Диагностическое значение непрямого метода определения панкреатической недостаточности эластазы-1 в стуле у больных муковисцидозом

Н.Ю. Каширская, Н.И. Капранов, Н.Ф. Кабанова, Е.А. Калашникова

Медико-генетический научный центр РАМН, Москва.

Целью нашей работы было изучение специфичности и чувствительности иммуноферментного метода определения панкреатической эластазы-1 (Е1) в стуле (фирма «ScheBo^®-BioTech», Германия) как для выявления панкреатической недостаточности у больных муковисцидозом (MB), так и для установки самого диагноза MB. В исследуемую группу вошло 128 детей. Основную группу составили больные MB (112 пациентов), из них 4 с легочной формой MB, в возрасте от З мес до 19 лет. В контрольной группе (16 детей) были условно здоровые дети того же возраста без видимого поражения системы пищеварения.
У всех детей контрольной группы концентрация Е1 оказалась в пределах нормы (более 500 мкг в 1 г стула), что говорит о 100% специфичности теста. В то же время чувствительность выявления панкреатической недостаточности у больных MB составила 93%. Чувствительность метода для постановки диагноза MB составила 86,6%. Кроме того, нами была выявлена отрицательная корреляция (R=0,4; р<0,001) между концентрацией Е1 и дозой панкреатических ферментов (единица липазы на 1 кг массы в 1 сут), принимаемой больными.
Таким образом, измерение концентрации Е1 в стуле является простым, точным, не прямым и неинвазивным методом определения панкреатической недостаточности у детей больных MB, причем на результат не влияет терапия панкреатическими ферментами. Значение уровня Е1 может помочь в подборе дозы заместительных панкреатических ферментов у больных MB. При нормальных значениях Е1 следует пересмотреть необходимость назначения панкреатических ферментов. Исследуя показатели Е1 в динамике у больных MB с сохранной функцией поджелудочной железы можно выявить время, когда потребуется назначение панкреатических ферментов.

Панкреатическую недостаточность имеют около 85% больных муковисцидозом (МБ). Она проявляется в основном в нарушении ассимиляции жира и стеатореи той или иной степени. Остальные 10-15% больных составляют группу с относительно сохранной функцией поджелудочной железы (ПЖ) без нарушения усвоения жира. Однако, если тщательно исследовать ее функцию у этих больных, то и у них обнаруживаются значительные отклонения от нормы. Выявлено, что у большинства пациентов с клинически сохранной функцией ПЖ уровень липазы колеблется в пределах нижней границы или даже ниже нормы. Установлено, что для предотвращения мальдигестии достаточно секреции всего от 1 до 2% общей липазы и колилазы. Таким образом, у 85% детей с клинически выраженной панкреатической недостаточностью потеря экзокринной функции составляет 98-99% [2,6].

Изменения внешнесекреторной функции ПЖ при MB обусловлены первичным генетическим дефектом.

В норме в ацинусе вырабатывается жидкий секрет богатый ферментами и другими белковыми веществами. Секрет, продвигаясь по выводному протоку, становится более жидким за счет поступающих в него анионов и молекул воды. У больных MB из-за нарушенного анионного транспорта в белковый субстрат не поступает необходимого количества воды, он остается более вязким и скорость его продвижения замедляется, в связи с этим белки осаждаются на стенках мелких выводных протоков, вызывая их обструкцию и полную закупорку. За счет этого и происходит со временем деструкция и атрофия ацинусов и выводных протоков. С прогрессированием заболевания процессы фиброзирования ткани затихают и экзокринная часть ПЖ замещается жировыми клетками (жировая инфильтрация). При дальнейшем течении заболевания в процесс может вовлекаться эндокринная часть ПЖ.

Лабораторные методы определения внешнесекреторной панкреатической недостаточности делятся на 2 основные группы: прямые, непрямые и количественное определение жира в стуле.

С помощью прямых методов определяются панкреатические ферменты (в дуоденальном содержимом) или при стимуляции ПЖ экзогенными гормональными субстанциями (секретин, холецистокинин и др.), или эндогенными нутриентами (жирные кислоты, аминокислоты и др.). Среди прямых методов «золотым стандартом» по своей специфичности и чувствительности остается секретинхолецистокининовый тест, отражающий нарушение выработки энзимов, наблюдаемое уже на ранних стадиях повреждения ацинозной ткани. Однако этот метод требует большого количества времени, является инвазивным и дорогостоящий тестом.

К непрямым методам относят:

1. анализ стула больного — копрология, количественное содержание жира в стуле, определение трипсина и химотрипсина; определение стеатокрита;
2. определение активности панкреатических маркеров в сыворотке крови или в моче;
3. дыхательные тесты (определение ¹⁴С —¹³С-липидных производных в выдыхаемом воздухе).

Однако применяемые на практике непрямые методы оказались неспецифичными и нечувствительными, особенно для выявления малой и средней степени панкреатической недостаточности. Таким образом, несмотря на длительное изучение патологии ПЖ до настоящего времени в РФ отсутствуют простые, доступные и адекватные методы диагностики панкреатической недостаточности, а применяемые методы — дороги, трудоемки или малочувствительны.

В последнее 10-летие ученые обратили внимание на давно известный протеолитический фермент ПЖ — эластазу-1 (Е1) с молекулярной массой около 28 кД. При физиологическом состоянии концентрация Е1 в панкреатическом соке находится между 170 и 360 мкг/мл, которая составляет около 6% от всех секретируемых панкреатических ферментов.

На основе этого открытия в начале 90-х годов немецкой фирмой «ScheBo^®-BioTech» был разработан иммуноферментный метод определения панкреатической Е1 в стуле и сыворотке крови для выявления хронического и острого панкреатита эластаза-1 копрологический тест, кат. № 07 и эластаза-1 сывороточный тест, кат. № 06).

Панкреатическая Е1 человека не изменяет своей структуры при прохождении через желудочно-кишечный тракт, поэтому ее концентрация в каловых массах истинно отражает экзокринную функцию ПЖ. Результаты определения Е1 довольно точно коррелируют с инвазивными тестами (секретинпан-креозиминовый и секретин-церулиновый тесты) [3,5].

В последние 2 года метод определения Е1 стал широко использоваться во многих клиниках Европы и Северной Америки у больных с различной патологией желудочно-кишечного тракта и выраженной панкреатической недостаточностью и доказал свою высокую специфичность (в стуле 93%, в сыворотке 96%) и чувствительность (в стуле 93%, в сыворотке 97%). В России данная методика практически не применялась до настоящего времени.

В Российском центре муковисцидоза с 1998 г. мы широко используем иммуноферментный тест определения El («ScheBo^®-BioTech»‘, Германия) в стуле у больных MB [1].

Целью нашего исследования являлось изучение специфичности и чувствительности метода определения концентрации Е1 в стуле при MB. В исследуемую группу вошло 128 детей. Основную группу составили 112 больных MB в возрасте от 3 мес до 19 лет. В контрольной группе были условно здоровые дети, находящиеся на обследовании и лечении в Республиканской детской клинической больнице (Москва, РФ) без видимого поражения желудочно-кишечного тракта.

По уровню Е1 в стуле больных MB разделили на 3 группы: 1-я — с выраженной панкреатической недостаточностью (83,5%), 2-я — с умеренной и легкой степенью (3,1%), 3-я — без панкреатической недостаточности (13,4%) (рис.1). В 3-й группе оказалось 7 детей, которые, несмотря на нормальные показатели Е1, имели признаки синдрома мальабсорбции, что, видимо, можно объяснить сочетанной патологией желудочно-кишечного тракта и гепатобилиарной системы.

Рис.1. Распределение больных муковисцидозом
(n=112) в зависимости от показателей Е1

Нормальными показателями Е1 следует считать более 200 мкг/г стула, легкая, или средняя, панкреатическая недостаточность считается при показателях 100-200 мкг/г стула, выраженная панкреатическая недостаточность — менее 100 мкг/г стула.

Нами была выявлена четкая зависимость концентрации Е1 с наличием в гомо- и гетерозиготном состоянии самой распространенной, тяжелой мутации ?F508. Так, у гомозигот по ?F508-мутации была выявлена достоверно более тяжелая степень поражения внеш-несекреторной функции ПЖ, чем у больных с другими генотипами.

Для изучения чувствительности метода и его специфичности мы сравнили показатели Е1 больных MB с уже доказанной другими методами панкреатической недостаточностью с показателями контрольной группы. У всех детей контрольной группы концентрация Е1 оказалась в пределах нормы (более 500 мкг/г стула), что говорит о 100% специфичности теста. В то же время чувствительность выявления панкреатической недостаточности у больных MB составила 93% (рис.2). Если же взять всю группу обследованных больных, то чувствительность метода для постановки диагноза MB составила 86,6% (см. рис. 2). Полученные данные согласуются с результатами подобных исследований, проведенных за рубежом. Так, по данным H.G. Terbrack и соавт. [4], чувствительность метода определения Е1 составила 85%, при специфичности метода 99%.

Рис.2. Распределение больных МB (n=108) и здоровых
детей (контроль) (n=16) в зависимости от концентрации Е1 в стуле

Кроме того, нами была выявлена отрицательная корреляция ([R]=0,295; р=0,005) между концентрацией Е1 и дозой панкреатических ферментов (единица липазы на 1 кг массы в 1 сут), принимаемой больными.

В 2000 г. мы принимали участие в международном исследовании (Россия, Польша, Греция) по выявлению показателя Е1 стула, являющегося наиболее точной границей между больными MB и здоровыми людьми, а также между больными MB с сохранной ПЖ и с панкреатической недостаточностью.

В исследование всего было включено 569 больных MB в возрасте от 1 мес до 31 года (средний возраст 10,7±0,3 года). У 201 пациента было проведено количественное изучение выделенного жира со стулом (по Van de Kamer). На основании полученных данных 171 больной MB был квалифицирован как имеющий панкреатическую недостаточность, 30 пациентов оказались с сохранной функцией ПЖ. Контрольную группу составили 199 человек в возрасте от 2 мес до 40 лет (средний возраст 12,1 ±0,5 года) без каких-либо выявленных заболеваний со стороны желудочно-кишечного тракта.

551 больной был генотипически обследован. Частота встречаемости мутации ?F508 у больных MB в гомо-зиготном состоянии из Польши была достоверно (р<0,05) выше, чем у греческих больных, россияне заняли среднюю позицию и достоверно не отличались от обеих групп (табл.1).

* Достоверное отличие от группы из Польши.

Нами были подтверждены рекомендуемые фирмой-изготовителем нормативы. Концентрация Е1 ниже 200 мкг/г стула указывала на наличие нарушения экзокринной функции ПЖ, а меньше 100 мкг/г — на клинически выраженную стеаторею.

Чувствительность метода для выявления панкреатической недостаточности среди всех больных MB составила 87,2%, среди больных с доказанной другими методами панкреатической недостаточностью — 88,3% (табл.2). Специфичность метода оказалась высокой — от 97,1 до 100% (средняя 98,5%) (табл.3).

Примечание: * — по границе на уровне 200 мкг/г, ** — по уровню, определяющему отсутствие или наличие панкреатической недостаточности, *** — 1054, 734, 662, 551 и 12 показателей > 500 мкг/г, которые нельзя математически обработать.

По нашим данным, показатель Е1 стула, соответствующий первому центилю, для контрольной группы (здоровые люди) составил 173 мкг/г стула, для больных MB с сохранной функцией ПЖ — 90 мкг/г стула.

Таким образом, при наличии показателя Е1 у людей без MB ниже 173 мкг/г можно с большой долей вероятности говорить о наличии у них панкреатической недостаточности. Для определения панкреатической недостаточности у больных MB необходимо, чтобы значения Е1 были ниже 90 мкг/г стула.

Таким образом, измерение концентрации Е1 в стуле является простым, точным, не прямым и неинвазивным методом выявления панкреатической недостаточности у детей и взрослых. При проведении теста у больных MB на результат не влияет терапия панкреатическими ферментами. Значение уровня Е1 может помочь в подборе дозы заместительных панкреатических ферментов у больных MB: чем ниже показатели Е1, тем выше суточная доза панкреатических ферментов на 1 кг массы. При нормальных значениях Е1 следует пересмотреть необходимость в назначении панкреатических ферментов. Исследуя показатели Е1 в динамике у больных MB с сохранной функцией ПЖ, можно определить время, когда потребуется назначение панкреатических ферментов.