Саркопения и воспалительные заболевания кишечника
Термин "саркопения" был введен профессором Ирвином Розенбергом в 1989 году и означает "недостаток плоти" по-гречески (саркс - тело, плоть, пения - недостаток). В 2010 году Европейская рабочая группа по изучению саркопении у пожилых людей (EWGSOP) определила его как состояние, характеризующееся прогрессирующей и системной потерей мышечной массы и силы у пожилых людей, что повышает риск негативных последствий, таких как ухудшение качества жизни, инвалидность и смерть. В 2016 году саркопения была признана заболеванием и включена в Международную классификацию болезней. В 2019 году обновленные рекомендации EWGSOP-2 уточнили диагностические критерии и методы оценки массы и силы мышц при саркопении. За время, прошедшее с первого консенсуса EWGSOP, ученые и клиницисты обнаружили, что саркопения может развиваться не только у пожилых людей, но и в более раннем возрасте, в связи с хроническими и острыми заболеваниями (вторичная саркопения). Были проведены исследования, доказывающие, что мышечная сила является значимым маркером неблагоприятных исходов. При сравнении мышечной силы и массы наиболее важной является своевременная диагностика недостаточности силы мышц (динапения), поскольку ее измерение более применимо с практической точки зрения, в то время как измерение мышечной массы технически сложно. Однако с улучшением инструментов и методов оценки количественных характеристик мышечной массы последняя будет становиться все более важной.
Патофизиология саркопении связана с такими факторами, как недостаточное питание, низкая физическая активность и сопутствующие заболевания у пожилых людей. В случае вторичной саркопении, медикаментозное лечение, синдром мальабсорбции, системные воспалительные реакции, эндокринные расстройства, ожирение и недоедание играют основную роль. Снижение мышечной массы начинается с 30-40 лет и увеличивается со скоростью 0,5-1% в год, более резко после 80 лет. Снижение мышечной силы не прямо пропорционально потере мышечной массы. Потеря массы скелетных мышц происходит из-за атрофии мышечных волокон, накопления липидов и их продуктов в миоцитах и между ними (миостеатоз).
Это вызывает нарушение митохондриальной функции и бета-окисление жирных кислот, увеличивая выработку активных форм кислорода. Такие процессы вызывают липотоксичность, инсулинорезистентность и повышенную секрецию воспалительных цитокинов. Кроме основной функции движения, мышцы, составляющие почти 50% массы тела, также выделяют миокины - молекулы, которые противодействуют сигналам воспаления. К миокинам относят миостатин, фактор подавления лейкемии, интерлейкин (ИЛ) 6, ИЛ-7, нейротрофический фактор мозга, инсулиноподобный фактор роста 1 (ИФР-1), соматомедин С, фактор роста фибробластов и иризин. В саркопении роль играют также фактор некроза опухоли альфа (ФНО-α) и ИФР-1. Высокая экспрессия ФНО-α приводит к воспалению через активацию ядерного фактора NF-kB, что приводит к потере мышечной массы. ИФР-1 регулирует метаболизм митохондрий и нарушение его уровня в возрасте вызывает саркопению. Также исследуется генетическая предрасположенность к саркопении, включающая гены ACE, MSTN, IGF1, IL-6 и VDR, которые связаны с силой и массой мышц. Исследования на двойных слепых группах показали, что некоторые показатели мышечной массы и силы имеют наследственную составляющую до 80%.
Саркопения и ее связь с возрастом
Прогрессирующая потеря мышечной массы и силы является характерным признаком старения. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что саркопения у пожилых людей связана с рядом неблагоприятных последствий, таких как повышенный риск инвалидизации и смертности, а также необходимость частых и длительных госпитализаций.
В процессе развития саркопении у людей пожилого и старческого возраста играют важную роль следующие факторы:
- Хроническое системное воспаление низкой степени выраженности, которое характеризуется усилением процесса выделения провоспалительных цитокинов;
- Дефицит витамина D, что приводит к снижению выражения рецепторов 1,25-дигидроксивитамина D в скелетных мышцах, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению синтеза белков и функциональных реакций миоцитов;
- Низкая физическая активность, которая сопровождается снижением выработки миокинов – белковых молекул, выделяемых мышцами в ответ на физическую нагрузку;
- Несбалансированное питание и снижение приема пищи в количестве, необходимом для поддержания нормальной функции организма.
Таким образом, для предотвращения или замедления развития саркопении у людей пожилого и старческого возраста необходимо обращать внимание на вышеупомянутые факторы и предпринимать соответствующие меры, такие как регулярное употребление витамина D, поддержание физической активности и правильное питание. Это позволит сохранить мышечную массу и силу, а также снизить риск негативных последствий, связанных с саркопенией.
Саркопения встречается у 20–70% пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК) в соответствии с результатами различных исследований. Развитие этого состояния связано с мальнутрицией, которая является основным фактором в патогенезе. У пациентов со ВЗК синдром недостаточности питания наблюдается в 20–85% случаев, вызванных хроническим неспецифическим воспалением, ограничениями в рационе из-за плохой переносимости некоторых пищевых продуктов, синдромом мальабсорбции и повреждением кишечного эпителия.
Появление синдрома мальнутриции сопровождается дефицитом витамина D, чья роль широко изучается в последние годы. Витамин D играет важную роль не только в обеспечении минеральной плотности костной ткани, но и в мышечном сокращении, регулировании концентрации внутриклеточного кальция, пролиферации и дифференциации миоцитов. Он также участвует в модуляции иммунного ответа в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), обладая противовоспалительным действием, и поддерживает целостность эпителиального барьера слизистой оболочки через регуляцию белков плотных контактов. Дефицит витамина D наблюдается у 30-47% пациентов с ВЗК и связан с повышенным риском развития саркопении, сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения и остеопороза. Дефицит витамина D приводит к снижению экспрессии его рецепторов, подавлению окислительного фосфорилирования, развитию митохондриальной дисфункции и увеличению образования активных форм кислорода, что в конечном счете приводит к разрушению мышечных волокон и потере мышечной массы.
Кроме того, резекция участка тонкой или толстой кишки вносит свой вклад в развитие мальнутриции, особенно в сочетании с хроническим воспалением. Это приводит к уменьшению времени контакта пищевого комка и поверхности всасывания. Болезнь Крона (БК), которая влияет на все отделы ЖКТ, включая тонкий кишечник, где происходит основное всасывание питательных веществ, также часто сопровождается синдромом недостаточности питания. Механизм развития саркопении при ВЗК также связан с неконтролируемым высвобождением противовоспалительных цитокинов, таких как ФНО-α и ИЛ-6, которые синтезируются, в частности, адипоцитами жировой ткани брюшной полости, а также ограничениями в физической активности и медицинским вмешательством.
Динамическое равновесие между синтезом и распадом белков в скелетных мышцах поддерживается за счет аминокислот, получаемых с пищей. Роль кишечной микрофлоры в их усвоении является непосредственной, и изменения в ее составе и разнообразии могут влиять на биодоступность аминокислот. Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), которые вырабатываются кишечными бактериями в процессе жизнедеятельности, также способны влиять на синтез мышечных волокон. После попадания в системный кровоток и усвоения скелетными мышцами КЦЖК стимулируют митохондрии, способствуя синтезу мышечных белков. Связь между кишечной микробиотой и мышечной системой называется "ось скелетная мышечная система - кишечник". У пациентов с ВЗК характерно снижение количества и разнообразия кишечных бактерий, а также дисбаланс между бактериями, которые синтезируют противовоспалительные и противотромботические цитокины, что вызывает изменения в сигнальных путях. Таким образом, дисбиоз кишечника у пациентов с ВЗК рассматривается как один из факторов, способствующих развитию саркопении.
Больные с хроническими почечными заболеваниями (ВЗК) находятся в группе высокого риска развития нутритивной недостаточности. При постановке диагноза ВЗК и затем не реже одного раза в год рекомендуется проведение соответствующих скрининговых исследований для оценки питательного статуса пациентов. Это объясняется тем, что развитие недоедания у пациентов с ВЗК негативно сказывается на прогнозе и качестве их жизни, а также увеличивает частоту осложнений и смертность. В настоящее время отсутствуют валидированные скрининговые инструменты для оценки нутритивного статуса у больных ВЗК. Тем не менее, существуют различные скрининговые методы, такие как нутритивный риск-скрининг (NRS-2002), универсальный скрининг питания (MUST), скрининг питания (MST), оценка риска недоедания при воспалении (MIRT) и скрининг нутритивного риска при ВЗК (SaskIBD-NR), используемые для оценки питательного статуса и выявления недоедания у пациентов с ВЗК.
Оценка саркопении
Для оценки массы скелетной мускулатуры в клинических исследованиях используются различные методы, такие как двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия, биоимпедансный анализ и измерение площади поперечного сечения поясничной мышцы на уровне 3-го поясничного позвонка на изображениях, полученных при компьютерной или магнитно-резонансной томографии. Применение этих методов позволяет одновременно диагностировать состояние органов брюшной полости и оценивать мышечную систему. Однако необходимо разработать диагностические критерии саркопении у пациентов с ВЗК, так как существующие на данный момент критерии были разработаны для диагностики первичной, возрастной саркопении.
Оценка саркопении имеет практическое значение для своевременной диагностики у пациентов с ВЗК. Существующие шкалы для стратификации периоперационного риска не всегда отражают физиологические резервы организма. Главная задача на этапе подготовки к операции - оценить способность организма справиться с хирургическим стрессом. Пациенты с ВЗК отличаются молодым возрастом, активным воспалением, необходимостью иммуносупрессивной и хирургической терапии. Для улучшения результатов хирургических вмешательств рекомендуется адекватная оценка предоперационных рисков с учетом питательного статуса пациента.
В предоперационном периоде у пациентов с ВЗК и саркопенией наблюдается снижение индекса массы тела (ИМТ) и уровня альбумина, а также повышенные значения С-реактивного белка. По данным других исследований, у 40% пациентов ИМТ был в пределах нормы, у 20% отмечалось избыточное массовое тело - саркопеническое ожирение. В случае невозможности использования более точных методов диагностики саркопении, рекомендуется оценка указанных параметров.
Исследования, включающие пациентов только с язвенным колитом (ЯК), показали, что саркопения является маркером, указывающим на необходимость расширения медикаментозной терапии и проведения колектомии у пациентов с тяжелым приступом заболевания. Высокая частота колектомии у пациентов с саркопенией была зафиксирована в исследовании Т. Чжан и соавторов. Кроме того, саркопения рассматривается как независимый фактор, определяющий необходимость хирургического вмешательства.
Ретроспективные когортные исследования показали, что саркопения является независимым предиктором неблагоприятных послеоперационных исходов у пациентов с ВЗК в возрасте до 40 лет. Послеоперационные осложнения III и выше класса по классификации Клавиена - Диндо чаще возникали у пациентов с саркопенией. Также отмечается, что мальнутриция и гипоальбуминемия играют ведущую роль в развитии послеоперационных осложнений.
По проведенному исследованию в Китае было выявлено, что пациенты с язвенным колитом (ЯК) были разделены на две группы в зависимости от степени активности заболевания. Первую группу составили пациенты с индексом Мейо менее 6, а вторую группу - с индексом Мейо более 6. Оказалось, что саркопения (потеря мышечной массы) чаще наблюдалась у пациентов с более активной стадией ЯК. Она также выступала в качестве независимого предиктора более высокого индекса Мейо. После проведения колэктомии (хирургического удаления толстой кишки) концентрации альбумина, гемоглобина и мышечной массы значительно возрастали, а саркопения снижалась, подтверждая связь с активным воспалением. Эти данные согласуются с результатами другого исследования, в котором заметили обратное развитие саркопении у пациентов с болезнью Крона после лечения инфликсимабом.
У пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК) часто происходят изменения в рационе, включающие исключение некоторых продуктов, таких как фрукты и овощи, что в свою очередь влияет на компонентный состав тела. В клинической практике для оценки питательного статуса пациентов часто используется индекс массы тела (ИМТ). Однако, антропометрические данные не позволяют определить состояние мышечной системы, объем висцерального (внутреннего), подкожного и межмышечного жирового слоев, поэтому использование ИМТ как основного метода оценки при ВЗК оказывается неинформативным. Это объясняется тем, что у пациентов с ВЗК отмечается уменьшение мышечной массы, в то время как индекс жировой массы и объем висцерального жира увеличиваются. При этом увеличение висцерального жира не всегда коррелирует с ИМТ.
Особенностью болезни Крона является значительное увеличение количества жировых клеток в области толстой кишки. Некоторые исследователи связывают это увеличение массы висцерального жира с более агрессивным протеканием заболевания, плохим ответом на лекарственную терапию и, как следствие, необходимостью проведения хирургического лечения. Вместе с саркопенией, висцеральное ожирение также является независимым фактором риска послеоперационных осложнений. Увеличение количества висцерального жира также связано с повторным возникновением болезни Крона после операции. Однако, у пациентов с язвенным колитом не было обнаружено аналогичной связи, что, вероятно, объясняется локализацией патологического процесса только в слизистой оболочке и отсутствием повреждений трансмурального (проникающего через все слои стенки) характера.
Саркопеническое ожирение у больных ВЗК сопровождается увеличением размеров и количества жировых клеток, проникновением иммунокомпетентных клеток в жировую ткань и выделением адипокинов. Недавние исследования показали, что жировая ткань может действовать как эндокринный орган и оказывать влияние на обмен веществ внутренних органов, особенно на мышцы. Эндокринная дисфункция жировой ткани приводит к местному воспалению за счет высвобождения свободных жирных кислот, воспалительных цитокинов и развития митохондриальной дисфункции в скелетных мышцах. Эти изменения могут вызвать саркопению, что подтверждает пересмотр термина "саркопеническое ожирение".
Риск развития саркопении у пациентов с ВЗК повышен из-за хронического воспаления, синдрома недостаточности питания и приема лекарств. Интересно отметить, что саркопения не всегда явно проявляется в популяции и среди пациентов с ВЗК, из-за распространенности ожирения. Для точной диагностики саркопении, особенно у пациентов с ВЗК, необходимы специальные критерии, которые учитывают не только размер и структуру мышц, но и их силу и работоспособность. Несогласованность в использовании диагностических критериев в различных исследованиях затрудняет метаанализ данных. Однако известно, что саркопения может негативно влиять на течение и исходы хирургического лечения пациентов с ВЗК, но масштабных исследований в этой области не проводилось.
Таким образом, исследования показывают, что саркопения связана с активностью ВЗК, увеличением риска послеоперационных осложнений и может быть предиктором хирургического лечения. Саркопеническое ожирение является одной из характеристик современного фенотипа пациентов с ВЗК. В будущем, роль профилактики и лечения саркопении и недостаточного питания у пациентов с ВЗК, помимо клинической и эндоскопической ремиссии, может стать важной терапевтической целью. Для этого необходимо разработать специфические критерии диагностики саркопении у пациентов с ВЗК, включить саркопению в модели прогнозирования операционных рисков и провести комплексные исследования о влиянии саркопении на течение и активность ВЗК.