Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

CHANGES OF THE COLON IN NONALCOHOLIC FATTY LIVER DISEASE: CLINICAL, ENDOSCOPIC, IMMUNOHISTOCHEMICAL DIAGNOSTIC CRITERIA

Kozlova I.V. 1 Lapteva E.A. 1, 2
1 Saratov State Medical University named after V. I. Razumovsky
2 FGBOU VO Penza State University
At the screening stage, 200 patients with NAFLD were examined: 93 (46.5%) men and 107 (53.5%) women. The average age is 58.9 ± 8.5 years. The study included 138 patients with non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and signs of intestinal dysfunction. The analysis of clinico-morphological, functional, endoscopic features of the intestine was carried out, taking into account the clinical variant of NAFLD and background pathology. Clinical, endoscopic, morphological, immunohistochemical morphometric methods of investigation were used to determine the quantitative density of expression of colonocytes immunopositive to leptin and the factor of vascular endothelial growth. Clinical, endoscopic, and morphological features of the colon at NAFLD have been determined. The connection between changes in the intestinal mucosa (erosion, atrophy, polyps) in NAFLD and an increase in the morphometric parameters of epithelial cells, immunopositive to leptin and the factor of vascular endothelial growth, is indicative of activation of the diffuse endocrine system with such association. When analyzing the parameters of the expression area of colonocytes immunopositive for leptin and the growth factor of vascular endothelium, taking into account the background disease, it was established that the most pronounced changes are present in the NAFLD associated with type 2 diabetes mellitus. Type 2 diabetes mellitus in patients with NAFLD is an independent risk factor for the development of inflammatory and dystrophic changes in the colon, increased expression of colonocytes, immunopotytic to leptin, and a factor of vascular endothelial growth.
non-alcoholic fatty liver disease
colon
leptin
vascular endothelial growth factor

В структуре соматической патологии отмечается неуклонный рост неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП). Распространение этой патологии в популяции составляет от 14 до 27%. НАЖБП ассоциирована с высоким риском фиброза, цирроза печени, гепатоцеллюлярной карциномы [1]. НАЖБП - системное заболевание с вовлечением в патологический процесс органов желудочно-кишечного тракта, в том числе кишечника [2; 3]. Анализу связи клинико-морфологических вариантов НАЖБП и состояния кишечника посвящены единичные исследования [4]. В то же время одно из направлений терапии НАЖБП - коррекция нарушенных функций кишечника [5]. Желудочно-кишечный тракт - важный эндокринный орган [6]. Эндокринные клетки объединены в диффузную эндокринную систему (ДЭС), продуцируют пептидные гормоны и биогенные амины, проявляя как местные, так и системные эффекты. Внимание исследователей привлекают адипокины, играющие важную роль в липидном и углеводном обмене [7]. К адипокинам относят лептин, участвующий в регуляции липидного обмена, воспалительного ответа и фиброгенеза в печени [8]. Фиброгенез при НАЖБП, в свою очередь, сопровождается изменениями внутрипеченочной гемодинамики, ремоделированием сосудистой стенки [9]. Содержание лептина в крови при НАЖБП было изучено в ряде исследований [7; 10]. В то же время не изучены иммуногистохимические и морфометрические особенности колоноцитов, в частности эпителиоцитов, иммунопозитивных к лептину и фактору роста эндотелия сосудов.

Цель исследования. Определить особенности клинических симптомов поражения толстой кишки, эндоскопические и иммуногистохимические изменения толстой кишки при НАЖБП.

Материалы и методы исследования. На этапе скрининга в исследование были включены 200 пациентов с НАЖБП: 93 (46,5%) мужчины и 107 (53,5%) женщин. Средний возраст составил 58,9 ± 8,5 года. Критерии включения: пациенты обоего пола с НАЖБП в возрасте 21-65 лет. Критерии исключения: пациенты с патологией печени вирусной, иммунной, алкогольной, наследственной природы, воспалительные заболевания кишечника (НЯК и БК), опухоли любой локализации, кроме толстой кишки, заболевания эндокринной системы, кроме сахарного диабета 2-го типа, другие хронические соматические заболевания в фазе декомпенсации, отказ пациента от обследования. Группу контроля составили 35 практически здоровых лиц: 29 (83%) женщин и 6 (17%) мужчин (средний возраст 48,6±8,9 года).

Верификация НАЖБП проводилась в соответствии с рекомендациями РГА, EASL (2016) [11; 12]. Для изучения частоты кишечной дисфункции при НАЖБП нами было проведено анкетирование пациентов с применением специально разработанного опросника. При наличии симптомов кишечной дисфункции (абдоминальный болевой синдром, связанный с кишечником, метеоризм, нарушение стула, примеси слизи в кале) после получения информированного согласия проводилось обследование толстой кишки, включающее ирригоскопию, колоноскопию (сигмоскопию) с биопсией слизистой оболочки и морфологическим анализом колонобиоптатов. Для идентификации эпителиоцитов, иммунопозитивных к лептину и фактору роста эндотелия сосудов, были применены иммуногистохимическое и морфометрическое исследования. В качестве первичных антител использовали антитела к лептину Anti-Leptin antibody (Abcam 1:1000), антитела к фактору роста эндотелия сосудов Anti-VEGF antibody (Abcam 1:50), в качестве вторичных антител - антитела, конъюгированные с пероксидазой (универсальные наборы DAKO EnVision TM + System, Дания). Визуализацию результатов проводили с применением комплекса DAB+ и субстратного буфера (DAKO, Дания) [13]. Иммуногистохимические и морфометрические исследования проводились в АНО ВО «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии» при консультации заведующего отделом клеточной биологии и патологии заслуженного деятеля науки РФ, доктора мед. наук, профессора И.М. Кветного. Исследование одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России. Статистическая обработка проводилась с помощью статистического пакета IBM SPSS Statistics 20. Данные в тексте и таблицах представлены в виде среднего значения и 95% доверительного интервала. Для оценки различий между группами обследуемых применялся параметрический непарный t-критерий. В качестве  критического  порога значимости выбирался  уровень  0,05. Для установления корреляционной связи вычислялся коэффициент парной корреляции Пирсона для номинальных переменных.

 Результаты и обсуждение. С учетом критериев включения и исключения стеатоз печени был диагностирован у 159 (79,5%) пациентов, стеатогепатит - у 41 (20,5%). При анализе фоновых и ассоциированных заболеваний у включенных в исследование пациентов установлено, что у 58 (29%) пациентов НАЖБП была ассоциирована с ожирением. У 35 (17,5%) пациентов НАЖБП была выявлена на фоне сахарного диабета 2 типа, у 45 (22,5%) - на фоне артериальной гипертензии и ожирения. По данным анкетирования, симптомы кишечной дисфункции были выявлены у 138 (69%) человек.

Клинические симптомы патологии кишечника у пациентов с НАЖБП представлены в таблице 1. Установлено, что одним из основных клинических проявлений кишечной дисфункции был абдоминальный болевой синдром. Боли приступообразного характера в околопупочной области беспокоили 34 (25%) пациентов, боли ноющего характера в мезогастральной области, правых и левых отделах живота выявлены у 94 (68%) пациентов, чувство распирания, дискомфорт в нижних отделах живота отмечали 5 (4%) пациентов, метеоризм – 111 (80%) пациентов, вздутие и урчание – 106 (77%) человек, чувство неполного опорожнения кишечника после акта дефекации – 31 (22%) пациент. Жалобы на запоры предъявляли 40 (29%) опрошенных, диарею – 59 (43%), чередование запоров и диареи – 13 (9%), тенезмы – 6 (4%). Видимая примесь слизи в кале была зафиксирована у 7 (5%), алая кровь в кале – у 5 (4%) пациентов.

Таблица 1

Симптомы кишечной дисфункции при неалкогольной жировой болезни печени

Симптом

НАЖБП: стеатоз печени (n=102)

НАЖБП: НАСГ (n=36)

Коэффициент корреляции

Болевой синдром

93 (91%)

35 (97%)

r=0.544; p<0,05

Чувство тяжести, распирания

4 (4%)

1 (3%)

r= -0.176; p<0,05

Вздутие, урчание

75 (74%)

31 (86%)

r= 0.381; p<0,05

Метеоризм

84 (82%)

27 (75%)

r= -0.217; p<0,05

Чувство неполного опорожнения кишечника после акта дефекации

25 (25%)

6 (17%)

r= -0.238; p<0,05        

Тенезмы

6 (6%)

0

r= -1; p=0.127

Нарушения стула:

 запор

 диарея

 чередование запора и диареи

 

31 (30%)

40 (39%)

5 (5%)

 

9 (25%)

19 (53%)

8 (22%)*

 

r= -0.134; p=0.11

r= 0.268; p<0,05

r= 0.694; p<0,05

Примеси слизи в кале

7 (7%)

0

r= -1; p=0.103

Примеси крови в кале

5 (5%)

0

r= -1; p=0.155

Примечание: *- показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями у пациентов с НАЖБП: стеатозом печени.

По данным таблицы 1, отмечается связь ряда симптомов с вариантом НАЖБП. Болевой синдром, вздутие, урчание в животе, нарушение дефекации в виде диареи, а также чередование запора и диареи было более характерно для пациентов с НАСГ.

В таблице 2 представлены клинические проявления кишечной дисфункции при НАЖБП с учетом фоновой патологии.

Таблица 2

Симптомы колонопатий при НАЖБП с учетом фоновой патологии

Симптомы

НАЖБП + СД 2 типа (n=35)

НАЖБП на фоне ожирения (n=58)

НАЖБП + АГ

 (n=45)

Болевой синдром

34 (97%)

54 (93%)

43 (96%)

Метеоризм

31 (88%)

44 (76%)

36 (80%)

Вздутие, урчание в животе

30 (86%)

41 (71%)

35 (78%)

Чувство неполного опорожнения после акта дефекации

4 (11%)

18 (31%)*

9 (20%)

Тенезмы

0

4 (7%)

1 (2%)

Запоры

10 (29%)

14 (24%)

16 (36%)

Диарея

27 (77%)

19 (33%)*

13 (29%)#

Чередование запоров и диареи

8 (23%)

2 (3%)*

3 (7%)

Наличие слизи в кале

0

2 (3%)

5 (11%)

Наличие крови в кале

0

4 (7%)

1 (2%)

Примечание: *- показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями у пациентов с НАЖБП на фоне СД 2 типа. #- показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями у пациентов с НАЖБП на фоне СД 2 типа.

Установлено, что абдоминальный болевой синдром, метеоризм с одинаковой частотой регистрировались у пациентов анализируемых групп. Вздутие, урчание в животе, нарушения стула в виде диареи и чередования запоров и поноса чаще наблюдались при НАЖБП на фоне СД. Чувство неполного опорожнения кишечника после дефекации чаще выявлялось у пациентов с НАЖБП и ожирением. Примеси слизи в кале были более характерны для пациентов с НАЖБП в группе с АГ и ожирением.

Результаты эндоскопического исследования приведены в таблице 3.

Таблица 3

Эндоскопические особенности толстой кишки у пациентов с НАЖБП

Эндоскопический признак

НАЖБП: стеатоз печени (n=102)

НАЖБП: НАСГ (n=36)

Гиперемия СОТК

50 (49%)

23 (64%)

Очаги атрофии СОТК

11 (11%)

8 (22%)

Дивертикулы

18 (18%)

2 (6%)

Единичные полиповидные образования

10 (10%)

0

Множественные полиповидные образования

1 (1%)

1 (3%)

Геморроидальные узлы

11 (11%)

3 (8%)

 

Результаты эндоскопического исследования у включенных в исследование пациентов с НАЖБП и фоновой патологией приведены в таблице 4.

Таблица 4

Эндоскопические особенности толстой кишки у пациентов с НАЖБП с учетом фоновой патологии

Эндоскопический признак

НАЖБП на фоне СД 2 типа (n=35)

НАЖБП на фоне ожирения (n=58)

НАЖБП на фоне АГ и ожирения (n=45)

Гиперемия СОТК

23 (66%)

31 (53%)

19 (42%)#

Очаги атрофии СОТК

10 (28,5%)

6 (10%)*

3 (7%)#

Дивертикулы

4 (11%)

10 (17%)

6 (13%)

Единичные полиповидные образования

1 (3%)

8 (14%)

1 (2%)

Множественные полиповидные образования

0

1 (2%)

1 (2%)

Геморроидальные узлы

1 (3%)

8 (14%)

5 (11%)

Примечание: *- показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями у пациентов с НАЖБП на фоне СД 2 типа. # - показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями у пациентов с НАЖБП на фоне СД 2 типа.

Установлено, что воспалительные изменения (отек, гиперемия) слизистой оболочки толстой кишки (СОТК) были выявлены у 73 (53%) пациентов с НАЖБП. Неизмененная СОТК при эндоскопии обнаружена у 65 (47%). Признаки воспалительных изменений и атрофических процессов в кишечнике чаще наблюдались в группе с НАСГ, чем в группе со стеатозом печени. Данные изменения были максимально выражены в группе с фоновым заболеванием НАЖБП - сахарным диабетом 2-го типа. В то же время дивертикулы и полиповидные образования чаще определялись у пациентов со стеатозом печени; с учетом фоновой патологии – у пациентов с ожирением, что во многом согласуется с данными литературы [14]. Результаты морфологического исследования колонобиоптатов при НАЖБП и с учетом фоновой патологии представлены в таблицах 5 и 6.

Таблица 5

Морфологические особенности толстой кишки при НАЖБП

Морфологический признак

НАЖБП: стеатоз (n=102)

НАЖБП: НАСГ (n=36)

Отек СОТК

54 (54%)

36 (100%)*

Фиброз СОТК

10 (10%)

18 (50%)*

Атрофия ворсин

5 (5%)

16 (44%)*

Эрозии

9 (9%)

3 (8%)

Дисплазия

дисплазия 1-2 степени

дисплазия 3-4 степени

 

0

11 (11%)

 

1 (3%)

0

Нейтрофильная инфильтрация

23 (22,5%)

34 (94%)*

Лимфоцитарная инфильтрация

 -умеренная

 -выраженная

 

39 (39%)

16 (16%)

 

21 (58%)

14 (39%)*

Отсутствие патологии

39 (28%)

0

Примечания: *- показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями у пациентов с НАЖБП: стеатозом печени.

Таблица 6

Морфологические особенности толстой кишки при НАЖБП с учетом фоновой патологии

Признак

НАЖБП на фоне СД 2 типа (n=35)

НАЖБП на фоне ожирения (n=58)

НАЖБП на фоне

 АГ (n=45)

Отек СОТК

27 (77%)

41 (71%)

23 (51%)*#

Фиброз СОТК

13 (37%)

5 (9%)*

10 (22%)

Атрофия ворсин

7 (20%)

8 (14%)

6 (13%)

Эрозии

3 (8,5%)

6 (10%)

3 (7%)

Дисплазия

дисплазия 1-2 степени

дисплазия 3-4 степени

 

0

1 (3%)

 

0

9 (15,5%)

 

1 (2%)

1 (2%)

Нейтрофильная инфильтрация

17 (48,5%)

30 (52%)

10 (22%)*#

Лимфоцитарная инфильтрация

 -умеренная

 -выраженная

 

17 (48,5%)

7 (20%)

 

25 (43%)

17 (29%)

 

19 (14%)

6 (13%)

Отсутствие патологии

6 (17%)

14 (24%)

19 (42%)*#

Примечания: *- показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями у пациентов с НАЖБП на фоне СД 2 типа. # - показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями у пациентов с НАЖБП на фоне ожирения.

Выявленные полиповидные образования были представлены аденоматозными полипами у 10 (7%) больных, ворсинчатыми полипами - у 2 (1%).

При сопоставлении результатов  эндоскопического и морфологического исследований установлено, что даже при отсутствии видимых при эндоскопии изменений слизистой оболочки морфологические признаки воспаления и дисплазии в колонобиоптатах определяются существенно чаще, что еще раз подчеркивает необходимость морфологической диагностики колонопатий при НАЖБП.

Результаты иммуногистохимического и морфометрического исследования колоноцитов, иммунопозитивных к лептину и фактору роста эндотелия сосудов при НАЖБП, представлены в таблице 7.

Таблица 7

Экспрессия колоноцитов, иммунопозитивных к лептину, фактору роста эндотелия сосудов при НАЖБП

Показатель

НАЖБП: cтеатоз  (n=35)

НАСГ (n=35)

Группа контроля

(n=35)

Относительная площадь экспрессии колоноцитов, иммунопозитивных к лептину, %

21,666±2,824*

37,396±4,075*#

18,015±0,55

Оптическая плотность колоноцитов, иммунопозитивных к лептину, у.е.

0.219±0.059*

0.211±0.016#

0.206±0.004

Относительная площадь экспрессии колоноцитов, иммунопозитивных к VEGF, %

13,295±2,616*

29,222±3,616*#

7,854±0,688

Оптическая плотность колоноцитов, иммунопозитивных к VEGF, у.е.

0.15±0.007*

0.209±0.012*#

0.196±0.003

Примечание: * - показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями с группой контроля; # - показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями у пациентов со стеатозом печени.

Установлено, что у всех обследованных пациентов, независимо от характера изменений в печени, значимо увеличивались относительная площадь и относительная плотность экспрессии колоноцитов, иммунопозитивных к лептину и фактору роста эндотелия сосудов, по сравнению с соответствующими показателями в контрольной группе. При анализе показателей экспрессии изучаемых эпителиоцитов в сопоставлении с вариантом НАЖБП установлено, что продукция лептина и фактора роста эндотелия сосудов в кишечнике были значимо выше у пациентов с НАСГ. Результаты анализа экспрессии колоноцитов, иммунопозитивных к лептину и фактору роста эндотелия сосудов при НАЖБП с учетом фоновой патологии, представлены в таблице 8.

Таблица 8

Экспрессия колоноцитов, иммунопозитивных к лептину, фактору роста эндотелия сосудов при НАЖБП с учетом фоновой патологии

Показатель экспрессии колоноцитов

НАЖБП на фоне СД 2 типа (n=35)

НАЖБП на фоне ожирения (n=58)

НАЖБП на фоне АГ 

(n=45)

Группа контроля

(n=35)

Относительная площадь экспрессии колоноцитов, иммунопозитивных к лептину, %

31,409±7,415*

29,576±9,860*

27,506±8,123*

18,015±0,55

Оптическая плотность колоноцитов, иммунопозитивных к лептину, у.е.

0,204±0.012

0,201±0.022

0.243±0.097

0,206±0.004

Относительная площадь экспрессии колоноцитов,

иммунопозитивных к VEGF, %

23,267±6,995*

21,644±9,484*

18,657±8,704*#

7,854±0,688

Оптическая плотность колоноцитов, иммунопозитивных к VEGF, у.е.

0,184±0.02

0,18±0.016*

0.175±0.018*

0,196±0.003

Примечание: * - показатели имеют достоверные различия (p<0,05) со значениями у пациентов группы контроля;   # - показатели имеют достоверные различия (р˂0.05) со значениями у пациентов группы НАЖБП на фоне СД 2 типа.

При анализе показателей экспрессии колоноцитов, иммунопозитивных к лептину и фактору роста эндотелия сосудов, при НАЖБП с учетом фонового заболевания установлено, что максимально выраженные изменения имеются при НАЖБП, ассоциированной с сахарным диабетом 2-го типа.

Таким образом, у большинства пациентов с НАЖБП наблюдаются клинические, эндоскопические и морфологические признаки поражения толстой кишки. Максимальные по выраженности воспалительные изменения в кишечнике обнаружены при НАЖБП на фоне сахарного диабета 2-го типа. При этом в выявлении структурных изменений кишки морфологическое исследование колонобиоптатов обладало максимальной диагностической ценностью.

Выявленные в нашем исследовании изменения относительной площади экспрессии колоноцитов, иммунопозитивных к лептину и фактору роста эндотелия сосудов, могут свидетельствовать об активации ДЭС при прогрессировании НАЖБП. Дисбаланс адипоцитокинов, в том числе в кишечнике, инсулинорезистентность, гиперинсулинемия поддерживают нарушения липидного обмена, развитие хронического воспаления, индукцию окислительного стресса, что служит факторами прогрессирования структурных изменений печени [15]. Известно, что изменение продукции лептина в кишечнике может повышать абсорбцию компонентов пищи, изменять моторику кишки [8; 9]. В то же время высокая продукция лептина и значимое увеличение экспрессии фактора роста эндотелия сосудов в кишечнике опосредованно влияют на ангиогенез [16]. При активации лептиновых рецепторов возникает дисбаланс вазоактивных веществ, в частности изменяется продукция фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), что создает предпосылки для неоваскуляризации как ткани печени, так и кишки, повышает риск малигнизации ее структурных изменений [17].

Выводы

  1. По результатам анкетирования, при НАЖБП признаки кишечной дисфункции отмечались у 138 (69%) пациентов из 200 обследованных.
  2. Эндоскопические изменения толстой кишки выявлены у 73 (53%) пациентов с НАЖБП; у 47% пациентов с симптомами кишечной дисфункции и НАЖБП эндоскопических изменений в кишечнике не обнаружено.
  3. Воспалительные изменения слизистой оболочки толстой кишки (отек - 100%, фиброз - 50%, атрофия ворсин - 44%, нейтрофильная - 94% и лимфоцитарная - 97% инфильтрация) были максимально выражены у пациентов с НАСГ.
  4. Изменения слизистой оболочки толстой кишки при НАЖБП сопровождались увеличением относительной плотности и повышением площади экспрессии колоноцитов, иммунопозитивных к лептину и фактору роста эндотелия сосудов.
  5. Фоновый сахарный диабет 2 типа у пациентов с НАЖБП - независимый фактор риска развития воспалительных и дистрофических изменений в толстой кишке, повышенной экспрессии колоноцитов, иммунопозитивых к лептину и фактору роста эндотелия сосудов.