Влияние полиморфизма гена PNPLA3 на течение неалкогольной жировой болезни печени | Райхельсон К.Л., Ковязина В.П., Сидоренко Д.В., Назаров В.Д., Лапин С.В., Эмануэль В.Л., Марченко Н.В., Пальгова Л.К., Кондрашина Э.А., Барановский А.Ю.

Введение

Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) является самым распространенным заболеванием печени в мире [1]. По данным Всероссийского эпидемиологического исследования распространенности НАЖБП (DIREG 1 и 2), в Российской Федерации (РФ) наблюдается рост заболеваемости [2]. Известно, что НАЖБП является многофакторным заболеванием, однако результаты исследований, проведенных в последнее десятилетие, свидетельствуют о значительном вкладе генетического звена в развитие и прогрессирование заболевания [3].

В 2008 г. в ходе исследования GWAS S. Romeo et al. обнаружили, что полиморфизм I148M (rs738409 C>G) гена PNPLA3 (Patatin-Like Phospholipase Domain Containing 3) ассоциирован с развитием НАЖБП [4]. Указанный ген экспрессируется в основном в гепатоцитах и звездчатых клетках печени, а также присутствует в сетчатке, коже, жировой ткани, почках, мозге и селезенке [5]. Мутация в гене приводит к замене изолейцина на метионин в 148 позиции аминокислотной последовательности, в результате чего возникает активное депонирование липидов в гепатоцитах, формируется макровезикулярный стеатоз. Кроме того, происходит активация печеночных звездчатых клеток с превращением их в секретирующие коллаген миофибробластоподобные, что способствует фиброгенезу в печени [6].

Влияние полиморфизма гена PNPLA3 на развитие и прогрессирование НАЖБП исследовали в ряде стран мира и в различных популяциях. Однако в РФ проводились лишь единичные исследования в отдельных регионах [7]. В настоящий момент отсутствуют данные о роли полиморфизма гена PNPLA3 I148M в формировании НАЖБП у жителей Северо-Запада РФ. С учетом генетической разнородности населения РФ нам представляется важным изучение этого фактора в различных регионах.

Цель исследования: проанализировать влияние полиморфизма I148M гена PNPLA3 на течение НАЖБП у жителей Санкт-Петербурга.

Материал и методы

В исследование включено 60 пациентов (женщин — 31, мужчин — 29) с НАЖБП, проживающих в Санкт-Петербурге. Средний возраст исследуемых составил 50±12,3 (29–83) года. Проводили общеклиническое обследование пациентов: оценивали анамнез, антропометрические данные (индекс массы тела (ИМТ), окружность талии (ОТ)). Исследовали сывороточные лабораторные маркеры состояния печени: активность аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), гамма-глутамилтрансферазы (ГГТ), уровень билирубина и его фракций, также оценивали углеводный и липидный обмен. Определение стадии фиброза и степени стеатоза проведено у 39 пациентов с помощью транзиентной эластометрии на аппарате «Фиброскан 502 TOUCH» (Echosens, Франция) с контролируемым параметром затухания ультразвука (САР). Полиморфизм гена PNPLA3 (I148M (rs738409 C>G) оценивали в образцах слюны пациентов методом real-time ПЦР (набор «ТестГен», Россия). В исследование не включали пациентов с наличием других заболеваний печени (вирусные, алкогольные, аутоиммунные, лекарственные, болезни накопления меди и железа), выявленных с помощью стандартных скрининговых методик. Статистический анализ полученных результатов проводили с применением программного пакета для статистического анализа Graphpad Prism 8. Достоверность различий оценивали непараметрическими методами Пирсона (χ²), Фишера. Достоверными считали различия при p<0,05.

Результаты исследования

Среди 60 исследуемых пациентов с НАЖБП патологический аллель гена PNPLA3 I148M в гомозиготном состоянии выявлен у 8 человек (13,3%), 29 человек (48,3%) являлись носителями гетерозиготного варианта мутации, у 23 пациентов (38,3%) мутации не выявлено (так называемый «дикий» тип). На основании этих данных выделены 3 группы: 1-я группа — носители гомозиготной мутации гена PNPLA3, 2-я группа — носители гетерозиготного варианта мутации, 3-я группа — пациенты без мутации. Пациенты в исследуемых группах были сопоставимы по полу и возрасту (табл. 1).

Поскольку НАЖБП тесно связана с метаболическим синдромом, проводили оценку влияния мутации в гене PNPLA3 на антропометрические показатели, уровень артериального давления, показатели углеводного и липидного обмена. Однако наличие мутантного гена не оказало достоверного влияния на показатели метаболического синдрома, статистически значимых различий между группами по указанным критериям не выявлено (табл. 1).

Установлено, что генотип PNPLA3 достоверно оказал влияние на повышение активности АЛТ в группах сравнения гетерозигот и гомозигот, а также гомозигот и неизмененного генотипа (p=0,022 и p=0,011 соответственно), в остальных группах значимой разницы обнаружено не было (p>0,05). При изучении взаимосвязей между аллелями гена и активностью АСТ не было обнаружено аналогичных достоверных различий (p>0,05). Полученные данные отображены на рисунке 1.

Наличие мутации в гене PNPLA3 не оказало значимого воздействия на показатели холестаза (ЩФ и ГГТ). У всех пациентов уровень ЩФ не превышал верхнюю границу нормы. У большинства пациентов отмечалось умеренное повышение уровня ГГТ (не более 2 норм), статически значимых различий не обнаружено. Уровень билирубина в исследуемых группах был в пределах референсных значений, без достоверных различий между группами.

Была проведена оценка различий в степени выраженности стеатоза печени, определенная при помощи параметра СAP, между группами (рис. 2).

Повышение параметра САР, соответствующее стеатозу 1 степени (S1), выявлено у 6,7% пациентов, S2 — у 33,3%, у остальных соответствовало S3. Выраженность стеатоза печени была связана с генотипом при сравнении гомозигот и «дикого» генотипа (p=0,045). Кроме того, отмечалась тенденция к наличию различий, не достигавших достоверных значений (p=0,086) при сравнении гетерозигот и гомозигот. Показатели эластичности печени, соответствующие отсутствию фиброза (F0), наблюдались у 16 (58,9%) пациентов, фиброз 1 стадии (F1) отмечен у 11 (28,2%), F2 — у 5 (12,8%), F3 — у 1 (2,6%), F4 —
у 6 (15,3%). При оценке стадии фиброза с помощью измерения эластичности печени не было зафиксировано достоверных различий между группами (p>0,05).

Обсуждение результатов

НАЖБП остается глобальной проблемой здравоохранения во всем мире. Только вовремя спрогнозировав развитие стеатогепатита, возможно верно разработать клиническую тактику и избежать формирования осложненных форм заболевания и сокращения продолжительности жизни пациента. Наиболее перспективными маркерами для достижения этой цели на данный момент являются молекулярно-генетические. C 2008 г. ген PNPLA3 в большинстве популяций зарекомендовал себя как наиболее эффективный предиктор формирования прогрессирующих форм НАЖБП.

Продемонстрировано, что мутация в гене PNPLA3 в группах сравнения гетерозигот и гомозигот, а также гомозигот и неизмененного генотипа связана с повышением активности АЛТ (p=0,022 и p=0,011 соответственно). Это может говорить о мутации как о провоцирующем факторе цитолитического синдрома в структуре НАЖБП, что также подтверждается опытом L. Valenti et al. (2010) [8]. При сопоставлении нормального генотипа с группами гетерозигот и совокупностью гетерозигот и гомозигот достоверной корреляции с уровнем АЛТ выявлено не было (p>0,05). Подобный результат мог быть получен вследствие малой выборки пациентов, участвовавших в исследовании. Эти данные противоречат работе S. Sookoianс et al. (2009) [9], где была продемонстрирована взаимосвязь уровня АЛТ и генотипов гена PNPLA3 во всех группах сравнения. В отношении повышения уровня АСТ мы не выявили достоверной корреляции с мутацией I148M (p>0,05). Это может быть связано с тем, что АСТ является менее чувствительным и специфичным маркером цитолиза по сравнению с АЛТ.

В проведенном нами исследовании выявлена статистически значимая связь между гомозиготным вариантом мутации гена PNPLA3 I148M и выраженным стеатозом печени у пациентов с НАЖБП, проживающих в Санкт-Петербурге. Эта ассоциация подтверждается и литературными данными. Так, в 2011 г. систематический обзор 16 исследований, проведенный S. Sookoian et al., продемонстрировал, что при наличии гомозиготного генотипа по rs738409 (C>G) отмечается склонность к более выраженному накоплению жира в печени и более агрессивное течение заболевания [10]. Продукт PNPLA3 — адипонутрин (1-ацилглицерол-3-фосфат-О-ацилтрансфераза) выполняет функции гидролазы триглицеридов, ацилтрансферазы лизофосфатидной кислоты и эстеразы ретинола пальмитата. При нарушениях в гене PNPLA3 мутантный белок теряет свою функцию, накапливается вокруг жировых капель в гепатоцитах и препятствует доступу липолитических ферментов [11]. Снижается интенсивность гидролиза триглицеридов, что ведет к нарушению их выведения из печени в виде ЛПНП и ЛПОНП. Происходит интрацеллюлярное накопление липидов, что морфологически проявляется как макровезикулярный стеатоз [12].

Ряд наблюдений выявил, что мутация в гене PNPLA3 оказывает значимое влияние на развитие и прогрессирование фиброза печени у пациентов с НАЖБП [8, 13–15]. Так, американскими учеными в 2010 г. проведено исследование, включавшее в себя пациентов с НАЖБП (894 взрослых и 223 детей), в котором продемонстрирована взаимосвязь между PNPLA3 I148M и гистологическими параметрами агрессивного течения заболевания [13]. Известно, что синтез PNPLA3 происходит в звездчатых клетках печени человека (клетки Ито) и белок, кодируемый геном PNPLA3, задействован в гидролизе сложных ретиноловых эфиров [5]. Носители полиморфизма гена PNPLA3 I148M имеют более низкие концентрации циркулирующего свободного ретинола и ретинол-связывающего белка 4, что, скорее всего, обусловлено нарушением гидролиза сложных ретиноловых эфиров в печени и их накоплением под воздействием гена [16]. В норме звездчатые клетки находятся в спокойном состоянии и выполняют функцию депо для ретиноидов. При хроническом воспалении клетки Ито изменяют свой фенотип, активируются и превращаются в миофибробластоподобные клетки. Основная функция миофибробластов — интенсивная выработка коллагена, вследствие чего и происходит стимуляция фиброгенеза печени [17]. Влияние PNPLA3 на этот процесс еще предстоит уточнить. В нашем наблюдении не выявлена связь между наличием мутантного гена и выраженностью фиброза. Возможно, это обусловлено малой выборкой пациентов, необходимы дальнейшие исследования на большей выборке.

Оценка наличия полиморфизма гена PNPLA3 I148M позволяет выделить группы пациентов, имеющих более высокие риски прогрессирования НАЖБП. Можно предполагать, что такие группы нуждаются в динамическом наблюдении, а также в разработке индивидуальной лечебной стратегии.

Заключение

Полиморфизм гена PNPLA3 у пациентов с НАЖБП из Санкт-Петербурга ассоциирован с повышенной активностью АЛТ, что отражает более агрессивное течение НАЖБП.

Пациенты с гомозиготным вариантом мутации гена PNPLA3 I148M имеют достоверно более высокие показатели стеатоза печени, однако без значимого влияния на развитие фиброза печени. Вероятно, это обусловлено небольшой выборкой пациентов, что требует дальнейшего изучения.

Предполагаем, что полиморфизм гена PNPLA3 I148M имеет значение для формирования неблагоприятного течения НАЖБП в популяции пациентов Северо-Западного региона РФ. Дальнейшее изучение на больших выборках пациентов и в различных популяциях позволит уточнить эти данные и, возможно, разработать методы скрининга, позволяющие своевременно выявлять лиц с высоким риском неблагоприятного течения НАЖБП. Все это поможет в будущем внести вклад в развитие персонифицированной медицины.