Діагностичне значення непрямого методу визначення панкреатичної недостатності еластази-1 в калі у хворих на муковісцидоз

Н.Ю. Каширськая, Н.І. Капранов, Н.Ф. Кабанова, Е. А. Калашникова

Медико-генетичний науковий центр РАМН, Москва.

Метою нашої роботи було вивчення специфічності і чутливості імуноферментного методу визначення панкреатичної еластази-1 (Е1) в стільці (фірма «ScheBo^®-BioTech», Німеччина) як для виявлення панкреатичної недостатності у хворих на муковісцидоз (MB), так і для установки самого діагнозу MB. В досліджувану групу увійшло 128 дітей. Основну групу склали хворі MB (112 пацієнтів), з них 4 з легеневою формою MB, віком від З місяців до 19 років. В контрольній групі (16 дітей) були умовно здорові діти того ж віку без видимого ураження системи травлення.

У всіх дітей контрольної групи концентрація Е1 опинилася в межах норми (понад 500 мкг в 1 г випорожнень), що говорить про 100% специфічності тесту. В той же час чутливість виявлення панкреатичної недостатності у хворих MB склала 93%. Чутливість методу для постановки діагнозу MB склала 86,6%. Крім того, нами була виявлена негативна кореляція (R=0,4; р<0,001) між концентрацією Е1 і дозою панкреатичних ферментів (одиниця ліпази на 1 кг маси на 1 добу), прийнятої хворими. Таким чином, вимір концентрації Е1 в стільці є простим, точним, не прямим і неінвазивним методом визначення панкреатичної недостатності у дітей хворих MB, причому на результат не впливає терапія панкреатичними ферментами. Значення рівня Е1 може допомогти у підборі дози замісних панкреатичних ферментів у хворих MB. При нормальних значеннях Е1 слід переглянути необхідність призначення панкреатичних ферментів. Досліджуючи показники Е1 в динаміці у хворих MB збереженою функцією підшлункової залози можна виявити час, коли потрібно призначення панкреатичних ферментів.

Панкреатичну недостатність мають близько 85% хворих на муковісцидоз (МБ). Вона проявляється в основному в порушенні асиміляції жиру і стеатореї тій чи іншій мірі. Решта 10-15% хворих складають групу з відносно збереженою функцією підшлункової залози (ПЖ) без порушення засвоєння жиру. Однак, якщо ретельно досліджувати функцію у цих хворих, то і у них виявляються значні відхилення від норми. Виявлено, що у більшості пацієнтів з клінічно збереженою функцією ПЖ рівень ліпази коливається в межах нижньої межі або навіть нижче норми. Встановлено, що для запобігання мальдигестии досить секреції всього від 1 до 2% загальної ліпази і колилазы. Таким чином, у 85% дітей з клінічно вираженою панкреатичної недостатністю втрата екзокринної функції становить 98-99% [2,6].

Зміни зовнішньосекреторної функції ПЗ при MB обумовлені первинним генетичним дефектом.

У нормі В ацинусе виробляється рідкий секрет багатий ферментами та іншими білковими речовинами. Секрет, просуваючись по вивідному протоку, стає більш рідким за рахунок надходять у нього аніонів і молекул води. У хворих MB через порушеного аніонного транспорту в білковий субстрат не надходить необхідної кількості води, він залишається більш в’язким і швидкість його просування сповільнюється, у зв’язку з цим білки осідають на стінках дрібних вивідних протоків, викликаючи їх обструкцію і повну закупорку. За рахунок цього і відбувається з часом деструкція і атрофія ацинусів та вивідних проток. З прогресуванням захворювання процеси фіброзу тканини затихають і екзокринної частини ПЗ заміщається жировими клітинами (жирова інфільтрація). При подальшому перебігу захворювання у процес може втягуватися ендокринна частина ПЖ.

Лабораторні методи визначення зовнішньосекреторної панкреатичної недостатності діляться на 2 основні групи: прямі, непрямі і кількісне визначення жиру в калі.

За допомогою прямих методів визначаються панкреатичні ферменти (в дуоденальному вмісті) або при стимуляції ПЖ екзогенними гормональними субстанціями (секретин, холецистокінін і ін), або ендогенними нутрієнтами (жирні кислоти, амінокислоти та ін). Серед прямих методів «золотим стандартом» по своїй специфічності і чутливості залишається секретинхолецистокининовый тест, що відбиває порушення вироблення ензимів, що спостерігається вже на ранніх стадіях пошкодження ацинозной тканини. Однак цей метод потребує великої кількості часу, є інвазивним і дорогий тестом.

До непрямим методам відносять:

1. аналіз випорожнень хворого — копрологія, кількісний вміст жиру в калі, визначення трипсину і хімотрипсину; визначення стеатокрита;
2. визначення активності панкреатичних маркерів в сироватці крові або в сечі;
3. дихальні тести (визначення ¹⁴С —¹³С-ліпідних похідних у видихуваному повітрі).

Однак застосовувані на практиці непрямі методи виявилися неспецифичными і нечутливими, особливо для виявлення малої і середньої ступені панкреатичної недостатності. Таким чином, незважаючи на тривале вивчення патології ПЗ до теперішнього часу в РФ відсутні прості, доступні і адекватні методи діагностики панкреатичної недостатності, а застосовувані методи — дороги, трудомісткі або малочутливі.

В останнє 10-річчя вчені звернули увагу на давно відомий протеолітичний фермент ПЗ — эластазу-1 (Е1) з молекулярною масою близько 28 кД. При фізіологічному стані концентрація Е1 в панкреатичному соці знаходиться між 170 360 мкг/мл, що становить близько 6% від усіх секретуються панкреатичних ферментів.

На основі цього відкриття на початку 90-х років німецькою фірмою «ScheBo^®-BioTech» був розроблений імуноферментний метод визначення панкреатичної Е1 у стільці та сироватці крові для виявлення хронічного і гострого панкреатиту еластаза-1 копрологічний тест, кат. № 07 та еластаза-1 сироватковий тест, кат. № 06).

Панкреатична Е1 людини не змінює своєї структури при проходженні через шлунково-кишковий тракт, тому її концентрація в калових масах істинно відображає екзокринну функцію ПЗ. Результати визначення Е1 досить точно корелюють з інвазивними тестами (секретинпан-креозиминовый і секретин-церулиновый тести) [3,5].

В останні 2 роки метод визначення Е1 став широко використовуватися в багатьох клініках Європи і Північної Америки у хворих з різною патологією шлунково-кишкового тракту і вираженою панкреатичної недостатністю і довів свою високу специфічність (в стільці 93%, у сироватці 96%) і чутливість (в стільці 93%, у сироватці 97%). У Росії ця методика практично не застосовувалася до теперішнього часу.

У Російському центрі муковісцидозу з 1998 р. ми широко використовуємо імуноферментний тест визначення El (“ScheBo^®-BioTech”‘, Німеччина) в стільці у хворих MB [1].

Метою нашого дослідження було вивчення специфічності і чутливості методу визначення концентрації Е1 в калі при MB. В досліджувану групу увійшло 128 дітей. Основну групу склали 112 хворих MB у віці від 3 міс до 19 років. У контрольній групі були умовно здорові діти, які перебувають на обстеженні та лікуванні в Республіканській дитячій клінічній лікарні (Москва, РФ) без видимого ураження шлунково-кишкового тракту.

За рівнем Е1 в калі хворих MB розділили на 3 групи: 1-я — з вираженою панкреатичної недостатністю (83,5%), 2-я — з помірною і легким ступенем (3,1%), 3-я — без панкреатичної недостатності (13,4%) (рис.1). У 3-й групі виявилося 7 дітей, які, незважаючи на нормальні показники Е1, мали ознаки синдрому мальабсорбції, що, мабуть, можна пояснити поєднаною патологією шлунково-кишкового тракту та гепатобіліарної системи.

Рис.1. Розподіл хворих на муковісцидоз

(n=112) в залежності від показників Е1

Нормальними показниками Е1 слід вважати більш 200 мкг/г випорожнень, легка, або середня, панкреатична недостатність вважається при показниках 100-200 мкг/г випорожнень, виражена панкреатична недостатність — менше 100 мкг/г калу.

Нами була виявлена чітка залежність концентрації Е1 з наявністю в гомо – та гетерозиготного стані найпоширенішою, важкої мутації ?F508. Так, у гомозигот по ?F508-мутації була виявлена достовірно більш важкий ступінь ураження зовнішніх несекреторной функції ПЖ, ніж у хворих з іншими генотипами.

Для вивчення чутливості методу і його специфічності ми порівняли показники Е1 хворих MB вже доведеною іншими методами панкреатичної недостатністю з показниками контрольної групи. У всіх дітей контрольної групи концентрація Е1 опинилася в межах норми (більше 500 мкг/г випорожнень), що говорить про 100% специфічності тесту. В той же час чутливість виявлення панкреатичної недостатності у хворих MB становила 93% (рис.2). Якщо ж взяти всю групу обстежених хворих, то чутливість методу для постановки діагнозу MB склала 86,6% (див. рис. 2). Отримані дані узгоджуються з результатами подібних досліджень, проведених за кордоном. Так, за даними H. G. Terbrack і співавт. [4], чутливість методу визначення Е1 склала 85%, при специфічності методу 99%.

Рис.2. Розподіл хворих на МВ (n=108) і здорових

дітей (контроль) (n=16) в залежності від концентрації Е1 в стільці

Крім того, нами була виявлена негативна кореляція ([R]=0,295; р=0,005) між концентрацією Е1 і дозою панкреатичних ферментів (одиниця ліпази на 1 кг маси на 1 добу), прийнятої хворими.

У 2000 році ми брали участь у міжнародному дослідженні (Росія, Польща, Греція) щодо виявлення показника Е1 стільця, є найбільш точною кордоном між хворими MB і здоровими людьми, а також між хворими MB з сохранной ПЖ і з панкреатичної недостатністю.

У дослідження було включено 569 хворих MB у віці від 1 міс до 31 року (середній вік 10,7±0,3 року). У 201 пацієнта було проведено кількісне вивчення виділеного жиру зі стільцем (по Van de Kamer). На підставі отриманих даних 171 хворий MB був кваліфікований як має панкреатичну недостатність, 30 пацієнтів виявилися із збереженою функцією ПЖ. Контрольну групу склали 199 осіб у віці від 2 міс до 40 років (середній вік 12,1 ±0,5 року) без будь-яких виявлених захворювань з боку шлунково-кишкового тракту.

551 хворий був генотипически обстежений. Частота зустрічальності мутації ?F508 у хворих MB у гомо-зиготном стані з Польщі була достовірно (р<0,05) вище, ніж у грецьких хворих, росіяни зайняли середню позицію і достовірно не відрізнялися від обох груп (табл.1).

* Достовірне відміну від групи з Польщі.

Нами були підтверджені рекомендовані фірмою-виробником нормативи. Концентрація Е1 нижче 200 мкг/г випорожнень вказувала на наявність порушення екзокринної функції ПЗ, а менше 100 мкг/г — на клінічно виражену стеаторею.

Чутливість методу для виявлення панкреатичної недостатності серед всіх хворих MB склала 87,2%, серед хворих з доведеною іншими методами панкреатичної недостатністю — 88,3% (табл.2). Специфічність методу виявилася високою — від 97,1% до 100% (середня 98,5%) (табл.3).

Примітка: * — за кордону на рівні 200 мкг/г, ** — за рівнем, визначає відсутність або наявність панкреатичної недостатності, *** — 1054, 734, 662, 551 і 12 показників > 500 мкг/г, які не можна математично обробити.

За нашими даними, показник Е1 стільця, відповідний першому центилю, для контрольної групи (здорові люди) склав 173 мкг/г випорожнень, для хворих MB збереженою функцією ПЖ — 90 мкг/г випорожнень.

Таким чином, при наявності показника Е1 у людей без MB нижче 173 мкг/г можна з великою часткою ймовірності говорити про наявність у них панкреатичної недостатності. Для визначення панкреатичної недостатності у хворих MB необхідно, щоб значення Е1 були нижче 90 мкг/г випорожнень.

Таким чином, вимір концентрації Е1 в стільці є простим, точним, не прямим і неінвазивним методом виявлення панкреатичної недостатності у дітей і дорослих. При проведенні тесту у хворих MB на результат не впливає терапія панкреатичними ферментами. Значення рівня Е1 може допомогти у підборі дози замісних панкреатичних ферментів у хворих MB: чим нижче показники Е1, тим вища добова доза панкреатичних ферментів на 1 кг маси. При нормальних значеннях Е1 слід переглянути необхідність у призначенні панкреатичних ферментів. Досліджуючи показники Е1 в динаміці у хворих MB збереженою функцією ПЖ, можна визначити час, коли потрібно призначення панкреатичних ферментів.