Регуляція метаболічного гомеостазу у пацієнтів із неалкогольною жировою хворобою печінки: роль фетуїну А. Огляд літератури

Автор(и)

  • І. Е. Кушнір ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-1922-7937
  • В. М. Чернова ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-4297-2452
  • Т. А. Соломенцева ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-3039-8016
  • Г. Д. Фадєєнко ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна http://orcid.org/0000-0003-0881-6541

DOI:

https://doi.org/10.30978/UTJ2023-1-64

Ключові слова:

неалкогольна жирова хвороба печінки, фетуїн А, метаболічні порушення, інсулінорезистентність

Анотація

Неалкогольна жирова хвороба печінки (НАЖХП) нині є поширеним захворюванням, яке може прогресувати до фіброзу, цирозу та раку печінки. Печінка взаємодіє з іншими органами за допомогою вивільнення гепатокінів — гормоноподібних білків, які секретуються переважно гепатоцитами. Першим ідентифікованим гепатокіном, який регулює метаболічний гомеостаз людини через взаємозв’язки між багатьма органами, був фетуїн А — багатофункціональний α2‑глікопротеїн, який належить до сімейства інгібіторів протеаз цистатину. Експериментальні та клінічні дослідження продемонстрували значне підвищення циркулюючого фетуїну А при метаболічно асоційованих захворюваннях, зокрема ожирінні, цукровому діабеті 2 типу та неалкогольній жировій дистрофії печінки. Продемонстровано, що фетуїн А корелює з багатьма параметрами, пов’язаними з порушенням регуляції метаболічного гомеостазу, такими як чутливість до інсуліну, толерантність до глюкози, рівні циркулюючих ліпідів, а також маркери системного запалення (С‑реактивний білок, фактор некрозу пухлини α та інтерлейкін‑6). Наведено результати впливу фетуїну А на процеси фіброзоутворення в тканині печінки. Зокрема показано, що фетуїн А інгібує передачу сигналів трансформувального фактора росту‑β1, який спричиняє фіброзні зміни у багатьох тканинах, зокрема в печінці та судинах, що свідчить про здатність фетуїну А запобігати фіброзним змінам у цих органах. Проаналізовано вплив немедикаментозних та медикаментозних методів лікування НАЖХП на динаміку рівня фетуїну А. Показано, що фізичні навантаження суттєво не впливають на динаміку вмісту фетуїну А, тоді як метформін, тіазолідиндіони і пробіотики знижують рівень цього гепатокіну та усувають метаболічні порушення. Подальше вивчення ролі фетуїну А у патофізіологічному процесі НАЖХП може відкрити нові перспективи у ранній діагностиці, ідентифікації нових біомаркерів та забезпеченні нових мішеней для фармакологічних втручань.

Біографії авторів

І. Е. Кушнір, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., ст. наук. співр. відділу вивчення захворювань органів травлення та їхньої коморбідності з неінфекційними захворюваннями

В. М. Чернова, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., ст. наук. співр. відділу вивчення захворювань органів травлення та їхньої коморбідності з неінфекційними захворюваннями

Т. А. Соломенцева, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., ст. наук. співр.

Г. Д. Фадєєнко, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

чл.-кор. НАМН України, д. мед. н., проф., зав. відділу вивчення захворювань органів травлення і їхньої коморбідності з неінфекційними захворюваннями

Посилання

Abu-Farha M, Cherian P, Qaddoumi MG, et al. Increased plasma and adipose tissue levels of ANGPTL8/Betatrophin and ANGPTL4 in people with hypertension. Lipids Health Dis. 2018;17:35-8. http://doi.org/10.1186/s12944-018-0681-0.

Adams LA, Roberts SK, Strasser SI, et al. Nonalcoholic fatty liver disease burden: Australia, 2019-2030. J Gastroenterol Hepatol. 2020;35:1628-35. http://doi.org/10.1111/jgh.15009.

Alam S, Anam K, Islam S, Mustafa G, Mamun AA, Ahmad N. Clinical, anthropometric, biochemical and histological character of nonalcoholic fatty liver disease without Insulin Resistance.J Clin Exp Hepatol. 2019;(2):176-81. http://doi.org/10.1016/j.jceh.2018.06.011.

Aroner SA, Mukamal KJ, St-Jules DE, et al. Fetuin-A and risk of diabetes independent of liver fat content: the multi-ethnic study of atherosclerosis. Am J Epidemiol. 2017;185(1):54-64. http://doi.org/10.1093/aje/kww095.

Bourebaba L, Marycz K. Pathophysiological implication of fetuin-A glycoprotein in the development of metabolic disorders: a concise review. J Clin Med. 2019;8 (12):2033. http://doi.org/10.3390/jcm8122033.

Celebi G, Genc H, Gurel H, et al. The relationship of circulating fetuin-A with liver histology and biomarkers of systemic inflammation in nondiabetic subjects with nonalcoholic fatty liver disease. Saudi J Gastroenterol. 2015;21(3):139-45. http://doi.org/10.4103/1319-3767.157556.

Chattopadhyay M, Mukherjee S, Chatterjee SK, et al. Impairment of energy sensors, SIRT1 and AMPK, in lipid induced inflamed adipocyte is regulated by Fetuin A. Cell Signal. 2018;42:67-76. http://doi.org/10.1016/j.cellsig.2017.10.005.

Cui Z, Xuan R, Yang Y. Serum fetuin A level is associated with nonalcoholic fatty liver disease in Chinese population. Oncotarget. 2017;8:107149-56. http://doi.org/10.18632/oncotarget.22361.

Dasgupta S, Bhattacharya S, Biswas A, et al. NF-kappaB mediates lipid-induced fetuin-A expression in hepatocytes that impairs adipocyte function effecting insulin resistance. Biochem J. 2010;429(3):451-62. http://doi.org/10.1042/BJ20100330.

Dogru T, Kirik A, Gurel H, Rizvi AA, Rizzo M, Sonmez A. The evolving role of fetuin-a in nonalcoholic fatty liver disease: an overview from liver to the heart. Int J Mol Sci. 2021;22 (12):6627. http://doi.org/10.3390/ijms22126627.

Ennequin G, Sirvent P, Whitham M. Role of exercise-induced hepatokines in metabolic disorders. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2019;317:11-24. http://doi.org/10.1152/ajpendo.00433.2018.

Esteghamati A, Afarideh M, Feyzi S, Noshad S, Nakhjavani M. Comparative effects of metformin and pioglitazone on fetuin-A and osteoprotegerin concentrations in patients with newly diagnosed diabetes: A randomized clinical trial. Diabetes Metab Syndr. 2015;9(4):258-65. http://doi.org/10.1016/j.dsx.2014.09.009.

Gerst F, Fritz AK, Lorza Gil E, et al. Fetuin-A impairs islet differentiation and function via inhibition of TGFbeta-1 signalling. Diabetologia. 2018;61:205-6. http://doi.org/10.14218/JCTH.2020.00081.

Gonzalez-Gil AM, Elizondo-Montemayor L. The role of exercise in the interplay between myokines, hepatokines, osteokines, adipokines, and modulation of inflammation for energy substrate redistribution and fat mass loss: a review. Nutrients. 2020;12:1899. http://doi.org/10.3390/nu12061899.

Huang Y, Huang X, Ding L, et al. Serum fetuin-A associated with fatty liver index, early indicator of nonalcoholic fatty liver disease: a strobe-compliant article. Medicine (Baltimore). 2015;94 (39):1517. http://doi.org/10.1097/MD.0000000000001517.

Jensen MK, Jensen RA, Mukamal KJ, et al. Detection of genetic loci associated with plasma fetuin-A: a meta-analysis of genome-wide association studies from the CHARGE Consortium. Hum Mol Genet. 2017;26 (11):2156-63. http://doi.org/10.1093/hmg/ddx091.

Jialal I, Devaraj S, Bettaieb A, Haj F, Adams-Huet B. Increased adipose tissue secretion of Fetuin-A, lipopolysaccharide-binding protein and high-mobility group box protein 1 in metabolic syndrome. Atherosclerosis. 2015;241(1):130-7. http://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2015.04.814.

Jirak P, Stechemesser L, More E, et al. Clinical consequences of fetuin-А. Adv Clin Chem. 2019;89:79-130. http://doi.org/10.1016/bs.acc.2018.12.003.

Ke Y, Xu C, Lin J, Li Y. Role of hepatokines in non-alcoholic fatty liver disease. J Transl Int Med. 2019;7(4):143-8. http://doi.org/10.3390/biomedicines9121903.

Khadir A, Kavalakatt S, Madhu D, et al. Fetuin-A levels are increased in the adipose tissue of diabetic obese humans but not in circulation. Lipids Health Dis. 2018;17(1):291-9. http://doi.org/10.1186/s12944-018-0919-x.

Khadir A, Kavalakatt S, Madhu D, Tiss A. Fetuin-a expression profile in mouse and human adipose tissue. Lipids Health Dis. 2020;19(1):38-41. http://doi.org/10.1186/s12944-020-01225-7.

Khalili L, Alipour B, Asghari Jafar-Abadi M, et al. The effects of Lactobacillus casei on glycemic response, serum sirtuin1 and fetuin-a levels in patients with type 2 diabetes mellitus: a randomized controlled trial. Iran Biomed J. 2019;23(1):68-77. http://doi.org/10.29252/.23.1.68.

Kim H, Lee DS, An TH, et al. Metabolic spectrum of liver failure in type 2 diabetes and obesity: from NAFLD to NASH to HCC. Int J Mol Sci. 2021;22(9):4495. http://doi.org/10.3390/ijms22094495.

Lee KY, Lee W, Jung SH, Park J, Sim H, Choi YJ. Hepatic upregulation of fetuin-A mediates acetaminophen-induced liver injury through activation of TLR4 in mice. Biochemical Pharmacology. 2019;166:46-55. http://doi.org/10.1016/j.molmet.2020.101138.

Lee S, Norheim F, Gulseth HL, et al. Interaction between plasma fetuin-A and free fatty acids predicts changes in insulin sensitivity in response to long-term exercise. Physiol. Rep. 2017;5:13183. http://doi.org/10.14814/phy2.13183.

Lykke Eriksen P, Sorensen M, Gronbaek H, et al. Non-alcoholic fatty liver disease causes dissociated changes in metabolic liver functions. Clin. Res. Hepatol. Gastroenterol. 2019;43:551-60. http://doi.org/10.1016/j.clinre.2019.01.001.

Malin SK, del Rincon JP, Huang H, Kirwan JP. Exercise-induced lowering of fetuin-A may increase hepatic insulin sensitivity. Med. Sci. Sports Exerc. 2014;46:2085-90. http://doi.org/10.1249/MSS.0000000000000338.

Mathews S, Ren G, He X, et al. Plasma fetuin-A and phosphofetuin-A (Ser312) responses to a single or short-term repeated bout of exercise in obese and normal-weight individuals FASEB J. 2014;28:1028. http://doi.org/10.14814/phy2.14773.

Mathews ST, Singh GP, Ranalletta M, Cintron VJ, Qiang X, Goustin AS. Improved insulin sensitivity and resistance to weight gain in mice null for the Ahsg gene. Diabetes. 2002;51(8):2450-8. http://doi.org/10.2337/diabetes.51.8.2450.

Mularczyk M, Bourebaba Y, Kowalczuk A, Marycz K, Bourebaba L. Probiotics-rich emulsion improves insulin signalling in Palmitate/Oleate-challenged human hepatocarcinoma cells through the modulation of Fetuin-A/TLR4-JNK-NF-κB pathway. Biomed Pharmacother. 2021;139:111560. http://doi.org/10.1016/j.biopha.2021.111560.

Nascimbeni F, Romagnoli D, Ballestri S, et al. Do nonalcoholic fatty liver disease and fetuin-A play different roles in symptomatic coronary artery disease and peripheral arterial disease? Diseases. 2018;6(1):17. http://doi.org/10.3390/diseases6010017.

Pan X, Kaminga AC, Chen J, Luo M, Luo J. Fetuin-A and fetuin-B in non-alcoholic fatty liver disease: a meta-analysis and meta-regression. Int J Environ Res Public Health. 2020;17(8):2735. http://doi.org/10.3390/ijerph17082735.

Pan X, Wen SW, Bestman PL, Kaminga AC, Acheampong K, Liu A. Fetuin-A in metabolic syndrome: a systematic review and meta-analysis. PloS One. 2020;15(3):e0229776. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0229776.

Petta S, Gastaldelli A, Rebelos E, et al. Pathophysiology of non alcoholic fatty liver disease. Int J Mol Sci. 2016;17 (12):2082. http://doi.org/10.3390/ijms17122082.

Ramírez-Vélez R, García-Hermoso A, Hackney AC, Izquierdo M. Effects of exercise training on Fetuin-a in obese, type 2 diabetes and cardiovascular disease in adults and elderly: a systematic review and Meta-analysis. Lipids Health Dis. 2019;18(1):23. http://doi.org/10.1186/s12944-019-0962-2.

Sao R, Aronow WS. Association of non-alcoholic fatty liver disease with cardiovascular disease and subclinical atherosclerosis. Arch Med Sci. 2018;14(6):1233-44. http://doi.org/10.5114/aoms.2017.68821.

Sargeant JA, Aithal GP, Takamura T, et al. The influence of adiposity and acute exercise on circulating hepatokines in normal-weight and overweight/obese men. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2018;43:482-90. http://doi.org/10.1139/apnm-2017-0639.

Sheriba NA, Ahmed IZ, Abdelsalam MM, Eid YM, Mahdy MM, Mansour HK. Effect of metformin therapy on serum fetuin levels in insulin resistant type 1 diabetics. Curr Diabetes Rev. 2018;14(3):291-7. http://doi.org/10.2174/1573399813666170112151108.

Şiraz ÜG, Doğan M, Hatipoğlu N, Muhtaroğlu S, Kurtoğlu S. Can fetuin-A be a marker for insulin resistance and poor glycemic control in children with type 1 diabetes mellitus? J Clin Res Pediatr Endocrinol. 2017;9(4):293-9. http://doi.org/10.4274/jcrpe.4532.

Stefan N, Haring HU. The role of hepatokines in metabolism. Nat. Rev. Endocrinol. 2013;9:144-52. http://doi.org/10.1038/nrendo.2012.258.

Stefan N, Haring HU, Cusi K. Non-alcoholic fatty liver disease: Causes, diagnosis, cardiometabolic consequences, and treatment strategies. Lancet Diabetes Endocrinol. 2019;7:313-24. http://doi.org/10.1016/S2213-8587 (18)30154-2.

Thompson DS, Tennant IA, Soares DP, et al. Nonalcoholic fatty liver disease in nonobese subjects of African origin has atypical metabolic characteristics. J. Endocr. Soc. 2019;3:2051-63. http://doi.org/10.1210/js.2019-00138.

Verras CG, Christou GA, Simos YV, Ayiomamitis GD, Melidonis AJ, Kiortsis DN. Serum fetuin-A levels are associated with serum triglycerides before and 6 months after bariatric surgery. Hormones (Athens). 2017;16(3):297-305. http://doi.org/10.14310/horm.2002.1739.

Weigert C, Hoene M, Plomgaard P. Hepatokines — A novel group of exercise factors. Pflug. Arch. 2019;471:383-96. http://doi.org/10.1007/s00424-018-2216-y.

Yoo HJ, Choi KM. Hepatokines as a link between obesity and cardiovascular diseases. Diabetes Metab J. 2015;39(1):10-5. http://doi.org/10.4093/dmj.2015.39.1.10.

Younossi ZM, Blissett D, Blissett R, et al. The economic and clinical burden of nonalcoholic fatty liver disease in the United States and Europe. Hepatology. 2016;64:1577-86. http://doi.org/10.1002/hep.28785.

Younossi ZM, Koenig AB, Abdelatif D, Fazel Y, Henry L, Wymer M. Global epidemiology of nonalcoholic fatty liver disease-Meta-analytic assessment of prevalence, incidence, and outcomes. Hepatology. 2016;64:73-84. http://doi.org/10.1002/hep.28431.

Zarei M, Barroso E, Palomer X, et al. Hepatic regulation of VLDL receptor by PPARbeta/delta and FGF21 modulates non-alcoholic fatty liver disease. Mol. Metab. 2018;8:117-31. http://doi.org/10.1016/j.molmet.2017.12.008.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-03-27

Номер

Розділ

Огляди