Vztah malabsorpce žlučových kyselin a rizika cholelitiázy u pacientů s Crohnovou nemocí
Martin Leníček Orcid.org , Milan Lukáš Orcid.org 1, Lenka Dudková, Stanislav Adamec Orcid.org , Libor Vítek Orcid.org
+ Pracoviště
SOUHRN
Leníček M, Lukáš M, Dudková L, Adamec S, Vítek L. Vztah malabsorpce žlučových kyselin a rizika cholelithiázy u pacientů s Crohnovou nemocí
Účel studie: Crohnova nemoc je onemocnění doprovázené malabsorpcí žlučových kyselin. Pacienti s touto chorobou mají současně vyšší riziko vzniku pigmentové cholelitiázy. Cílem předkládané práce bylo zhodnotit přínos stanovení sérových koncentrací 7α-hydroxy-4-cholesten-3-onu (cholestenu), nového markeru malabsorpce žlučových kyselin, pro predikci rizika vzniku cholelitiázy u pacientů s Crohnovou nemocí.
Metody: Sérové koncentrace cholestenu byly stanoveny pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie u 84 pacientů s Crohnovou nemocí (z toho 17 mělo cholecystolitiázu či biliární sludge), 16 pacientů s ulcerózní kolitidou a 49 zdravých kontrol.
Výsledky: Koncentrace cholestenu v séru ve skupině pacientů s Crohnovou nemocí s cholecystopatií byly výrazně vyšší než u jedinců bez cholecystopatie (medián [25-75 %]): 180,1 [51-320] vs 40,2 µg/l [14-103]; p < 0,00001.
Závěry: Koncentrace cholestenu v séru se jeví důležitým prediktorem rizika vzniku cholecystolitiázy a měly by být rutinně vyšetřovány u všech pacientů s Crohnovou nemocí.
Klíčová slova: Crohnova nemoc - malabsorpce žlučových kyselin - cholelitiáza - cholesten.
SUMMARY
Leníček M, Lukáš M, Dudková L, Adamec S, Vítek L. The relationship between bile acids and biliary stones risk in patients suffering from Crohn's disease
Aim of the study: Crohn's disease is commonly accompanied with bile salt malabsorption. Simultaneously, affected subjects have higher risk of pigment gallstone formation. The aim of presented study was to assess the role of serum 7α-hydroxy-4-cholesten-3-on (cholesten), a novel marker of bile salt malabsorption, for prediction of risk of gallstone disease in patients with Crohn's disease.
Methods: Serum levels of cholesten were determined by HPLC in 84 patients with Crohn's disease (17 with cholecystolithiasis or biliary sludge), 16 patients with ulcerative colitis and 49 healthy control subjects.
Results: Serum cholesten levels were found to be substantially elevated in patients with Crohn's disease and cholecystopathy as compared to those without biliary problems (median (25-75%): 180.1 (51-320) vs 40.2 µg/L (14-103), p < 0.00001.
Conclusions: Serum cholesten levels seem to be an important predictor of gallstone disease and should be routinely examined in all patients with Crohn's disease.
Keywords: Crohn's disease - bile salt malabsorption - gallstone disease - cholesten.
Úvod
Žlučové kyseliny (ŽK) vznikají z cholesterolu v hepatocytech, odkud se jako součást žluči dostávají žlučovými cestami do duodena, kde emulgují tuky z potravy. Po vstřebání tuků v tenkém střevě jsou ŽK aktivně přenášeny ileálním transportérem ŽK (IBAT, ASBT, SLC10A2) do portálního řečiště, kterým jsou transportovány zpět do jater. Terminální ileum je jediným místem v trávicí trubici, kde dochází k aktivnímu transportu žlučových kyselin(1).
Za patologických okolností (resekce či bypass terminálního ilea, jeho postiradiační, toxické či zánětlivé poškození, případně vzácné mutace IBAT způsobující idiopatickou malabsorpci ŽK) dochází k přerušení enterohepatální cirkulace ŽK, které zůstávají ve střevě. Jako potentní detergenty poškozují sliznici střeva, způsobují průjmy a chelatují vápenaté ionty, čímž brání ve střevním lumen vytváření nerozpustných komplexů s bilirubinem(2), stejně tak jako jejich vazbě s oxalátem, čímž způsobují střevní hyperoxalurii(3-6). Ke zvýšené enterohepatální cirkulaci bilirubinu dochází nejen prevencí tvorby nerozpustného kalciumbilirubinátu, ale také přímou solubilizací nekonjugovaného bilirubinu ŽK(7). Zvýšená enterohepatální cirkulace bilirubinu vede k biliární hypersekreci bilirubinu (tzv. hyperbilirubinbilii) a tvorbě pigmentových žlučových kamenů(8) (obr. 1.).
Pacienti s Crohnovou nemocí (CN) mají ve srovnání se zdravou populací asi 3krát vyšší výskyt cholelitiázy(3,9). Navzdory původním představám o cholesterolovém původu konkrementů(10,11) bylo prokázáno, že se jedná o kameny pigmentové, jejichž základem je kalciumbilirubinát(7,12).
Malabsorpci ŽK lze stanovit v zásadě čtyřmi metodami. Kvantitativní stanovení ŽK ve stolici není pro obtíže spojené se zpracováním vzorku používáno. Slibná metoda využívající 75Se značený derivát kyseliny cholové (23-seleno-25-homotaurocholovou kyselinu = SeHCAT)(13,14), dodnes v některých zemích považovaná za zlatý standard, není u nás kvůli dlouhému poločasu rozpadu 75Se povolena. Zbylé dvě metody jsou založeny na stanovení sérových (či plazmatických) koncentrací meziproduktů syntézy ŽK (obr. 2.). Koncentraci mevalonátu a 7α-hydroxycholesterolu lze stanovit pomocí plynové chromatografie s hmotnostní detekcí (GC-MS)(15), koncentraci 7α-hydroxy-4-cholesten-3-onu (dále jen cholestenu) pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC)(16). Jelikož je HPLC analýza jednodušší a její výsledky dobře korelují s výsledky SeHCAT testu(17), lze tuto metodu považovat za vhodnější.
Cílem naší práce bylo zjistit, zda:
- z klinického obrazu pacientů s CN lze odhadnout míru malabsorpce ŽK, či je nezbytné její biochemické stanovení;
- malabsorpce ŽK koreluje s výskytem cholelitiázy či urolitiázy a lze ji využít k predikci rizika.
Metody
Pacienti
Do studie byli zařazeni celkem 84 pacienti s CN, 16 pacientů s ulcerózní kolitidou (UC) a 49 zdravých kontrol. Pacienti byli vybráni z databáze Gastroenterologického centra IV. interní kliniky 1. LF UK a VFN v Praze, jednalo se o nemocné s verifikovanou diagnózou CN a UC. U pacientů byl specifikován charakter a rozsah postižení, délka trvání choroby, anamnestické údaje o cholecystektomii a diagnóze urolitiázy či cholelitiázy. Všichni nemocní s CN byli ultrasonograficky vyšetřeni na přítomnost žlučových kamenů nebo žlučového bláta. Studie byla provedena podle pravidel schválených Etickou komisí Všeobecné fakultní nemocnice v Praze.
Stanovení sérových koncentrací cholestenu
Stanovení koncentrace cholestenu bylo provedeno dle Galmana et al.(16). Směs 900 µl séra, 40 ng vnitřního standardu (7β-hydroxy-4-cholesten-3-on) a 2 ml fyziologického roztoku byla sonikována po dobu 15 minut a poté inkubována 15 min při 37 °C. Následovala extrakce na kolonce STRATA SPE C8 (Phenomenex, USA) při 64 °C, promytí 65% methanolem při laboratorní teplotě a eluce směsí hexan:chloroform (95:5). Po odpaření rozpouštědel při 60 °C proudem dusíku byly vzorky rozpuštěny ve 200 µl acetonitrilu. 150 µl vzorku bylo naneseno na HPLC (kolona SGX C18, 4krát 250 mm, velikost částic 4 µm, Tessek) s mobilní fází acetonitril:voda (95:5) a detekce cholestenu byla provedena při 241 nm. Koncentrace cholestenu byla vypočtena z plochy pod křivkou po vztažení na vnitřní standard.
Statistická analýza
Vzhledem k non-normální distribuci dat jsou výsledky uváděny jako medián a 25-75 % a k jejich srovnání byl použit neparametrický test (Mannův-Whitneyho rank sum test). Hodnoty p < 0,05 byly považovány za statisticky významné.
Výsledky
Vztah mezi formou postižení střeva a malabsorpcí ŽK
Sérové koncentrace cholestenu byly stanoveny u 84 pacientů s CN, 16 pacientů s UC a 49 zdravých kontrol. Pacienti s CN byli rozděleni dle typu postižení do tří skupin. První skupinu tvořilo 9 pacientů se zánětlivým postižením ilea, druhou 14 pacientů se zánětem lokalizovaným v tlustém střevě. Poslední skupina, zahrnující 61 pacientů po resekci tenkého střeva, byla rozdělena na dvě podskupiny dle délky resekovaného úseku (do 40 cm a nad 40 cm). Podle očekávání byla největší malabsorpce ŽK zjištěna u pacientů po resekci tenkého střeva a korelovala dobře s délkou resekovaného úseku. Pacienti s ulcerózní kolitidou či s CN s postižením ilea vykazovali malabsorpci ŽK výrazně nižší (vzhledem k malému počtu pacientů s CN s postižením ilea nedosáhl rozdíl v sérových koncentracích cholestenu statistické významnosti) (tab. 1., obr. 3.).
Cholelitiáza a urolitiáza u nemocných s nespecifickými střevními záněty
V souboru pacientů s nespecifickým střevním zánětem byla v anamnéze zjištěna cholecystektomie pro cholelitiázu u celkem 11 pacientů s CN, ultrasonograficky byla detekována přítomnost cholelitiázy u 5 pacientů s CN a 3 pacientů s UC, biliárního sludge u 1 pacienta s CN (prevalence cholecystopatie u pacientů s CN = 21 %, prevalence cholelitiázy u pacientů s UC = 18,8 %). Urolitiáza byla zjištěna u 7 pacientů s CN (prevalence = 8,6 %, prevalence cholelitiázy či urolitiázy u pacientů s CN = 24,7 %). V souboru zdravých kontrol nebyl nalezen žádný anamnestický údaj o cholecystektomii, ultrasonografické vyšetření nebylo prováděno. Porovnání sérových koncentrací cholestenů v jednotlivých souborech prokázalo silnou asociaci malabsorpce ŽK a výskytu cholecystopatie. Dle očekávání je výskyt cholecystopatie sdružen i s vyšším věkem (p < 0,00001) a trváním onemocnění (p = 0,00003). Výskyt urolithiázy byl u nemocných s CN sdružen s více než dvojnásobnou koncentrací cholestenu v séru, tento trend však nedosáhl statistické významnosti (p = 0,17) nejspíše v důsledku malého počtu pacientů s urolitiázou (n = 7) (tab. 2.).
Diskuse
Je obecně známým faktem, že pacienti s CN mají ve srovnání se zdravou populací výrazně vyšší výskyt cholelitiázy(3,9). Za nejvýznamnější patogenetický faktor je považována malabsorpce žlučových kyselin(8). Vzhledem ke skutečnosti, že malabsorpce ŽK nebývá rutinně vyšetřována zejména z důvodu nedostupnosti tohoto vyšetření, jsou kliničtí lékaři odkázáni pouze na klinický obraz nemocných. V posledních letech však byl zaveden do klinické praxe nový marker malabsorpce ŽK, a to stanovení sérové koncentrace cholestenu. Užitečnost tohoto markeru v diagnostice malabsorpce ŽK byla prokázána u nemocných s chronickými jaterními chorobami(18) i chronickými idiopatickými průjmy(19). U nemocných s idiopatickými střevními záněty však koncentrace cholestenu nebyly nikdy vyšetřovány.
Z výsledků naší studie vyplývá jednoznačný vztah mezi postižením tenkého střeva, malabsorpcí ŽK měřenou koncentrací cholestenu v séru a výskytem cholelitiázy a urolitiázy. Koncentrace cholestenu v séru jako markeru malabsorpce ŽK jsou u nemocných s CN výrazně vyšší, nejvyšší pak u jedinců po resekci terminálního ilea. Ačkoli bylo popsáno, že jedinci s Crohnovou nemocí a intaktním ileem bez histologických známek zánětu mají sníženu expresi transportního proteinu SLC10A2(20), dle výsledků naší studie je malabsorpce ŽK u těchto nemocných jen velmi mírná.
V souborech nemocných s CN byl podle předpokladu výskyt cholecystopatie i urolitiázy závislý na stupni malabsorpce ŽK, době trvání onemocnění a na věku nemocných. Také u nemocných s UC byl i přes nízký počet vyšetřovaných jedinců zjištěn vysoký výskyt cholelitiázy, ačkoliv pravděpodobně bez kauzálního vztahu k malabsorpci ŽK. Podobně vysoký výskyt žlučových i ledvinových konkrementů byl zjištěn také v předchozích studiích(3-6).
I přes dobrou korelaci mezi rozsahem a charakterem postižení a malabsorpcí ŽK je přítomna určitá variabilita v rámci jednotlivých klinických skupin (koncentrace cholestenu se například ve skupině CN se zánětlivým postižením ilea pohybuje v rozmezí 3,3-129,3 µg/l), která znemožňuje odhad míry malabsorpce ŽK pouze z klinického obrazu a podtrhuje význam stanovení sérové koncentrace cholestenu u pacientů s CN pro odhad rizika cholelitiázy. Validní interpretace výsledků získaných na souboru nemocných s ulcerózní kolitidou není vzhledem k příliš nízkému počtu pacientů možná, nicméně se zdá, že výskyt žlučových konkrementů v této populaci není podmíněn malabsorpcí žlučových kyselin.
Závěr
U nemocných s CN existuje přímý vztah mezi koncentracemi cholestenu v séru a stupněm postižení tenkého střeva. Tento marker se jeví důležitým prediktorem rizika vzniku cholecystolitiázy a urolitiázy a měl by být rutinně vyšetřován u všech pacientů s Crohnovou nemocí.
Literatura
1. Love MW, Dawson PA. New insights into bile acid transport. Curr Opin Lipidol 1998; 9: 225-229.
2. Donovan JM, Leonard MR, Batta AK, et al. Calcium affinity for biliary lipid aggregates in model biles: complementary importance of bile salts and lecithin. Gastroenterology 1994; 107: 831-846.
3. Andersson H, Bosaeus I, Fasth S, et al. Cholelithiasis and urolithiasis in Crohn's disease. Scand J Gastroenterol 1987; 22: 253-256.
4. Buno Soto A, Torres Jimenez R, Olveira A, et al. Lithogenic risk factors for renal stones in patients with Crohn's disease. Arch Esp Urol 2001; 54: 282-292.
5. Worcester EM. Stones from bowel disease. Endocrinol Metab Clin North Am 2002; 31: 979-999.
6. Chadwick VS, Modha K, Dowling RH. Mechanism for hyperoxaluria in patients with ileal dysfunction. N Engl J Med 1973; 289: 172-176.
7. Brink MA, Slors JF, Keulemans YC, et al. Enterohepatic cycling of bilirubin: a putative mechanism for pigment gallstone formation in ileal Crohn's disease. Gastroenterology 1999; 116: 1420-1427.
8. Vitek L, Carey MC. Enterohepatic cycling of bilirubin as a cause of "black" pigment gallstones in adult life. Eur J Clin Invest 2003; 33: 799-810.
9. Heaton KW, Read AE. Gall stones in patients with disorders of the terminal ileum and disturbed bile salt metabolism. Br Med J 1969; 3: 494-496.v
10. Rutgeerts P, Ghoos Y, Vantrappen G, et al. Biliary lipid composition in patients with nonoperated Crohn's disease. Dig Dis Sci 1986; 31: 27-32.
11. Rutgeerts P, Ghoos Y, Vantrappen G. Effects of partial ileocolectomy and Crohn's disease on biliary lipid secretion. Dig Dis Sci 1987; 32: 1231-1238.
12. Mendez-Sanchez N, Brink MA, Paigen B, et al. Ursodeoxycholic acid and cholesterol induce enterohepatic cycling of bilirubin in rodents. Gastroenterology 1998; 115: 722-732.
13. Boyd GS, Merrick MV, Monks R, et al. Se-75-labeled bile acid analogs, new radiopharmaceuticals for investigating the enterohepatic circulation. J Nucl Med 1981; 22: 720-725.
14. Scheurlen C, Kruis W, Bull U, et al. Comparison of 75SeHCAT retention half-life and fecal content of individual bile acids in patients with chronic diarrheal disorders. Digestion 1986; 35: 102-108.
15. Yoshida T, Honda A, Tanaka N, et al. Simultaneous determination of mevalonate and 7 alpha-hydroxycholesterol in human plasma by gas chromatography-mass spectrometry as indices of cholesterol and bile acid biosynthesis. J Chromatogr 1993; 613: 185-193.
16. Galman C, Arvidsson I, Angelin B, et al. Monitoring hepatic cholesterol 7alpha-hydroxylase activity by assay of the stable bile acid intermediate 7alpha-hydroxy-4-cholesten-3-one in peripheral blood. J Lipid Res 2003; 44: 859-866.
17. Eusufzai S, Axelson M, Angelin B, et al. Serum 7alpha-hydroxy-4-cholesten-3-one concentrations in the evaluation of bile acid malabsorption in patients with diarrhoea: correlation to SeHCAT test. Gut 1993; 34: 698-701.
18. Yoshida T, Honda A, Matsuzaki Y, et al. Plasma levels of mevalonate and 7alpha-hydroxy-4-cholesten-3-one in chronic liver disease. J Gastroenterol Hepatol 1999; 14: 150-155.
19. Sauter GH, Munzing W, von Ritter C, et al. Bile acid malabsorption as a cause of chronic diarrhea: diagnostic value of 7alpha-hydroxy-4-cholesten-3-one in serum. Dig Dis Sci 1999; 44: 14-99.
20. Jung D, Fantin AC, Scheurer U, et al. Human ileal bile acid transporter gene ASBT (SLC10A2) is transactivated by the glucocorticoid receptor. Gut 2004; 53: 78-84.
Tato práce byla podpořena grantem IGA MZ NK 7707-3
Pro přístup k článku se, prosím, registrujte.
Výhody pro předplatitele
Výhody pro přihlášené