Interwencja stylu życia w stłuszczonej wątrobie (NAFLD) (FOIEGRAS)

Tło

Uważa się, że niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby (NAFLD), w tym jej bardziej patologiczna konsekwencja, niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby (NASH), jest najczęstszą przewlekłą chorobą wątroby na świecie, dotykającą od 6 do 37% populacji. NAFLD jest tak zwanym „cichym zabójcą”, ponieważ objawy kliniczne pojawiają się dopiero w późnych stadiach choroby, kiedy nie można jej już leczyć. Nieleczona NAFLD/NASH może prowadzić do marskości wątroby i raka wątrobowokomórkowego, których kulminacją jest niewydolność wątroby. Kilka czynników może przyczynić się do patogenezy NAFLD, w tym ocena genetyczna i dysfunkcja mitochondriów. Czynniki genetyczne mogą wpływać na patofizjologiczne aspekty NAFLD i jej naturalną historię. Wydaje się, że populacja europejska jest gospodarzem wariantów genetycznych, które mogą odgrywać pewną rolę w tym względzie. Ostatnio powszechny wariant p.I148M enzymu adiponutryny (PNPLA3) okazał się głównym genetycznym wyznacznikiem stłuszczenia wątroby i niealkoholowego stłuszczeniowego zapalenia wątroby, jak również jego patobiologicznych następstw zwłóknienia, marskości wątroby i raka wątrobowokomórkowego. PNPLA3 koduje związany z kroplami lipidów, regulowany węglowodanami enzym lipogeniczny i/lub lipolityczny. Homozygotyczni nosiciele wariantu PNPLA3 (tj. obecność allelu PNPLA3 [M]) są podatni na rozwój marskości wątroby przy braku innych czynników ryzyka, takich jak alkohol lub wirusowe zapalenie wątroby. Ponadto wariant PNPLA3 p.I148M wiąże się z większą redukcją zawartości tłuszczu w wątrobie po operacji bariatrycznej, w porównaniu z nosicielami alleli typu dzikiego PNPLA3.

Inne warianty mogą również odgrywać pewną rolę i obejmują transbłonowego członka nadrodziny 6 2 (TM6SF2) p.E167K i związaną z błoną domenę O-acylotransferazy zawierającą 7 (MBOAT7) rs641738. Ani allele ryzyka PNPLA3, ani TM6SF2 nie osłabiają odpowiedzi na interwencję dietetyczną w NAFLD. Polimorfizm MBOAT7 jest związany ze zwiększonym poziomem trójglicerydów, cholesterolu całkowitego, lipoprotein o małej gęstości i glukozy w surowicy, wszystkich czynników związanych z zespołem metabolicznym i stłuszczeniem wątroby.

Pacjenci z NAFLD/NASH wykazują zaburzenia przepuszczalności jelit i mikroflory jelitowej. W większości przypadków NAFLD/NASH jest silnie powiązany z innymi stanami metabolicznymi, w tym z otyłością trzewną.

Biopsja wątroby jest złotym standardem w diagnostyce i określaniu stopnia zaawansowania NAFLD, ale ma charakter inwazyjny i nie jest łatwa do wykorzystania jako narzędzie przesiewowe. Inne techniki obrazowania obejmują ultrasonografię, która jest nieinwazyjna, pozwala wykryć stłuszczenie wątroby (>20%-30%) i może być łatwo wykorzystana w badaniach kontrolnych. Tomografia komputerowa, rezonans magnetyczny i spektroskopia to alternatywne techniki obrazowania stosowane w wykrywaniu stłuszczenia wątroby. Nie wykazały one jednak większej dokładności, są drogie i mogą powodować działania niepożądane (np. promieniowanie). Dlatego nie nadają się jako narzędzia przesiewowe. Enzymy wątrobowe stanowią zastępcze markery choroby wątroby, ale ich dokładność jest ograniczona. W ultrasonografii częstość występowania NAFLD waha się od 11% do 30%. W Stanach Zjednoczonych ultrasonograficzna NAFLD wydaje się wahać między 5% a 33%. Zwłóknienie wątroby można ocenić nieinwazyjnie za pomocą obrazowania impulsu siły promieniowania akustycznego (ARFI), opartego na ultradźwiękach podejścia do szacowania sztywności wątroby, zastępczego markera zwłóknienia wątroby. Obrazowanie ARFI opiera się na krótkotrwałych impulsach akustycznych o dużej intensywności w celu wytworzenia mechanicznego pobudzenia w tkance. Zlokalizowane przemieszczenie tkanki i propagacja fali ścinającej następują po wzbudzeniu tkanki. Prędkość fal koreluje ze stopniem zwłóknienia, co oznacza, że ​​prędkość fali poprzecznej wzrasta wraz ze wzrostem ilości zwłóknienia. Optymalne wartości odcięcia są dostarczane przez różne badania. W badaniu Crespo i in. (2012) czułość obrazowania ARFI u 88 pacjentów dla zwłóknienia ≥F2 wyniosła 85% przy wartości odcięcia 1,44 m/s, a dla zwłóknienia F4 wyniosła 92% przy wartości odcięcia 1,9 m/s. Odpowiednie specyficzności wyniosły odpowiednio 76 i 87 procent. W innym badaniu ARFI porównano z ultrasonograficzną przejściową elastografią u 321 pacjentów poddawanych biopsji wątroby z powodu przewlekłej choroby wątroby. Nie stwierdzono różnic między ARFI a przejściową elastografią opartą na ultrasonografii w diagnostyce marskości wątroby lub ciężkiego zwłóknienia, a ARFI był lepszy u szczupłych pacjentów. Wśród pacjentów nieotyłych obszar pod krzywą charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC) dla marskości wątroby i ciężkiego zwłóknienia wynosił odpowiednio 0,92 i 0,91. Dla pacjentów otyłych wynosiły one odpowiednio 0,63 i 0,63.

Opracowano kilka markerów serologicznych, bezpośrednich lub pośrednich, ale nie zawsze zwalidowano. Główne ograniczenia obejmują fakt, że są one uważane za surogaty, a nie biomarkery, żaden z markerów nie jest swoisty dla wątroby (równoczesne miejsca zapalenia mogą wpływać na poziomy w surowicy), a ponieważ zazwyczaj odzwierciedlają szybkość obrotu macierzy, a nie osadzania, wyniki mają tendencję do być bardziej podwyższone, gdy aktywność zapalna jest wysoka. Z drugiej strony, nawet przy minimalnym zapaleniu, może wystąpić rozległe odkładanie się macierzy. Wreszcie, na poziomy w surowicy wpływają współczynniki klirensu (tj. nie tylko dysfunkcja sinusoidalnych komórek śródbłonka, ale także upośledzenie wydalania żółci) (tab. 3). Ogólnie rzecz biorąc, badania różnych paneli sugerują, że testy serologiczne mają dobrą zdolność do różnicowania pacjentów ze znacznym zwłóknieniem (od F2 do F4) od pacjentów bez istotnego zwłóknienia (od F0 do F1), chociaż jak dotąd nie pojawił się żaden standardowy test, który dałby ostateczne rozróżnienie między różnymi typami ocen F.

Testy oddechowe (BT) to nowe, pośrednie, „dynamiczne” narzędzia, które dostarczają dodatkowych informacji w diagnostyce funkcjonalnej i obserwacji pacjentów z chorobami wątroby.

Zasady BT w hepatologii opierają się zarówno na względach biochemicznych, jak i farmakologicznych. Mechanizmy uszkodzenia wątroby często obejmują dysfunkcje organelli subkomórkowych, takie jak przerost mikrosomów, nieprawidłowości mitochondrialne, aktywacja metabolizmu peroksysomów (tj. długołańcuchowe kwasy tłuszczowe). Zatem ocena określonych funkcji takich organelli przez BT może dostarczyć przydatnych informacji klinicystom. Ponadto BT umożliwiają badanie określonych zależnych od czasu procesów metabolicznych poprzez ocenę klirensu wątrobowego substancji aktywnych metabolicznie. W tym kontekście dla danego substratu egzogennego:

KLIENT WĄTROBOWY = PERFUZJA WĄTROBOWA x EKSTRAKCJA WĄTROBOWA (gdzie EKSTRAKCJA WĄTROBOWA to stosunek różnicy między stężeniem na dopływie i odpływie ÷ przez stężenie na dopływie sondy).

Klirens wątrobowy jest zdefiniowany jako ograniczony przepływem (zakres 0,7-1,0) lub ograniczone przez enzymy (<0,3).

Wewnętrzna złożoność wątrobowych szlaków metabolicznych nie pozwala, aby pojedynczy test czynnościowy zbadał całą funkcję wątroby. W związku z tym do oceny funkcji cytozolowych, mikrosomalnych lub mitochondrialnych stosuje się różne substraty. Takie podłoża są znakowane naturalnym stabilnym izotopem węgla 13C (obecnie najszerzej stosowanym izotopem). Po wchłonięciu jelitowym dany substrat podlega metabolizmowi wątrobowemu na różnych poziomach, co ostatecznie skutkuje produkcją i pojawieniem się w wydychanym powietrzu 13CO2, jako markera określonych funkcji metabolicznych wątroby.

BT do badania funkcji mikrosomów wątroby obejmują zastosowanie metacetyny, pochodnej fenacetyny, która jest szybko metabolizowana przez układy enzymów mikrosomalnych wątroby CYP1A2 do acetaminofenu i 13CO2 w pojedynczym etapie O-dealkilacji. Ponieważ metacetyna ma wysoki poziom ekstrakcji (E>0,8) i podlega intensywnemu klirensowi pierwszego przejścia, jej metabolizm może być zmieniony przez zmiany w przepływie krwi przez wątrobę i efekt „pierwszego przejścia” przez wątrobę. Zdolność metabolizowania metacetyny jest mniejsza u osób starszych niż u dorosłych. Wykazano, że metacetyna BT dokładnie ocenia stopień uszkodzenia wątroby u pacjentów z histologicznie potwierdzonymi przewlekłymi chorobami wątroby i odróżnia przewlekłe agresywne zapalenie wątroby od marskości wątroby oraz wczesną marskość wątroby (dziecko A) od pacjentów bez marskości wątroby. Metacetyna BT była użytecznym markerem prognostycznym wyników klinicznych u pacjentów z przewlekłym zakażeniem HCV. Ponadto metacetyna BT może lepiej oszacować stopień zwłóknienia u pacjentów z przewlekłym zakażeniem HCV niż parametry biochemiczne (tj. stosunek aminotransferazy asparaginianowej do płytek krwi, stosunek aminotransferazy asparaginianowej do aminotransferazy alaninowej) lub Fibroindex. Ketoizokapronian (KICA) jest związkiem pośrednim w metabolizmie leucyny. Dekarboksylacja KICA i wytwarzanie CO2 odzwierciedla mitochondrialną funkcję dekarboksylacji aminokwasów rozgałęzionych. Ten etap obserwuje się, gdy transaminacja do leucyny (główny konkurencyjny szlak eliminacji KICA) jest hamowana przez jednoczesne podawanie stałych dawek leucyny. Ten szlak metaboliczny KICA został przetestowany w modelach eksperymentalnych, w izolowanych mitochondriach, u zdrowych osób leczonych kwasem acetylosalicylowym lub z niskim spożyciem etanolu oraz u pacjentów z chorobami wątroby. Stwierdziliśmy, że zdolność KICA do dekarboksylacji mitochondriów była niższa u pacjentów z zaawansowanym niealkoholowym stłuszczeniowym zapaleniem wątroby (NASH) w porównaniu ze zdrowymi osobami i pacjentami z prostym stłuszczeniem wątroby. Warto zauważyć, że skumulowane wartości odzyskiwania 13CO2 po 13C-KICA były odwrotnie proporcjonalne do stopnia zwłóknienia, hialuronianu w surowicy i wielkości ciała u pacjentów z NASH. Rozszerzyliśmy badania o 13C-KICA BT i stwierdziliśmy, że dekarboksylacja KICA była znacznie niższa u pacjentów z marskością wątroby z rakiem wątrobowokomórkowym (HCC) w porównaniu z pacjentami z marskością wątroby bez HCC i identycznym wynikiem Child-Pugh. Co więcej, dekarboksylacja KICA była zaburzona po ablacji częstotliwością radiową, ale nie po chemoembolizacji przeztętniczej. Wreszcie nawrót HCC był związany z wczesnym spadkiem dekarboksylacji KICA. W innym kontekście niedawno stwierdziliśmy, że 13C-KICA BT był nieprawidłowy (a zatem sugeruje nieprawidłowe działanie mitochondriów) u pacjentki cierpiącej na masywną bąblowicę wątroby. Warto zauważyć, że mitochondrialna czynność wątroby poprawiła się po pericystektomii i ograniczonej hepatektomii. KICA BT jest przydatna do oceny wpływu leków na czynność mitochondriów wątroby. Uszkodzenie wątroby może wystąpić po zastosowaniu takich leków, które gromadzą się w mitochondriach i zakłócają kompleksy oddechowe lub przenoszenie elektronów. KICA BT może być pomocny w ustaleniu integralności tych organelli przed podaniem potencjalnie toksycznych leków oraz w wykryciu uszkodzeń mitochondriów wywołanych lekami przed pojawieniem się objawów, aby na czas leczyć pacjentów i zapobiegać skutkom niepożądanym. Przykładami są takrolimus, aspiryna i alkaloidy sporyszu. Potencjalne zastosowania obejmują również amiodaron, walproinian i leki retrowirusowe.

Cel badania

Celem projektu mtFOIE GRAS Uniba H2020 jest przeprowadzenie randomizowanego, kontrolowanego badania nad 3-letnią redukcją masy ciała w leczeniu pacjentów z NAFLD/NASH z wykorzystaniem programu interwencji dietetycznej. Osoby z nadwagą lub otyłością, u których NAFLD/NASH potwierdzono biopsją lub ultrasonografią (USA) zostaną losowo przydzielone do standardowej opieki medycznej i sesji edukacyjnych związanych z NAFLD/NASH, zdrowym odżywianiem, utratą wagi i ćwiczeniami (grupa kontrolna); lub do intensywnej kontroli masy ciała, której celem jest zmniejszenie masy ciała o co najmniej 7-10% (grupa interwencyjna w zakresie stylu życia). Interwencja odchudzająca będzie wzorowana na diecie śródziemnomorskiej. Stawiamy hipotezę, że redukcja masy ciała o 7-10% poprzez intensywną zmianę stylu życia doprowadzi do poprawy klinicznych, USG, antropometrycznych i biochemicznych cech NAFLD/NASH, a także przepuszczalności jelit i mikroflory kałowej.