Možnosti neinvazivní dia­gnostiky u NAFLD

Overview

NAFLD (non‑alcoholic fatty liver disease) postihuje min. 25 % populace, a patří tak mezi nejčastější charonické jaterní choroby. Většina pa­cientů má prostou steatózu, avšak část pa­cientů dospěje do stadia jaterní cirhózy s jejími komplikacemi. Vzhledem k vysoké prevalenci tohoto onemocnění jsou hledány dia­gnostické metody, které by stratifikovaly pa­cienty bez nutnosti jaterní bio­psie. Tento souhrn uvádí současné možnosti neinvazivní dia­gnostiky u pa­cientů s NAFLD.

Klíčová slova:
nealkoholové postižení jater –  fibróza –  elastografie –  neinvazivní dia­gnostika

Nealkoholové postižení jater se steatózou (non‑alcholic fatty liver disease – NAFLD) je jednou z nejčastějších chronických jaterních chorob. Zahrnuje spektrum patologických stavů od prosté steatózy přes nealkoholovou steatohepatitidu (NASH) po jaterní cirhózu. Většina pacientů má prostou steatózu, ale část pa­cientů dospěje do stadia jaterní cirhózy s jejími komplikacemi včetně portální hypertenze a hepatocelulárního karcinomu. Najít tyto rizikové pacienty představuje zásadní, avšak značně obtížný úkol. U patologie, která postihuje minimálně čtvrtinu populace, je jistě nemyslitelné všem provádět jaterní biopsii, a proto bylo v posledním desetiletí studováno mnoho způsobů, jak v diagnostice NAFLD postupovat neinvazivně.

NAFLD je dia­gnóza per exclusionem vyžadující vyloučení ostatních možných příčin akumulace tuku v játrech či zvýšených jaterních testů.

Jaterní bio­psie

Jaterní bio­psie představuje tradiční standard v diagnostice NAFLD. Umožňuje nejen dia­gnostikovat jaterní steatózu, která je charakteristickým znakem a základním předpokladem NAFLD, ale umožňuje také vyloučit jiné jaterní choroby, jako jsou autoimunitní hepatitida, Wilsonova choroba a hemochromatóza. Dále umožňuje hodnotit nekroinflamatorní změny v jaterní tkáni, které jsou typickou známkou NASH (obr. 1). Dalším přínosem jaterní bio­psie je možnost hodnocení pokročilosti jaterní fibrózy, jejíž tíže má pro konkrétního pacienta největší prognostický význam.

Základní nevýhodou jaterní bio­psie je její invazivní charakter. Přestože je tato metoda obecně bezpečná, existuje zde tak jako u každé invazivní metody riziko komplikací –  krvácení, pneumothorax, biliární peritonitida (vyskytují se u cca tří případů z 1 000). Perkutánní bio­psie je kontraindikována při poruchách koagulace, ascitu, dilatovaných intrahepatálních žlučovodech nebo při polycystóze jater. Výkon vyžaduje souhlas pa­ienta, který bývá k výkonu zpravidla hospitalizován. U výrazně obézních pa­cientů může být bio­psie provedena transjugulární cestou.

Jaterní bio­psie však i přes dlouhou historii užívání není zdaleka optimálním referenčním standardem. Získaný vzorek jaterní tkáně (ideálně váleček dlouhý 20– 25 mm, alespoň 11 kompletních portálních polí) představuje pouze 1/ 50 000 objemu jaterní tkáně. Z analýzy jaterních bio­psií u více než 8 700 pa­cientů vyplynulo, že tato kritéria nesplňuje ani polovina z nich [1]. Patologické změny v játrech navíc nejsou rozloženy zcela homogenně, čímž může docházet k dalšímu zkreslení [2]. To je navíc ještě zesíleno výraznou subjektivitou a variabilitou hodnocení patologem. Jaterní biopsie u NAFLD představuje specifickou problematiku, neboť skóre užívaná k hodnocení pokročilosti jaterní fibrózy u pa­cientů s chronickými virovými hepatitidami se pro NAFLD nehodí. Toto jsou tedy základní důvody potřeby najít neinvazivní metody diagnostiky NAFLD. Tato vyšetření by měla umožnit dia­gnostikovat jaterní steatózu s dostatečnou přesností, identifikovat pa­cienty s nealkoholovou steatohepatitidou a neinvazivně kvantifikovat jaterní fibrózu.

Hodnocení jaterní steatózy

Zobrazovací metody

Ultrazvukové vyšetření jater je nejběžnějším vyšetřením užívaným k dia­gnostice jaterní steatózy. Je běžně dostupné a nezatěžuje pa­cienta radiací. Senzitivita a specificita ultrasonografie pro steatózu jater je přes 90 %, pokud je mikrovezikulární steatózou postiženo přes 30 % hepatocytů [3]. Naproti tomu je steatóza jater histologicky definována jako akumulace tukových vezikul ve více než 5 % hepatocytů. Toto je třeba si uvědomit, když vyšetřujeme pa­cienta se suspekcí na NAFLD a na ultrazvuku nejsou patrné výraznější změny echogenity jaterního parenchymu. Typický ultrasonografický nález jaterní steatózy zahrnuje „světlejší“ (hyperechogenní) echotexturu jaterního parenchymu ve srovnání s parenchymem sousední pravé ledviny. Dále je to rozmazání okrajů větších jaterních cév (tzv. vessel blurring) a dorzální oslabení akustického signálu. Běžné ultrazvukové vyšetření jater není ani při kombinaci různých kritérií schopno predikovat přítomnost NASH nebo fibrózy s dostatečnou přesností. Dalším podstatným faktem je možná regrese steatózy při progresi základní choroby do stadia jaterní cirhózy způsobená navozeným katabolizmem.

Ostatní zobrazovací metody, jako jsou CT nebo MR, nepřinášejí žádný dia­gnostický benefit. Tyto metody jsou méně dostupné než ultrazvuk, CT je navíc zatíženo radiací a nemělo by být k dia­gnostice steatózy primárně užíváno. Dále existují moderní zobrazovací metody založené na MR, jako je dual gradient echo MRI a protonová MR spektroskopie, které mají senzitivitu a specificitu kolem 80 % pro detekci steatózy již při postižení pěti a více procent hepatocytů [4]. Tyto metody však u nás nejsou běžně dostupné. Navíc klinická hodnota přesné kvantifikace steatózy není jasná, protože klinické dopady vyplývají zejména z přítomnosti nekroinflamatorních změn a fibrózy, nikoli ze stupně jaterní steatózy [5]. 

Klinické parametry

Pa­cienti s NAFLD mívají ve srovnání se zdravou populací vyšší jaterní testy (ALT, AST a často zejména GGT). Elevace transamináz je mimo jiné asociována také s vyšší celkovou a kardiovaskulární mortalitou [6]. Nicméně přibližně polovina pa­cientů s NAFLD má normální jaterní testy [7], a trans­aminázy tak zůstávají nespolehlivým indikátorem zvýšené akumulace tuku v játrech. Fatty Liver Index [8] byl vyvinut ve snaze o spolehlivější ukazatel ztukovatění jater. Zahrnuje jednoduché parametry (obvod pasu, BMI, GGT a hladinu triglyceridů) a má více než 80% přesnost při detekci steatózy. Byl však validován pouze proti ultrasonografii. Více než pro běžnou klinickou praxi se hodí pro epidemiologické studie. 

Neinvazivní dia­gnostika NASH

NASH přestavuje aktivní formu NAFLD, která progreduje do jaterní cirhózy až u 20 % případů [9]. Dia­gnostikovat NASH je však celkem obtížné. Tyto potíže souvisí jak s variabilitou vzorků jaterní tkáně, tak se subjektivitou jejich hodnocení. Právě tato fakta také významně komplikují vývoj, porovnání a validaci neinvazivních metod(obr. 1). 

Klinické a základní bio­chemické parametry

Ačkoli jsou pacienti s NASH častěji obézní (zejména centrální typ obezity), mají častěji diabetes, hypertenzi a dyslipidemii, tak vzhledem k četnosti těchto stavů u pa­cientů s prostou steatózou neumožňuje přítomnost komorbidit činit relevantní závěry stran suspekce na NASH.

Aktivita aminotransferáz u NAFLD není indikátorem aktivity onemocnění. I pa­cienti s dlouhodobě normálním ALT mohou mít histologické známky aktivity zánětu. Pa­cienti s vyššími jaterními testy jsou ve větším riziku mít NASH, ale i při normální aktivitě aminotrasferáz může být přítomno celé spektrum histologických nálezů [10]. Navíc může být přechod do stadia jaterní cirhózy provázen poklesem ALT, což celou situaci dále komplikuje [11]. Určitou prediktivní hodnotu může mít elevace GGT, která je pro pacienty s NAFLD typická. Přestože asociace GGT s NASH není zcela jasná, je vyšší GGT spojeno se zvýšenou mortalitou. Ve velké populační sedmileté studii na pa­cientech s NAFLD bylo vyšší GGT spojeno s dvojnásobným vzestupem mortality [12]. Tito pa­cienti tak mohli mít spíše NASH než prostou steatózu.

Speciální laboratorní parametry a bio­markery

Adipokiny a cytokiny

Adipokiny jsou proteiny secernované adipocyty, které hrají významnou roli ve vývoji zánětu, inzulinové rezistence a lipidovém metabolizmu obecně. Adiponektin je adipokin s antiinflamatorním efektem, který zlepšuje inzulinovou senzitivitu. Plazmatické hladiny adiponektinu bývají u pa­cientů s NAFLD sníženy a korelují s tíží steatózy a v některých studiích s přítomností NASH. Adiponektin bývá snížen i při obezitě, metabolickém syndromu a diabetes mellitus 2. typu. Hladina adiponektinu v séru vykazuje průměrnou přesnost v rozlišení NASH a prosté steatózy (AUROC 0,76– 0,79) [13]. U pacientů s NASH bývají také zvýšeny sérové hladiny prozánětlivých cytokinů jako TNFα a IL‑6 [14], ale tyto výsledky nebyly konzistentně potvrzeny všemi autory.

NASH je také stav charakteristický přítomností zvýšeného oxidačního stresu v játrech. Byly proto studovány různé markery oxidativního stresu (sérová hladina thioredoxinu, FGF‑ 21, vitaminu E, glutathion peroxidáza a dalších), závěry těchto prací jsou však také rozporuplné.

Biomarkery apoptózy

Základním znakem NASH je poškození a apoptóza hepatocytů. Při apoptóze vede aktivace kaspáz v buňce ke štěpení jednotlivých substrátů, mezi které patří i cytokeratin 18. Cytokeratin 18 je specifická komponenta cytoskeletu hepatocytů. Bylo prokázáno, že množství fragmentů cytokeratinu 18 je zvýšeno nejen v játrech, ale i v séru u pa­cientů s NASH. Existují kity na stanovení jak fragmentů cytokeratinu (M30- Apoptosense), tak ke stanovaní štěpeného i neštěpeného cytokeratinu 18 (M65- Apoptosense). M30 reflektuje spíše apoptotickou aktivitu, M65 nekrózu. K rozlišení NASH nehraje výraznější roli, který z kitů se použije. Jako jediný bio­marker byl validován více než 10 studiemi na více než 1 000 pa­cientech s NAFLD. Podle metaanalýzy z roku 2011 vykazuje AUROC 0,82 s 78% senzitivitou a 86% specificitou v rozlišení NASH a prosté steatózy [15]. Výsledky naší vlastní práce tyto závěry potvrzují. U 56 bio­ptovaných pa­cientů s NAFLD predikovalo stanovení cytokeratinu 18 M30/ M65 NASH s AUROC 0,85/ 0,89 [16]. 

Skórovací systémy

Byla navržena řada komplexních modelů a skórovacích systémů k predikci přítomnosti NASH. Většina z nich byla odvozena u specifických populací pa­cientů (zejména morbidně obézní). Jejich výsledky nejsou jednoznačně přesvědčivé a vyžadují externí validaci. Ně­kte­ré takovéto testy jsou k dispozici pouze komerčně a jejich využití v běžné klinické praxi v našich podmínkách není reálné.

Neinvazivní dia­gnostika jaterní fibrózy

Pokročilost jaterní fibrózy je pravděpodobně nejpodstatnější informací týkající se prognózy konkrétního pa­cienta. Navíc rozpoznání jaterní cirhózy umožňuje zařadit pa­cienta do ultrazvukového screeningu hepatocelulárního karcinomu a screeningu jícnových varixů. Běžné zobrazovací metody jako ultrazvuk, CT a MR dokáží rozpoznat jaterní cirhózu, pouze pokud jsou patrná játra s nerovným povrchem nebo jsou přítomny známky portální hypertenze, jako je ascites, dilatace portální žíly, splenomegalie nebo portosystémové kolaterály.

Sérové testy

Jak už bylo zmíněno výše, samotná aktivita aminotransferáz nevypovídá o pokročilosti jaterní fibrózy a pa­cient s normálními jaterními testy může mít i jaterní cirhózu. Větší hodnotu může mít poměr AST/ ALT. Jak ukázalo několik studií, poměr AST/ ALT > 1 může předpovídat pokročilou fibrózu [17].

Jaterní fibróza je výsledkem dynamického děje produkce a odbourávání extracelulární matrix. Z jejích komponent, které byly zkoumány ve smyslu možností neinvazivního hodnocení jaterní fibrózy, jsou to např. pentraxin‑3, 7S-doména kolagenu IV, N‑terminální peptid prokolagenu III (PIIINP), tkáňový inhibitor metaloproteinázy 1 (TIMP- 1) a zejména kyselina hyaluronová (HA). Publikované studie, mezi které patří i naše vlastní práce [16], ukazují predikci pokročilé fibrózy s AUROC 0,75– 0,97 [18].

Skórovací systémy

Prediktivních modelů a skórovacích systémů byla k neinvazivní dia­gnostice jaterní cirhózy u pa­cientů s NAFLD vyvinuta celá řada. Obvykle mají dobrou přesnost pro pokročilou fibrózu, méně přesné jsou pro fibrózu mírnou a středně pokročilou. Zahrnují od několika běžně dostupných parametrů po komplikovanější formule s běžně nestanovovanými parametry. Ně­kte­ré testy, jako je např. FibroTest (obsahuje bilirubin, GGT, α2- makroglobulin a apolipoprotein A1), jsou dostupné pouze komerčně.

Jedním z jednodušších skóre je BAAT skóre (BMI, věk, ALT, triglyceridy), které vykazovalo 100% negativní prediktivní hodnotu k vyloučení septální fibrózy (100% senzitivitu, ale pouze 47% specificitu) [19]. Dalším podobným skóre je BARD skóre (BMI, AST/ ALT, diabetes) vzniklé na podkladě analýzy více než 800 bio­ptovaných obézních NAFLD pa­cientů [20]. Přítomnost alespoň dvou faktorů zvyšovala 17krát riziko pokročilé fibrózy s vysokou negativní prediktivní hodnotou.

European Liver Fibrosis Study Group vytvořila na základě analýzy více než tisíce pa­cientů (61 s NAFLD) ELF skóre [21]. Kombinuje věk, hladinu hyaluronové kyseliny v séru, PIIINP, TIMP‑ 1. Pro pokročilou fibrózu u NASH vykazuje AUROC 0,87, u mírných a středně pokročilých stadií vykazuje podstatně horší výsledky. Užitečnost skóre byla prokázána na velké kohortě pa­cientů s chronickými virovými hepatitidami, ale jeho užití u pa­cientů s NAFLD je vzhledem k nízkému počtu NAFLD pa­cientů zahrnutých do analýzy otazné.

Nejvíce dat existuje k NAFLD Fibrosis Score [22]. Bylo externě validováno 13 studiemi na více než 3 000 pa­cientů [15]. Obsahuje věk, BMI, glykemii, počet trombocytů, albumin a poměr AST/ ALT (tab. 1). Vykazuje výbornou přesnost v dia­gnostice pokročilé fibrózy a je považováno za neinvazivní parametr, který může být používán v běžné klinické praxi. Přibližně čtvrtina pa­cientů spadne do šedé zóny mezi mírnou a pokročilou fibrózou.

FIB‑ 4 test (věk, ALT, AST, počet trombocytů) byl vyvinut k hodnocení pokročilé fibrózy u chronických jaterních chorob obecně. Při srovnání s ostatními skóre vykazuje velmi dobré výsledky s AUROC nad 0,8. Jedná se o slibný test, který vzhledem ke své jednoduchosti může být použit spolu s dalšími skóre.

Měření tuhosti jaterní tkáně –  elastografie

Tranzientní elastografie hodnotí tuhost jaterní tkáně pomocí ultrazvukového hodnocení pulzních ech. Existují dva základní typy přístrojů. Jednoúčelový FibroScan^®, který slouží pouze k měření elasticity jaterní tkáně, a dále systémy, které mají toto měření integrované do ultrazvukového přístroje –  např. systém ARFI –  Accustic Radiation Force Impulse) od firmy Siemens, Real Time Elastography od firmy Hitachi, Shear Wave Elastography firmy Aixplorer.

Sonda přístroje je přiložena do pravého mezižebří v místě obdobném pro provádění jaterní bio­psie. Přístroj vyšle při měření mechanický nebo akustický impulz, který vede k vytvoření střihových vln (shear waves) v játrech. Poté sonda vyšle jiné ultrazvukové vlny sloužící k měření rychlosti šíření těchto střihových vln na základě Dopplerova principu. Podle pravidla, že vlny se šíří tím rychleji, v čím hustším prostředí procházejí, pak může být hodnocena tuhost jater, a tím jaterní fibróza. Tento postup byl validován u mnoha jaterních chorob, nejvíce dat je u pa­cientů s chronickou hepatitidou C. U pa­cientů s NAFLD vykazuje dobrou přesnost s AUROC 0,84– 0,99 pro fibrózu F2– 4 a 0,93– 1 pro F3– 4 [23].

Zvýšení tuhosti jaterní tkáně však není vždy způsobeno pouze přítomností jaterní fibrózy. Měření je ovlivněno dalšími stavy, jako jsou přítomnost akutní hepatitidy (obecně elevace transamináz nad trojnásobek horního limitu normy), městnavé srdeční selhání nebo biliární obstrukce. Vzhledem k vyššímu prokrvení jater postprandiálně je i toto vyšetření nutno provádět na lačno. Průchod vln je dále ovlivňován tloušťkou podkožního tuku, což může vést ke zkreslení výsledků měření. Proto výrobce FibroScanu vyvinul XL sondu, která užívá nižší frekvenci ultrazvuku a hodnotí hlubší část jaterního parenchymu, čímž lze zvýšit úspěšnost a přesnost měření. Systémů integrovaných do ultrazvukových přístrojů se toto omezení netýká, protože tam je oblast měření volitelná a je vizualizována běžným ultrazvukovým B‑ módem (obr. 2). Výsledky měření se však mezi jednotlivými výrobci mohou lišit. Nespornou výhodou těchto přístrojů je možnost elastografického měření během běžného ultrazvukového vyšetření jater.

Další metodou schopnou posoudit propagaci střihových vln v jaterním parenchymu je MR elastografie. Obdobně jako při použití FibroScanu^® je na pa­cienta přiložen generátor střihových vln, jejichž propagace je poté hodnocena pomocí metod MR. Výhodou metody je analýza celého jaterního parenchymu, solidní přesnost (AUROC 0,96– 0,99) [24], nevýhodou jsou vysoké náklady, malá dostupnost a nízké počty pa­cientů v publikovaných pracích [15].

Obrovské množství různých diagnostických skóre vede k nejistotě, co tedy použít v klinické praxi. V současné době je za nejvíce validované považováno NAFLD Fibrosis Score. Skládá se navíc z jednoduchých klinických parametrů, a je tak dobrým nástrojem pro běžnou klinickou praxi. Elastografické metody rovněž poskytují dostatečnou přesnost k rozlišení pa­cientů s pokročilou fibrózou. V západním světě již běžně fungují jako alternativa k jaterní biopsii u pacientů s chronickou hepatitidou C, to samé lze očekávat i u pa­cientů s ostatními jaterními chorobami včetně NAFLD.

Závěr

V neinvazivní diagnostice jaterní steatózy vede díky své dostupnosti běžná sonografie jater, která pravděpodobně nebude v nejbližší době překonána. Je třeba mít na mysli, že nepřítomnost typických ultrazvukových změn (jako je vyšší echogenita jaterního parenchymu) nemusí znamenat nepřítomnost vyšší akumulace tuku v játrech. Laboratorní metody a skóre nemají pro dia­gnostiku steatózy v současné době dostatečnou přesnost.

Z parametrů týkajících se predikce přítomnosti nealkoholové steatohepatitidy je nejvíce validovaným markerem stanovení cytokeratinu 18 v séru. Vzhledem k omezené dostupnosti však zatím tento marker nebyl zaveden do běžné klinické praxe.

Jediným adekvátně validovaným dia­gnostickým nástrojem k neinvazivní dia­gnostice jaterní fibrózy u NAFLD je NAFLD Fibrosis Score a dále tu jsou elastografické metody (FibroScan^®, ARFI apod.), které dokáží spolehlivě prokázat pokročilou fibrózu a napomoci v rozhodnutí, zda provádět jaterní bio­psii. FibroScan^® má více dat a lepší standardizaci, ostatní metody však mají výhodu, že jsou integrovány do ultrazvukového přístroje.

I přes nesmírný pokrok v neinvazivní dia­gnostice NAFLD/ NASH a jaterních chorob obecně nejsou tyto metody zdaleka perfektní. Nenahrazují jaterní bio­psii, ale v mnoha případech mohou výrazně napomoci stagingu onemocnění zejména u pa­cientů, kteří jaterní bio­psii odmítají. V neposlední řadě také nabízí možnost snadného sledování vývoje nemoci v průběhu času. 

Podpořeno SVV 260156/ 2015 a IGA NT 12290/4.

Autor deklaruje, že v souvislosti s předmětem studie nemá žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů. 

Doručeno: 28. 2. 2015

Přijato: 16. 3. 2015 

MU Dr. Karel Dvořák

IV. interní klinika

1. LF UK a VFN v Praze

U Nemocnice 499/ 2, 128 08 Praha 2

k2dvorak@gmail.com