Журнал "Гастроэнтерология" 3 (53) 2014

Статья опубликована на с. 30-33

Сахарный диабет (CД) — серьезная медико-социальная проблема, привлекающая внимание врачей различных специальностей в связи с высокой распространенностью, хроническим течением заболевания и большим количеством осложнений со стороны многих органов и систем, в частности желудочно-кишечного тракта. При сахарном диабете в первую очередь страдает печень: изменения белкового метаболизма, жиров и аминокислот в клетках являются причиной тяжелых хронических заболеваний. Декомпенсированный сахарный диабет приводит к поражению гепатобилиарной системы с нарушением функционального состояния паренхиматозных клеток, желчеобразовательной и желчевыделительной функций. Декомпенсация или постоянная субкомпенсация состояния углеводного обмена способствует снижению запасов гликогена в гепатоцитах, а также накоплению в клетках печени липидов, что ведет к жировому гепатозу и стеатогепатиту [1, 5].

Содержание микроэлементов (МЭ) в здоровом организме, его органах и тканях поддерживается в определенных границах. Баланс МЭ обусловлен их важной ролью в процессах жизнедеятельности. Они участвуют в многочисленных процессах комплексообразования с природными лигандами, такими как нуклеиновые кислоты, углеводы, пептиды, белки, витамины, гормоны, и обеспечивают выполнение их биологических функций [1]. Нарушения баланса МЭ в организме играют значимую роль в этиологии и патогенезе многих заболеваний [2]. Показана важная роль МЭ в развитии сахарного диабета, особенно второго типа, и нарушений толерантности к глюкозе [3]. Значимость МЭ в патогенезе сахарного диабета и его осложнений обусловлена антиоксидантными свойствами, которые МЭ проявляют в связанном с ферментами системы антиоксидантной защиты виде [4]. Такая взаимосвязь антиоксидантного и микроэлементного статусов важна для понимания роли МЭ в патогенезе различных заболеваний, поскольку по современным представлениям именно окислительный стресс играет ключевую роль в развитии патологических процессов в организме [5].

Вклад микро- и макроэлементов в возникновение и развитие заболеваний гепатобилиарной системы у больных сахарным диабетом до конца не освещен. Микро- и макроэлементы принимают участие во всех процессах жизнедеятельности клеток печени. Роль печени в обмене биоэлементов связана с желчеобразовательной и желчевыделительной функциями, с ее участием в формировании металлоферментных комплексов, депонированием макро- и микроэлементов и поддержанием их уровня в крови. Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) сочетается с множеством других признаков синдрома инсулинорезистентности, и только 10 % больных НАЖБП имеют нормальные показатели глюкозотолерантного теста [6]. Патологические процессы, возникающие в печени при НАЖБП на фоне сахарного диабета, сопровождающиеся сложными нарушениями метаболизма, могут существенно изменять и содержание в крови микро- и макроэлементов.

Кроме того, участие биоэлементов в метаболических процессах зависит также от исполняющих транспортную функцию плазменных белков, обмен которых в большинстве случаев зависит от состояния печени. Концентрация некоторых микро- и макроэлементов позволяет судить об активности и степени выраженности патологического процесса в печени [7]. Именно поэтому анализ изменения показателей биоэлементного состава сыворотки крови, его взаимосвязи с другими видами обмена в организме может стать недостающим звеном в общей цепи патогенеза данного заболевания [4].

Изучение данной темы является еще одной ступенью к совершенствованию методов диагностики и лечения больных НАЖБП в сочетании с сахарным диабетом 2-го типа (СД-2) и будет способствовать предотвращению дальнейшего развития заболевания.

Целью работы является определение особенностей нарушения микро- и макроэлементного спектра сыворотки крови (калий, натрий, кальций, магний, цинк, железо и медь) у больных неалкогольной жировой болезнью печени при сахарном диабете 2-го типа.

Материалы и методы исследования

В условиях эндокринологического и гастроэнтерологического отделения КУЗ «ОКБ — ЦЭМП и МК» г. Харькова было обследовано 39 больных СД-2, 25 мужчин и 14 женщин. Верификация диагнозов осуществлялась согласно классификации МКБ-10, диагноз СД устанавливали в соответствии с классификацией ВОЗ (1999). Распределение больных по полу и возрасту проводилось согласно Международной классификации возрастных периодов. Под наблюдением находились больные в возрасте от 46 до 69 лет с длительностью заболевания от 3 до 15 лет. Контрольную группу составили 20 практически здоровых лиц.

Программа исследования включала верификацию клинического диагноза, определение дисбаланса метаболизма биоэлементов, углеводов, белков, оценку структурно-функционального состояния печени.

При оценке показателей биоэлементного состава сыворотки крови был выбран метод плазменной фотометрии с использованием приборов «ПАЖ-1», «Сатурн».

Определение калия и натрия проводилось по методу В.Г. Колба и В.С. Камышникова. Исследование кальция, магния, меди, железа и цинка проводили методом атомно-адсорбционной спектрофотометрии.

Для верификации диагноза СД-2 и определения состояния углеводного обмена проводилось исследование уровня глюкозы в сыворотке крови натощак глюкозооксидантным методом Самоджи, гликозилированного гемоглобина (НbА_1с) — с помощью набора «Диабет-тест». Диагноз НАЖБП был верифицирован при исследовании функционального состояния печени с использованием комплекса клинико-лабораторных, биохимических и инструментальных методов. Выборочно 5 больным диагноз НАЖБП был подтвержден с помощью пункционной биопсии.

При оценке состояния белкового обмена исследовали общий уровень белка в сыворотке крови с помощью колориметрического биуретового метода, белковые фракции в сыворотке крови — метода фракционирования с использованием электрофорезного разделения белков. Ультразвуковое исследование органов брюшной полости проводилось с помощью аппарата Siеmens S-450 (Германия) с линейным датчиком.

Статистическая обработка данных проводилась с помощью разработанной карты для тематических больных, адаптированной к обработке полученных показателей с помощью программы Microsoft Excel, с использованием критерия Стьюдента, корреляционного анализа по Пирсону. Использован стандартный метод описательной статистики и дисперсионный анализ. За уровень достоверности статистических показателей принят р < 0,05.

Результаты и их обсуждение

Среди обследованных больных сахарным диабетом 2-го типа в стадии субкомпенсации (HbA_1с < 7,5 %) НАЖБП выявлена у 20 пациентов, а при СД-2 в стадии декомпенсации (HbA_1с > 7,5 %) жировая дистрофия печени отмечена у 19 пациентов.

В клинической картине у большинства больных преобладали общие симптомы: сухость во рту, полиурия, полидипсия, немотивированная слабость, снижение работоспособности, нарушение сна, психоэмоциональная лабильность, головная боль, потеря массы тела. Тридцать три больных (из 39) жаловались на продолжительную или периодическую боль или чувство тяжести в правой подреберной области, непереносимость жирной и жареной пищи, молока, вздутие живота, у 11 пациентов наблюдался кожный зуд.

Лабораторные исследования позволили выявить более выраженные изменения в группе больных СД-2 в стадии декомпенсации (табл. 1).

Состояние гликемического контроля является важным показателем метаболического контроля у больных СД. Уровень глюкозы крови натощак и после приема пищи достоверно повышался у больных СД-2 в стадии субкомпенсации и декомпенсации в сравнении с контрольной группой.

Амплитуда суточных колебаний уровня глюкозы сыворотки крови достоверно превышала контрольные показатели у пациентов с СД-2 в стадии субкомпенсации и декомпенсации. Показатели белкового обмена у больных всех групп достоверно изменялись, что проявлялось снижением содержания альбуминов и повышением глобулинов. Выявленные изменения могут свидетельствовать о наличии синдрома иммунного воспаления, печеночно-клеточной недостаточности. Показатели тимоловой пробы, отражающие мезенхимально-воспалительный синдром, были достоверно повышены в обеих группах. У всех больных СД-2 в стадиях субкомпенсации и декомпенсации отмечалось достоверное повышение общего билирубина, преимущественно за счет прямой (конъюгированной) фракции. В зависимости от патологического процесса в печени выраженность нарушения пигментного обмена была различной. Так, у больных СД-2 в стадии субкомпенсации, при нормальном содержании общего билирубина в сыворотке крови, отмечалось достоверное повышение конъюгированной фракции, которая составляла 55,9 % от общего билирубина. При СД 2-го типа в стадии декомпенсации отмечалось повышение общего билирубина в 2 раза по сравнению с контрольной группой, прямой билирубин составлял 53,2 %. Полученные результаты свидетельствуют о наличии синдрома холестаза различной степени выраженности, который зависит от активности патологического процесса в печени. При исследовании ферментного обмена у больных с НАЖБП установлено достоверное повышение активности органоспецифических, индикаторных, а также экскреторных ферментов, что находилось в прямой зависимости от характера клинических проявлений синдрома цитолиза и холестаза.

Таким образом, у больных СД-2 в стадии субкомпенсации и декомпенсации при наличии НАЖБП отмечены нарушения углеводного, белкового, пигментного и ферментного видов обмена, которые зависят от степени активности патологического процесса в печени.

При исследовании биоэлементов у больных СД-2 в стадии субкомпенсации наблюдалось достоверное снижение уровней калия, натрия, кальция, магния, цинка, железа и увеличение — меди (табл. 2).

Существенные нарушения выявлены у больных СД–2 в стадии декомпенсации. В разгар заболевания достоверно снижалось содержание калия и натрия.

Проведенный корреляционный анализ позволил установить, что у больных СД-2 с НАЖБП в стадии субкомпенсации, а также в стадии декомпенсации калий находился в отрицательной корреляционной связи с глюкозой в сыворотке крови натощак (r = –0,27; р < 0,05) и гликозилированным гемоглобином (r = –0,32; р < 0,05). Кроме того, в этих группах отмечена отрицательная корреляционная связь магния и глюкозы в сыворотке крови натощак (r = –0,37; р < 0,05) и гликозилированного гемоглобина (r = –0,27; р < 0,05). Установлено также, что у больных СД-2 с НАЖБП в стадии субкомпенсации и декомпенсации медь находилась в положительной корреляционной связи с глюкозой в сыворотке крови натощак (r = 0,47; р < 0,05) и гликозилированным гемоглобином (r = 0,38; р < 0,05).

Приведенные данные свидетельствуют о том, что биоэлементы калий, магний и цинк находились в отрицательной, а медь — в положительной корреляционной взаимосвязи с показателями углеводного обмена у больных СД-2 с НАЖБП, с преобладающими проявлениями в стадии декомпенсации.

Отмеченные изменения могут быть следствием снижения взаимосвязи калия с гликогеном и поглощения глюкозы тканями печени. Гепатоциты теряют свойства усвоения калия, нарушается синтез гликогена. Дефицит магния у этих больных способствует формированию синдрома минеральной недостаточности, нарушению взаимосвязи с калием, натрием и кальцием и изменениям углеводного обмена, что отрицательно влияет на функциональное состояние печени. Нарушение обмена меди в объединенных группах больных может быть следствием снижения процессов окисления глюкозы и угнетения усвоения гликогена в печени, что может способствовать структурно–функциональным ее изменениям. Нарушения обмена цинка у обследованных больных могут негативно влиять на синтез инсулина, реализацию биологического действия инсулина, вызывать нарушения метаболизма углеводов, что обусловливает угнетение усвоения гликогена печенью и способствует ее функциональным нарушениям.

У больных СД-2 с НАЖБП в стадиях субкомпенсации и декомпенсации натрий находился в отрицательной корреляционной связи с общим белком (r = –0,29; р < 0,05), альбуминами (r = –0,37; р < 0,05) и γ-глобулинами (r = –0,4; р < 0,05), что может быть следствием нарушения связей натрия с белками и негативно влиять на состояние печени. Наряду с этим в обеих группах больных калий находился в отрицательной корреляционной взаимосвязи с общим белком (r = –0,33; р < 0,05), альбуминами (r = –0,36; р < 0,05) и γ-глобулинами (r = –0,41; р < 0,05). Выявлено наличие положительной корреляционной связи между кальцием и АЛТ (r = 0,40; р < 0,05), цинком и АЛТ (r = 0,40; р < 0,05), магнием и ГГТП (r = 0,44; р < 0,05), натрием и ЩФ (r = 0,45; р < 0,05), цинком и ГГТП (r = 0,45; р < 0,05), что может быть связано с нарушением механизмов окислительного фосфорилирования и способствовать нарушению функционального состояния печени.

Изменения биоэлементного обмена в обследованных группах больных протекали с положительной корреляционной взаимосвязью магния с калием (r = 0,41; р < 0,05), натрием (r = 0,35; р < 0,05), кальцием (r = 0,42; р < 0,05), а также имела место отрицательная корреляционная связь магния с общим белком (r = –0,38; р < 0,05), альбуминами (r = –0,39; р < 0,05), γ-глобулинами (r = –0,48; р < 0,05), что может быть следствием нарушения функционального состояния печени, которое вызывают изменения обменных процессов с участием калия, натрия и кальция, сопровождающиеся угнетением синтеза белков, белково–энергетических процессов и развитием минеральной недостаточности.

Установлено, что кальций в обеих группах больных находился в отрицательной корреляционной взаимосвязи с общим белком (r = –0,38; р < 0,05), альбуминами (r = –0,42; р < 0,05) и γ-глобулинами (r = –0,53; р < 0,05), что может быть связано с нарушением регуляции внутриклеточных процессов и прохождения клеточных мембран, вследствие чего нарушается функциональное состояние печени. Было отмечено, что цинк в обследованных группах больных находился в отрицательной корреляционной взаимосвязи с общим белком (r = –0,42; р < 0,05), альбуминами (r = –0,52; р < 0,05) и γ-глобулинами (r = –0,51; р < 0,05), что может быть следствием структурно-функциональных изменений печени с расстройством синтеза белков, клеточных процессов и антиоксидантного состояния. Доказано было также, что медь в группах больных находилась в отрицательной корреляционной взаимосвязи с общим белком (r = –0,49; р < 0,05), альбуминами (соответственно r = –0,52; р < 0,05) и γ-глобулинами (r = –0,35; р < 0,05), отражающей нарушение функции печени, вследствие чего нарушается связь меди с белками и аминокислотами, образование церулоплазмина, уменьшаются антиоксидантные процессы. При наблюдении в обследованных группах больных СД-2 с НАЖБП в стадиях субкомпенсации и декомпенсации выявлены изменения биоэлементного обмена, связанные с нарушениями функционального состояния печени, что сопровождается отрицательной корреляционной взаимосвязью биоэлементов натрия, калия, кальция, цинка, меди и белкового обмена.

Механизм изменения водно-солевого обмена при сахарном диабете с НАЖБП сложен. Имеет значение не только состояние корригирующей роли печени, но и повышение проницаемости клеточных мембран гепатоцитов. Установлено достоверное снижение уровней магния, кальция, цинка, железа и повышение содержания меди в сыворотке крови, что коррелирует с выраженностью патологического процесса в печени и связано с высвобождением микроэлементов из морфологически измененных гепатоцитов. Морфологические изменения в ткани печени проявляются диффузной и воспалительной жировой инфильтрацией, белковой дистрофией гепатоцитов, неравномерным распределением гликогена в цитоплазме гепатоцитов. Типичными изменениями являются нарушения формы и размеров гепатоцитов и их ядер, гиперхроматоз ядер гепатоцитов.

Выводы

Таким образом, проведенные исследования показали, что течение НАЖБП в сочетании с СД-2 сопровождается изменением показателей биоэлементного, углеводного и белкового видов обмена. Хроническая гипергликемия и инсулинорезистентность влияют на функциональное состояние печени с нарушением метаболизма углеводов. Выраженность этих нарушений зависит от стадии компенсации сахарного диабета и выраженности патологического процесса в печени. Приоритетным направлением является изучение состояния биоэлементного обмена у больных СД-2 с НАЖБП.