Своевременная диагностика степени поражения структуры печени при различных формах ее патологии, особенно у детей, представляет собой важную задачу, поскольку во многих случаях позволяет предупредить прогрессирование болезни и развитие угрожающих жизни осложнений. Хотя биопсия и остается «золотым стандартом» диагностики стадии фиброза печени, в последние годы частота ее проведения в педиатрической популяции неуклонно снижается ввиду инвазивности процедуры, а приоритет отдается различным визуализационным методикам и количественному определению специфических биомаркеров в сыворотке крови или в ткани печени. В статье представлены сведения о современных возможностях верификации фиброза и цирроза печени у детей.

Процесс фиброзирования печени представляет собой прогрессирующее патологическое состояние, проявляющееся диффузным отложением продуктов внеклеточного матрикса (ВКМ), перестройкой нормальной архитектоники и изменением сосудистой системы органа с образованием внутрипеченочных сосудистых анастомозов [1]. Одну из ведущих ролей в печеночном фиброгенезе выполняют звездчатые клетки печени (ЗКП), физиологические функции которых в здоровом органе заключаются в накоплении витамина А. Однако под воздействием различных триггеров (вирусы, алкоголь, аутоиммунные состояния, холестаз, нарушения обмена веществ и др.) происходит активация ЗКП, сопровождающаяся увеличением на их поверхности количества рецепторов к стимулирующим пролиферацию и фиброгенез цитокинам. Активация ЗКП осуществляется путем воздействия на них различных медиаторов, таких как: активные формы кислорода, ацетальдегид, инсулиноподобный фактор роста-1, тромбоцитарный фактор роста, фактор роста фибробластов, трансформирующий фактора роста-β1 (ТФР-β1), фактор некроза опухолей-α, интерлейкин-1, оксид азота, эндотелин-1, интерферон-γ и др. [2,3] Активированные ЗКП – это главные продуценты компонентов ВКМ, таких как коллагены I, III и IV типов, фибронектин, ламинин и др. В то же время ЗКП способны синтезировать и матриксные металлопротеиназы (ММП) – представители семейства цинкзависимых эндопептидаз, обладающих антифибротическим действием. Протеолитическая активность ММП может быть блокирована их тканевыми ингибиторами (ТИМП) – группой специфических белков, также секретируемых ЗКП. Таким образом, ЗКП играют основную роль не только в синтезе фиброзной ткани, но и в ее разрушении [4]. Интенсивность и направленность каскада молекулярных реакций с участием этих биологически активных соединений определяют состав и особенности метаболизма ВКМ. При прогрессировании патологического процесса в пространстве Диссе образуется патологический коллагеновый матрикс (феномен «капилляризации синусоидов»), препятствующий нормальному обмену веществ между кровью синусоидов и гепатоцитами, что ведет к усугублению фибротических изменений в печени вплоть до развития цирроза (ЦП) [1,3].

В педиатрической практике своевременной идентификации стадии фиброза печени (ФП) придается большое значение, поскольку от этого зависит тактика ведения пациента. В настоящее время разработаны различные способы диагностики ФП и ЦП, которые с той или иной степенью полноты позволяют оценить выраженность патологических изменений в печени у детей.

Биопсия печени

На сегодняшний день биопсия печени продолжает оставаться основным методом диагностики активности гепатита и стадии ФП. Наиболее широкое распространение в клинической практике получила пункционная биопсия печени (ПБП), выполняемая с помощью игл различного типа под ультразвуковым контролем. Значительно реже у детей проводят лапароскопически ассистированные краевые резекционные биопсии [5].

После получения гепатопунктата осуществляют его гистологическое исследование с помощью анализа серийных ультратонких срезов методом световой микроскопии. Для адекватной оценки выраженности ФП необходимы специальные окраски препаратов. Так, с целью выявления соединительно-тканных волокон наиболее часто используют окраску пикрофуксином по методу Ван-Гизона [5,6]. При этом, качество диагностики ФП может быть повышено при сочетании гистологического, гистохимического, иммуногистохимического, электронно-микроскопического и морфометрического методов исследования.

Степень выраженности гистологической активности и стадию ФП принято определять в цифровом эквиваленте в соответствии со специальными полуколичественными шкалами (Knodell, Ishak, METAVIR, Desmet) [7]. Однако морфологическая оценка всегда субъективна и зависит от опыта и квалификации патоморфолога, что может приводить к разночтениям в трактовке выраженности изменений при оценке одного биоптата разными морфологами или при повторном исследовании образца ткани тем же специалистом [5,6]. Кроме того, результат гистологического исследования представляет собой лишь статичные данные и не отражает баланс между синтезом и разрушением компонентов ВКМ, в связи с чем нельзя сделать адекватный вывод об интенсивности прогрессирования ФП [1]. В случае неоднородности поражения печени, при проведении ПБП возможны «ошибки попадания», связанные с прохождением биопсийной иглы через участки, не отражающие общую гистопатологическую картину [5,6]. При некачественно полученном материале в пунктате могут быть обнаружены лишь единичные скопления из гепатоцитов без компонентов матрикса или вовсе отсутствовать элементы печеночной ткани, что делает микропрепарат непригодным для исследования. Хотя одномоментное получение нескольких образцов ткани печени повышает информативность и точность морфологического исследования, повторные пассажи иглы через паренхиму увеличивают степень травматизации органа и, тем самым, приводят к возрастанию риска геморрагических осложнений. У детей общее число осложнений несколько больше, чем у взрослых, и достигает 4% [8].

Таким образом, в условиях практической педиатрии ПБП рекомендуется выполнять только в том случае, если иные, неинвазивные методы исследования не позволяют установить точный диагноз и выраженность структурных изменений печени. В такой ситуации оценка динамики фиброзирования и эффективности проводимой терапии вызывает затруднения.

Методы визуализации печени

Одним из самых распространенных и наиболее чувствительных методов визуализации печени является ультразвуковое исследование (УЗИ) в режиме серой шкалы [9]. Отсутствие противопоказаний к применению, безболезненность, относительно высокая информативность, доступность, сравнительно низкая стоимость исследования позволяет считать УЗИ основным методом визуализации при обследовании детей с патологией печени. Применение цветового допплеровского картирования, импульсно-волнового и энергетического допплера, трехмерной реконструкции сосудов, а также ряда сложных методик, использующих принцип гармоники и контрастного усиления эхосигнала, позволяет значительно повысить информативность метода [10]. Однако специфичность УЗИ остается невысокой: большая группа заболеваний печени сопровождается сходной ультразвуковой картиной, что часто не позволяет установить точный клинический диагноз и степень ФП.

В последние годы с целью диагностики ФП у детей активно используют компьютерную (КТ) и магнитнорезонансную томографию (МРТ), позволяющие получить изображение органа в виде последовательных горизонтальных срезов. Важное достоинство КТ и МРТ – высокая степень стандартизации методов, позволяющая стереотипно интерпретировать томограммы, полученные в разных медицинских организациях. Данные методики значительно менее зависимы от оператора, чем УЗИ, где качество диагностики определяется в значительной степени опытом исследователя [11]. Однако ввиду того, что вопрос об изменении размеров печени при хронических формах ее патологии (особенно в случае болезней накопления) остается спорным, поскольку в педиатрии отсутствуют четкие общепринятые нормативы в зависимости от возраста и существуют индивидуальные особенности строения органа, КТ-картина печени имеет различные варианты не только при патологии, но и в норме за счет изменения формы и объема ее долей и сегментов [12]. При проведении исследования с внутривенным введением контрастного вещества удается зафиксировать снижение перфузии контрастного вещества в фибротически измененном органе. Однако, несмотря на высокую информативность данного метода, большую сложность представляет идентификация регенераторных узлов в цирротической печени, которые достаточно сложно отличить от других очаговых образований органа [12]. К недостаткам КТ и МРТ можно отнести их относительно высокую стоимость, лучевую нагрузку (в случае КТ) и стационарность аппаратуры, что не позволяет проводить исследование пациенту в условиях операционной или в палате.

В связи с изменением физических свойств печени при ее фиброзе перспективными для клинического применения представляются методы определения плотности (или эластичности) ее паренхимы, которые условно подразделяют на косвенные и прямые. К первым относится, например, определение скорости кровотока в сосудах портальной системы, изменяющуюся в зависимости от физических свойств печени. При допплерографическом исследовании достаточно информативными в плане определения выраженности ФП являются пульсативный индекс селезеночной артерии и средняя скорость кровотока по воротной вене [13].

Среди прямых методов определения плотности печени хорошо зарекомендовала себя магнитно-резонансная эластография (МРЭ), при которой генерируется прерывистая или постоянная волна сдвига, распространяющаяся в паренхиме печени. Визуализация волны осуществляется с помощью модифицированного фазоконтрастного МР-метода, после чего изображения обрабатываются с помощью алгоритма инверсии для получения количественной оценки плотности органа (эластограммы). Установлена не только высокая чувствительность (98%) и специфичность (99%) МРЭ по сравнению с биопсией печени в диагностике ФП, но и выявлены различия в плотности печени у пациентов с минимальным фиброзомв сравнении со здоровыми добровольцами, что до настоящего времени не удавалось продемонстрировать с помощью других методов [13]. Важно, что выраженность стеатоза не влияет на плотность печени, в связи с чем ценность МРЭ при сочетании ЦП и жировой дистрофии не снижается. На сегодняшний день МРЭ – единственный метод, который оценивает плотность печени в целом как органа и может определять топографию распределения соединительной ткани, а также ее процент относительно массы всего органа, что исключительно важно для прогноза болезни [12,13].

В последние годы для диагностики стадийности ФП стала активно применяться транзиентная эластография печени (ТЭП), основанная на свойстве механического колебания распространяться с различной скоростью в средах с разной плотностью. Это позволяет со значительной объективностью охарактеризовать выраженность ФП, при котором увеличивается плотность органа и уменьшается его эластичность. Метод эластографии прост в выполнении, не ограничивает трудоспособность пациентов, не требует значительных временных и материальных затрат [14]. Качество диагностики стадии ФП с помощью эластографии еще более повышается при применении принципа мультизональности и предварительного ультразвукового позиционирования (в случае очагового поражения органа). Применение ТЭП хорошо зарекомендовало себя для оценки стадии фиброза в динамике. Противопоказанием к проведению данного метода является асцит, а ограничениями – избыточное развитие подкожной жировой клетчатки, стеатоз [15]. Метод не применяют у беременных. Следует учитывать, что для применения эластографии в педиатрии вместо стандартного датчика необходимо использование специально разработанного детского. Кроме того, могут использоваться различные датчики в зависимости от окружности грудной клетки. Для повышения качества диагностики каждой стадии ФП при помощи ТЭП необходима разработка общепринятых пороговых значений у детей, особенно при болезнях накопления.

Косвенные биохимические показатели фиброза печени

В настоящее время не существует специальных лабораторных сывороточных тестов для точного определения промежуточных стадий фиброза. Доказано, что широкодоступные для определения в клинической практике аминотрансферазы (АЛТ, АСТ) не отражают тяжесть гистопатологических изменений в печени [4].

Альтернативой могут служить различные диагностические шкалы, особенности которых заключаются в комплексной оценке некоторых параметров, косвенно свидетельствующих об интенсивности фиброобразования в печени. Широкое распространение получила классификационная (дискриминантная) счетная шкала Bonachini (1997), учитывающая количество тромбоцитов, протромбиновое время в виде Международного Нормализованного Отношения (МНО) и соотношение уровней АЛТ/АСТ. Диапазон оценки колеблется от 0 до 11 баллов. Было показано, что у больных с количеством баллов 7 и более можно с большой вероятностью предполагать выраженный фиброз или цирроз печени, а у пациентов с количеством баллов 5 и менее – минимальный фиброз или его отсутствие без проведения ПБП. Тем не менее, нужно отметить, что данная шкала позволяет оценить выраженность фиброза ткани печени лишь весьма ориентировочно; специфичность метода составляет 98% при чувствительности 46% [1,2].

В современной научной литературе появились сведения о возможности неинвазивной оценки коллагенообразования в печени и ее функционального состояния с помощью белковосвязанного и свободного гидроксипролина, изоферментов глутатион-S-трансферазы, а также антитромбина III и D-димера, пиридинолина в моче, тромбомодулина, оксида азота, эндотелина-1, васкулоэндотелиального фактора роста в плазме, дыхательные тесты с различными субстратами, меченными ¹³С (¹³С-галактозой и ¹³С-аминопирином) [16,17].

В последние годы с целью определения активности фиброгенеза в печени был предложен ряд диагностических панелей, включающих некоторые биохимические показатели и острофазовые белки (ФиброТест и АктиТест). Дискриминантные функции, выведенные на основе изменений уровней этих маркеров, отражают активность воспалительного процесса в печени и нарушение ее синтетической функции, что также позволяет косвенно судить о стадии ФП [18]. Однако существенным ограничением их использования служит наличие синдрома холестаза. Дальнейшее расширение показаний к применению этих тестов возможно только после проведения их сравнительных исследований с данными биопсии у больных с хроническими формами патологии печени различной этиологии.

Прямые серологические маркеры фиброзирования печени

В последние годы было предложено использование истинных маркеров фиброзирования, изменение содержания которых в сыворотке крови позволяет судить об интенсивности процессов фиброгенеза и фибролиза. К ним относятся так называемые регуляторы соединительнотканного гомеостаза печеночной паренхимы: коллагеназы и их ингибиторы, продукты синтеза коллагена, гликопротеиды и полисахариды, а также цитокины. Применение этих маркеров в качестве одиночных тестов ограничено, поскольку, отражая метаболизм компонентов внеклеточного матрикса, они могут давать ложноположительный результат в диагностике ФП при наличии активного воспалительного процесса в ткани печени. Кроме того, они неспецифичны для печеночной ткани и могут отражать патологические процессы, происходящие в других органах. В связи с этим были предложены комбинированные системы оценки фиброза, которые основаны на сочетанном определении перечисленных выше истинных и суррогатных маркеров фиброза (FibrospectII, Hepascore, Fibrometer и ряд других). За счет увеличения специфичности они представляются более информативными в определении выраженного ФП или ЦП. Их диагностическая точность составляет в среднем 80% для выявления выраженного фиброза и 92% в отношении наличия ЦП [3,4].

Значительное число исследований посвящено изменениям сывороточных концентраций, а также внутрипеченочного содержания ТФР-β, коллагена IV типа, аминотерминального пропептида коллагена III типа, гиалуроновой кислоты, ММП и ТИМП в сыворотке крови. Особенно активно обсуждается значимость повышенных концентраций гиалуроновой кислоты в диагностике ФП. Гиалуроновая кислота является полисахаридом с большой молекулярной массой и широко представлена в ВКМ. В печени гиалуроновая кислота синтезируется активированными ЗКП и считается фактором, содействующим фиброгенезу. Часть продуцируемой гиалуроновой кислоты поставляется лимфатической системой в венозную кровь и может определяться иммуноферментным методом. Не меньшее значение в диагностике ФП и ЦП имеет исследование сывороточного содержания коллагена IV типа. Этот предшественник коллагена, подвергаясь посттрансляционным изменениям, образует молекулы коллагена, а затем фибриллы в ВКМ. Образование ковалентных межмолекулярных поперечных связей обеспечивает дополнительную механическую прочность коллагеновых волокон. Содержание этих зрелых связей при ЦП значительно выше, чем в нормальной ткани печени [19,20].

Учитывая вышеизложенное, сывороточные маркеры фиброзирования могут быть полезными неинвазивными показателями ФП и ЦП, но в настоящее время они отражают лишь тенденцию к углубленному изучению данной проблемы. В связи с этим они не могут пока заменить результаты морфологического исследования биоптата печени, которое остается основным методом оценки выраженности поражения печени. Одномоментное определение уровней маркеров фиброзирования в сыворотке крови и проведение эластографии печени представляется одним из наиболее перспективных направлений в совершенствовании неинвазивной диагностики интенсивности склерозирования и стадийности ФП у детей.

Список литературы:

1. Parola M., Pinzani M. Liver fibrosis: Pathophysiology, pathogenetic targets and clinical issues. Mol Aspects Med. 2019; 65:37-55.
2. Волынец Г.В., Потапов А.С., Полякова С.И. и др. Определение степени нарушения функции печени у детей. Вопросы современной педиатрии. 2013; 12(4): 47-51.
3. Agbim U., Asrani S.K. Non-invasive assessment of liver fibrosis and prognosis: an update on serum and elastography markers. Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 2019; 13(4):361-374.
4. Fujita K., Masaki T. Serum Biomarkers of Liver Fibrosis Staging in the Era of the Concept “Compensated Advanced Chronic Liver Disease”. J Clin Med. 2021; 10(15): 3340.
5. Neuberger J., Patel J., Caldwell H. et al. Guidelines on the use of liver biopsy in clinical practice from the British Society of Gastroenterology, the Royal College of Radiologists and the Royal College of Pathology. Gut. 2020; 69(8): 1382–1403.
6. Boyd A., Cain O., Chauhan A., Webb G.J. Medical liver biopsy: background, indications, procedure and histopathology. Frontline Gastroenterol. 2020; 11(1): 40–47.
7. Mohamadnejad M., Tavangar S. M., Sotoudeh M. et al. Histopathological Study of Chronic Hepatitis B: A Comparative Study of Ishak and METAVIR Scoring Systems. Int J Organ Transplant Med. 2010; 1(4): 171–176.
8. Midia M., Odedra D., Shuster A. et al. Predictors of bleeding complications following percutaneous image-guided liver biopsy: a scoping review. Diagn Interv Radiol. 2019; 25(1): 71–80.
9. Дворяковская Г.М., Ивлева С.А., Дворяковский И.В. и др. Комплексная ультразвуковая диагностика в оценке паренхимы печени и стадий фиброза у детей с аутоиммунным гепатитом. Российский педиатрический журнал. 2016; 19(1): 4-8.
10. Пеняева Э.И., Камалов Ю.Р., Сенча А.Н. и др. Ультразвуковое исследование с контрастным усилением в дифференциальной диагностике опухолевых образований печени. Медицинская визуализация. 2017; 21 (2): 36–52.
11. Ding K., Liu M., Wei X. et al. Comparison of MR-PWI quantitative and semi-quantitative parameters for the evaluation of liver fibrosis. BMC Med Imaging. 2021; 21: 8.
12. Singh S., Venkatesh S.K., Wang Z. et al. Diagnostic performance of magnetic resonance elastography in staging liver fibrosis: a systematic review and meta-analysis of individual participant data. Clin Gastroenterol Hepatol. 2015; 13: 440-451.
13. Kennedy P., Wagner M., Castéra L. et al. Quantitative Elastography Methods in Liver Disease: Current Evidence and Future Directions. Radiology. 2018; 286(3): 738–763.
14. Zhang G.-L., Zhao Q.-Y., Lin C.-S. et al. Transient Elastography and Ultrasonography: Optimal Evaluation of Liver Fibrosis and Cirrhosis in Patients with Chronic Hepatitis B Concurrent with Nonalcoholic Fatty Liver Disease. BioMed Research International, 2019, 1-10.
15. Qi X., An M., Wu T. et al. Transient Elastography for Significant Liver Fibrosis and Cirrhosis in Chronic Hepatitis B: A Meta-Analysis. Can J Gastroenterol Hepatol. 2018; 2018: 3406789.
16. Miranda A.S., E Silva A.C.S. Serum levels of angiotensin converting enzyme as a biomarker of liver fibrosis. World J Gastroenterol. 2017; 23(48):8439-8442.
17. Pijls K.E., de Vries H., Nikkessen S., Bast A. et al. Critical appraisal of 13C breath tests for microsomal liver function: aminopyrine revisited. Liver Int. 2014; 34(4):487-494.
18. Trilianos P., Tsangaris A., Augustine Tawadros A. et al. The Reliability of Fibro-test in Staging Orthotopic Liver Transplant Recipients with Recurrent Hepatitis C. J Clin Transl Hepatol. 2020; 8(1): 9–12.
19. Nielsen M.J., Villesen I.F., Gudmann N.S. et al. Serum markers of type III and IV procollagen processing predict recurrence of fibrosis in liver transplanted patients. Sci Rep. 2019; 9(1):14857.
20. Tsuji Y., Namisaki T., Kaji K. et al. Comparison of serum fibrosis biomarkers for diagnosing significant liver fibrosis in patients with chronic hepatitis B. Exp Ther Med. 2020; 20(2): 985–995.

Опубликовано: Сурков А.Н., Комарова Е.В., Кайтукова Е.В. Фиброз и цирроз печени. Педиатрия сегодня. 2022; № 1 (20): 11-12.