безопасностью, чувствительностью и специфичностью (табл. 2) [15].
Таблица 2. Чувствительность и специфичность 13С-МДТ при фиброзе и циррозе
Cut-off | Чувствительность | Специфичность | |||
Цирроз печени | 13C-метацетиновый дыхательный тест | < 14.6 % | 92.6 % | 84.1 % | |
Fibroindex | > 1.82 | 70.4 % | 91.3 % | ||
Фиброз | 13C-метацетиновый дыхательный тест | < 21 ‰ | 75.4 % | 79.5 % | |
Fibroindex | > 1.35 | 66.7 % | 84.6 % | ||
13C-метацетин дыхательный тест печени был впервые описан Krumbiegel и др. в 1985 году [18]. С тех пор он считается полезным инструментом для оценки степени повреждения печени и оценки функционального резерва печени. Тест функциональной активности печени основан на метаболизме 13С-метацетина ее ферментными системами (CYP450) также с образованием 13СО2 (рис. 1) [33].
Цитохром Р450 1А2 ( CYP1A2 ) представляет собой печеночный фермент, который играет важную роль в метаболизме ксенобиотиков в том числе таких, как метацетин, теофиллин, кофеин и клозапин [28]. По дыхательному тесту можно легко оценить функцию печени на основе меченых субстратов, которые используются и метаболизи-руются в печени [27, 45]. 13С-MДT является наиболее подходящим тестом для оценки функционального резерва печени по сравнению с другими тестами [3, 31]. По сравнению с другими молекулами, которые используются для дыхательных тестов, 13С-метацетин является безопасным, дешевым и имеет быстрый клиренс [24, 31].
Тест позволяет с высокой точностью определить фармакокинетические параметры деметилирования метацетина и на этой основе оценить степень детоксикационной активности печени и даже ее массу. Разработанные математические модели позволяют различать стадию цирроза, выраженность гепатита и других заболеваний [50].
Представлены данные о получении количественных характеристик влияния ожирения печени на снижение ее детоксикационной активности. Результаты метацетинового теста при метастатическом поражении печени и в послеоперационном периоде позволяют с высокой точностью определить активность интактной ткани, а также наблюдать восстановление ее биохимических показателей. Имеются сведения о возможности использования 13С-МДТ для изучения функциональной активности печени в условиях застоя в венозной системе брюшной полости (венозное полнокровие), достигавшееся размещением пациента, в так называемом, антиортостатическом положении (под углом -15o к линии горизонта) [41].
Метод позволяет изучать активацию желчевыделительной функции печени, а также определять ее полную (тотальную) метаболическую емкость, включая функционирующую и нефункционирующую (резервную) части печени [52].
Исследования в антиортостатическом положении -15° (АНОП) показали, что механизм повышения экскреторной активности в органах пищеварительной системы и активация желчеотделения в печени обусловлены возникновением полнокровия в венозной системе печени и брюшной полости [39, 40]. Радиоизотопные методы и эндоскопические исследования в АНОП подтвердили роль венозного застоя в печени в активации желчеотделения и показали особенности, связанные со снижением экскреторной активности гепатоцитов и концентрационной функции системы желчеотделения [41]. Снижение функциональной активности печени в условиях венозного полнокровия не всегда сопровождается изменениями биохимических показателей крови [48, 49], поскольку ее резервные возможности могут маскировать угнетение функциональной активности [55, 56].
Имеются данные о сильной прямой положительной корреляции (r = 0.706) между показателями 13С-метацетинового дыхательного теста и результатами динамической гепатосцинтиграфии у больных с первичным и метастатическим поражением печени. Авторы полагаю, что применение 13С-МДТ позволит улучшить предоперационную оценку и результаты анатомических резекций у данных пациентов [51].
Данные, представленные в таблице 3, убедительно свидетельствуют, что 13С-МДТ достаточно эффективен при 3-4 стадии фиброза печени.
Таблица 3. Пороговые значения 13С-МДТ в зависимости от уровня фиброза (по данным пункционной биопсии печени)
Показатель «Дозачас» за 10 мин | |||||||||
Фиброз AUC (95% CI) | Cut-off | Чувствительность | Специфичность | VPP | VPN | ||||
F1 | 0.822 (0.719 - 0.924) | 29.75 | 85.7% | 76.7% | 64.29% | 91.67% | |||
F2 | 0.910 (0.830-0.989) | 19.00 | 90.3% | 81.1% | 82.35% | 90.00% | |||
F3 | 0.923 (0.837 - 1.000) | 16.40 | 92.9% | 86.4% | 92.86% | 86.36% | |||
F4 | 0.965 (0.919 - 1.000) | 11.95 | 96.2% | 91.7% | 98.04% | 84.62% | |||
Кумулятивная доза (CUM) за 60 мин | |||||||||
Фиброз AUC (95% CI) | Cut-off | Чувствительность | Специфичность | VPP | VPN | ||||
F1
F2 F3 F4 |
0.824 (0.723 – 0.926)
0.900 (0.820 - 0.980) 0.936 (0.868 – 1.000) 0.973 (0.935 – 1.000) |
18.4
15.25 13.40 10.55 |
85.7%
91.1% 91.9% 92.3% |
74.4%
81.8% 84.4% 91.7% |
62.07%
82.46% 92.95% 97.96% |
91.43%
90.11% 87.26% 73.33% |
|||
Примечание: Показатель «Доза/час» за 10 мин: процент от вводимой дозы в час за 10 мин; CUM за 60 мин: накопление процентное (%) от введенной дозы 13C выделенной за 60 мин. VPP - прогностическая ценность положительного результата; VNP - прогностическая ценность отрицательного результата [6].
Представляется, что необходимо продолжить изучать возможности применения данного метода применительно к хроническим заболеваниям печени различной этиологии.
Также, согласно выводам исследователей 13С-МДТ возможно применять для оценки эффективности проведенной терапии. Исследование было проведено на 96 пациентах с хроническими заболеваниями печени различной этиологии, в динамике были оценены показатели 13С-МДТ на фоне приема Лозартана (Блокатора рецепторов ангиотензина II) в качестве антифибротического агента [47].
Приводятся данные, что 13С-МДТ обладает высокой чувствительностью при различных поражениях печени, уровень воспалительной активности оказывает эффект при проведении теста [6].
Имеются отдельные сообщения о использование 13С-МДТ при НАЖБП [6]. Авторы изучали показатели 13С-МДТ у больных с НАЖБП и отметили достоверное снижение функции печени по сравнению с контролем (18,03%± 0,6 и 26,46%± 0,67 соответственно). При этом указывается, что тест позволяет оценить массу функционирующих гепатоцитов [5, 9].
Согласно выводам ряда исследователей, внедрение в практику 13С-МДТ позволит расширить знания о патогенезе стеатоза печени, усовершенствовать его диагностику и лечение [54]. В то же время другие авторы отмечают, что 13С-МДТ не обнаруживает отличий между группой контроля и пациентами с ранними стадиями фиброза, а также не может показать уровень воспаления или степень фиброза [14].
Неинвазивные дыхательные тесты могут служить ценным диагностическим инструментом в медицине, поскольку они могут определить особенности ферментативные и метаболические функции «in vivo» [21].
Следует отметить, что метаболизм метацетина присходит исключительно в печени, поэтому этот метод обладает очень высокой специфичностью и чувствительностью, также необходимо учесть, что данный метод является неинвазивным, его возможно проводить на масс-спектрометрах, инфракрасных газоанализаторах, используемых и для других дыхательных тестов с меченым углеродом. Активное внедрение этого метода в клиническую практику представляется целесообразным как с научной точки зрения, так и с экономической, поскольку данный метод неинвазивный, относительно простой в применении и использовании, не требует особых навыков и умений у оператора, не предусматривает особых условий забора материала.
Обращает внимание корреляция между «печеночными» пробами и 13С-МДТ (табл. 4). Наиболее выраженная корреляция наблюдалась со следующими показателями: билирубин, ГГТП, МНО, протромбиновое время, протромбиновый индекс(%), факторы 5 и 7.
Таблица 4. Взаимосвязь 13С-МДТ и «печеночных» проб
PDR peak | Пико вое время | PDR10 | PDR 15 | PDR 20 | PDR 30 | PDR 60 | CPDR 10 | CPDR 15 | CPDR 20 | CPDR 30 | CPDR 60 | |||
BIL | -0.556 | 0.394 | -0.519 | -0.544 | -0.575 | -0.588 | -0.519 | -0.456 | -0.513 | -0.540 | -0.580 | -0.595 | ||
ALT | -0.276 | 0.235 | -0.258 | -0.279 | -0.293 | -0.318 | -0.403 | -0.248 | -0.266 | -0.276 | -0.306 | -0.326 | ||
AST | -0.338 | 0.226 | -0.306 | -0.337 | -0.358 | -0.384 | -0.451 | -0.279 | -0.311 | -0.329 | -0.362 | -0.405 | ||
AP | -0.239 | 0.219 | -0.308 | -0.280 | -0.268 | -0.172 | -0.110 | -0.283 | -0.301 | -0.296 | -0.282 | -0.198 | ||
GGT | 0.504 | -0.344 | 0.510 | 0.538 | 0.507 | 0.418 | 0.203 | 0.340 | 0.449 | 0.483 | 0.497 | 0.438 | ||
LDH | -0.313 | 0.221 | -0.313 | -0.329 | -0.329 | -0.325 | -0.314 | -0.264 | -0.302 | -0.317 | -0.333 | -0.332 | ||
INR | -0.436 | 0.441 | -0.412 | -0.435 | -0.452 | -0.431 | -0.386 | -0.390 | -0.420 | -0.437 | -0.458 | -0.562 | ||
PTT | -0.565 | 0.239 | -0.413 | -0.509 | -0.579 | -0.632 | -0.471 | -0.360 | -0.420 | -0.471 | -0.543 | -0.598 | ||
PT% | 0.628 | -0.364 | 0.475 | 0.573 | 0.635 | 0.673 | 0.513 | 0.440 | 0.489 | 0.540 | 0.609 | 0.660 | ||
F-Ⅶ% | 0.648 | -0.828 | 0.720 | 0.737 | 0.723 | 0.613 | 0.581 | 0.661 | 0.694 | 0.715 | 0.725 | 0.688 | ||
F-Ⅴ% | 0.576 | -0.495 | 0.598 | 0.521 | 0.546 | 0.579 | 0.503 | 0.527 | 0.548 | 0.554 | 0.582 | 0.591 | ||
Примечание. Полученные результаты выражены в процентах от введенной дозы 13C (PDR) и выделенного процента 13С.Измеряется (CPDR) на 10, 15, 20, 30 и 60 мин после приема метацетина, а также пик PDR, и пиковое время. PDR относится к скорости, с которой 13C выводится. Субстрат метаболизируется и выдыхается, выражается в процентах в час. PDR основан на изменении соотношения 13C / 12C для каждого пациента. CPDR Числовой. Интеграл от PDR, и описывает общий процент метаболизированного субстрата в любой момент времени. Данные выражены в единицах от процента.АЛТ: Аланинаминотрансфераза; АСТ: аспартат аминотрансфераза; ГГТ: Гамма-глутамил транспептидаза; AP: щелочная фосфатаза; F-V, F-VII: Фактор 5 и 7;
PDR: Процент выделенной дозы в различные моменты времени в минутах; CPDR: Сумма процентов выделенной дозы в различные моменты времени [11].
Авторы отмечают, что корреляция между показателями 13С-МДТ и биохимических маркеров гепатита колебалась от 0,2 до 0,7 (табл. 5). Сравнения показали тенденцию к корреляции; тем не менее, статистическая значимость не была достигнута из-за небольшого числа пациентов и тестов. Исходя из данных, представленных в таблице 4, использование 13С-МДТ актуально при различных хронических заболеваниях печени, так как наблюдается корреляция между показателями 13С-МДТ и биохимическими маркерами гепатитов, Указывается, что для статистически значимых результатов необходимо большее число исследований [11].
Методика проведения теста
Принцип дыхательного теста основан на оценке определения метаболизируемого субстрата выдыхаемом воздухе. Когда субстрат попадает в организм, он проходит через кровоток, метаболизируется в печени, а затем выводится через легкие в виде С1302. Скорость и объем выведения субстрата определяют метаболическую функцию печени.
Препарат применяется перорально с фиксированной дозировкой 75 мг на одно исследование в виде раствора в 200 мл воды. Первым метаболическим процессом, которому подвергается препарат, является О-деметилирование – отщепление меченой изотопом 13С-метильной группы, происходящее при каталитическом воздействии энзимов системы цитохромов печени Р450 с синтезом формальдегида. В дальнейшем метка входит в состав муравьиной кислоты и бикарбонат-иона и выводится через лёгкие в виде СО2. Измеряя изотопный состав углерода в углекислоте выдыхаемого воздуха, можно получить информацию о скорости печёночного метаболизма.
Забор образцов выдыхаемого воздуха производится в течение 2 часов – перед приёмом препарата, через каждые 10 мин в первый час исследования и через каждые 20 мин в течение второго часа. Результаты каждого исследования представляются в виде зависимостей скорости вывода экзогенной углеродной метки (PDR) от времени и суммарной доли выведенной метки от времени [29, 50]. Для количественной оценки функциональных резервов печени при циррозе ряд европейских клиник применяют 13C-МДТ [4, 37].
При нарушении метаболической функции печени различного генеза наблюдается снижение скорости вывода изотопной метки и увеличение времени после приёма препарата, в течение которого достигается максимум скорости. При тяжёлых формах заболеваний печени скорость вывода изотопной метки находится на очень низком уровне и практически не изменяется в течение двух часов, когда производятся заборы образцов выдыхаемого воздуха. Имеются исследования, которые показывают хорошую корреляцию 13С-МДТ с тяжестью поражения печени при циррозе печени в зависимости от класса по Чайлд-Пью [19, 36, 37].
Таблица 5. Интерпретация результатов теста [37]
% Кумулятивная доза, 120 min | Индикация/ Корреляция |
31.0 (25.9 – 38.7) | Норма |
13.6 (5.7 – 22.3) | Цирроз печени, Child-Pugh Class A |
3.1 (1.1 – 16.5) | Цирроз печени, Child-Pugh Class B |
0.6 (-1.1 – 3.5) | Цирроз печени, Child-Pugh Class C |
Примеры клинического применения 13С-МДТ
Пациент О., мужчина 55 лет, с верифицированным циррозом класс А по Чайлд-Пью, HCV-этиологии, нон-респондер (прошел курс тройной противовирусной терапии).
Цирроз подтвержден при помощи пункционной биопсии печени.
Сопутствующие заболевания: сахарный диабет 2 типа, инсулинпотребный. Гликированный гемоглобин 11,6 %. Обращает на себя внимание, что при наличии УЗИ-признаков портальной гипертензии, варикозно расширенных вен пищевода не выявлено. В таблице 6 представлены данные лабораторно-инструментального обследования.
Таблица 6. Данные лабораторного обследования пациента О.
Обследование | Результат | Референтные значения |
Фибротест | F3-4 | F0 |
АЛТ | 96 Едл | 6-43 Едл |
АСТ | 66 Едл | 11-36 Едл |
ЩФ | 83 Едл | 35-131 Едл |
ГГТП | 114 Едл | 10-61 Едл |
Билирубин | 15 мкмольл | 3-21 мкмольл |
Альбумин | 48 гл | 33-49 гл |
Креатинин | 85 мкмольл | 40-119 мкмольл |
(данные от 7.11.16)
Результаты оценивались по следующим показателям:
- Параметр DOB-20 (delta over base на 20-й минуте исследования) -показатель разницы между исходным и полученным уровнем, т.е. % соотношение выделенной 13С метки на 20-й минуте исследования и базального(фонового) уровня 13С. У здоровых пациентов данный показатель составляет 20.84±1,11.
- Параметр CUM-60, CUM-120 кумулятивная доза к 60-й и 120-й минуте исследования соответственно, показывает количество метаболизированного метацетина в процентах, рассчитывается исходя из суммарно выделенного 13С за время исследования.
В норме показатель CUM-60 cоставляет 20.4%, а CUM-120 варьируется в пределах от 25.9 до 38.7%.
- Параметр Dose/h показывает скорость метаболизма метацетина в печени по уровню выделения 13С в выдыхаемом воздухе. У здоровых людей эта величина должна достигать пика между 10-й и 20-й минутами, затем снижается. До 20 минуты включительно показатель Dose/h (%) для цирроза печени должен быть ниже 14.6% (чувствительность 92.6 %, специфичность 84.1 %).
Заключение
Имеющиеся литературные данные показали эффективность 13С-МДТ у пациентов при пересадке печени в хирургической практике - оценка функционального статуса печени донора и реципиента при ее трансплантации [22, 34, 51], опухолях печени [12].
Однако представляется, что возможными областями применения 13С-МДТ в медицине могут быть неалкогольные стеатогепатиты или алкогольные стеатогепатиты, фиброзы и циррозы печени различной этиологии, хронических вирусные гепатиты В и С, аутоиммунные заболевания печени – для оценки тяжести поражения и степени дисфункции печени. Кроме того, точкой приложения 13С-МДТ мог бы быть мониторинг функционального резерва печени у полиморбидных пациентов и гепатотоксичности при длительном применении известных гепатотоксичных препаратов. Изучение влияния различных антиоксидантов и гепатопротекторов на динамику показателей 13С-МДТ у больных с хроническими заболеваниями печени представляется также крайне интересным.
Описанные данные литературы и клинические случаи наглядно показывают, что данная методика способна отражать не только само наличие заболевания у пациента, но и степень его развития. Показатели данного теста, согласно данным литературы, коррелируют с прогностической шкалой Чайлд-Пью, а значит могут указывать на прогноз заболевания, это также требует уточнения. Необходимо проведение большего количества исследований с изучением закономерностей изменения показателей теста в зависимости от стадии фиброза, функциональных проб печени, существующими прогностическими индексами.