Lifestyle Intervention in Fatty Liver (NAFLD) (FOIEGRAS)

Tausta

Alkoholittoman rasvamaksasairauden (NAFLD), mukaan lukien sen patologisempi seuraus, alkoholiton steatohepatiitti (NASH), uskotaan olevan yleisin krooninen maksasairaus maailmanlaajuisesti, ja sitä sairastaa 6–37 % väestöstä. NAFLD on ns. hiljainen tappaja, sillä kliiniset oireet ilmaantuvat vasta taudin myöhäisissä vaiheissa, kun se ei ole enää hoidettavissa. Hoitamattomana NAFLD/NASH voi johtaa kirroosiin ja hepatosellulaariseen karsinoomaan, joka huipentuu maksan vajaatoimintaan. Useat tekijät voivat vaikuttaa NAFLD:n patogeneesiin, mukaan lukien geneettinen arviointi ja mitokondrioiden toimintahäiriö. Geneettiset tekijät voivat vaikuttaa NAFLD:n patofysiologisiin näkökohtiin ja sen luonnonhistoriaan. Euroopan väestö näyttää isännöivän geneettisiä muunnelmia, joilla voi olla merkitystä tässä suhteessa. Äskettäin adiponutriinientsyymin (PNPLA3) yleinen variantti p.I148M on noussut maksan steatoosin ja alkoholittoman steatohepatiitin sekä sen patobiologisten seurausten fibroosin, kirroosin ja hepatosellulaarisen syövän pääasialliseksi geneettiseksi determinantiksi. PNPLA3 koodaa lipidipisaroihin liittyvää, hiilihydraattisäädeltyä lipogeenistä ja/tai lipolyyttistä entsyymiä. PNPLA3-variantin homotsygoottiset kantajat (eli PNPLA3-alleelin [M] läsnäolo) ovat alttiita kehittämään kirroosia muiden riskitekijöiden, kuten alkoholin tai virushepatiitin, puuttuessa. Lisäksi PNPLA3 p.I148M -variantti liittyy suurempaan maksan rasvapitoisuuden vähenemiseen bariatrisen leikkauksen jälkeen verrattuna PNPLA3:n villityypin alleelien kantajiin.

Muilla varianteilla saattaa myös olla rooli, ja ne sisältävät transmembraanisen 6-superperheen jäsenen 2 (TM6SF2) p.E167K ja kalvoon sitoutuneen O-asyylitransferaasidomeenin, joka sisältää 7 (MBOAT7) rs641738:aa. PNPLA3- tai TM6SF2-riskialleelit eivät heikennä vastausta ruokavalioon NAFLD:ssä. MBOAT7-polymorfismi liittyy kohonneeseen triglyseridi-, kokonaiskolesteroli-, matalatiheyksiseen lipoproteiini- ja seerumin glukoositasoihin, jotka kaikki liittyvät metaboliseen oireyhtymään ja maksan steatoosiin.

NAFLD/NASH-potilailla on häiriöitä suoliston läpäisevyydessä ja suoliston mikrobiotassa. Useimmissa tapauksissa NAFLD/NASH liittyy vahvasti muihin aineenvaihduntatiloihin, mukaan lukien sisäelinten rasvaisuus.

Maksabiopsia on kultainen standardi NAFLD:n diagnosoinnissa ja vaiheittamisessa, mutta se on luonteeltaan invasiivinen eikä sitä ole helppo käyttää seulontatyökaluna. Muita kuvantamistekniikoita ovat ultraääni, joka on ei-invasiivinen, voi havaita maksan rasvakudoksen (>20–30 %) ja jota voidaan helposti käyttää seurantatutkimuksissa. Tietokonetomografia, magneettikuvaus ja spektroskopia ovat vaihtoehtoisia kuvantamistekniikoita, joita käytetään maksan steatoosin havaitsemiseen. Ne eivät kuitenkaan ole osoittaneet parempaa tarkkuutta, ovat kalliita ja voivat aiheuttaa haitallisia vaikutuksia (esim. säteilyä). Siksi niitä ei voida käyttää seulontavälineinä. Maksaentsyymit edustavat maksasairauden sijaismarkkereita, mutta niiden tarkkuus on rajallinen. Ultraäänellä mitattuna NAFLD:n esiintyvyys vaihtelee välillä 11–30 %. Yhdysvalloissa ultraääni-NAFLD näyttää vaihtelevan välillä 5-33%. Maksafibroosia voidaan arvioida ei-invasiivisesti akustisen säteilyn voima-impulssikuvauksella (ARFI), joka on ultraäänipohjainen menetelmä maksan jäykkyyden arvioimiseksi, maksafibroosin korvikemerkki. ARFI-kuvaus perustuu lyhytkestoisiin, korkean intensiteetin akustisiin pulsseihin, jotka tuottavat mekaanista viritystä kudoksessa. Paikallinen kudoksen siirtymä ja leikkausaallon eteneminen seuraavat kudoksen viritystä. Aaltojen nopeus korreloi fibroosin asteen kanssa, mikä tarkoittaa, että leikkausaallon nopeus kasvaa fibroosin määrän kasvaessa. Erilaiset tutkimukset tarjoavat optimaaliset raja-arvot. Crespon et al. (2012), ARFI-kuvantamisen herkkyys 88 potilaalla ≥F2-fibroosin osalta oli 85 % käyttämällä raja-arvoa 1,44 m/s ja F4-fibroosille 92 % käyttämällä raja-arvoa 1,9 m/s. Vastaavat spesifisyydet olivat vastaavasti 76 ja 87 prosenttia. Toisessa tutkimuksessa ARFI:a verrattiin ultraäänipohjaiseen ohimenevään elastografiaan 321 potilaalla, joille tehtiin maksabiopsia kroonisen maksasairauden vuoksi. ARFI:n ja ultraäänipohjaisen ohimenevän elastografian välillä ei havaittu eroa kirroosin tai vaikean fibroosin diagnosoimiseksi, ja ARFI oli parempi laihoilla potilailla. Ei-lihavilla potilailla kirroosin ja vakavan fibroosin vastaanottimen toimintakäyrän (ROC) alla oleva pinta-ala oli 0,92 ja 0,91. Lihavilla potilailla ne olivat 0,63 ja 0,63.

Useita serologisia markkereita, joko suoria tai epäsuoria, on kehitetty, mutta niitä ei ole poikkeuksetta validoitu. Tärkeimpiä rajoituksia ovat se tosiasia, että niitä pidetään korvikkeina, ei biomarkkereina, mikään markkereista ei ole maksaspesifinen (samanaikaiset tulehduskohdat voivat vaikuttaa seerumin tasoihin) ja koska ne tyypillisesti heijastavat matriisin vaihtumisnopeutta, eivät kerrostumista, tuloksilla on taipumus olla korkeampi, kun tulehdusaktiivisuus on korkea. Toisaalta, jopa minimaalisen tulehduksen läsnä ollessa, voi tapahtua laajaa matriisin kerrostumista. Lopuksi seerumitasoihin vaikuttavat puhdistumanopeudet (esim. ei ainoastaan ​​sinusoidisten endoteelisolujen toimintahäiriö, vaan myös heikentynyt sapen erittyminen) (taulukko 3). Kaiken kaikkiaan eri paneeleilla tehdyt tutkimukset viittaavat siihen, että serologisilla testeillä on hyvä kyky erottaa potilaat, joilla on merkittävä fibroosi (F2 - F4) potilaista, joilla ei ole merkittävää fibroosia (F0 - F1), vaikka toistaiseksi ei ole syntynyt standarditestiä, joka antaisi lopullisen eron eri tyyppien välillä. F-pisteistä.

Hengitystestit (BT) edustavat uusia epäsuoria "dynaamisia" työkaluja, jotka tarjoavat lisätietoa toiminnallisesta diagnoosista ja maksasairauspotilaiden seurannasta.

BT:iden periaatteet hepatologiassa perustuvat sekä biokemiallisiin että farmakologisiin näkökohtiin. Maksavaurion mekanismeihin kuuluu usein subsellulaaristen organellien toimintahäiriö, kuten mikrosomaalinen hypertrofia, mitokondrioiden poikkeavuudet, peroksisomaalisen aineenvaihdunnan aktivaatio (ts. pitkäketjuiset rasvahapot). Siten tällaisten organellien erityisten toimintojen arvioiminen BT:iden toimesta voi tarjota hyödyllistä tietoa kliinikoille. Lisäksi BT:t mahdollistavat tiettyjen ajasta riippuvien aineenvaihduntaprosessien tutkimuksen arvioimalla metabolisesti aktiivisten aineiden maksapuhdistumaa. Tässä yhteydessä tietylle eksogeeniselle substraatille:

MAKUN PUHDISTUS = MAKUN PERFUUSIO x MAKUN UUTTAMINEN (jossa MAKUN UUTTAMINEN on tulo- ja ulosvirtauspitoisuuden erotuksen suhde ÷ anturin sisäänvirtauspitoisuuden mukaan).

Maksapuhdistuma määritellään virtausrajoitteiseksi (vaihteluväli 0,7-1,0) tai entsyymirajoitettu (<0,3).

Maksan aineenvaihduntareittien luontainen monimutkaisuus ei salli yhden toiminnallisen testin avulla koko maksan toimintaa. Siksi käytetään erilaisia ​​substraatteja sytosolisen, mikrosomaalisen tai mitokondrion toiminnan arvioimiseen. Tällaiset substraatit on merkitty luonnollisella stabiililla isotoopilla 13C (tällä hetkellä eniten käytetty isotooppi). Suolistosta imeytymisen jälkeen tietty substraatti käy läpi maksaaineenvaihduntaa eri tasoilla, mikä lopulta johtaa 13CO2:n tuotantoon ja esiintymiseen uloshengitetyssä ilmassa, joka on spesifisten maksan metabolisten toimintojen merkki.

Maksan mikrosomaalisen toiminnan tutkimukseen tarkoitettuihin BT-menetelmiin kuuluu metasetiinin käyttö, fenasetiinijohdannainen, joka metaboloituu nopeasti maksan mikrosomaalisten entsyymijärjestelmien CYP1A2 toimesta asetaminofeeniksi ja 13CO2:ksi yhdellä O-dealkylointivaiheella. Koska metasetiinilla on korkea uuttoaste (E>0,8) ja se läpikäy laajan ensikierron puhdistuman, sen aineenvaihdunta voi muuttua maksan verenkierron muutoksilla ja maksan "first-pass"-vaikutuksella. Metasetiinia metaboloiva kyky on pienempi iäkkäillä kuin aikuisilla. Metasetiini BT:n osoitettiin arvioivan tarkasti maksavaurion astetta potilailla, joilla on histologisesti todistettu krooninen maksasairaus, ja erottavan kroonisen aggressiivisen hepatiitin maksakirroosista ja varhaisen kirroosin (lapsi A) välillä ei-kirroosipotilaista. Metasetiini BT oli käyttökelpoinen kliinisten tulosten ennustava markkeri kroonisilla HCV-potilailla. Lisäksi metasetiini BT voi paremmin arvioida fibroosin asteen potilailla, joilla on krooninen HCV-infektio, kuin biokemialliset parametrit (esim. aspartaattiaminotransferaasin suhde verihiutaleeseen, aspartaattiaminotransferaasin suhde alaniiniaminotransferaasiin) tai Fibroindex. Ketoisokaproaatti (KICA) on leusiinin metabolian välituote. KICA:n dekarboksylaatio ja CO2:n muodostuminen heijastavat mitokondrioiden haaraketjuisten aminohappojen dekarboksylaatiotoimintoa. Tämä vaihe havaitaan, kun transaminaatio leusiiniksi (pääasiallinen kilpaileva reitti KICA:n eliminaatiossa) estyy antamalla samanaikaisesti kiinteitä leusiiniannoksia. Tätä KICA:n aineenvaihduntareittiä on testattu kokeellisissa malleissa, eristetyissä mitokondrioissa, terveillä koehenkilöillä, joita on hoidettu asetyylisalisyylihapolla tai joilla on alhainen etanolin saanti, sekä potilailla, joilla on maksasairaus. Havaitsimme, että KICA:n mitokondrioiden dekarboksylaatiokyky oli alhaisempi potilailla, joilla oli edennyt alkoholiton steatohepatiitti (NASH) verrattuna terveisiin koehenkilöihin ja potilaisiin, joilla oli yksinkertainen maksarasvatulehdus. Erityisesti 13C-KICA:n jälkeiset 13CO2:n kumulatiiviset palautumisarvot olivat käänteisessä suhteessa fibroosin laajuuteen, seerumin hyaluronaattiin ja kehon kokoon NASH-potilailla. Laajensimme tutkimuksia 13C-KICA BT:llä ja havaitsimme, että KICA-dekarboksylaatio oli merkittävästi alhaisempi kirroosipotilailla, joilla oli hepatosellulaarinen karsinooma (HCC) verrattuna kirroosipotilaisiin, joilla ei ollut HCC:tä ja joilla oli sama Child-Pugh-pistemäärä. Lisäksi KICA-dekarboksylaatio häiriintyi radiotaajuisen ablaation jälkeen, mutta ei transarteriaalisen kemoembolisaation jälkeen. Lopuksi HCC:n uusiutuminen liittyi KICA-dekarboksylaation varhaiseen vähenemiseen. Toisessa kontekstissa havaitsimme äskettäin, että 13C-KICA BT oli epänormaali (ja viittaa siten mitokondrioiden toimintahäiriöön) naispotilaalla, joka kärsi massiivisesta maksaekinokokoosista. On huomattava, että mitokondrioiden maksan toiminta parani perikysteektomian ja rajoitetun hepatektomian jälkeen. KICA BT on hyödyllinen arvioitaessa lääkkeiden vaikutuksia maksan mitokondrioiden toimintaan. Maksavaurio saattaa ilmetä sellaisten lääkkeiden käytön jälkeen, jotka kerääntyvät mitokondrioihin ja häiritsevät hengityskomplekseja tai elektronien siirtoa. KICA BT voi auttaa varmistamaan näiden organellien eheyden ennen mahdollisesti myrkyllisten lääkkeiden antamista ja havaitsemaan lääkkeiden aiheuttamat mitokondriovauriot ennen oireiden ilmaantumista, jotta potilaita voidaan hoitaa ajoissa ja haittavaikutuksia ehkäistä. Esimerkkejä ovat takrolimuusi, aspiriini ja torajyväalkaloidit. Mahdollisia käyttökohteita ovat myös amiodaroni, valproaatti ja retroviruslääkkeet.

Tutkimuksen tavoite

mtFOIE GRAS Uniba H2020 -projektin tavoitteena on suorittaa satunnaistettu kontrolloitu tutkimus 3 vuoden painonpudotukseen NAFLD/NASH-potilaiden hoidossa käyttämällä elämäntapa-ruokavaliointerventioohjelmaa. Ylipainoiset tai lihavat yksilöt, joilla on biopsia tai ultraääni (US) -todistetusti NAFLD/NASH, satunnaistetaan saamaan joko NAFLD/NASH:iin, terveelliseen ruokavalioon, laihtumiseen ja liikuntaan liittyviä tavanomaisia ​​lääketieteellisiä hoitoja ja koulutustilaisuuksia (kontrolliryhmä); tai intensiiviseen painonhallintaan, jonka tavoitteena on painonpudotus vähintään 7-10 % (elintapainterventioryhmä). Laihdutusinterventio mallinnetaan Välimeren interventio-ruokavalioon. Oletamme, että 7-10 % painonpudotus intensiivisen elämäntapaintervention avulla johtaa NAFLD/NASH:n kliinisten, US-, antropometristen ja biokemiallisten ominaisuuksien sekä suoliston läpäisevyyden ja ulosteen mikrobiston paranemiseen.