Биологические маркеры алкоголизма: современное состояние и перспективы использования

Автор: Разводовский Ю.Е.

Журнал: Научный форум. Сибирь @forumsibir

Рубрика: Медицина

Статья в выпуске: 1 т.5, 2019 года.

Бесплатный доступ

В работе обсуждается современное состояние и перспективы использования биологических маркеров с целью подтверждения факта употребления алкоголя, в качестве инструментов скрининга и диагностики хронической алкогольной интоксикации. Краткий обзор наиболее популярных биохимических маркеров алкоголизма идентифицировал ряд проблем, связанных с их практическим использованием. Поскольку чувствительность и специфичность имеющихся в настоящее время лабораторных тестов значительно варьирует в зависимости от пола, возраста и сопутствующей патологии, при изолированном использовании ни один из биохимических маркеров не отвечает критериям «золотого стандарта». Поэтому поиск новых биохимических маркеров хронической алкогольной интоксикации, а также разработка более эффективных и менее затратных методов лабораторной диагностики с помощью уже известных маркеров, является актуальной задачей современной биохимии.

Еще

Алкогольная интоксикация, алкоголизм, биологические маркеры

Короткий адрес: https://sciup.org/140242230

IDR: 140242230

Biological markers of alcoholism: the state of art and perspectives of implementation

In this article the state of art and perspectives of use of biological markers for verification of alcohol consumption and as a tool for screening and diagnostic of alcohol dependence is discussed. The brief review of the most popular biochemical markers of alcohol dependence has identified a number of problems related to their practical implementation. Because the sensitivity and specificity of current laboratory tests vary substantially depending on sex, age and concomitant pathology, no one single biochemical marker fulfills the criteria of “cold standard”. This is why the searching for novel biochemical markers of chronic alcohol intoxication, as well as elaboration of more effective and less expensive methods of laboratory diagnostic on the basis of already existing markers is an actual task of contemporary biochemistry.

Еще

Текст научной статьи Биологические маркеры алкоголизма: современное состояние и перспективы использования

В последнее время во многих странах мира ведется активная разработка методов лабораторной диагностики различных патологических состояний с использованием различных биологических маркеров [1-3]. Биологическим маркером считается любая характеристика, которая может быть объективно измерена и надежно указывающая на предрасположенность к какому-либо патологическому состоянию, либо на его наличие [4].

Многие страны испытывают тяжелое бремя алкогольных проблем [5], что обуславливает актуальность использования в экспертной и клинической практике биохимических маркеров однократного и хронического употребления алкоголя. В настоящее время сфера использования биохимических маркеров алкогольной интоксикации достаточно широка. В частности, они используются с целью подтверждения факта употребления алкоголя, в качестве инструментов скрининга и диагностики хронической алкогольной интоксикации [6-11].

Ранняя диагностика алкогольной зависимости и сопутствующей ей соматической патологии позво- ляет своевременно начать лечение, что значительно улучшает прогноз [7]. В клинической практике диагностика связанных с алкоголем расстройств основывается на клинической картине, а также на информации, которую предоставляет о себе пациент [12]. Поскольку большинство пациентов, страдающих алкогольной зависимостью, отрицают факт злоупотребления алкоголем и недооценивают уровня связанных с алкоголем проблем, постановка корректного диагноза часто бывает затруднительной. В этой ситуации, способом объективизации диагностики является использование биологических маркеров. Необходимо подчеркнуть, что результаты лабораторных тестов нельзя интерпретировать изолированно от истории болезни, клинических симптомов, физического и психического состояния пациента.

Маркеры используются при проведении судебно-медицинских экспертиз, диспансеризации лиц, профессиональная деятельность которых сопряжена с высоким риском, контроля качества ремиссии больных алкоголизмом [13-17]. В области трансплантологии биомаркеры используются для подтверждения факта воздержания пациента от употребления алкоголя перед тем, как внести его в лист ожидания для трансплантации печени, а также после трансплантации с целью своевременной диагностики рецидива алкогольной зависимости [18].

Регулярный прием относительно небольших доз алкоголя может привести к поражению органов-мишеней [12], что обуславливает необходимость применения методов лабораторной диагностики в клинике внутренних болезней. Еще одним аспектом использования биомаркеров является скрининг беременных женщин с целью профилактики алкогольного синдрома плода [19].

В настоящее время в клинической практике с диагностической целью широко используется определение активности ряда ферментов [20]. К рутинным методам лабораторной диагностики относится определение уровня гаммаглютамилтрагсферразы (ГГТФ), аланинаминотрансферазы (АлТ), аспарагинаминотрансферазы (АсТ), (в особенности соотношение АсТ/АлТ), являющихся маркерами хронического злоупотребления алкоголем, а также алкогольного поражения печени [20]. Преимуществом использования этих биомаркеров является то, что они могут быть определены в процессе рутинного исследования в клинической лаборатории. Недостатком является относительно низкая чувствительность и специфичность, поскольку их уровень может быть повышенным при поражении печени неалкогольной этиологии, сахарном диабете, сердечно-сосудистой недостаточности, приеме лекарственных препаратов [8]. Чувствительность метода определения активности аминотрансфераз составляет 35%, что является довольно низким показателем. С целью дифференциальной диагностики заболевания печени используется соотношение

АсТ/АлТ (коэффициент ДеРитиса), если он превышает 1,4, то вероятность алкогольного поражения печени составляет 70-78% [10].

К недостаткам использования ферментов в качестве биохимических маркеров относится то, что они не могут быть использованы для мониторинга за выздоровлением в ходе ремиссии, так как их уровень не повышается при регулярном употреблении небольших доз алкоголя, а также при периодическом употреблении больших доз алкоголя. Так, например, активность ГГТФ не повышается у лиц, практикующих кутежный стиль употребления алкоголя (эпизодическое употребление больших доз алкоголя) при отсутствии признаков алкогольного поражения печени [20]. В то же время, активность этого фермента растет при длительном ежедневном употреблении алкоголя в дозе 60 г. (в пересчете на абсолютный алкоголь) у 50% мужчин и 30% женщин [11]. Снижение уровня ГГТФ во время пребывания в соматическом стационаре является надежным признаком алкогольной этиологии заболевания [17].

К рутинным методам лабораторной диагностики хронической алкогольной интоксикации относится определение среднего корпускулярного объема эритроцитов (СКОЭ). Увеличение этого показателя отмечается при употреблении 60 и более грамм алкоголя в абсолютном эквиваленте в течение месяца, а его нормализация происходит в течение нескольких месяцев после полного отказа от употребления алкоголя [18]. Для постановки диагноза и последующего лечения важной является информация относительно дозы употребляемого алкоголя, а также стиля употребления (ежедневное, либо запойное пьянство). Повышение уровня эстерифицированных жирных кислот (ЭЖК) является прямым маркером потребления алкоголя [21]. Поскольку максимальный уровень ЭЖК в плазме крови фиксируется на 79-е сутки после употребления больших доз алкоголя в течение короткого промежутка времени, этот показатель можно использовать в качестве маркера ин-токсикационно - ориентированного (фестивального) стиля потребления алкоголя [9].

В последнее время с целью лабораторной диагностики хронической алкогольной интоксикации используется определение в сыворотке крови кар-богитрат дефицитного трансферрина (КДТ) [22]. Трансферрин является белком, который связывает и переносит ионы железа. Существует несколько изоформ этого белка, различие между которыми определяются степенью гликозилирования. Основная фракция трансферрина представлена изоформой с четырьмя остатками сиаловой кислоты [23]. При алкогольном поражении печени нарушается процесс гликозилирования трансферрина, в результате чего образуются его дефектные формы. Употребление алкоголя даже в относительно небольших дозах (40-60 г. в день) на протяжении нескольких дней, так же как и употребление больших разо- вых доз алкоголя сопровождается ростом удельного веса изоформ с двумя, одним остатком и, даже, полностью десиализированного трансферрина (0-форма) [24]. В норме фракция КДТ находится в пределах 1,3-1,7%, в то время как на фоне употребления алкоголя удельный вес этой фракции может возрастать в 10-15 раз [22]. Преимущество использования данного маркера по сравнению с ГГТФ, АлТ и АсТ заключается в том, что он является более специфичным (90%) и реже дает ложноположительные реакции при поражении печени неалкогольной этиологии [23]. При этом чувствительность метода варьирует по разным оценкам от 20 до 100% [24].

Злоупотребление алкоголем ассоциируется с различными соматическими заболеваниями, а также резко повышает риск травматизма [12] и суицида [25, 26, 27]. Определение КДТ может использоваться в стационарах с целью оценки риска различного рода осложнений, которые могут возникнуть у пациентов, злоупотребляющих алкоголем, таких, например, как алкогольный абстинентный синдром или алкогольный психоз [22]. Данный маркер также можно использовать для проведения скрининга среди лиц, обратившихся за медицинской помощью в учреждения первичной медицинской сети, с целью выявления проблемных потребителей алкоголя с последующим их направлением на консультацию к профильному специалисту [23]. Коме того, определение КДТ может проводиться в период ремиссии с целью мониторинга эффективности лечения алкогольной зависимости [14]. В последние годы было разработано несколько методов определения КДТ, наиболее перспективным из которых считается метод, основанный на использовании жидкостной хроматографии [13].

Перспективным и высокочувствительным методом контроля за качеством ремиссии является определение этилглюкоронида, который является прямым метаболитом алкоголя [10]. Этилглюкоронид появляется в моче через несколько часов после употребления алкоголя и сохранятся на протяжении 5 дней [18]. К высокочувствительным методам верификации факта употребления алкоголя относятся определение в моче таких его метаболитов как глюкоронид-5-гирокситриптофол и 5 - гидрокситриптофол / 5- ги-рокситриптофол-3-ацетатная кислота [20]. С этой же целью можно использовать определение в крови недоокисленных прямых метаболитов алкоголя, таких как этиловые эфиры жирных кислот (выявляются в течение 24 после употребления алкоголя) и фос-фатидилэтанола (определяется в течение двух недель после алкоголизации в течение 1-2 недель) [8].

Краткий обзор наиболее популярных биохимических маркеров алкоголизма идентифицировал ряд проблем, связанных с их практическим использованием. Идеальный маркер должен обладать высокой чувствительностью и специфичностью. Поскольку чувствительность и специфичность имеющихся в настоящее время лабораторных тестов значительно варьирует в зависимости от пола, возраста и сопутствующей патологии, при изолированном использовании ни один из биохимических маркеров не отвечает критериям «золотого стандарта». Поэтому в последнее время активно изучается эффективность совместного использования нескольких биохимических маркеров. В частности, было показано, что при совместном использовании ГТТФ, КДТ и СКОЭ чувствительность и специфичность составляет 85% [10].

Таким образом, поиск новых биохимических маркеров хронической алкогольной интоксикации, а также разработка более эффективных и менее затратных методов лабораторной диагностики с помощью уже известных маркеров, является актуальной задачей современной биохимии.

Список литературы Биологические маркеры алкоголизма: современное состояние и перспективы использования

  • Мягкова М.А., Пушкина В.В., Петроченко С.Н. и др. Определение маркеров хронического злоупотребления алкоголем методом капилярного электрофореза//Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. Т. 12, № 9. С. 1640-1643.
  • Успенский А.Е. Объективные методы выявления употребления алкоголя. Перспективный аналитический обзор. М., 1998.
  • Adler D. The Difficulty of using a Biological Marker for Alcohol Use: A Recent Historical Overview//Sound Neuroscience: An Undergraduate Neuroscience Journal. 2013. № 1 (1). Р. 1-8.
  • Andresen-Streichert H., Muller A., Glahn A., Skopp G., Stemeck M. Alcohol biomarkers in clinical and forensic contexts//Dtsch Arztebl Int. 2018. № 115. Р. 309-315.
  • Moskalewicz J., Razvodovsky Y.E., Wieczorek P. East-West disparities in alcohol-related harm//Alcoholism and Drug Addiction. 2016. № 29. Р. 209-222.
  • Плавинский С.Л., Кузнецова О.Ю., Дегтярева Л.Н. и др. Лабораторные маркеры злоупотребления алкоголем в общей врачебной практике//Российский семейный врач. 2013. Т. 17, № 4. Р. 10-15.
  • Разводовский Ю.Е. Роль врачей общей практики в профилактике зависимостей//Медицинские новости. 2001. № 11. С. 29-32.
  • Freeman W.M., Vrana K.E. Future prospects for biomarkers of alcohol consumption and alcohol-induced disorders//Alcohol Clin. Exp. Res. 2010. V. 34, № 6. Р. 946-954.
  • Helander A. Biological markers in alcoholism//J Neural Transm Suppl. 2003. № 66. Р. 15-32.
  • Нashimoto E., Riederer P.F., Hesselbrock V.M. et al. Consensus paper of the WFSBP task force on biological markers: Biological markers for alcoholism//The World Journal of Biological Psychiatry. 2013. № 14. Р. 549-564.
  • Peterson K. Biomarkers for alcohol use and abuse -a summary//Alcohol Res Health. 2005. № 28. Р. 30-37.
  • Разводовский Ю. Е. Алкоголизм: медицинские и социальные аспекты. -LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, Saarbrucken, 2012. 304 с.
  • Jastrzebska I., Zwolak A., Szczyrek M., Wawryniuk A. et al. Biomarkers of alcohol misuse: recent advances and future prospects//Prz Gastroenterol. 2016. № 11. Р. 78-89.
  • Liangpunsakul S., Lai X., Ross R.A., et al. Novel serum biomarkers for detection of excessive alcohol use//Alcohol Clin Exp Res. 2015. № 39. Р. 556-565.
  • Spiegel D.R., Dhadwal N., Gill F. "I’m sober, Doctor, really": best biomarkers for underreported alcohol use//Curr Psychiatry. 2008. № 7. Р. 15-27.
  • Waszkiewicz N., Konarzewska B., Waszkiewicz M., et al. Biomarkers of alcohol abuse. Part I. Traditional biomarkers and their interpretation//Psychiatr Pol. 2010. № 44. Р. 127-136.
  • Skrzydlo-Radomanska B., Daniluk J. Biomarkers of alcohol misuse: recent advances and future prospects//Gastroenterology Rev. 2016. № 11 (2). Р. 78-89.
  • Cynthia F. Bearer, Shannon M. Bailey, and Jan B. Hoek. Advancing Alcohol Biomarkers Research Alcohol//Clin Exp Res. 2010. V. 34, № 6. Р. 941-945.
  • Neumann Т., Spies С. Use of biomarkers for alcohol use disorders in clinical practice. 2003 Society for the study of Addiction to alcohol and other drugs//Addiction. 1998. № 2. Р. 81-91.
  • Alatalo P., Koivisto H., Puukka K. et al. Biomarkers of liver status in heavy drinkers, moderate drinkers and abstainers//Alcohol Alcohol. 2009. № 44. Р. 199-203.
  • Heier C., Xie H., Zimmermann R. Nonoxidative ethanol metabolism from biomarkers to bioactive lipids//Int Union Biochem Mol Biol. 2016. № 68. Р. 916-923.
  • Anttila P., Jarvi K., Latvala J., Blake J., Niemela O. Diagnostic characteristics of different carbohydrate-deficient transferrin methods in the detection of problem drinking: effects of liver disease and alcohol consumption//Alcohol Alcohol. 2003. № 38. Р. 415-420.
  • Golka K., Wiese A. Carbohydrate-deficient transferrin (CDT) -a biomarker for long-term alcohol consumption//J Toxicol Environ Health B Crit Rev. 2004. V. 7, № 4. Р. 319-337.
  • Stibler H. Carbohydrate-deficient transferrin in serum: a new marker of potentially harmful alcohol consumption reviewed//Clin Chem. 1991. № 37. Р. 2029-2037.
  • Меринов А.В. Суицидологическая, экспериментальнопсихологическая и наркологическая характеристика супругов из браков мужчин, страдающих алкогольной зависимостью, с первично-открытой семейной системой//Суицидология. 2014. Т. 5, № 2. С. 31-38.
  • Разводовский Ю.Е., Кандрычын С.В. Алкоголь как фактор гендерного градиента уровня самоубийств в Беларуси//Девиантология. 2018. Т. 2, № 2. С. 25-30.
  • Немцов А.В., Шелыгин К.В. Самоубийства и потребление алкоголя в России, 1956-2013 гг.//Суицидология. 2014. Т. 7, № 3.С. 3-12.
Еще