Кручинина Маргарита Витальевна — доктор медицинских наук, доцент; ведущий научный сотрудник, заведующая лабораторией гастроэнтерологии; профессор кафедры пропедевтики внутренних болезней
630089, г. Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1
Margarita V. Kruchinina* — Dr. Sci. (Med.), Docent;
Leading Researcher, Head of the Gastroenterology Laboratory; Professor of the Department of Propaedeutics of Internal Diseases
630089, Novosibirsk, B. Bogatkova str., 175/1
Осипенко Марина Федоровна — доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой пропедевтики внутренних болезней
630091, г. Новосибирск, Красный просп., 52
Marina F. Osipenko — Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Propaedeutics of Internal Diseases
Паруликова Марина Владимировна — врач-гастроэнтеролог, старший преподаватель Отдела образования
630089, г. Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1
Marina V. Parulikova — Gastroenterologist, Senior Lecturer at the Department of Education
630089, Novosibirsk, B. Bogatkova str., 175/1
Громов Андрей Александрович — кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории клинических биохимических и гормональных исследований терапевтических заболеваний, руководитель Центра профилактики тромбозов
630089, г. Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1
Andrei A. Gromov — Cand. Sci. (Med.), Senior Researcher at the Laboratory of Clinical Biochemical and Hormonal Studies of Therapeutic Diseases, Head of the Thrombosis Prevention Center
630089, Novosibirsk, B. Bogatkova str., 175/1
Цель исследования: создание диагностических моделей, включающих электрические, вязкоупругие параметры эритроцитов, для различения жировой болезни печени смешанной этиологии (метаболическая + алкогольная) от неалкогольной и алкогольной жировой болезни печени.
Материалы и методы. Обследованы 46 мужчин с неалкогольной жировой болезнью печени (НАЖБП), 43 мужчины с алкогольной жировой болезнью печени (АЖБП) и 54 мужчины с жировой болезнью печени (ЖБП) смешанного генеза (метаболический + алкогольный); средний возраст обследованных составил 48,4 ± 9,6 года. Диагноз был выставлен на основании данных ультразвукового исследования печени и индекса стеатоза печени FLI со степенью фиброза не более F1 (FibroScan® 502, Echosens, Франция). Электрические, вязкоупругие параметры эритроцитов исследованы методом диэлектрофореза с помощью электрооптической системы детекции клеток.
Результаты. Наиболее значимыми для дифференцирования ЖБП смешанного генеза (метаболический + алкогольный) от НАЖБП при использовании метода Volcano plot оказались поляризуемость клеток на частоте 106 Гц (p = 6,49 ×10-5), емкость клеточной мембраны эритроцитов (p = 0,00077) и относительная поляризуемость (p = 0,001), уровни которых были выше у пациентов с НАЖБП. Напротив, индекс деструкции эритроцитов на частоте 105 Гц оказался выше при смешанном генезе ЖБП (p = 0,047), а равновесная частота смещена в высокочастотный диапазон по сравнению с показателями при НАЖБП (p = 0,0005). Дискриминантный анализ дополнительно выявил значимость степени деформации эритроцитов на частоте 5 ×105 Гц в различении ЖБП смешанного генеза и НАЖБП. Диагностическая модель при дифференцировании ЖБП смешанного генеза от НАЖБП, включающая вышеописанные параметры эритроцитов, обеспечила AUC 0,829 (доверительный интервал (ДИ): 0,742–0,916), чувствительность — 80,9 %, специфичность — 83,3 %.
Установлены два показателя эритроцитов, статистически значимо отличающие жировую болезнь печени смешанного генеза от АЖБП (Volcano plot), — это индекс деструкции на частоте 5 ×105 Гц, который был выше при АЖБП (p = 0,0007), и емкость мембран клеток, величина которой преобладала при ЖБП смешанного генеза (p = 0,011). При различении ЖБП смешанного генеза от АЖБП комбинированная модель с включением трех параметров эритроцитов — индекса деструкции на частоте 5 ×105 Гц, емкости мембран эритроцитов и поляризуемости на частоте 106 Гц — показала наиболее высокие уровни диагностической точности: AUC = 0,751 (ДИ: 0,611–0,908) с чувствительностью 79,5 %, специфичностью 74,7 %.
Заключение. Электрические и вязкоупругие параметры эритроцитов, изученные с помощью метода диэлектрофореза, следует рассматривать как перспективные биомаркеры для диагностики диффузной патологии печени.
Aim: creation of diagnostic models including electrical, viscoelastic parameters of erythrocytes to distinguish fatty liver disease of mixed etiology (metabolic + alcoholic) from non-alcoholic and alcoholic fatty liver disease.
Materials and methods. We examined 46 men with non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), 43 men with alcoholic fatty liver disease (AFLD), as well as 54 men with fatty liver disease (FLD) of mixed genesis (metabolic + alcohol-related); average age of the patients included in the study made 48.4 ± 9.6 years. The diagnosis was established on the basis of liver ultrasound findings and FLI liver steatosis index with a fibrosis grade of F1 or less (FibroScan® 502, Echosens, France). The electrical and viscoelastic parameters of erythrocytes were investigated by the diagnostic technique of dielectrophoresis using an electrooptical cell detection system.
Results. The most significant parameters for differentiating fatty liver disease of mixed genesis (metabolic + alcoholic) from NAFLD using the Volcano plot have turned out to be cell polarizability at a frequency of 106 Hz (p = 6.49 ×10-5), erythrocyte cell membrane capacity (p = 0.00077), relative polarizability (p = 0.001), the levels of which were higher in patients with NAFLD. On the contrary, the index of red blood cells destruction at 105 Hz was higher in FLD of the mixed genesis (p = 0.047) and the crossover frequency was shifted to the high frequency range more than in NAFLD (p = 0.0005). The discriminant analysis has additionally revealed the significance of the degree of erythrocyte deformation at 5 ×105 Hz in distinguishing between mixed-genesis FLD and NAFLD. In differentiating FLD of mixed genesis from NAFLD, a diagnostic model incorporating the above red blood cells parameters has provided an AUC of 0.829 (confidential interval: 0.742–0.916), sensitivity of 80.9 %, and specificity of 83.3 %. Two indicators of red blood cells have been established that statistically significantly distinguish the mixed-genesis FLD from the AFLD (Volcano plot); these are the index of red blood cells destruction at a frequency of 5 ×105 Hz, which was higher with AFLD (p = 0.0007), and the capacity of cell membranes, the value of which prevailed in mixed-genesis FLD (p = 0.011). When distinguishing the mixed-genesis FLD from the AFLD, the combined model with the inclusion of three parameters of red blood cells, namely the index of red blood cells destruction at a frequency of 5 ×105 Hz, the capacity of erythrocyte membranes, and polarizability at a frequency of 106 Hz, has shown the highest levels of diagnostic accuracy, namely AUC = 0.751 (confidential interval: 0.611–0.908) with a sensitivity of 79.5 %, specificity of 74.7 %.
Conclusion. The electrical and viscoelastic parameters of erythrocytes studied using the diagnostic technique of dielectrophoresis should be considered as promising biomarkers for the diagnosis of diffuse liver disease.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.