Печёночная энцефалопатия: этиология, классификация, патогенез (часть I)

Печёночная энцефалопатия (ПЭ) – потенциально обратимое нейропсихическое расстройство, возникающее при различных поражениях печени (острой печёночной недостаточности, хронических заболеваний печени, в результате портосистемного шунтирования). Печёночная кома является наиболее тяжёлой стадией ПЭ.

Симптомы ПЭ встречаются примерно у 30-45% больных с циррозом печени (ЦП) и у 30-50% больных после трансъюгулярного внутрипечёночного портосистемного шунтирования (ТВПШ). По данным литературы, начальные проявления ПЭ можно обнаружить только при проведении психометрических тестов и регистрируются у 30-84% больных с хронической печёночной недостаточностью (ХПечН).

Согласно статистическим данным, представленным Clinical Practice Research Datalink, ПЭ значительно повышает смертность у госпитализированных больных с ЦП. Анализ данных 1348 госпитализированных больных показал, что у 460 (34%) больных имелась ПЭ разной степени тяжести: 43% больных умерли в течение 1 года, а смертность больных с тяжёлой ПЭ была существенно выше. Наибольшая смертность отмечалась в ранний срок и была связана с острой декомпенсацией ХПечН.

ПЭ существенно снижает качество жизни больных с ЦП и является прогностически неблагоприятным признаком в плане выживания больного. По литературным данным 5-ти летняя выживаемость у больных ЦП без клинических проявлений ПЭ составляет 55-70%, а у больных ЦП с клиническими проявлениями ПЭ 5-ти летняя выживаемость снижается до 16-22%, летальность в течение 1-го года после возникновения ПЭ достигает 50%.

Основными причинами развития ПЭ является:

1. Острая (фульминантная) печёночная недостаточность.
2. Цирроз печени с портосистемным шунтированием или без него.
3. Портосистемное шунтирование при отсутствии цирроза печени.
4. Предрасполагающие факторы у больных циррозом печени:

● кровотечение

● оперативные вмешательства

● нарушение электролитного баланса

● приём лекарственных препаратов, алкоголя

● инфекции, сепсис

● избыточное потребление пищевых белков

● запоры

В настоящее время в основе классификации ПЭ лежат основные заболевания печени и их клинические проявления (табл. 1).

Таблица 1.

Классификация печёночной энцефалопатии

Примечание: ЦП – цирроз печени, ПЭ – печёночная энцефалопатия, ОПечН – острая печёночная недостаточность.

В основе патогенеза ПЭ лежат те или иные метаболические нарушения, подразумевающие обратимость энцефалопатии даже при выраженных её проявлениях. До настоящего времени ни одна из теорий не может в полной мере объяснить причины возникновения ПЭ. Очевидно, данный факт связан как с наличием нескольких механизмов возникновения интоксикации (снижение клиренса токсичных веществ, порто-системное шунтирование), так и с существованием большого количества нейротоксинов и нейромедиаторов.

Патогенез ПЭ и печёночной комы, к настоящему времени, изучен не до конца. Среди теорий о причинах развития ПЭ и комы наибольшее распространение получили теории, основанные на оценке дисфункции нейромедиаторных систем: токсическая, теория ложных нейротрансмиттеров, теория нарушения обмена g-аминомасляной кислоты (ГАМК) и эндогенных бензодиазепинов.

В результате нарушения функции гепатоцитов шунтирование крови происходит в самой печени. Повреждённые клетки печени не в состоянии адекватно метаболизировать токсичные вещества, поступающие из воротной вены, вследствие чего они попадают непосредственно в печёночную вену, а далее в системный кровоток необезвреженными. При ЦП и возникновении портальной гипертензии кровь минует печень по естественным коллатералям. Аналогичное состояние наблюдается после операций порто-кавального шунтирования. При большом объёме шунтирования ПЭ может возникать и в отсутствии выраженного повреждения печени (внепечёночная гипертензия). Не следует забывать и об уменьшении интенсивности метаболизма глюкозы при дисфункции печени, возникновении гипоксии и, как следствие, снижении активности нейронов.

Аммиак занимает центральное место в токсической теории развития ПЭ. В целом ряде исследований была показана прямая зависимость между уровнем аммиака и степенью ПЭ. Установлено, что уровень аммиака повышен у 90% больных, имеющих признаки ПЭ. По литературным данным увеличение концентрации аммиака в артериальной крови >200 мг/дл напрямую ассоциируется с увеличением риска развития отёка головного мозга. Известно, что основным источником образования аммиака в организме является толстый кишечник, где под действием микрофлоры происходит расщепление белков, аминокислот, пуринов до конечного продукта – аммиака. Кроме толстого кишечника, аммиак образуется также в почках и мышечной ткани. Аммиак поступает в общий кровоток, при этом максимальная концентрация его отмечается в портальной вене, по которой он попадает в печень. При сохраненной функции печени основная часть аммиака включается в орнитиновый цикл, конечным продуктом которого является мочевина. В результате повреждения печени скорость метаболизма аммиака значительно снижается. В связи с этим, часть аммиака через портальные анастомозы вновь возвращается в системный кровоток и проникает через гематоэнцефалический барьер. В ЦНС орнитиновый цикл нейтрализации аммиака «не работает». Из поступающего в головной мозг аммиака и глутамата под действием глутаминсинтетазы образуется глутамин. Истощение глутамата и накопление глутамина обуславливают процесс развития отёка и приводят к повреждению астроцитов и снижению синтеза АТФ. Установлено также, что избыточное содержание глутамина может провоцировать токсический отёк головного мозга. Известно, что глутамат является важным возбуждающим медиатором центральной нервной системы (ЦНС), выявлена корреляционная зависимость между уровнем глутамина в спинномозговой жидкости и степенью ПЭ. Кроме того, аммиак способствует проникновению нейротоксичных ароматических кислот, коротко- и среднецепочечных жирных кислот, меркаптана в центральную нервную систему. Эти соединения являются продуктами бактериального метаболизма жиров и серосодержащих аминокислот в кишечнике. По имеющимся данным, они оказывают неблагоприятное воздействие на постсинаптические структуры мозга. Так, механизм действия меркаптанов связан с торможением Na+/K+ АТФ-азы в мембранах нервных клеток и увеличением транспорта ароматических аминокислот в головной мозг. Коротко- и среднецепочечные жирные кислоты способствуют торможению нейрональной Na+/K+ АТФ-азы и синтеза мочевины в печени, что также приводит к гипераммониемии.

Теория ложных нейротрансмиттеров объясняет развитие ПЭ и комы повышенным катаболизмом белка и усиленным использованием аминокислот с разветвленной цепью: валина, лейцина и изолейцина. Снижение концентрации в крови аминокислот с разветвленной боковой цепью приводит к относительному накоплению в крови ароматических аминокислот: фенилаланина, тирозина, триптофана. Соотношение аминокислот отражает, так называемый, коэффициент Фишера:

валин+лейцин+изолейцин

Коэффициент Фишера = ----------------------------------------------

фенилаланин+тирозин+триптофан

В норме коэффициент Фишера составляет 3, 0-4, 5, а при развитии ПЭ равен 1 или имеет меньшее значение.

Эти две группы аминокислот конкурируют за прохождение в головной мозг. В условиях патологии и изменения спектра аминокислот, ароматические аминокислоты поступают в головной мозг и вызывают торможение ферментных систем. Повышение уровня фенилаланина в головном мозге ведёт к подавлению синтеза допамина и образованию ложных нейротрансмиттеров – фенилэтаноламина и октопамина, в результате чего происходит угнетение ЦНС и развиваются признаки ПЭ.

Третья теория, объясняющая поражение ЦНС у больных с печёночной патологией, основана на факте усиления ГАМК (g-аминомасляная кислота) – эргической передачи. В настоящее время известно, что в организме ГАМК (основной тормозной нейромедиатр в головном мозге) образуется в пресинаптических нервных окончаниях из глутамата, а также синтезируется кишечными бактериями. При ХПечН ГАМК, образующаяся в кишечнике, по шунтам попадает в общий кровоток, а затем в головной мозг, приводя к развитию энцефалопатии. Действие ГАМК реализуется через специфические ГАМК-рецепторы, расположенные на постсинаптической мембране, на них существуют также локусы для связывания и бензодиазепинов. В последнее время были получены данные, свидетельствующие о возрастании уровня эндогенных бензодиазепинов при ПЭ. Причем тяжесть энцефалопатии коррелировала с бензодиазепиновой активностью крови и мочи. У некоторых больных применение флумазенила (антагониста бензодиазепинов) вызывало регресс энцефалопатии.

Таким образом, при ХПечН в ЦНС происходит выраженное нарушение метаболических процессов, приводящие к развитию ПЭ. Печёночная энцефалопатия в IV стадии может сопровождаться возникновением отёка мозга и повышением внутричерепного давления с последующим вклинением ствола головного мозга. Патогенез отёка сложен, ведущими считаются сосудистый и цитотоксический механизмы. Сосудистый механизм связан с нарушением гематоэнцефалического барьера и церебральной вазодилатацией. Цитотоксический – с изменением проницаемости клеточных мембран, накоплением глутамата в астроцитах.