Биохимические исследования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Биохимические исследования

1.1 Желчные пигменты

1.2 Определение активности сывороточных пигментов

1.3 Количественное исследование функции печени

1.4 Метаболизм липидов и липопротеинов

1.5 Метаболизм липидов при болезнях печени

1.6 Желчные кислоты

1.6.1 Жёлчные кислоты при болезнях печени

1.6.2 Желчные кислоты сыворотки

1.7 Метаболизм аминокислот

1.8 Определение уровня белка в плазме

1.8.1 Электрофоретическое исследование белков сыворотки

1.9 Обмен углеводов

Список литературы



Введение

Биохимические исследования необходимы для выявления болезни, диагностического поиска, оценки тяжести поражения, определения прогноза и осуществления контроля за эффективностью лечения. Не существует какого-либо одного, универсального анализа, но не следует также прибегать и к множеству различных исследований. Чем больше проводится необоснованных исследований, тем больше шансов выявить незначимые отклонения биохимических показателей, что затрудняет процесс диагностики. Следует ограничиваться небольшим количеством относительно простых исследований, имеющих высокую диагностическую ценность.

При выявлении отклонения может понадобиться повторное исследование для подтверждения истинного характера обнаруженных изменений и исключения ошибки лаборатории.



1. Биохимические исследования

К наиболее распространённым показателям, учитываемым при обследовании больных с желтухой, относятся активность ЩФ и сывороточных трансаминаз. Изолированное повышение уровня неконъюгированного билирубина в сыворотке свидетельствует о возможном синдроме Жильбера или гемолизе.

Тяжесть поражения клеток печени оценивают по уровню общего билирубина, альбумина и активности трансаминаз в сыворотке, а также протромбиновому времени после введения витамина К.

О минимальном печёночно-клеточном поражении свидетельствует незначительное повышение активности трансаминаз, а в ряде случаев -- уровня билирубина в сыворотке. Эти изменения могут быть вызваны действием алкоголя на печень (в этом случае особую диагностическую ценность представляет определение активности сывороточной ГГТП) и компенсированным циррозом печени, хотя их причиной могут быть также сердечная недостаточность и лихорадка.

Инфильтративное поражение печени, обусловленное амилоидозом, первичным раком или метастазами, гемобластозом можно заподозрить при повышении активности ЩФ при отсутствии желтухи.

Наличие фиброза можно установить, определив уровень в сыворотке пептида проколлагена типа III.

Основные показатели при заболеваниях печени

Показатель	Нормальные значения	Диагностическая ценность
Билирубин:
общий	5--17 мкмоль/л*	Выявление желтухи, оценка тяжести
связанный	Менее 5 мкмоль/л	Болезнь Жильбера, гемолиз
ЩФ	35-130 МЕ/л	Диагностика холестаза, инфильтрации печени
АсАТ	5-40 МЕ/л	Ранняя диагностика печёночно-клеточного поражения, контроль за динамикой заболевания
АлАТ	5-35 МЕ/л	При алкоголизме активность АлАТ ниже, чем активность АсАТ
ГГТП	10-48 МЕ/л	Диагностика алкогольного эксцесса и билиарного холестаза
Альбумин	35-50 г/л	Оценка тяжести поражения печени
-Глобулин	5-15 г/л	Диагностика хронического гепатита и цирроза, контроль за динамикой заболевания
Протромбиновое время (после введения витамина К)	12-16 с	Оценка тяжести поражения печени

*0,3-1,0мг%.

Результаты стандартных исследований (определение уровня билирубина и активности ферментов) позволяют решить, какие дополнительные, более специфичные исследования следует провести. К ним относятся вирусологические (определение маркёров вирусов гепатита) и иммунологические (например, определение антимитохондриальных антител при первичном билиарном циррозе) исследования. Ультразвуковое исследование (УЗИ) и компьютерная томография (КТ) так же важны в диагностике, как и биопсия печени. Печень -- центральный орган метаболизма белков, углеводов и жиров и играет важную роль в метаболизме лекарственных препаратов. Количественные методы оценки функции печени, для проведения которых используются специфические субстраты печёночного обмена (галактоза, кофеин и лидокаин), прежде всего дают представление скорее о функции печени, чем о повреждении её ткани. Количественное определение рецепторов асиалогликопротеина также характеризует "функционирующую массу" печени.

1.1 Желчные пигменты

Билирубин

Уровень билирубина в сыворотке повышается как при холестатических, так и при печёночно-клеточных поражениях и сопровождается повышением активности печёночных ферментов. При этом билирубин находится преимущественно в связанном состоянии. Изолированное повышение уровня билирубина в сыворотке (без повышения активности ферментов) может носить семейный характер или быть следствием гемолиза.

Концентрацию билирубина в сыворотке определяют методом Ван ден Берга с использованием диазореактива. Прямая реакция на 10-й минуте позволяет определить уровень связанной фракции билирубина. Уровень общего билирубина определяют в присутствии активатора (кофеина бензоата или метанола). Уровень неконъюгированного билирубина (непрямой фракции) определяют путём вычитания количества конъюгированного билирубина из общего его содержания.

При определении уровня билирубина с помощью диазореактива возможны технические погрешности, поэтому нельзя ставить диагноз лишь на основании результатов этого исследования. Уровень билирубина можно определять более точными методами -- с помощью тонкослойной хроматографии, высокоэффективной газожидкостной хроматографии и щелочного метанолиза. Указанные методы являются довольно сложными, что препятствует их широкому применению в клинике.

В моче здоровых людей и больных с неконъюгированной гипербилирубинемией билирубин не выявляется. У больных с холестатическим поражением печени небольшое количество связанного билирубина плазмы фильтруется почечными клубочками. В почечных канальцах часть его реабсорбируется, а оставшаяся часть выводится с мочой, придавая ей тёмный цвет.

Для определения концентрации связанного билирубина в моче применяют индикаторные полоски, которые очень удобны и дают довольно точные результаты.

Диагностическая роль билирубинурии. При остром вирусном гепатите билирубин обнаруживается в моче до появления уробилиногена или развития желтухи. При лихорадке неясной этиологии наличие билирубинурии свидетельствует в пользу гепатита.

В качестве скринингового исследования определение билирубина в моче представляет определённую ценность в диагностике преджелтушного периода гепатита. Однако чувствительность этого исследования у больных с изолированным повышением активности печёночных ферментов невелика.

Уробилиноген

Под влиянием бактерий билирубин в кишечнике превращается в бесцветные тетрапиррольные соединения, которые называют общим термином "уробилиноген". Приблизительно 20% от его общего количества абсорбируется в кишечнике и затем вновь экскретируется печенью с жёлчью. Небольшая часть уробилиногена выделяется с мочой. Содержание уробилиногена в моче используют в дифференциальном диагнозе заболеваний печени и жёлчных путей. При полной обструкции жёлчного протока, когда билирубин не поступает в кишечник, уробилиноген в моче может отсутствовать. Более чувствительные тесты, позволяющие определять уровень уробилиногена в сыворотке, а также визуализационные методы диагностики вытеснили метод определения концентрации уробилиногена в моче. Исследование содержания уробилиногена и билирубина в моче часто даёт ложноотрицательные результаты и поэтому не играет существенной роли в диагностике заболеваний печени.

Бромсульфалеиновая проба

Бромсульфалеин (БС) быстро выводится печенью и экскретируется с жёлчью. Для оценки функции печени при отсутствии желтухи прибегают к внутривенному введению БС. Однако высокая стоимость, возможные побочные эффекты, которые могут быть смертельными, и неудобства, присущие этому исследованию, обусловливают редкое его применение в настоящее время.

При подозрении на синдром Дубина--Джонсона кровь для исследования берут через 45 мин и через 2 ч после введения препарата. Концентрация БС через 2 ч более высокая, чем через 45 мин после введения, и является следствием возврата конъюгированного красителя в сосудистое русло после нормального первоначального захвата его печенью.

Проба с индоцианином зелёным

Индоцианин зелёный удаляется из сосудистого русла печенью. Он находится в неконъюгированном состоянии. Внепеченочного пути экскреции препарата не существует. Индоцианин зелёный не участвует также в энтерогепатической циркуляции. По сравнению с бромсульфалеиновой пробой метод исследования с индоцианином зелёным более безопасный и специфичный, хотя и более дорогой. Его применяют для оценки печёночного кровотока.

1.2 Определение активности сывороточных ферментов

По активности сывороточных ферментов можно установить вариант поражения печени (паренхиматозный или холестатический). Однако этот показатель не даёт возможности отдифференцировать одну форму гепатита от другой или определить, является ли холестаз внутри- или внепеченочным. Активность ферментов печени позволяет определить показания для проведения специфических серологических тестов, визуализационных методов исследования и биопсии печени. При этом следует ограничиться лишь небольшим количеством исследований, в частности определением активности АсАТ и ЩФ, а иногда и АлАТ. На некоторые биохимические показатели у больных с заболеваниями печени влияет характер питания, например содержание жиров в пище.

Щелочная фосфатаза

Активность ЩФ повышается при холестазе и в меньшей степени при поражении гепатоцитов. Механизмы этого повышения довольно сложные. Увеличение синтеза ЩФ гепатоцитами связано с повышенным образованием белка и РНК. Выделение фермента в сыворотку может быть обусловлено его проникновением из канальцев в синусоиды через разрыхлённые плотные контакты. Повышение активности ЩФ связано также с повышенным выделением ЩФ в синусоиды из плазматических мембран гепатоцитов.

Печёночную фракцию фермента можно отделить от костной путём фракционирования сывороточной ЩФ на изоферменты, однако это исследование можно выполнить далеко не во всех клиниках. Изолированное повышение активности ЩФ может быть обусловлено кишечной фракцией фермента. В пользу гепатобилиарного происхождения ЩФ свидетельствует одновременное повышение активности ГГТП. Повышение активности ЩФ наблюдается иногда при первичных или метастатических опухолях печени, даже при отсутствии желтухи или поражения костей. Повышение активности ЩФ при нормальном уровне билирубина в сыворотке отмечается и при других очаговых и инфильтративных поражениях печени, например при амилоидозе, абсцессах, лейкозах или гранулёмах. Неспецифическое незначительное повышение активности ЩФ наблюдается при многих заболеваниях, в том числе при лимфогранулематозе и сердечной недостаточности. Это, по-видимому, обусловлено локальной обструкцией внутрипеченочных жёлчных протоков.

г-Глутамилтранспептидаза

Активность ГГТП повышается при холестатических и паренхиматозных поражениях. При холестазе это повышение происходит параллельно с повышением активности ЩФ и служит подтверждением гепатобилиарного происхождения ЩФ. Концентрация ГГТП повышается при метастатических опухолях печени. Это повышение хотя и непостоянно, но наблюдается чаще, чем повышение активности ЩФ.

Изолированное повышение активности ГГТП в сыворотке отмечается у людей, злоупотребляющих алкоголем, даже при отсутствии грубых изменений печени. Это, возможно, является следствием индукции активности микросомальных ферментов. У таких людей часто отмечается жировая дистрофия печени. При фиброзе, циррозе и гепатите алкогольной этиологии параллельно с повышением активности ГГТП возрастает активность и других печёночных ферментов в сыворотке.

Активность ГГТП зависит от многих причин, что обусловливает низкую специфичность её как диагностического критерия. К этим причинам относятся болезни печени и жёлчных путей, алкоголизм и приём некоторых лекарств, например барбитуратов или фенитоина. Скрининговое исследование активности ГГТП сыворотки позволяет выявить группу людей, злоупотребляющих алкоголем, хотя у трети из них активность ГГТП не повышается. Выявление повышенной активности ГГТП нередко служит поводом для проведения необоснованно большого количества исследований у пациентов, не употребляющих алкоголь или употребляющих его лишь изредка и не страдающих алкогольной зависимостью.

Трансаминазы

Аспартатаминотрансфераза (глутаматоксалацетаттрансаминаза, АсАТ) -- митохондриальный фермент, присутствующий в больших количествах в сердце, печени, скелетной мускулатуре и почках. Активность этого фермента в сыворотке повышается при любом остром повреждении тканей, по-видимому, вследствие его выхода из повреждённых клеток.

Аланинаминотрансфераза (глутаминпируваттрансаминаза, АлАТ) -- цитоплазматический фермент, также присутствующий в печени. Абсолютное количество этого фермента меньше, чем АсАТ; при этом в печени его содержится больше, чем в миокарде и в скелетных мышцах. Таким образом, по сравнению с АсАТ повышение активности сывороточной АлАТ более специфично для поражения печени.

Определение активности трансаминаз играет роль в ранней диагностике вирусного гепатита. Её следует определять как можно раньше, так как уже через неделю после начала заболевания она снижается до нормы. Несмотря на снижение активности трансаминаз, может развиться острый некроз печени со смертельным исходом. Важно определение активности трансаминаз в динамике.

Особенно высокая активность ферментов этой группы может отмечаться на ранних стадиях острого холестаза, в частности при холедохолитиазе и недостаточности кровообращения.

Иногда при очередном плановом обследовании выявляется высокая активность трансаминаз. Причиной этого могут быть ожирение, сахарный диабет, алкогольная интоксикация, гепатотоксическое действие лекарств или недостаточность кровообращения. Необходимо исключить хронический вирусный и аутоиммунный гепатиты, а также гемохроматоз. Более редкая причина повышения активности трансаминаз -- дефицит ?1-антитрипсина. Для уточнения диагноза необходима биопсия печени. При бессимптомном течении заболевания и умеренном повышении уровня трансаминаз выполнение биопсии печени следует отсрочить. При этом необходим динамический контроль за активностью ферментов.

При циррозе активность трансаминаз может быть различной. Особенно высокая активность ферментов выявляется при хроническом гепатите с активным воспалительным процессом. Для алкогольного поражения печени значительное повышение активности трансаменаз нехарактерно. Высокое отношение АсАТ/АлАТ (более 2) свидетельствует в пользу алкогольного гепатита и цирроза. Это обусловлено повреждением гепатоцитов и дефицитом пиридоксаль-5-фосфата (витамин В^).

Другие ферменты печени

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) -- относительно нечувствительный показатель паренхиматозного поражения, который в широкой клинической практике не используется. Значительное повышение активности ЛДГ отмечается у больных с различными опухолями, особенно при вовлечении печени.



1.3 Количественное исследование функции печени

Хронические заболевания печени характеризуются наличием длительного латентного периода с минимальной неспецифической клинической симптоматикой (стадия компенсации). В терминальной стадии заболевания развиваются асцит, желтуха, энцефалопатия и прекома (стадия декомпенсации). Уровень альбумина и протромбина в сыворотке позволяет оценить синтетическую функцию печени, которая в большинстве случаев остаётся нормальной в течение длительного времени. Количественное исследование функции печени в динамике на ранних стадиях позволяет осуществлять контроль эффективности лечения и судить о прогнозе, но диагностического значения не имеет. При билиарном циррозе у крыс определение дыхательного теста в динамике позволяет прогнозировать продолжительность жизни животных. У 78 больных циррозом печени определение скорости элиминации галактозы, аминопириновая дыхательная проба и тест выведения индоцианина позволяли прогнозировать выживаемость, но не имели существенных преимуществ по сравнению с системой критериев Чайлда (Пью). У 190 больных с алкогольным циррозом аминопириновая дыхательная проба имела прогностическое значение в группах А и В по Чайлду, но не в группе С. Сложность этих методов исследования и отсутствие существенных преимуществ перед стандартными лабораторными исследованиями и системой критериев Чайлда позволяют в настоящее время применять их лишь в исследовательских целях.

Проба с нагрузкой галактозой

Галактоза -- безвредное вещество. Её можно вводить внутривенно в дозе, достаточной для насыщения ферментной системы, отвечающей за её элиминацию. Скорость элиминации галактозы зависит от её фосфорилирования галактокиназой. При этом необходимо учитывать часть введённой дозы, которая элиминируется внепеченочным путём. Эта проба довольно точно отражает функцию печёночных клеток, но требует многократного определения уровня галактозы в течение 2 ч.

Дыхательные пробы

Аминопирин превращается путём N-деметилирования системой цитохрома Р450 (локализующейся в микросомальной фракции гепатоцитов) в углекислый газ. Это вещество по своим свойствам соответствует требованиям, предъявляемым к дыхательным пробам при исследовании функции печени. Аминопирин метят радиоактивным изотопом ¹⁴С и назначают перорально. Пробы выдыхаемого воздуха собирают с двухчасовыми интервалами. Концентрация ¹⁴С в выдыхаемом СО₂ коррелирует со скоростью снижения радиоактивности плазмы. Проба отражает оставшуюся массу функционирующих микросом и жизнеспособной печёночной ткани. Результаты, полученные в опытах на крысах с моделью цирроза печени, свидетельствуют о том, что снижение N-деметилирования возникает вследствие потери функционирующей массы гепатоцитов; при этом функциональная активность, приходящаяся на один гепатоцит, остаётся неизменной. Исследование имеет прогностическое значение и позволяет осуществлять контроль за эффективностью лечения (его роль в диагностике невелика). Пробу с аминопирином можно использовать для изучения влияния лекарственных препаратов на функцию микросомальных ферментов печени.

Количественное исследование функции печени

Локализация	Субстрат	Функция
Цитозоль	Галактоза*	Галактокиназа (фосфорилирование)
Микросомы (система цитохрома Р450)	Аминопирин	N-деметилирование
	Кофеин	N-деметилирование
	Лидокаин	N-деэтилирование
	Антипирин	Гидроксилирование/деметилирование
Плазматическая мембрана	Гликопротеин с концевым остатком галактозы	Асиалогликопротеиновый рецептор



* В низкой дозе позволяет оценить печеночный кровоток.

Меченные ¹⁴С кофеин и фенацетин также можно использовать при проведении дыхательных проб. Проба с нагрузкой ¹⁴С-галактозой позволяет оценить ферменты, локализующиеся в цитозоле. Все дыхательные пробы сложные и дорогостоящие, поэтому маловероятно, что они найдут широкое применение в будущем.

Выведение кофеина слюнными железами

Кофеин (1,3,7-триметилксантин) почти полностью метаболизируется путём N-деметилирования в микросомальной системе печени (цитохром Р448). Метилксантины экскретируются с мочой. Уровень кофеина в сыворотке и слюнных железах можно исследовать методом иммуноферментного анализа. Скорость выведения кофеина со слюной в течение ночи хорошо коррелирует с его клиренсом, а также с результатами дыхательной пробы с аминопирином. Исследование выведения кофеина слюнными железами является простым способом оценки нарушения функции печени. На клиренс кофеина могут влиять различные факторы: курение ускоряет метаболизм кофеина за счёт индукции ферментов, некоторые препараты, например циметидин, тормозят распад кофеина; клиренс кофеина снижается с возрастом. При многократном определении клиренса кофеина у одного и того же больного доза кофеина должна быть одинаковой, так как его клиренс зависит от дозы.

Проба с лидокаином

Метаболизм лидокаина осуществляется путём окислительного N-деэтилирования системой цитохрома Р450; при этом образуется моноэтилгли-цинэксилидид (МЭГЭ), уровень которого коррелирует со скоростью выведения лидокаина. Определение концентрации МЭГЭ в сыворотке после внутривенного введения лидокаина позволяет количественно оценить функцию печени. Концентрация МЭГЭ подвержена значительным колебаниям у людей со здоровой печенью и у больных с лёгким нарушением её функции. Значительное снижение этого показателя наблюдается при циррозе печени, причём степень снижения коррелирует с прогнозом заболевания. При проведении дифференциального диагноза между циррозом и незначительным поражением печени исследование выведения галактозы и аминопириновая дыхательная проба более информативны.

Проба с антипирином

Антипирин имеет длительный период полураспада, который у больных с тяжёлым поражением печени может превышать 30 ч, поэтому пробы крови и слюны для исследования приходится брать на протяжении длительного времени, что ограничивает применение этой пробы в диагностических целях.

Определение асиалогликопротеиновых рецепторов

Гепатоциты выводят асиалогликопротеины (с концевым остатком галактозы) из сосудистого русла благодаря наличию специфических рецепторов на синусоидальной мембране гепатоцитов. При паренхиматозных поражениях печени количество этих рецепторов уменьшается. О нём судят по степени захвата печенью меченного ^99mТc галактозилнеогликальбумина (асиалогликопротеинового аналога), которую определяют с помощью стандартной сцинтилляционной камеры при однократном исследовании пробы крови. Результаты исследования коррелируют с тяжестью заболевания (определяемой по системе критериев Чайлда), результатами дыхательной пробы с аминопирином и клиренсом индоцианина. Средняя концентрация рецепторов в терминальной стадии цирроза печени составляет 0,35±0,07мкмоль/л по сравнению с 0,83±0,06 мкмоль/л в контрольной группе. Аналогичные результаты получают при использовании человеческого сывороточного альбумина, меченного ^99mТс-диэтилентриам и нпентаацетатгалактозилом. Количество рецепторов уменьшается при остром гепатите и вновь увеличивается в периоде выздоровления. Несмотря на многообещающие результаты, это исследование проводят лишь в особых случаях.

Экскреторная способность печени (бромсульфалеиновая проба)

Старый метод исследования скорости элиминации внутривенно введённого БС из сосудистого русла позволяет оценить поглотительную и экскреторную способность гепатоцитов. Этот метод не нашёл применения в клинике в связи с его сложностью, высокой стоимостью и возможными осложнениями.

1.4 Метаболизм липидов и липопротеинов

Липиды

Печень -- основной орган метаболизма липидов (холестерин фосфолипиды, триглицериды) и липопротеинов (ЛП). Липиды нерастворимы в воде, а ЛП, гидрофобные внутри и гидрофильные снаружи, могут транспортироваться в плазму.

Холестерин (ХС) обнаруживается в клеточных мембранах и является предшественником жёлчных кислот и стероидных гормонов. Он синтезируется в печени, тонкой кишке и других органах. Часть холестерина абсорбируется в кишечнике и достигает печени в связанном с хиломикронами состоянии. ХС образуется в основном из ацетил-КоА в микросомальной фракции и в цитозоле. Его синтез в печени подавляется высокохолестериновой диетой и голоданием и усиливается при наложении билиарной фистулы или перевязке жёлчного протока, а также при образовании кишечной лимфатической фистулы. Ключевая реакция в процессе биосинтеза холестерина -- превращение 3-гидрокси-З-метилглутарил-КоА (ГМГ-КоА) в мевалонат с участием фермента ГМГ-КоА-редуктазы. Механизмы, регулирующие этот процесс, неизвестны. ХС, содержащийся в мембранах и в жёлчи, представлен преимущественно свободной фракцией. Основной путь выведения холестерина -- его экскреция с жёлчью. В плазме и некоторых органах, например в печени, надпочечниках и коже, также обнаруживают эфиры холестерина (холестерин, этерифицированный жирными кислотами с длинной цепью). Эфиры ХС являются менее полярными, чем свободный холестерин, и поэтому ещё менее растворимыми в воде. Этерификация происходит в плазме под действием синтезируемого в печени фермента лецитинхолестеринацилтрансферазы (Л ХАТ).

Фосфолипиды -- гетерогенная группа веществ. Они состоят из одного или более остатков фосфорной кислоты и другой полярной группы. Последняя может быть представлена разными основаниями, например холином или этаноламином. Кроме того, в состав фосфолипидов входят остатки жирных кислот с длинной цепью. Фосфолипиды химически более активны, чем холестерин и его эфиры. Фосфолипиды являются важной составной частью клеточных мембран и участвуют во многих химических реакциях. Из фосфолипидов плазмы и клеточных мембран наибольшая часть приходится на фосфатидилхолин (лецитин).

Триглицериды (ТГ) по сравнению с фосфолипидами имеют более простое строение. Основной составной частью молекулы ТГ является глицерин, гидроксильные группы которого этерифицированы жирными кислотами. Содержащиеся в организме ТГ характеризуются значительным разнообразием входящих в их состав жирных кислот. ТГ служат энергетическим депо и средством переноса энергии от кишечника и печени к тканям.

Липопротеины

ЛП необходимы для транспорта и метаболизма липидов. ЛП -- различные по плотности частицы, разделяющиеся при ультрацентрифугировании на отдельные фракции, что лежит в основе их классификации. Поверхностные слои ЛП состоят из нескольких типов аполипопротеинов , свободного ХС и фосфолипидов. Внутренняя часть ЛП представлена эфирами ХС, ТГ и жирорастворимыми витаминами.

Существует несколько путей метаболизм а ЛП, среди которых ведущая роль принадлежит двум. Первый из них участвует в трансформации жиров, абсорбированных в кишечнике, а второй -- в переработке эндогенных липидов.

Пищевые жиры всасываются в гонкой кишке и включаются в состав хиломикронов. Последние проникают в кровоток (через грудной лимфатический проток), где ТГ удаляются при участии фермента липопротеинлипазы. ТГ утилизируются или накапливаются в тканях. Остатки хиломикронов захватываются печенью, а ХС метаболизируется, включается в состав плазматических мембран либо выводится с жёлчью.

При втором пути метаболизма триглицериды включаются в образуемые в печени липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), В крови под действием липопротеинлипазы триглицериды отщепляются от ЛПОНП. При этом частицы ЛПОНП уменьшаются в размерах и образуют ЛП промежуточной плотности (ЛППП), а затем -- ЛП низкой плотности (ЛПНП), являющиеся основными переносчиками ХС. ЛПНП преимущественно удаляются посредством специфических рецепторов на поверхности гепатоцитов. На других клетках также имеются подобные рецепторы, играющие важную роль в образовании атеросклеротических бляшек.

ЛП высокой плотности (ЛПВП) ускоряют удаление ХС из тканей. ХС, содержащийся в ЛПВП, захватывается печенью либо включается в состав ЛППП, приводя к образованию зрелых ЛПНП. Удаление ХС из тканей посредством ЛПВП играет важную роль. Высокий уровень ХС ЛПВП в крови предотвращает развитие ишемической болезни сердца. Пути метаболизма ЛПВП пока не установлены.

Большинство аполипопротеинов образуется в печени, часть из них синтезируется также в кишечнике. Некоторые аполипопротеины, будучи структурным компонентом ЛП, вы полня ют также и другие функции: апо A-I активирует ЛХАТ в плазме, С-II активирует липопротеинлипазу.



1.5 Метаболизм липидов при болезнях печени

Холестаз. При холестазе повышается уровень общего и свободного ХС в сыворотке. Механизм этого повышения неизвестен. Тем не менее это не просто следствие задержки ХС, в норме выделяемого с жёлчью. По-видимому, в повышении уровня холестерина в сыворотке участвуют 4 фактора: заброс ХС из жёлчи в кровоток, повышение образования ХС в печени, снижение активности ЛХАТ, регургитация содержащегося в жёлчи лецитина, что способствует переходу в плазму тканевого холестерина. В то время как при остром холестазе иногда отмечается незначительное (в 1,5--2 раза) повышение уровня ХС, при хронических заболеваниях, особенно при послеоперационных стриктурах и первичном билиарном циррозе, этот показатель достигает очень больших значений. При пятикратном повышении уровня ХС в сыворотке отмечается появление кожных ксантом. Недостаточное питание приводит к снижению уровня ХС в сыворотке, что объясняет нормальное содержание ХС у части больных с механической обструкцией жёлчных путей злокачественной опухолью.

Содержание эфиров ХС при холестазе снижается вследствие дефицита ЛХАТ. Уровень ТГ повышается. В сыворотке выявляется аномальный липопротеин X, который содержит большое количество свободного ХС и лецитина и при электронно-микроскопическом исследовании имеет вид двухслойных дисков. Изменения эритроцитов при холестазе связаны с нарушением содержания ХС и ЛП.

Печёночно-клеточное поражение. При повреждении гепатоцитов уровень ТГ в сыворотке повышается в связи с накоплением ЛПНП, которые богаты ТГ. Концентрация эфиров ХС снижена вследствие низкой активности фермента ЛХАТ. При циррозе печени уровень общего ХС в сыворотке обычно нормальный. Его снижение свидетельствует о нарушении питания или декомпенсации цирроза. При жировой печени алкогольной этиологии наряду с увеличением содержания ТГ повышается уровень ЛПОНП. При поражении печени гепатотоксичными препаратами нарушение синтеза апопротеинов приводит к нарушению выведения ТГ с ЛПОНП и развитию в последующем жировой печени.

Анализ крови на содержание в сыворотке эфиров ХС, ЛП, липопротеина Х и активность ЛХАТ при обычном обследовании не выполняют. Эти показатели не играют существенной роли в диагностике или оценке функции печени, хотя низкая активность ЛХАТ в раннем периоде после трансплантации печени может свидетельствовать о нарушении функции трансплантата.

1.6 Жёлчные кислоты

Жёлчные кислоты (ЖК) образуются исключительно в печени. Ежедневно 250--500 мг ЖК синтезируется и теряется с калом. Синтез ЖК регулируется по механизму отрицательной обратной связи. Из ХС синтезируются первичные ЖК: холевая и хенодезоксихолевая. Синтез регулируется количеством ЖК, которые возвращаются в печень в процессе энтерогепатической циркуляции. Под действием бактерий кишечника первичные ЖК подвергаются 7а-дегидроксилированию с образованием вторичных ЖК: дезоксихолевой и очень незначительного количества литохолевой. Третичные ЖК, в основном урсодезоксихолевая, образуются в печени путём изомеризации вторичных ЖК. В жёлчи человека количество тригидроксикислоты (холевой кислоты) приблизительно равно сумме концентраций двухдигидроксикислот -- хенодезоксихолевой и дезоксихолевой.

ЖК соединяются в печени с аминокислотами глицином или таурином. Это предотвращает их всасывание в жёлчных путях и тонкой кишке, однако не предотвращает всасывания в терминальном отделе подвздошной кишки. Сульфатирование и глюкуронирование (являющиеся детоксикационными механизмами) могут усиливаться при циррозе или холестазе, при которых в моче и жёлчи обнаруживают избыток этих конъюгатов. Бактерии могут гидролизовать соли ЖК на ЖК и глицин или таурин.

Соли ЖК экскретируются в жёлчные канальцы против большого градиента концентрации между гепатоцитами и жёлчью. Экскреция частично зависит от величины внутриклеточного отрицательного потенциала, который приблизительно равен 35 мВ и обеспечивает потенциалзависимую ускоренную диффузию, а также от опосредованного переносчиком (гликопротеином с молекулярной массой 100 кДа) процесса диффузии. Соли ЖК проникают в мицеллы и пузырьки, соединяясь с ХС и фосфолипидами. В верхних отделах тонкой кишки мицеллы солей ЖК, довольно крупные по размеру, обладают гидрофильными свойствами, что препятствует их абсорбции. Они участвуют в переваривании и всасывании липидов. В терминальном отделе подвздошной кишки и проксимальной части толстой кишки происходит всасывание ЖК, причём в подвздошной кишке всасывание происходит путём активного транспорта. Пассивная диффузия неионизированных ЖК происходит на всём протяжении кишечника и является наиболее эффективной в отношении неконъюгированных дигидрокси-ЖК. Пероральный приём урсодезоксихолевой кислоты нарушает всасывание хенодезоксихолевой и холевой кислот в тонкой кишке.

Абсорбированные соли ЖК попадают в систему воротной вены и в печень, где интенсивно захватываются гепатоцитами. Этот процесс происходит благодаря функционированию содружественной системы транспорта молекул через синусоидальную мембрану, основанной на градиенте Na⁺. В этом процессе участвуют также ионы С1-. Наиболее гидрофобные ЖК (несвязанные моно- и дигидрокси жёлчные кислоты), вероятно, проникают в гепатоцит путём простой диффузии (по механизму "флип-флоп") через липидную мембрану. Остаётся неясным механизм транспорта Ж К через гепатоцит от синусоидов к жёлчным канальцам. В этом процессе участвуют связывающие ЖК цитоплазматические белки, например За-гидроксистероиддегидрогеназа . Роль микротрубочек неизвестна. Везикулы участвуют в переносе ЖК лишь при высокой концентрации последних. ЖК повторно конъюгируются и вновь выделяются в жёлчь. Литохолевая кислота повторно не экскретируется.

Описанная энтерогепатическая циркуляция ЖК происходит от 2 до 15 раз в сутки. Абсорбционная способность различных ЖК, как и скорость их синтеза и обмена, неодинакова.

При холестазе ЖК экскретируются с мочой путём активного транспорта и пассивной диффузии. ЖК сульфатируются, образующиеся конъюгаты активно секретируются почечными канальцами.

1.6.1 Жёлчные кислоты при болезнях печени

ЖК усиливают экскрецию с жёлчью воды, лецитина, ХС и связанной фракции билирубина. Урсодезоксихолевая кислота приводит к значительно большему жёлчеотделению, чем хенодезоксихолевая или холевая.

Важную роль в образовании камней жёлчного пузыря играют нарушение экскреции жёлчи и дефект образования жёлчных мицелл. Это также приводит к стеаторее при холестазе.

ЖК, соединяясь с ХС и фосфолипидами, образуют взвесь мицелл в растворе и, таким образом, способствуют эмульгированию пищевых жиров, участвуя параллельно в процессе всасывания через слизистые оболочки. Снижение секреции ЖК вызывает стеаторею. ЖК способствуют липолизу ферментами поджелудочной железы и стимулируют образование гормонов желудочно-кишечного тракта.

Нарушение внутрипеченочного метаболизма ЖК может играть важную роль в патогенезе холестаза. Ранее считалось, что они способствуют развитию зуда при холестазе, но последние исследования свидетельствуют о том, что зуд обусловлен другими веществами.

Попадание ЖК в кровь у больных с желтухой приводит к образованию мишеневидных клеток в периферической крови и выведению конъюгированного билирубина с мочой. Если ЖК деконъюгируются бактериями тонкой кишки, то образующиеся при этом свободные ЖК всасываются. Нарушаются образование мицелл и всасывание жиров. Этим частично объясняется синдром мальабсорбции, осложняющий течение заболеваний, которые сопровождаются стазом кишечного содержимого и усиленным ростом бактерий в тонкой кишке.

Удаление терминального отдела подвздошной кишки прерывает энтерогепатическую печёночную циркуляцию и способствует тому, что большое количество первичных ЖК достигает толстой кишки и дегидроксилируется бактериями, тем самым снижая пул ЖК в организме. Увеличение количества ЖК в толстой кишке вызывает диарею со значительной потерей воды и электролитов.

Литохолевая кислота экскретируется преимущественно с калом, и лишь незначительная её часть всасывается. Её введение вызывает цирроз печени у экспериментальных животных и используется для моделирования желчнокаменной болезни. Тауролитохолевая кислота также вызывает внутрипеченочный холестаз, вероятно, вследствие нарушения тока жёлчи, не зависящего от ЖК.

1.6.2 Жёлчные кислоты сыворотки

С помощью газожидкостной хроматографии можно фракционировать ЖК, однако этот метод дорогой и занимает много времени.

В основе ферментного метода лежит использование 3-гидроксистероиддегидрогеназы бактериального происхождения. Применение биолюминесцентного анализа, способного обнаруживать пикомолярные количества ЖК, сделало ферментный метод равным по чувствительности иммунорадиологическому. При наличии необходимого оборудования метод прост и недорог. Концентрацию отдельных фракций ЖК можно определить также иммунорадиологическим методом; для этого имеются специальные наборы.

Общий уровень ЖК в сыворотке отражает реабсорбцию из кишечника тех ЖК, которые не экстрагировались при первом прохождении через печень. Эта величина служит критерием оценки взаимодействия между двумя процессами: всасыванием в кишечнике и захватом в печени. Уровень ЖК в сыворотке в большей степени зависит от абсорбции в кишечнике, чем от их экстракции печенью.

Повышение уровня ЖК в сыворотке свидетельствует о гепатобилиарном заболевании. Диагностическая ценность уровня ЖК при вирусном гепатите и хронических заболеваниях печени оказалась ниже, чем предполагалось ранее. Тем не менее этот показатель более ценен, чем концентрация альбумина в сыворотке и протромбиновое время, так как он не только подтверждает поражение печени, но и позволяет оценить её выделительную функцию и наличие портосистемного шунтирования крови. Уровень ЖК в сыворотке имеет также прогностическое значение. При синдроме Жильбера концентрация ЖК в пределах нормы.

Дополнительное определение уровня ЖК в сыворотке через 2 ч после приёма пищи (наряду с исследованием натощак) лишь незначительно повышает чувствительность исследования.

Определение уровня отдельных фракций ЖК в сыворотке не представляет диагностической ценности. При холестазе повышается соотношение тригидрокси- и дигидрокси кислот в сыворотке. У больных с печёночно-клеточной недостаточностью это соотношение невысокое; наиболее повышен при этом уровень хенодезоксихолевой кислоты, что объясняется повышением активности фермента гепатоцитов 12а-гидроксилазы.

Конъюгация аминокислот не нарушена даже при тяжёлом печёночно-клеточном поражении.

Уровень конъюгированной холевой кислоты, определённый иммунорадиологическим методом, может быть лучшим диагностическим исследованием при болезнях печени.

При холестазе ЖК выделяются с мочой. Повышение уровня ЖК в моче носит такой же характер, как и её повышение в сыворотке; при этом значительно большую часть их составляют сульфатные эфиры.

1.7 Метаболизм аминокислот

биохимический сывороточный печень метаболизм

Аминокислоты, поступающие в организм с пищей, а также образующиеся в процессе катаболизма, метаболизируются в печени. Часть из них подвергается трансаминированию или дезаминированию с превращением в кетоновые кислоты, которые в свою очередь могут включаться в цикл трикарбоновых кислот (цикл обмена лимонной кислоты, называемый циклом Кребса). Другая часть аминокислот превращается в аммиак и мочевину (цикл Кребса-Гензелайта). При хронических заболеваниях печени максимальная скорость образования мочевины существенно снижается. Исследования показали, что для значительного подавления синтеза мочевины и повышения уровня аминокислот в сыворотке и моче необходимо удалить по крайней мере 85% ткани печени. Фульминантная печёночная недостаточность редко сопровождается снижением уровня мочевины в крови. Повышение концентрации аммиака в крови также свидетельствует о нарушении цикла Кребса--Гензелайта и сопровождается развитием печёночной энцефалопатии.

Клиническое значение уровня аминокислот

Генерализованная или избирательная аминоацидурия -- свидетельство поражения паренхимы печени. У больных с тяжёлым заболеванием печени характерным признаком является повышение уровня метионина и ароматических аминокислот тирозина и фенилаланина в плазме и снижение уровня аминокислот с разветвлённой цепью -- валина, лейцина и изолейцина. Эти изменения можно объяснить нарушением функции печени, портосистемным шунтированием крови и повышением концентрации в крови инсулина и глюкагона. У больных с минимальным поражением печени также отмечаются изменения уровня аминокислот, в частности снижение уровня пролина в плазме, что, возможно, свидетельствует о повышении синтеза коллагена. Наличие или отсутствие печёночной энцефалопатии не влияет на соотношение аминокислот с разветвлённой цепью и ароматических аминокислот.

При фульминантном гепатите отмечается генерализованная аминоацидурия с преимущественной экскрецией цистина и тирозина, что является неблагоприятным прогностическим признаком.

1.8 Определение уровня белков в плазме

Белки плазмы синтезируются на полирибосомах шероховатой эндоплазматической сети гепатоцитов, откуда они затем попадают в плазму. Снижение их уровня обычно отражает нарушение синтеза белков в печени, хотя может быть вызвано уменьшением объёма циркулирующей плазмы и потерей белка через кишечник или с мочой.

Гепатоциты синтезируют альбумин, фибриноген, а,-антитрипсин, гаптоглобин, церулоплазмин, трансферрин и протромбин. Некоторые образующиеся в печени белки относят к белкам острой фазы. Их уровень в плазме повышается в ответ на повреждение ткани, например при воспалении. К этим белкам относят фибриноген, гаптоглобин, (Х)-антитрипсин, компонент С3 комплемента и церулоплазмин. Ответ острой фазы может обусловить повышение уровня этих белков в сыворотке даже при сопутствующем поражении ткани печени.

Механизм ответа острой фазы сложный; показана роль в его реализации цитокинов (интерлейкина-1, интерлейкина-6, фактора некроза опухоли. Интерлейкин-6 связывается с рецептором на поверхности гепатоцита, что стимулирует передачу сигнала от мембраны гепатоцита к ядру. В ядре происходит индукция синтеза специфических ядерных факторов с промоторными локусами на 5'-конце генов некоторых белков острой фазы. Существуют также посттранскрипционные и транскрипционные механизмы регуляции. Цитокины не только стимулируют синтез белков острой фазы, но также подавляют образование альбумина, трансферрина и ряда других белков.

Иммуноглобулины IgG, IgM и IgA синтезируются В-лимфоцитами.

У здорового человека в печени ежедневно образуется приблизительно 10 г альбумина, в то время как при циррозе печени -- лишь около 4 г. При болезнях печени уровень альбумина сыворотки снижается медленно, так как t_1/2 альбумина составляет около 22 сут, поэтому у больных, умирающих от фульминантной печёночной недостаточности, концентрация альбумина в сыворотке может быть нормальной. У больного с декомпенсированным циррозом следует ожидать снижения уровня альбумина в сыворотке.

Дефицит а,-антитрипсина относится к генетическим наследственным заболеваниям.

Гаптоглобин представляет собой гликопротеин, состоящий из полипептидных цепей а и Ь, которые ковалентно соединены между собой дисульфидными связями. Гаптоглобин образуется преимущественно в гепатоцитах. У афроамериканцев часто встречается наследственно обусловленная недостаточность этого белка. Низкий уровень гаптоглобина наблюдается при тяжёлом хроническом заболевании печени и гемолитическом кризе.

Церулоплазмин -- основной медьсодержащий белок плазмы, определяющий её оксидазную активность. У 95% гомозигот и приблизительно у 10% гетерозигот по болезни Вильсона уровень церулоплазмина снижен. После трансплантации печени уровень этого белка повышается до нормы. У всех больных с хроническим гепатитом необходимо исследовать уровень церулоплазмина для исключения болезни Вильсона, при которой показано лечение пеницилламином. Низкая концентрация церулоплазмина наблюдается при тяжёлом декомпенсированном циррозе печени другой этиологии (не связанной с болезнью Вильсона). Высокий уровень церулоплазмина можно выявить у беременных, при лечении эстрогенами и при обструкции крупных жёлчных протоков.

Трансферрин -- белок, участвующий в транспорте железа. При идиопатическом гемохроматозе у нелеченых больных трансферрин более чем на 90% насыщен железом. При циррозе печени уровень трансферрина может снижаться.

Уровень компонента С3 комплемента при циррозе печени снижен, при хроническом гепатите в пределах нормы, а при компенсированном билиарном циррозе повышен. Низкий уровень компонента С3 комплемента при фульминантной печёночной недостаточности и алкогольном циррозе печени с сопутствующим гепатитом или без него свидетельствует о снижении его синтеза печенью и коррелирует с увеличением протромбинового времени и снижением уровня альбумина сыворотки. Снижение содержания компонента С3 комплемента объясняется также повышенным потреблением белков системы комплемента вследствие её активации. Преходящее снижение уровня компонента С3 комплемента обнаруживают на ранней иммунокомплексной стадии острого гепатита В.

б-Фетопротеин (б-ФП) является нормальной составной частью спектра плазменных белков у плода после 6-й недели развития. Его уровень достигает максимума на 12--16-й неделе внутриутробного развития. Через несколько недель после рождения белок исчезает из крови, однако вновь появляется в крови больных первичным раком печени и выявляется в опухолевой ткани методом непрямой иммунофлюоресценции. Повышение уровня б-ФП обнаруживается при эмбриональных опухолях яичников и яичек и при эмбриональной гепатобластоме. Концентрация белка может повышаться при раке желудочно-кишечного тракта с метастазами в печень. Повышение содержания б-ФП выявляют при хроническом HBsAg-отрицательном гепатите и при остром вирусном гепатите, что отражает регенерацию гепатоцитов. Очень высокое содержание б-ФП является признаком первичного рака печени. У больных с хроническим HBsAg-положительным гепатитом повышение содержания б-ФП имеет особо важное значение, свидетельствуя о развитии гепатоцеллюлярной карциномы.

1.8.1 Электрофоретическое исследование белков сыворотки

Для определения белкового состава сыворотки крови используют метод электрофореза.

При циррозе печени содержание альбумина снижено. При остром гепатите эти изменения выражены значительно меньше. Уровень преальбумина плазмы может быть очень чувствительным показателем функционального состояния печени.

Фракция а,-глобулинов состоит из гликопротеинов и связывающих гормоны глобулиновых белков. Их уровень снижается при диффузных заболеваниях печени параллельно с уменьшением содержания альбумина в сыворотке. Острые лихорадочные состояния и злокачественные опухоли сопровождаются повышением концентрации aльфа₁-глобулинов. На 90% а₁-глобулин состоит из а₁-антитрипсина, поэтому отсутствие а₁-глобулина может свидетельствовать о дефиците а₁-антитрипсина.

В состав а₂- и ??- глобулинов входят ЛП. При холестазе повышение уровня г -глобулинов коррелирует с количеством липидов в сыворотке. Определение уровня этих глобулинов может помочь в дифференциальной диагностике билиарного и небилиарного цирроза печени. Высокое содержание ЛП свидетельствует в пользу билиарного цирроза.

При циррозе печени концентрация г-глобулинов повышена вследствие увеличения их синтеза. Источником г-глобулинов являются плазматические клетки, число которых в костном мозге и печени возрастает. При болезнях печени концентрация г-глобулинов максимальная, причём увеличение фракции у-глобулинов носит поликлональный характер (поликлональная гпатия). Моноклональная гпатия встречается редко и может быть связана с возрастом больного, а не с хроническим заболеванием печени. Чёткость границы между полосами, соответствующими фракции??- и ?-глобулинов, утрачивается.

Иммуноглобулины. При хроническом гепатите и криптогенном циррозе печени существенно повышается уровень IgG. У больных с аутоиммунным гепатитом уровень IgG снижается при лечении кортикостероидами. Медленный неуклонный рост уровня IgG наблюдается при вирусном гепатите; уровень IgG повышен также при алкогольном циррозе печени [3].

Содержание IgM значительно увеличивается при первичном билиарном циррозе и в меньшей степени при вирусном гепатите и циррозе другой этиологии.

Концентрация IgA существенно возрастает у больных с алкогольным циррозом, а также при первичном билиарном и криптогенном циррозе.

Повышение концентрации секреторной формы IgA (s-IgA) в сыворотке, которая является основной иммуноглобулиновой фракцией жёлчи, может быть обусловлено появлением сообщения между жёлчными канальцами и пространством Диссе или проникновением жёлчи из жёлчных протоков в систему воротной вены.

При хроническом активном гепатите и криптогенном циррозе изменение уровня иммуноглобулинов носит одинаковый характер (т.е. повышена концентрация IgG и IgM и в меньшей степени IgA [3]).

Приблизительно у 10% больных с хроническим холестазом вследствие обструкции жёлчного протока повышен уровень иммуноглобулинов всех трёх основных классов.

Изменение уровня иммуноглобулинов в крови не является патогномоничным для заболеваний печени, но в совокупности с другими данными может помочь их диагностике.



1.9 Обмен углеводов

Печень играет основную роль в обмене углеводов. Механизмы его нарушения при циррозе сложны и раскрыты не полностью.

При фульминантном остром некрозе печени содержание глюкозы в сыворотке может быть низким. При хронических заболеваниях печени это встречается редко.

У больных циррозом печени при исследовании натощак уменьшается роль углеводов как источника энергии (2% у больных циррозом и 38% у здоровых людей) и увеличивается доля жиров (соответственно 86 и 45%). Это может быть обусловлено уменьшением образования глюкозы печенью или снижением запаса гликогена в печёночной ткани. После приёма пищи у больных циррозом печени, как и у здоровых людей, отмечается быстрая утилизация пищевых углеводов, которая выражена даже в большей степени из-за нарушения способности печени к их депонированию. Это сопровождается мобилизацией триглицеридов в качестве источника энергии.

При циррозе печени нарушается толерантность к глюкозе при её пероральном или внутривенном введении и развивается относительная резистентность к инсулину.

Толерантность к галактозе при заболеваниях печени также нарушена. Для её оценки разработаны пробы с пероральным приёмом галактозы или её внутривенным введением. Результаты пробы не зависят от секреции инсулина. Выведение галактозы печенью легло в основу метода исследования печёночного кровотока.



Список литературы

1. Клиническая биохимия, В. А. Ткачук, 2004 г.

2. pechenka.org.ua›g2.htm

Размещено на Allbest.ru