УРАЖЕННЯ ГЕПАТОБІЛІАРНОЇ СИСТЕМИ У ПАЦІЄНТІВ ІЗ ЦУКРОВИМ ДІАБЕТОМ ДІАБЕТОМ 2 ТИПУ: КЛІНІЧНИЙ ПЕРЕБІГ, ДІАГНОСТИКА, ПІДХОДИ ДО ЛІКУВАННЯ

Боровець М.О. Ураження гепатобіліарної системи у пацієнтів із цукровим діабетом 2 типу: клінічний перебіг, діагностика, підходи до лікування. - Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 222 Медицина (22 Охорона здоров’я). – Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького МОЗ України,
Львів, 2024.
Дисертаційна робота присвячена удосконаленню діагностики та лікування гепатобіліарних уражень у пацієнтів з цукровим діабетом 2 типу (ЦД2) шляхом вивчення їх поширеності та клінічної характеристики залежно від стану ліпідного дисметаболізму, адипокінового та цитокінового дисбілансу та змін мікрогеному кишкової флори.
Дисертаційна робота як дуальне ретроспективно-проспективне дослідження виконувалась у 202-24 рр. на кафедрі внутрішньої медицини No2 ЛНМУ ім. Данила Галицького, набір пацієнтів здійснено на клінічних базах університету. Робота є фрагментом НДР кафедри внутрішньої медицини No2 ЛНМУ «Особливості та маркери перебігу внутрішніх хвороб за умов поєднання з метаболічним синдромом та метаболічно-асоційованою жировою хворобою печінки» (2022-25; No держреєстрації 0122U00016),
дисертантка була співвиконавицею.
Метою дослідження було дослідити стан гепатобіліарної системи у пацієнтів із ЦД2 та провідні патогенетичні механізми їх розвитку і вдосконалити діагностику та лікування цих коморбідних станів.
Для досягнення мети дослідження була поставлена низка завдань: вивчити поширеність патології гепатобіліарної системи у пацієнтів із ЦД2 та визначити клінічні особливості стану печінки та жовчного міхура; встановити зв’язок розладів гепатобіліарної системи з порушеннями ліпідного метаболізму серед пацієнтів з ЦД2; дослідити роль дисбалансу цитокінів (лептин, резистин, селектин, інтерлейкін2, інтерлейкін-6, фактор некрозу пухлин-альфа) як патогенетичної ланки розвитку уражень гепатобіліарної системи та ЦД2; оцінити стан мікробіоти кишківника за метагеномним аналізом за умов наявності чи відсутності ЦД2; вдосконалити підходи до лікування уражень гепатобіліарної системи у пацієнтів із ЦД2.
Об’єм дослідження: ретроспективна діагностика гепатобіліарних уражень (ГБУ) у 220 пацієнтів з ЦД2; проспективний етап - 120 пацієнтів основної та контрольної груп з із дотриманням заходів по забезпеченню
безпеки здоров’я людини, людської гідності та морально-етичних норм у відповідності до принципів Гельсінської декларації, Конвенції Ради Європи про права людини і біомедицину та відповідних законів України, що було підтверджено Комісією з питань етики при ЛНМУ імені Данила Галицького.
Були використані наступні методи дослідження: антропометричні, анамнестичні та клінічні; стандартні інструментальні ультразвукові та лабораторні біохімічні; хроматографічні (HbA1c) та імуноферментні (адипоцитокіни та цитокіни, інсулін, С-пептид); секвенування з полімеразною ланцюговою реакцією (NGS; мікробіота кишок); аналітичні (обґрунтування стратегії та тактики лікування); розрахункові (індекси, коефіцієнти, відношення) та статистичні.
Дослідження проведено поетапно у 4 етапи: на першому етапі проведений аналіз документації 250 пацієнтів з ЦД2, з яких у 220 відбулась ретроспективна діагностика гепатобілірних уражень; на 2 етапі на початку
проспективного дослідження сформовано групи з 120 пацієнтів з ЦД2, в яких визначені маркери гепатобіліарних уражень, здійснені стандартні скринінгові дослідження і оцінка метаболічного стану; на 3 етапі вивчена характеристика провідних механізмів гепатобіліарних уражень у пацієнтів з ЦД2 (ліпідного дисметаболізму, адипокінового та цитокінового дисбалансу, зміни метагеному кишкової флори); 4 етап заключався в обґрунтуванні модифікованої схеми лікування з врахуванням отриманих результатів та
узагальненні результатів дослідження.
Ретроспективний аналіз 220 пацієнтів з ЦД2 у стадії декомпенсації показав, що провідними змінами стану печінки були посилення ехогенності (92,56 %) та гепатомегалія ≥170 мм (44,89 %), середнє значення ехогенності становило 1,92 0,10 ум. од. Ехогенність печінки прямо істотно корелювала з вертикальним розміром (r = 0,39), розміром лівої частки (r = 0,69) та діаметром ворітної вени (r = 0,56) усі p < 0,01. Пацієнти з гепатомегалією були молодшими (р = 0,06) без гендерної відмінності; у них були істотно більшими ІМТ (33,03 проти 29,93 кг/м2 ), розмір лівої частки та ворітної вени (70,96 проти 55,70 мм; 11,03
проти 9,06 мм), ехогенність печінки (2,15 проти 1,23); усі р < 0,05. По мірі зростання віку пацієнтів з ЦД2 збільшувалась частка жінок, зменшувались ріст та маса пацієнтів, однак ІМТ та рівень НbA1c залишалися незмінними; розміри печінки та діаметр ворітної вени з віком пацієнтів зменшувались, тоді як ехогенність печінки дещо зростала. Пацієнти з підвищеною ехогенністю печінки мали істотно вищі рівні трансаміназ, які, проте, не досягали рівня стеатогепатитів; активність аланін амінотрансферази (АЛТ) перевищувала активність аспартатамінотрансферази (АСТ). Мінімальною кількість АСТ та АЛТ виявилась у пацієнтів з ЦД2 з інтактною
гепатобіліарною системою (20,06 од. та 21,29 од.; обидва р < 0,05 порівняно з підгрупою з ГБУ) і досить низькою у пацієнтів з порушенням толерантності до глюкози (25,13 од. та 25,13 од., обидва р < 0,05). Активність АЛТ прямо корелювала з тривалістю анамнезу ЦД2 (r = 0,38), величина індексу де Рітіса
обернено з НbA1c (r = -0,42) та постпрандіальною глікемією (r = -0,49); усі р < 0,05.
У 73,45 % пацієнтів з ЦД2 були виявлені сонографічні зміни жовчного міхура (ЖМ), істотно частіше, ніж інтактний його стан. У 3,42 % ЖМ був видалений з приводу холелітіазу, а також були діагностовані біліарний сладж (34,51 %), ущільнення стінки ЖМ (30,97 %), хронічний холецистит (3,54 %), потовщення стінки ЖМ (10,62 %), холелітіаз (28,39 %), деформації тіла та шийки ЖМ (16,81 %). Об’єм ЖМ перевищував значення групи контролю на 30,38 %. Довжина стінки ЖМ мала тенденцію до збільшення по мірі зростання розміру лівої частки печінки (r = 0,36). Пацієнти з ЦД2 та потовщенням стінки ЖМ (4,85 ± 0,32 мм) відрізнялись від пацієнтів з ЦД2 та нормальною товщиною стінки ЖМ (2,41 ± 0,07 мм) за істотно вищим ІМТ (32,37 проти 29,25 кг/м2; р < 0,05). У пацієнтів похилого віку спостерігалось істотне збільшення поперечного розміру на 26,34 % (25,59 проти 3,11 мм) та об’єму ЖМ на 73,44 % (40,88 проти 23,57 мл3); обидва р < 0,05. Аналіз ліпідного метаболізму показав, що ЦД2 характеризувався істотно вищим вмістом тригліцеридів (ТГ) (3,03 проти 1,73 ммоль/л) та ТГ/ЛПВЩ (2,38 проти 1,38; обидва р <0,05) порівняно з пацієнтами з порушенням толерантності до глюкози. Серед пацієнтів з ЦД2 наявність супутніх ГБУ, на відміну від пацієнтів контролю з інтактними печінкою та ЖМ, призвела до істотного зростання значень ТГ сироватки (3,13 проти 2,08 ммоль/л), відношення ТГ/ЛПВЩ (2,50 проти 1,68) та тригліцеридоклюкозного індексу (ТГГІ) (16,72 проти 7,72) та у 2,2
рази частішого зростання кількості проатерогенних часточок невисокої щільності (68,75 % проти 30,77 %); усі р < 0,05. За кореляційним аналізом, погіршення ліпідного метаболізму зі збільшенням проатерогенних параметрів корелювало з чоловічою статтю, абдомінальними ожирінням (ЗХС: r = 0,57; ТГ: r = 0,77; ХС-неЛПВЩ: r = 0,53; НЕЖК: r = 0,59; ТГ/ЛПВЩ: r = 0,54) з збільшеною продукцією адипокіну резистину (з індексом Castelli-2: r = 0,40), погіршенням вуглеводного метаболізму за глікемією натще (з ЗХС: r = 0,47; ТГ: r = 0,60; ХС-неЛПВЩ: r = 0,44 та ТГ/ЛПВЩ: r = 0,57), активацією системного запалення за цитокіном інтерлейкіном (ІЛ)-2 (з НЕЖК r = 0,34) та посиленням ендогенної інтоксикації (ХС-ЛПНЩ та індекс Castelli-2 з креатиніном: r = 0,45 та r = 0,53); усі р < 0,05. Зростання ТГГІ було прямо пропорційним абдомінальному ожирінню (ОТ/ОС: r = 0,83; р < 0,001) зі збільшенням у крові ЗХС (r = 0,85; р < 0,001), НЕЖК (r = 0,60; р < 0,05), проатерогенних ХС-ЛПнеВЩ (r = 0,80; р < 0,001) та вмісту глюкози натще (r = 0,66; р < 0,01), а також було паралельним збільшенню коефіцієнта атерогенності (r = 0,53; р < 0,05), індексу Castelli-1 (r = 0,51; р < 0,05) та відношенню ТГ/ЛПВЩ (r = 0,87; р < 0,001). Ми виявили цитокіновий дисбаланс, який може бути описаний формулою: лептин(+3); резистин(0); селектин(-1); ІЛ2(+1); ІЛ6(0); тумор-некротичний фактор-
альфа (ТНФа) (+1).  У пацієнтів з ЦД2 на відміну від осіб з порушенням толерантності до глюкози спостерігались істотно вищі вмісти селектину (231,08 проти 177,98 нг/мл, р = 0,05) та ІЛ6 (3,41 проти 1,55, пг/мл, р< 0,05). Супутні ГБУ у пацієнтів з ЦД2 призвели до істотно вищого вмісту лептину (26,09 проти 15,45 нг/мл, р < 0,05),що проявлялось також у 2,23 рази частішою лептинорезистентністю за відношенням Л/ТГ (95,65 % проти 42,86 %, р < 0,05), ніж в аналогічних осіб з ЦД2 та інтактними печінкою та ЖМ. Незважаючи на підвищену масу тіла, наявність ЦД2 та ГБУ, у 37,50 % хворих вміст лептину крові був нормальним (10,58 ± 1,35 нг/мл), тоді як у 62,50 % його значення перевищувало норму (35,40 ± 4,60 нг/мл). Пацієнти з
підвищеним вмістом лептином відрізнялись істотно більшою масою тіла (35,29 проти 30,42кг/м2 ) та вищими значеннями розрахункових відношень лептину: маркером лептинорезистентності Л/ТГ (15,65 проти5,95), Л/ІМТ (1,00 ± 0,12 проти 0,36 ± 0,05), Л/Р (16,44 проти 5,66); усі р < 0,05. Пацієнти з ЦД2 та ГБУ і нормальним чи підвищеним вмістом селектину істотно не відрізнялись між собою. Хворі на ЦД2 та ГБУ з низьким (3,87 ± 0,38 пг/мл) та підвищеним (11,24 ± 0,96 пг/мл)вмістом ТНФа істотно відрізнялись між собою за кількістю ЛПВЩ, вміст яких був істотно більшим у пацієнтів з вищою кількістю ТНФа (1,34 проти 1,12,р < 0,05). Пацієнти з ЦД2 та ГБУ з підвищеним вмістом ІЛ2 відрізнялись від пацієнтів з його нижчим вмістом меншою тривалістю анамнезу ІХС (0,78 проти 2,46 рр.), вищим вмістом ТНФа у крові (8,94 проти 5,63 пг/мл), вищою активністю АСТ (46,46 проти 31,84), нижчими кількостями HbA1c (8,64 проти 10,44%) та креатиніну (81,37
проти 94,56 мкмоль/л); усі р < 0,05. І ЦД2, і супутні ГБУ призводили до суттєвого збільшення трансаміназ
зі збільшенням індексу де Рітіса понад 1,0. Максимальними АСТ та АЛТ виявились за умов зростання ТГГІ >16,72 та збільшення вмісту ІЛ2 у крові >6,50 пг/мл. Індекс де Рітіса був мінімальним за умов високих значень ТГГІ (>16,72) та лептину (>15,00 нг/мл) та низького вмісту селектину (≤233,00 нг/мл) та ТНФа (≤7,1 пг/мл); усі р < 0,05. Порівняння абсолютних значень параметрів метагеному мікробіому кишок у пацієнтів з ЦД2 та без нього не показало істотних відмінностей, хоча у пацієнтів з ЦД2 була зменшена кількість Bifidobacterium spp., Escherichia coli, тоді як вмісти Bacteroides fragilis group, Bacteroides thetaiotaomicron, Klebsiella oxytoca, Shigella spp., Proteus spp., Salmonella spp. були збільшені. Наявність супутніх ГБУ у пацієнтів з ЦД2 призвела до збільшення загальної бактерійної маси у 200 разів із збільшенням відсоткового вмісту Bacteroidetes на 10 %; відношення Вacteroides fragilis group/Faecalibacterium prausnitzii перевищувало норму у 30 разів. З облігатних бактерій норму перевищували вміст Escherichia coli, Bacteroides fragilis group та Faecalibacterium prausnitzii. Також супутні ГБУ супроводжувались появою відсутніх у нормі Сlostridium difficile, Shigella spp., Salmonella spp. та Candida spp. та підвищенням кількості Klebsiella spp. та Proteus spp. Крім того, спостерігалось зростання кількості Escherichia coli у 100 разів та Faecalibacterium prausnitzii у 5 разів, Klebsiella spp. та Proteus spp. у сотні разів. За кореляційним аналізом, у пацієнтів з поєднаним перебігом ЦД2 та ГБУ за умов збільшення маси тіла та погіршення контролю за ЦД2 зростав відносний вміст ДНК інших груп ентеротипу (крім Firmicuts, Bacteroidetes та Actinobacteria); а збільшення ендогенної інтоксикації, погіршення ліпідного метаболізму та артеріальна гіпертензія супроводжувались збільшенням Bacteroides fragilis group та їх відношення до Faecalibacterium prausnitzii. Не медикаментозне лікування поєднаного перебігу ЦД2 та ГБУ
скеровано на нормалізацію маси тіла чи хоча би зменшення ІМТ (оптимізація харчування зі зменшенням калорійності, системне збільшення фізичного навантаження, активізація способу життя та зменшення статичного навантаження, нормалізація режиму дня та сну). Запропоновано модифіковане індивідуалізоване медикаментозне лікування поєднаного перебігу ЦД2 та ГБУ: 1) постійний суворий глікемічний контроль із
застосуванням рекомендованих комбінацій засобів чи монотерапії з обережністю для агоністів рецептора глюкагон-подібного пептиду-1 у випадках біліарного сладжу і холелітіазу; 2) постійна корекція ліпідного
дисметаболізму: урсодезоксихолева кислота тривалістю 6 міс. чередувати з фібратом (за умов відсутності змін ЖМ), омега-3 ЖК та секвестрантом жовчних кислот тривалістю по 2 міс.; 3) курсові застосування пробіотика
курсами по 2 міс. з перервами. Застосування запропонованого модифікованого індивідуалізованого комплексу лікування ЦД2 та ГБУ призвело до досягнення субкомпенсації ЦД2, зменшення діабетичних та
зникнення диспепсичних скарг, що супроводжувалось покращенням стану пацієнтів.
Наукова новизна та теоретичне значення одержаних результатів. Наукова новизна роботи полягає у тому, що поєднання ЦД2 з метаболічно- асоційованою стеатотичною хворобою печінки є практично у всіх пацієнтів (92,56 %) з вищими значеннями трансаміназ (істотно порівняно з ізольованим ЦД2 чи тільки порушенням толерантності до глюкози), що у половини з них супроводжувалося і гепатомегалією. У пацієнтів з поєднаною
патологією здовження анамнезу ЦД2 супроводжувалось зростанням активності АЛТ (r = 0,38), а погіршення контролю за ЦД2 за НbA1c і постпрандіальною глікемією супроводжувалось зростанням індексу де Рітіса
(r = -0,4 та r = -0,49), усі р < 0,05. Показано, що частота біліарної патології у пацієнтів з ЦД2 перевищує
поширеність її у популяції (біліарний сладж 34,51 %, ущільнення стінки ЖМ 30,97 %, холелітіаз 28,39 %, деформації тіла та шийки ЖМ 16,81 %, потовщення стінки ЖМ 10,62%), причому розміри ЖМ зростали зі
збільшенням віку пацієнтів. Доведено, що поява ГБУ у пацієнтів з ЦД2 супроводжувалось погіршенням ліпідного профілю, що проявлялось істотним зростанням ТГ (3,13 та 2,08 ммоль/л), відношення ТГ/ХС-ЛПВЩ (2,50 та 1,68), ТГГІ (16,72 та 7,72) та у 2,2 рази частішого зростання ХС-ЛПнеВЩ (68,75% та 30,77%);
усі р<0,05. Погіршення ліпідного метаболізму корелювало з чоловічою статтю, абдомінальними ожирінням з збільшеною продукцією резистину, погіршенням вуглеводного метаболізму з вищою глікемією натще,
активацією системного запалення із зменшенням ІЛ2 та посиленням ендогенної інтоксикації (усі р<0,05).
Теоретичне значення має виведена формула цитокінового дисбалансу (лептин(+3); резистин(0); селектин(-1); ІЛ2(+1); ІЛ6(0); ТНФа(+1)), яка вказує на провідну роль лептину, ІЛ2, ТНФа та селектину у прогресуванні як ЦД2, так і ГБУ. Вперше показано, що максимальна активність трансаміназ спостерігалась за умов високого вмісту ІЛ2 (>6,50 пг/мл); мінімальний індекс де Рітіса був за умов високих значень лептину (>15,00 нг/мл) та
низьких вмістів селектину (≤233,00 нг/мл) і ТНФа (≤7,1 пг/мл); усі р<0,05; тобто зміни цих цитокінів можуть слугувати маркерами переходу стеатозу печінки у стеатогепатит. Розширені уявленні про кількісні та якісні зміни мікробіоти за умов супутніх ГБУ у пацієнтів з ЦД2 із застосуванням секвенування (збільшення
загальної бактерійної маси у 200 разів із збільшенням вмісту Bacteroidetes; відношення Вacteroides fragilis group/Faecalibacterium prausnitzii; а також облігатних Escherichia coli, Bacteroides fragilis group та Faecalibacterium prausnitzi з появою відсутніх у нормі Сlostridium difficile, Shigella spp.,
Salmonella spp. та Candida spp.). Вперше показано, що у пацієнтів з поєднаною патологією за умов
збільшення маси тіла та погіршення контролю за перебігом ЦД2 зростав відносний вміст ДНК інших груп ентеротипу (крім Firmicuts, Bacteroidetes та Actinobacteria); а збільшення ендогенної інтоксикації, погіршення ліпідного метаболізму та артеріальна гіпертензія супроводжувались зростанням Bacteroides fragilis group та їх відношення до Faecalibacterium prausnitzii. Практичне значення роботи полягає у доведенні потреби прицільного визначення стану печінки та жовчного міхура та врахування виявлених змін під час формування комплексу медикаментозного лікування. З врахуванням отриманих результатів дослідження запропоновано
модифіковане індивідуалізоване медикаментозне лікування поєднаного перебігу ЦД2 та ГБУ, що включає постійний суворий глікемічний контроль з обережністю для агоністів рецептора глюкагон-подібного пептиду-1 у випадках біліарного сладжу і холелітіазу; постійну корекцію ліпідного дисметаболізму та курсове застосування пробіотика чи пребіотика. Показана достатня клінічна ефективність модифікованого лікування.
Показана доцільність та потреба визначення стану мікробіоти кишок, що зумовлює вибір пробіотика чи пребіотика та через нормалізацію флори може зменшувати активність синдрому системного запалення та ендогенної інтоксикації, покращувати ліпідний профіль та сприяти нормалізації артеріального тиску, що доведено кореляційним аналізом. Доведена потреба зменшення маси тіла та ІМТ, оскільки це може
призвести до зменшення вмісту лептину, оскільки пацієнти з підвищеним
лептином відрізнялись істотно більшими ІМТ (35,29 та 30,42кг/м2) та відношеннями Л/ТГ (15,65 та5,95), Л/ІМТ (1,00 та 0,36), Л/Р (16,44 та 5,66; усі р<0,05).
Ключові слова: цукровий діабет, печінка, жовчний міхур, ожиріння,
стеатоз печінки, холелітіаз, цитокіни, ліпіди, мікробіота.

https://drive.google.com/file/d/1xEA3IuAbpywkS5DWdQryGiRB-HXMnUHy/view?usp=sharing