Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) — это состояние, поражающее, по разным оценкам, до 30% взрослого населения и связанное в первую очередь с избыточным накоплением жира в печени, которое может варьировать от незначительных степеней выраженности до стеатоза и стеатогепатита [1]. В настоящее время считается, что НАЖБП является печеночной манифестацией метаболического синдрома [2]. Безусловно, роль в развитии данного состояния играют несбалансированная диета, богатая углеводами и насыщенными жирными кислотами, а также низкая физическая активность, способствующие набору избыточного веса в абдоминальной области [3]. Однако исследования последних 10 лет показывают, что функциональность белков, отвечающих за метаболизм жирных кислот, равно как и выраженность их экспрессии, могут вносить определенный вклад не только в развитие самой НАЖБП, но и в дальнейшую прогрессию данного состояния до фиброза и цирроза с возможной гепатоцеллюлярной карциномой [4]. В русскоязычной литературе более всего изучена распространенность и вклад полиморфизма гена rs738409 PNPLA3 в развитие НАЖБП, остальным же генам, связанным с течением данного заболевания, уделено гораздо меньше внимания как в оригинальных исследованиях, так и в обзорной литературе. Поэтому поиск литературы преимущественно производился в англоязычных базах данных (PubMed). В качестве запросов использовались следующие ключевые слова «PNPLA3 and nonalcoholic fatty liver disease», «TM6SF2 and nonalcoholic fatty liver disease», «MBOAT7 and nonalcoholic fatty liver disease». В обзор включались оригинальные исследования, клинические испытания и метаанализы за последние 10 лет (2011–2021).

Ген PNPLA3 кодирует белок адипонутрин, который крайне активно экспрессируется в клетках сетчатки глаза и стеллатных клетках печени. Если говорить о выраженности экспрессии белка в печени в целом, то можно отметить, что его экспрессия в стеллатных клетках значительно превосходит таковую в гепатоцитах. Активность данного гена регулируется уровнем ретинола в клетке: чем выше его содержание в клетке, тем ниже экспрессия данного гена, инсулин, напротив, обладает активирующим воздействием. Экспрессируемый белок адипонутрин в стеллатных клетках обладает выраженной гидролитической активностью по отношению к ретинолу и лизофосфатидной кислоте и участвует в образовании липидных капель. При мутации PNPLA3 rs738409 (I148M) ретинил-эстеразная активность данного белка не проявляется, однако ацилтрансферазная активность по отношению к лизофосфатидной кислоте становится выше [5–7]. Происходящая при данной мутации замена изолейцина на метионин приводит к изменению конформации активного центра таким образом, что субстрат более не способен связаться с ним. Вероятно, вышеописанные изменения и приводят к избыточному накоплению жиров в клетках печени [8]. Исследование D. Linden и соавт. подтверждает это, проведенная ими терапия антисмысловыми олигонуклеотидами (или же антисенс-терапия, блокирующая синтез определенного белка путем блокирования мРНК антисмысловыми олигонуклеотидами)у мышей, приводящая к сайленсингу гена, вызвала уменьшение доли жировой ткани в печени [9]. Фенотипические проявления данного полиморфизма связываются с повышенным индексом массы тела, печеночным ожирением и стеатозом и повышением уровня биохимических показателей, например аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ) [10].

Также предполагается, что эстроген у женщин может оказывать протективный эффект и снижать негативное влияние, вызванное данной мутацией. Возможно, именно это может приводить к более выраженной НАЖБП у мужчин [11]. Полиморфизм rs738409 способен влиять на развитие неалкогольного стеатогепатита и фиброза, а в дальнейшем и цирроза у пациентов с НАЖБП [12][13]. Отмечаются повышенный риск развития печеночной декомпенсации и гепатоцеллюлярной карциномы, а также повышение риска смерти от болезней печени. Важно отметить, что наличие фиброза в стадии F3–F4 в сочетании с данным полиморфизмом являлось единственным независимым предиктором гепатоцеллюлярной карциномы [14]. Кроме этого, наличие данного полиморфизма связывается с повышением общей смертности в популяции [15].

Отмечается и роль полиморфизма rs738409 в развитии почечной недостаточности на фоне НАЖБП. Например, показано повреждение почечных клубочков и канальцев у пациентов с НАЖБП [16][17].

При пересадке печени необходимо учитывать наличие мутации гена PNPLA3 не только у реципиента, но и у донора, поскольку экспрессия именно этого варианта в печени (в отличие от внепеченочной экспрессии) способствует развитию печеночного ожирения после трансплантации, если донор тоже имеет данную мутацию [18][19].

У детей наличие полиморфизма PNPLA3 p. Ile148Met также связано с развитием НАЖБП и повреждением печени в раннем возрасте [20].

Полиморфизм rs738409 является одним из самых изученных в контексте влияния на возникновение и развитие НАЖБП. Также известны и конформационные изменения в самом адипонутрине, приводящие к нарушению его работы в печени.

Другим полиморфизмом, связанным с неблагоприятным течением НАЖБП, является TM6SF2 rs58542926 [21]. Несмотря на то что его влияние на особенности метаболизма жирных кислот в печени широко описано, структура самого белка изучена в куда меньшей степени. Предполагается, что данный белок имеет от 7 до 10 трансмембранных (ТМ) доменов, также для него идентифицированы тандемные повторы в области ТМ-доменов и консервативный домен EXPERA, имеющий стерол-изомеразную активность. Это позволяет предположить, что роль этого белка может быть связана с метаболизмом стерола [22][23]. Связь данного полиморфизма с вышеуказанной патологией подтверждается у европейской и азиатской популяций, однако для жителей Латинской Америки, например, бразильцев, не обнаружено значительной ассоциации мутантного генотипа TM6SF2 с развитием НАЖБП и неалкогольного стеатогепатита. Это необходимо учитывать при экстраполяции результатов исследований на представителей разных рас и этнических принадлежностей [24][25]. Важно отметить, что мутация влияет на стабильность белка и период его полужизни в клетке. Проявляются эти изменения следующим образом: происходит уменьшение секреции триглицеридов печенью, кроме того, оказывается влияние на экспрессию аполипопротеина B (АпоB). АпоВ накапливается в эндоплазматическом ретикулуме, и его дальнейший транспорт в аппарат Гольджи блокируется, что, в свою очередь, мешает транспорту холестерола из клетки [26]. Сам TM6SF2 выполняет свою функцию по стабилизации АпоВ, связываясь с ним в пространстве. В этом комплексе участвует белок ERLIN, который, не взаимодействуя с АпоВ, связывается с TM6SF2, способствуя стабилизации комплекса с АпоВ [27].

Кроме этого, носительство мутантного генотипа ТТ полиморфизма rs58542926 влияет на состав переносимых липопротеинами жирных кислот. Так, липопротеины очень низкой плотности 1 (ЛПОНП1) и ЛПОНП2 содержали меньше ненасыщенных жирных кислот, однако число насыщенных жирных кислот в них возрастало [28]. Поэтому влияние TM6SF2 на белки-транспортеры может являться частью того механизма, который обуславливает эффекты, оказываемые на метаболизм жирных кислот впечени.

Нокаутная по данному гену культура клеток HuH7 показала повышенное накопление мононенасыщенных и насыщенных жирных кислот. Данные клетки имели сниженное количество фосфатидилхолина и фосфотидилэтаноламина в мембранах. Данные фосфолипиды, как правило, и несут в себе мононенасыщенные и насыщенные жирные кислоты. При этом отмечается повышение их внутриклеточной концентрации [29]. Сходный эффект наблюдается и у пациентов — носителей данного варианта нуклеотидной последовательности. В плазме крови наблюдается дефицит полиненасыщенных жирных кислот, они куда меньше включаются в триглицериды и фосфатидилхолин. Кроме этого, сниженная экспрессия гена TM6SF2 может влиять на коэкспрессируемые гены. Например, гены, связанные с образованием триглицеридов и ЛПОНП, также имели меньшую экспрессию, тогда как гены, связанные с окислением жирных кислот, экспрессировались гораздо сильнее [30].

Иные проявления связываются с влиянием на биохимические показатели крови. Показано, что у детей с ожирением наличие данного варианта нуклеотидных последовательностей связано с низкими уровнями триглицеридов, липопротеинов низкой плотности и холестерола в крови, при этом уровень АЛТ был повышен. Кроме этого, было отмечено наличие стеатоза печени [31]. У взрослых пациентов — носителей данной мутации отмечаются изменения в метаболизме глюкозы и уровнях адипонектина и глюкозозависимого инсулинотропного полипептида после приема пищи [32]. Кроме этого, данный полиморфизм связан с повышением риска развития фиброза и тем, насколько он будет выражен, а также со значительной жировой инфильтрацией печени [33][34]. Для этого гена, как и для PNPLA3, отмечается влияние на состояние почек у пациентов с НАЖБП. У данной группы пациентов наблюдается более высокая оцененная скорость клубочковой фильтрации, но при этом альбуминурия выражена в меньшей степени [35]. Также можно отметить, что диетотерапия у пациентов с данным полиморфизмом имеет ряд особенностей. Так, повышение количества рыбы в рационе (как источника полиненасыщенных жирных кислот) связывается с большим риском развития НАЖБП. Но в целом авторы подчеркивают, что применение диеты для пациентов с НАЖБП способно нивелировать негативные метаболические аспекты данной мутации [36][37].

Несмотря на то что проявления полиморфизма TM6SF2 rs58542926 изучены достаточно хорошо, сама структура этого белка и возможные конформационные изменения, связанные с данной нуклеотидной заменой, требуют дополнительных исследований.

Ген MBOAT7 расположен на длинном плече 19 хромосомы, его продуктом является белок LPIAT1, который представляет собой ацилтрансферазу. Это трансмембранный белок с 6 ТМ-доменами, предполагается, что его каталитический центр расположен во внутриклеточном пространстве. LPIAT1 проявляет наибольшую активность по отношению к полиненасыщенным жирным кислотам, в частности, к 20:4-CoA и 20:5-CoA, используя их в качестве доноров ацильного остатка для образования фосфолипидов. Миссенс-мутация rs641738 приводит к потере ацилтрансферазной активности этого белка [38][39]. Показано, что функциональная недостаточность данного белка у мышей, которых кормили кормом с высоким содержанием жиров, привела к развитию стеатоза и фиброза. В культуре клеток печени in vitro отмечается избыточное накопление триглицеридов и коллагена, что является следствием нарушения работы LPIAT1 [40]. Наличие полиморфизма rs641738 ассоциировано с риском развития гепатоцеллюлярной карциномы [41].

Некоторое количество исследований посвящено влиянию вышеуказанного полиморфизма на течение НАЖБП у детей с ожирением. В исследовании PANIC показано, что носители мутантного аллеля Т имели склонность к более выраженному ожирению, повышенному уровню С-реактивного белка и АЛТ. При этом необходимо отметить, что для детей с мутацией в данном участке отмечалась тенденция увеличения активности АЛТ. За 2 года наблюдений показатель АЛТ вырос с 7% до 10% от нормального уровня [42]. При этом исследование 2021 г. не показало связи между наличием мутации rs641738 и изменением активности АЛТ и АСТ у детей с ожирением [43]. Подобное противоречие, безусловно, требует более тщательного исследования и накопления данных для однозначных выводов. Для этого полиморфизма, как и для других, отмечается влияние этноса на проявление его негативных эффектов. У детей из европеоидной популяции данный полиморфизм оказался связан с повышенным уровнем инсулина и сниженной чувствительностью к нему, а также с большим процентом печеночного жира. Однако этот эффект не был обнаружен у детей из латиноамериканской и африканской популяций [44].

В целом можно говорить о том, что роль полиморфизма rs641738 в развитии НАЖБП, а также его влияние на структурную и функциональную активность экспрессируемого геном MBOAT7 белка изучены довольно слабо, равно как и фенотипические проявления в различных группах пациентов с НАЖБП.

Нельзя не упомянуть о совокупном влиянии носительства данных полиморфизмов на состояние пациентов с НАЖБП. Показано, что аддитивный эффект полиморфизмов TM6SF2 E167K и PNPLA3 I148M способствует увеличению экспрессии геновSREBP-1c (транскрипционный фактор, регулирующий доступность холестерола в клетке) и FASN (ген синтазы жирных кислот), при этом отдельный вклад этих мутаций в усиление экспрессии был гораздо меньше [45]. Также наличие полиморфизмовPNPLA3 и TM6SF2 связывается с повышением уровня аминотрансфераз в крови [46]. Для полиморфизмов генов TM6SF2 и MBOAT7 не отмечается совокупного влияния на состояние печени и развитие фиброза. Кроме того, их взаимодействие не влияетна оказываемые ­полиморфизмом PNPLA3 rs738409 эффекты [47].

Вышеописанные полиморфизмы генов PNPLA3, TM6SF2 и MBOAT7 способны оказывать различные эффекты. В первую очередь они влияют на саму структуру белков, которые описаны для адипонутрина и LPIAT, что приводит к потере их ацилтрансферазной активности. Для белка, являющегося продуктом гена TM6SF2, плохо описаны как его структура, так и эффект данной замены на функционирование и регуляцию работы других белков, вовлеченных в метаболизм жирных кислот в печени. Хотя накопленная в ходе исследований информация позволяет делать некоторые выводы об особенностях функционирования данных белков в норме и патологии, требуются дополнительные исследования. Зачастую фенотипические проявления вышеописанных генов связаны не только с влиянием на состояние печени, они способны негативно влиять на работу почек. Исследования последних 10 лет показывают, что мутации генов PNPLA3, TM6SF2 и MBOAT7 как по отдельности, так и совокупно оказывают негативное влияние на метаболизм жиров в печени и на его регуляцию, однако данных недостаточно, чтобы повсеместно применять полученные знания в диагностике и терапии. Вопросы, связанные с изучением влияния работы белков — участников липидного обмена на состояние печени при НАЖБП, требуют дополнительных исследований.

Источники финансирования. Финансирование осуществляется в рамках Госзадания № 0287-2021-0005 «Исследование молекулярно-генетических и регуляторно-метаболических механизмов функциональной активности клеток иммунной системы в норме и при иммунопатологических состояниях».

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.

Участие авторов. СмирноваvО.В. — получение и анализ данных, написание статьи; Лагутинская Д.В. — получение и анализ данных, написание статьи. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.