Газета «Новости медицины и фармации» Гастроэнтерология (304) 2009 (тематический номер)

Генетика — наука, объясняющая,
почему ты похож на своего отца,
если похож,
и почему не похож на него,
если так получилось.
Оливер Холмз, американский писатель

Среди множества этиологических факторов, вызывающих патологию поджелудочной железы (ПЖ), пожалуй, наименее изученным является наследственность. С генетической предрасположенностью связывают целый ряд заболеваний ПЖ, но основными из генетически обусловленных неэндокринных заболеваний органа считают муковисцидоз, наследственный панкреатит (НП) и наследственный рак ПЖ. Не случайно на логотипе Midwest Multicentre Pancreatic Study Group, созданной для всестороннего изучения наследственной патологии ПЖ (эпидемиологии, патогенеза, клинических проявлений, прогноза и т.д.), указаны именно эти три заболевания (рис. 1).

Кроме них наследственными являются также: синдром Швахмана, синдром Йохансона — Близзарда, врожденная сидеробластная анемия с экзокринной недостаточностью ПЖ, синдром Кларка — Хэдвилда, синдром Андерсена, изолированная недостаточность отдельных панкреатических ферментов (липазы, колипазы, амилазы, трипсиногена), синдром недостаточности энтерокиназы, макроамилаземия, дефицит a1-антитрипсина и др. [10]. Безусловно, генетически обусловленными являются также аномалии развития ПЖ: pancreas divisum, pancreas annulare, pancreas aberrans, врожденные кисты ПЖ и др. [3, 4, 18].

Наша статья в связи с лимитом объема не может охватить все наследственные заболевания ПЖ. Остановимся подробно лишь на НП. Впервые НП был описан M.W. Comfort и A.Е. Steinberg в 1952 г., которые обследовали около ста семей в различных странах мира (большинство обследованных были европейской расы, однако жители Азии и Восточной Индии также вошли в когорту наблюдений). Они отметили, что НП имеет аутосомно-доминантный тип наследования с неполной пенетрантностью (около 80 %), т.е. вероятностью развития проявлений заболевания при наличии соответствующей генетической предрасположенности [18].

Однако до точного объяснения патогенеза НП существовали предположения о связи заболевания с наследственной патологией протоков. Согласно этой гипотезе, первичными являются аномалии протоковой системы ПЖ, а развитие панкреатита — вторичным (из-за нарушения оттока панкреатического секрета). Эта гипотеза была основана на том, что при НП часто выявляются изменения протоковой системы ПЖ. Выдвигалась также теория дефицита антиоксидантов в ткани ПЖ, согласно которой основное значение в патогенезе придавалось оксидантному стрессу [3, 4, 10].

В 1996 г. D. Whitcomb et al. разработали генную теорию, объясняющую развитие НП и связывающую его с мутацией гена, кодирующего трипсиноген [13]. Была показана связь НП с наследованием специфических маркеров известных локусов хромосом, доказана ассоциация НП с мутацией гена в длинном плече VII хромосомы (7q35). При этой мутации происходит замена аргинина на гистидин в 117-м положении молекулы трипсиногена — R117H (по новой номенклатуре — R122H) [2, 3]. Доказательство генетической предрасположенности к развитию панкреатита в 5 % случаев заболевания нашло свое отражение в классификации факторов риска хронического панкреатита TIGAR O. В этой аббревиатуре буква G расшифровывается как genetic [9]. Важно подчеркнуть, что эта классификация делит пациентов на категории согласно факторам риска, максимально ассоциированным с панкреатитом для каждого конкретного случая. Например, пациент с мутацией катионического трипсиногена R122H (80 % вероятности развития панкреатита и 40% — хронизации), который потребляет алкоголь (только изолированное злоупотребление алкоголем без наследственной предрасположенности к панкреатиту дает менее 10 % вероятности его развития), попадет в категорию «Генетический панкреатит», а не в категорию «Токсико-метаболический панкреатит». Действительно, одной генетической предрасположенности, как правило, недостаточно для развития панкреатита — необходим инициирующий внешний фактор (чаще злоупотребление алкоголем, билиарная патология), способствующий манифестации заболевания. Конечно, генетическая предрасположенность является основанием для более вероятного развития того же алкогольного панкреатита [18]. НП одинаково часто наблюдается у мужчин и женщин, не имеет расовых различий [3, 4, 10].

Позже были выявлены мутации гена серинпротеазного ингибитора Казаля типа I (SPINK I) у пациентов с идиопатическим хроническим панкреатитом, доказана связь около половины случаев тропического панкреатита и части случаев идиопатического хронического панкреатита с мутацией SPINK I (N291) [8, 11, 15, 16].

Учитывая, что ПЖ синтезирует множество пищеварительных ферментов, существует целый ряд дублирующих друг друга механизмов, препятствующих аутолизу ткани органа (рис. 2) [4, 20]:
— продукция ферментов ПЖ в неактивной форме (в форме проферментов);
— разделение в пространстве процессов продукции (в ПЖ) и активации ферментов (в двенадцатиперстной кишке под действием энтерокиназы);
— локализация ферментов в зимогенных гранулах ацинарных клеток, предотвращающих выход ферментов в цитоплазму;
— низкая концентрация в цитоплазме ацинарных клеток ионов кальция, в результате чего снижается вероятность активации трипсиногена;
— секреция SPINK I;
— способность ферментов ПЖ к аутолизу;
— продукция a1-антитрипсина и b2-микроглобулина в печени, обеспечивающих связывание активированных панкреатических ферментов в крови и перитонеальной жидкости.

В принципе, мутация любого из генов, кодирующих механизмы самозащиты ПЖ, может привести при наличии внешних провоцирующих факторов к развитию панкреатита.

Проанализируем подробнее патогенез НП, ассоциированного с мутациями R122H и N291. Молекула трипсина состоит из двух субъединиц, соединенных полипептидной цепью (рис. 3). В положении 117 этой цепи находится аргинин. Между двумя субъединицами трипсина располагается его активный центр, который способен распознавать аргинин и лизин и осуществлять в месте соединения этих аминокислот лизис полипептидной цепи. Именно таким образом трипсин, мезотрипсин и энзим Y инактивируют 80 % интрапанкреатических трипсиногена и трипсина [4, 21]. Остальные 20 % инактивации интрапанкреатических протеаз обеспечиваются SPINK I (рис. 4).

Этот ингибитор представляет собой специфический субстрат для трипсина. SPINK I необратимо связывает серин трипсина с лизином своего активного центра. Важно, что SPINK I синтезируется в 20 раз меньше, чем количество трипсиногена, продуцируемого ПЖ. В связи с этим SPINK I может полностью ингибировать трипсин в ткани органа только тогда, когда уровень активности трипсина низкий. В этих случаях SPINK I предотвращает последующую аутоактивацию трипсиногена и блокирует каскад активации панкреатических ферментов и аутолиза ПЖ (рис. 5). При интенсивной активации трипсиногена SPINK I не в состоянии его инактивировать. В этом случае трипсин и другие трипсиноподобные ферменты, как было сказано выше, лизируют полипептидную цепь, объединяющие 2 субъединицы трипсина, в положении 117, т.е. в месте соединения аргинина и лизина. При мутации катионного трипсиногена R122H аргинин заменяется на гистидин, поэтому трипсин не способен лизировать молекулы трипсиногена и трипсина. Мощности SPINK I в этих случаях не хватает для блокирования аутоактивации трипсиногена, продолжается каскад активации панкреатических ферментов и аутолиз ПЖ [4, 10]. При мутации SPINK I (N291) снижается степень инактивации трипсина, и при воздействии мощного провоцирующего фактора (алкоголь) также развивается НП (рис. 6).

НП подразделяется на:
1) классический (аутосомно-доми-нантный, с пенетрантностью 80 %; ген катионного трипсиногена PRSS1, R122H, N291);
2) идиопатический (PRSS1 — A16V, D22G, K23R).

Отдельно выделяют особые формы НП: панкреатит с гипераминоацидурией (выделение с мочой аминокислот в результате генетического тубулярного дефекта); геморрагический панкреатит с увеличением выделения электролитов с потом; панкреатит, обусловленный нарушением обмена кальция.

В связи с новыми представлениями о роли генных мутаций в патогенезе хронического панкреатита можно предположить, что две ведущие формы идиопатического панкреатита — с ранним и поздним началом — обусловлены разными генетическими механизмами. Более того, вариант с поздним началом может быть модифицирован факторами среды, такими, например, как алкоголь. В соответствии с этой гипотезой возможно, что среди алкоголиков хронический панкреатит развивается только у лиц с генетической предрасположенностью к этой патологии. Это подтверждается тем, что алкогольный хронический панкреатит диагностируется лишь у небольшой части людей, злоупотребляющих спиртными напитками. С этим согласуется тот факт, что клиническая манифестация доказанного НП появляется обычно в возрасте 3–10 лет и имеет второй пик в возрасте 20–25 лет, когда большинство пациентов начинают принимать алкоголь [4, 10].

В развитии НП доказано значение и других мутаций. В частности, мутации CFTR — гена трансмембранного регулятора кистозного фиброза. Эта мутация и мутация SPINK I наследуются по аутосомно-рецессивному типу. При наличии у пациента мутации CFTR развивается муковисцидоз или генетически детерминированный гипоферментный панкреатит. Такой вариант НП возможен также при недостаточности продукции и нарушении активации трипсиногена [10].

Идентификация НП традиционными методами невозможна, поскольку специфических морфологических и биохимических маркеров не существует [2]. При обследовании каждого пациента необходимо проводить тщательный сбор анамнеза, учитывать наследственность, никотиново-алкогольную зависимость, потерю массы тела. Хотя НП характеризуется ранним началом (у 80 % больных приходится на возраст до 20 лет), но практически всегда — поздней диагностикой, образованием кальцификатов ПЖ округлой формы (50 % случаев) (рис. 7), псевдокист.

Начальные его проявления сходны с клиникой острого панкреатита. Типичны повторные эпизоды болевого абдоминального и диспептического синдромов с постепенно увеличивающейся частотой и выраженностью рецидивов, нарастанием степени функциональной недостаточности ПЖ (у 15–20 % больных выявляется выраженная стеаторея), что приводит к развитию хронического панкреатита. Для НП характерно увеличение длительности ремиссий с течением времени. В поздних стадиях заболевания развиваются сахарный диабет (присо­единяется через 8–10 лет у 20 % больных), тромбозы крупных вен (воротной, селезеночной, нижней полой), геморрагии [4, 17]. Панкреатические атаки при НП не отличаются от других форм хронического панкреатита. Однако последние исследования доказали, что нельзя считать злоупотребление алкоголем или наличие холелитиаза факторами, исключающими НП. Это говорит о том, что изменение трипсина является лишь фоном. Мутация приводит не к усиленной активации трипсина, а лишь нарушает один из защитных механизмов ацинарных клеток. Для возникновения заболевания, появления клинических симптомов необходимы инициирующие факторы, которые вызвали бы эту активацию. Поэтому для верификации диагноза НП необходимо выявление мутаций трипсиногена с помощью полимеразной цепной реакции.

Генетическое тестирование при подозрении на НП позволяет [9]:
— выяснить, действительно ли мутация катионного трипсиногена является причиной развития панкреатита;
— обосновать симптомы пациентов;
— провести раннее диагностирование НП у детей для дальнейшей рациональной тактики наблюдения за ними;
— выяснить степень риска у родственников пациента;
— применить превентивную терапию: изменить стиль жизни для уменьшения риска возможного развития панкреатита.

Другие методы диагностики НП являются традиционными для верификации хронического панкреатита вообще.

Одна из основных опасностей НП — резкое повышение риска развития рака ПЖ. Так, эпидемиология НП изучалась в двух независимых исследованиях в США и Европе, которые выявили повышение риска развития рака ПЖ у больных НП в 50–70 раз. Эти исследования проводились на основе баз данных Международной группы по изучению НП (International Hereditary Pancreatitis Study Group) и Европейского регистра НП и рака ПЖ (EUROPAC — European Registry of Hereditary Pancreatitis and Pancreatic Cancer). Риск рака ПЖ повышается начиная с 40 лет и достигает 40–70 % в возрасте 70 лет (особенно, если НП прослеживается по мужской линии). Чаще всего рак развивается в семьях с мутациями R122H, N291 или же без мутаций, но с явным фенотипом НП [10].

В то же время при генетических исследованиях больных НП изменений онкогенов или генов-супрессоров опухолевого роста не обнаружено [22]. Это позволяет предположить, что причина частоты возникновения рака ПЖ при НП заключается в более высоком уровне активности воспалительного процесса и большей его длительности. Это лишний довод в пользу того, что само хроническое воспаление является предрасполагающим фактором развития рака ПЖ. Вероятно, имеет значение длительность воспалительного процесса, отсутствие этиотропной терапии при НП. В других исследованиях, напротив, показано, что при раке ПЖ, развившемся вследствие НП, мутации онкогена K-ras встречаются как в клетках опухоли, так и в прилежащих к ней тканях, а также при НП в зонах гиперплазии эпителия протоков [1, 12]. Мутации онкогенов можно выявить при биопсии ПЖ или при исследовании ее сока (обычно для его получения используют секретиновый или секретин-панкреозиминовый тесты). Патогенез развития рака ПЖ при НП представлен на рис. 8.

Большая часть опухолей исходят из протокового эпителия ПЖ. В настоящее время нет данных, подтверждающих различие патогенеза рака ПЖ при НП и при банальном хроническом панкреатите, а также при исходно интактной ПЖ [10].

Если у больного НП развились клинические признаки, подозрительные в отношении рака ПЖ, то необходимо провести эндоскопическую ретроградную холангиопанкреатографию (ЭРХПГ) с биопсией клеток панкреатического протока [7]. Доказано, что предраковым состоянием в отношении аденокарциномы ПЖ является панкреатическая дисплазия (панкреатическая внутрипротоковая неоплазия — PanIN). Выделяют 3 степени PanIN [10]:
— PanIN I — интраэпителиальная протоковая гиперплазия;
— PanIN II — дисплазия низкой степени (рис. 9);
— PanIN III — дисплазия высокой степени или карцинома in situ (рис. 10).

Для скрининга дисплазии протокового эпителия и карциномы in situ на фоне НП применяют эндоскопическую сонографию (эндоУЗИ), ЭРХПГ, спиральную компьютерную томографию, определение уровней карбоантигена 19-9 и карциэмбрионального антигена в крови. Однако достаточно информативными являются только эндоУЗИ и ЭРХПГ. Признаки панкреатической дисплазии при эндоУЗИ — гетерогенность паренхимы, наличие гиперэхогенных фокусов и/или гипоэхогенных узелков (рис. 11, 12). По результатам ЭРХПГ признаком, ассоциированным с дисплазией, считают неравномерное расширение протоков, иногда с мешковидными расширениями (рис. 13). Симптомы дисплазии протокового эпителия ПЖ, которые выявляются при эндоУЗИ и ЭРХПГ, представлены в табл. 1.

В апреле 2001 г. в Милане (Италия) был проведен III Международный симпозиум по наследственным заболеваниям ПЖ, где был принят Консенсус по профилактике, скринингу и лечению рака ПЖ при НП [10]. В этом консенсусе указано, что в отсутствие каких-либо вакцин или иных профилактических средств для предотвращения развития рака ПЖ больным НП нужно избегать или стараться уменьшать влияние основных канцерогенных факторов, например курения или злоупотребления алкогольными напитками. Необходимы эти меры, а также банальные профилактические действия, способствующие снижению частоты случаев острого панкреатита и обострений хронического панкреатита. Это, в свою очередь, уменьшает риск развития рака ПЖ. Таким образом, основные рекомендации следующие: полное воздержание от приема алкоголя и курения; отказ от панкреотоксических медикаментов; коррекция метаболических нарушений (гипертриглицеридемия или гиперкальциемия); пациенты с НП должны периодически проходить инструментальное обследование (эндоУЗИ, ЭРХПГ, компьютерную томографию) для своевременного выявления и коррекции структурных нарушений (например, холедохолитиаза, стриктуры панкреатического протока), которые могут способствовать рецидивированию атак острого панкреатита и трансформации заболевания в хронический панкреатит.

До сих пор не существует каких-либо эффективных схем скрининга для обследования пациентов из группы риска по панкреатической аденокарциноме (в частности, пациентов с НП). Это объясняется следующими причинами:
1) небольшое количество больных с верифицированным НП;
2) недостаточная чувствительность и специфичность, а значит, и прогностическая значимость опухолевых маркеров по сравнению с диагностическим значением радиологических методов (значительно дешевле было бы использовать для скрининга опухолевые маркеры, если бы они имели достаточную информативность);
3) все же недостаточная чувствительность радиологических методик (спиральной компьютерной томографии, эндоУЗИ, ЭРХПГ, магнитно-резонансной томографии и холангиопанкреатографии) для выявления опухолей на резектабельной стадии. Нет проспективных исследований, показывающих преимущества использования и экономической выгодности того или иного метода для ранней диагностики рака ПЖ у больных НП. Недостаточная эффективность имеющихся методов для скрининга НП объясняется очень ранним метастазированием даже небольших опухолей, ограниченным диапазоном чувствительности методов в условиях хронического панкреатита и высокой себестоимостью диагностических процедур.

На том же симпозиуме в Милане были приведены следующие данные [10]. Ежегодный скрининг 250 больных НП в возрасте 40–50 лет в течение 5 лет с использованием спиральной компьютерной томографии, ЭРХПГ, эндоУЗИ, с определением онкомаркеров в сыворотке крови и панкреатическом соке стоил в среднем 362 857 долларов на один установленный диагноз рака ПЖ. Тогда как ежегодное обследование подобной группы пациентов с использованием эндоУЗИ и забором крови и панкреатического сока для хранения (без проведения исследований) обошлось в 69 943 доллара на один диагноз рака ПЖ. Несмотря на неоптимистические выводы, Консенсус, принятый в Милане, утверждает, что больные НП старше 40 лет обязательно должны проходить ежегодный скрининг в отношении рака ПЖ. В настоящее время наиболее информативным является эндоУЗИ, хотя окончательный вывод формулировать еще рано, так как продолжаются исследования по усовершенствованию диагностических методик.

Специфическое лечение НП не разработано. Учитывая быстрое прогрессирование функциональной недостаточности ПЖ, показано назначение заместительной ферментной терапии уже на ранних стадиях заболевания. Безусловно, препаратом выбора в этом отношении является креон, имеющий существенные преимущества перед другими ферментными препаратами (минимикросферическая форма выпуска, высокая активность ферментов, особенно липазы, кислотоустойчивая оболочка минимикросфер, наличие других липолитических ферментов, оптимальное соотношение колипаза/липаза и др.). Как правило, больные нуждаются в лечении креоном 25 000, так как при использовании креона 10 000 для компенсации функциональной недостаточности ПЖ требуется прием большего количества капсул.

В ряде случаев необходимо назначение ненаркотических анальгетиков в больших дозах, в том числе детям [2]. В единичных работах показано, что прием больших доз антиоксидантов способствует снижению потребности в анальгетиках. Так, доказана эффективность антиоксидантного витаминно-минерального комплекса (сульфаденозил-метионин — 800 мг/сут, витамин С — 180 мг/сут, витамин Е — 30 мг/сут, витамин А — 2,4 мг/сут, селен — 75 мкг/сут). Введение в терапию НП этого комплекса способствовало снижению интенсивности болевого синдрома и потребности в анальгетиках [4, 22].

Подходы к ведению больных НП с аденокарциномой ПЖ схожи с таковыми при опухоли отличного от НП генеза. В Консенсусе высказывается мнение, что у пациентов с НП и аденокарциномой ПЖ нужно проводить панкреат­эктомию. Панкреатэктомия является также профилактической мерой при выявлении протоковой дисплазии, обнаруженной с помощью биопсии панкреатического протока, особенно у пациентов старше 30 лет [12]. Хотя результаты таких мероприятий и не верифицированы ни одним из проспективных исследований, логическое рассуждение доказывает необходимость удаления всего органа, так как при НП в ткани ПЖ процессы регенерации выражены значительно и способствуют повышенной частоте малигнизации.

Мы находимся только у истоков изучения НП во всех его аспектах. НП — это одна из загадочных сторон панкреатологии, которую нам предстоит познавать. Все же не стоит во всех случаях панкреатитов с неясной для врача этиологией считать их наследственными. Для такого суждения необходимы только объективные результаты генетического тестирования, которое, к сожалению, в настоящее время недоступно для практических врачей Украины. В отсутствие таких результатов, опираясь только на эмпирические суждения, легко сделать спекулятивное заключение о НП.