Etiopathogenesis and possibilities of minimally invasive diagnostics of chronic diffuse liver diseases: Literature review


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/therapy.2023.10.123-131

Bulatova I.A., Shchekotova A.P., Paducheva S.V., Gulyaeva I.L., Sobol A.A.

1) Academician E.A. Wagner Perm State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia; 2) F.Kh. Grail City Clinical Hospital No. 2, Perm; 3) Women’s Health Clinic LLC, Perm
Abstract. The most common etiological factors of chronic diffuse liver diseases (CDLD) are alcoholic liver disease, chronic viral hepatitis and non-alcoholic fatty liver disease. The main way of CDLD progression from hepatitis to cirrhosis leading to hepatic damage is the processes of fibro- and steatogenesis activation. To determine the prognosis of development and select the optimal treatment tactics for HDLD, regardless of etiology, an accurate assessment of the stage of steatosis/fibrosis/cirrhosis of liver is necessary. The review covers etiology, pathogenesis of CDLD development and progression, minimally invasive diagnostic methods based on the identification of direct and indirect serum markers in combination with biometric parameters. Optimization of well known and creation of new approaches to liver diseases diagnosis makes it possible to timely carry out therapeutic measures aimed at prevention of their progression.

Literature


1. WHO. Hepatitis B. URL: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/hepatitis-b (date of access – 01.12.2023).


2. WHO. Hepatitis C. URL: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/hepatitis-c (date of access – 01.12.2023).


3. Ивашкин В.Т., Маевская М.В., Павлов Ч.С. с соавт. Клинические рекомендации Российского общества по изучению печени по ведению взрослых пациентов с алкогольной болезнью печени. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2017; 27(6): 20–40. [Ivashkin V.T., Maevskaya M.V., Pavlov Ch.S. et al. Management of adult patients with alcoholic liver disease: clinical guidelines of the Russian Scientific Liver Society. Rossiyskiy zhurnal gastroenterologii, gepatologii, koloproktologii = Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2017; 27(6): 20–40 (In Russ.)]http://dx.doi.org/10.22416/1382-4376-2017-27-6-20-40. EDN: YQEEDK.


4. EASL clinical practice guidelines on non-invasive tests for evaluation of liver disease severity and prognosis – 2021 update. J Hepatol. 2021; 75(3): 659–89. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhep.2021.05.025.


5. EASL–EASD–EASO clinical practice guidelines for the management of non-alcoholic fatty liver disease. J Hepatol. 2016; 64(6): 1388–402. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhep.2015.11.004.


6. Маевская М.В., Котовская Ю.В., Ивашкин В.Т. с соавт. Национальный Консенсус для врачей по ведению взрослых пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени и ее основными коморбидными состояниями. Терапевтический архив. 2022; 94(2): 216–253. [Maevskaya M.V., Kotovskaya Yu.V., Ivashkin V.T. i dr. The National Consensus statement on the management of adult patients with non-alcoholic fatty liver disease and main comorbidities. Terapevticheskiy arkhiv = Therapeutic Archive. 2022; 94(2): 216–253 (In Russ.)] http://dx.doi.org/10.26442/00403660.2022.02.201363. EDN: CODINB.


7. Moon A.M., Singal A.G., Tapper E.B. Contemporary epidemiology of chronic liver disease and cirrhosis. Clin Gastroenterol Hepatol. 2020; 18(12): 2650–66. http://dx.doi.org/10.1016/j.cgh.2019.07.060.


8. EASL. The burden of liver disease in Europe 2013. URL: https://easl.eu/wp-content/uploads/2018/09/EASL-HEPAHEALTH-Report.pdf (date of access – 01.12.2023).


9. Мехтиев С.Н., Степаненко В.В., Зиновьева Е.Н., Мехтиева О.А. Современные представления о фиброзе печени и методах его коррекции. Фарматека. 2014; (6): 80–87. [Mekhtiev S.N., Stepanenko V.V., Zinovieva E.N., Mekhtieva O.A. Modern concepts of liver fibrosis and methods of its correction. Farmateka. 2014; (6): 80–87 (In Russ.)]. EDN: SBDXMH.


10. Kisseleva, T., Brenner D. Molecular and cellular mechanisms of liver fibrosis and its regression. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021;18(3): 151–66. http://dx.doi.org/10.1038/s41575-020-00372-7.


11. Булатова И.А. Фиброз при хронических заболеваниях печени: механизмы развития, клинико-лабораторная оценка прогрессирования и мониторинг терапии. Автореферат диссертации на соискание звания доктора медицинских наук: 14.01.04. Пермь. 2016; 50 с. Доступ: https://www.dissercat.com/content/fibroz-pri-khronicheskikh-zabolevaniyakh-pecheni-mekhanizmy-razvitiya-kliniko-laboratornaya (дата обращения – 01.12.2023). [Bulatova I.A. Fibrosis in chronic liver diseases: Mechanisms of development, clinical and laboratory assessment of progression and therapy monitoring. Abstract of the dissertation for the title of Doctor of Medical Sciences: 14.01.04. Perm. 2016; 50 pp. (In Russ.)]. URL: https://www.dissercat.com/content/fibroz-pri-khronicheskikh-zabolevaniyakh-pecheni-mekhanizmy-razvitiya-kliniko-laboratornaya (date of access – 01.12.2023) (In Russ.)]. EDN: ZQBHLT.


12. Гуляева И.Л., Пестренин Л.Д., Логунов А.В., Булатова И.А. Патология гемостаза и эндотелиальная дисфункция при гепатите B: современное состояние вопроса. Тромбоз, гемостаз и реология. 2017; (4): 14–19. [Gulyaeva I.L., Pestrenin L.D., Logunov A.V., Bulatova I.A. Pathology of hemostasis and endothelial dysfunction in hepatitis B: state of the art. Tromboz, gemostaz i reologiya = Thrombosis, Hemostasis and Rheology. 2017; (4): 14–19 (In Russ.)]. http://dx.doi.org/10.25555/THR.2017.4.0804. EDN: ZQTYCX.


13. Булатова И.А., Мифтахова А.М., Гуляева И.Л. Выраженность воспалительного ответа и эндотелиальной дисфункции при неалкогольном стеатозе и фиброзе печени вирусного генеза. Пермский медицинский журнал. 2021; 38(4): 54–62. [Bulatova I.A., Miftakhova A.M., Gulyaeva I.L. The severity of the inflammatory response and endothelial dysfunction in non-alcoholic steatosis and liver fibrosis of viral origin. Permskiy meditsinskiy zhurnal = Perm Medical Journal. 2021; 38(4): 54–62 (In Russ.)]http://dx.doi.org/10.17816/pmj38454-61. EDN: ARGHOL.


14. Булатова И.А., Щекотова А.П., Суздальцева К.Н. с соавт. Супероксиддисмутаза и глутатионредуктаза при хроническом гепатите С и неалкогольной жировой болезни печени. Фундаментальные исследования. 2014; (7–3): 455–459. [Bulatova I.A., Shchekotova A.P., Suzdal’tseva K.N. et al. Superoxide dismutase and glutathione reductase in chronic hepatitis C and non-alcoholic fatty liver disease. Fundamental’nye issledovaniya = Basic Research Journal. 2014; (7–3): 455–459 (In Russ.)]. EDN: SHRIGN.


15. Щекотова А.П., Булатова И.А., Щекотов В.В. с соавт. Способ диагностики стадии фиброза печени у пациентов с хроническим вирусным гепатитом С. Патент 2592371, Российская Федерация, МПК G01N 33/50. № 2015121005/15; заявлен 02.06.15, опубликован 20.07.16. Бюл. № 20. [Shchekotova A.P., Bulatova I.A., Shchekotov V.V. et al. Method for diagnosing the stage of liver fibrosis in patients with chronic viral hepatitis C. Patent 2592371, Russian Federation, IPC G01N 33/50. No. 2015121005/15; declared 06/02/15, published 07/20/16. Bull. No. 20. (In Russ.)].


16. Claria, J., Stauber R.E., Coenraad M.J. et al. Systemic inflammation in decompensated cirrhosis: Characterization and role in acute-on-chronic liver failure. Hepatology. 2016; 64(4): 1249–64. http://dx.doi.org/10.1002/hep.28740.


17. Dirchwolf М., Ruf А. Role of systemic inflammation in cirrhosis: From pathogenesis to prognosis. J. Hepatol. 2015; 7(16): 1974–81. http://dx.doi.org/10.4254/wjh.v7.i16.1974.


18. Базарный В.В., Гаренских Н.В. Проблемы лабораторной диагностики цирроза печени. Новости Вектор Бест. 2013; 67(1): 9–11. [Bazarnyy V.V., Garenskikh N.V. Problems of laboratory diagnosis of liver cirrhosis. Novosti Vektor Best = News Vector Best. 2013; 67(1): 9–11 (In Russ.)].


19. EASL. Background media information. Fast facts about liver disease. 2021. URL: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1683176400&tld=ru&lang=en&name=2021 (date of access – 01.11.2023).


20. Bedossa P., Dargere D., Paradis V. Sampling variability of liver fibrosis in chronic hepatitis C. Hepatology. 2003; 38(6): 1449–57.http://dx.doi.org/10.1016/j.hep.2003.09.022.


21. Павлов Ч.С., Глушенков Д.В., Ивашкин В.Т. Современные возможности эластометрии, фибро- и акти-теста в диагностике фиброза печени. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2008; 18(4): 43–52. [Pavlov Ch.S., Glushenkov D.V., Ivashkin V.T. Modern possibilities of elastometry, fibro- and acti-test in the diagnosis of liver fibrosis. Rossiyskiy zhurnal gastroenterologii, gepatologii, koloproktologii = Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2008; 18(4): 43–52 (In Russ.)]. EDN: JUYPHT.


22. Wong G.L. Transient elastography: Kill two birds with one stone? World J Hepatol. 2013; 5(5): 264–74.http://dx.doi.org/10.4254/wjh.v5.i5.264.


23. Лазебник Л.Б., Голованова У.В., Туркина С.В. Неалкогольная жировая болезнь печени у взрослых: клиника, диагностика, лечение. Рекомендации для терапевтов, третья версия. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021; (1): 4–52. [Lazebnik L.B., Golovanova U.V., Turkina S.V. Non-alcoholic fatty liver disease in adults: Clinic, diagnostics, treatment. Guidelines for therapists, third version. Eksperimental’naya i klinicheskaya gastroenterologiya = Experimental and Clinical Gastroenterology. 2021; (1): 4–52 (In Russ.)]. http://dx.doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-185-1-4-52. EDN: KJLOJV.


24. Маев И.В., Андреев Д.Н., Кучерявый Ю.А. с соавт. Неалкогольная жировая болезнь печени с позиций современной медицины. М.: Прима Принт. 2020; 68 с. [Maev I.V., Andreev D.N., Kucheryavyy Yu.A. et al. Non-alcoholic fatty liver disease from the standpoint of modern medicine. Moscow: Prima Print. 2020; 68 pp. (In Russ.)]. ISBN: 978-5-6042241-5-1. EDN: CWZQFI.


25. Жмуров Д.В. Парфентева М.А., Семенова Ю.В., Рубцов Д.А. Цирроз печени. Colloquium-Journal. 2020; (11–3): 40. [Zhmurov D.V. Parfenteva M.A., Semenova Yu.V., Rubtsov D.A. Cirrhosis of the liver. Colloquium-Journal. 2020; (11–3): 40 (In Russ.).https://dx.doi.org/10.24411/2520-6990-2020-11732. EDN: YPHOPQ.


26. Sepanlou S.G., Safiri S., Bisignano C. et al. The global, regional, and national burden of cirrhosis by cause in 195 countries and territories, 1990–2017: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2020; 5(3): 245–66. https://dx.doi.org/10.1016/s2468-1253(19)30349-8.


27. Маевская М.В., Котовская Ю.В., Ивашкин В.Т. с соавт. Национальный Консенсус для врачей по ведению взрослых пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени и ее основными коморбидными состояниями. Терапевтический архив. 2022; 94(2): 216–253. [Maevskaya M.V., Kotovskaya Yu.V., Ivashkin V.T. et al. National consensus for physicians on the management of adult patients with non-alcoholic fatty liver disease and its major comorbid conditions. Terapevticheskiy arkhiv = Therapeutic Archive. 2022; 94(2) : 216–253 (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.26442/00403660.2022.02.201363. EDN: CODINB.


28. Жирков И.И., Гордиенко А.В., Павлович И.М. с соавт. Неинвазивные методы диагностики стеатоза при неалкогольной жировой болезни печени. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2020; (5): 61–66. [Zhirkov I.I., Gordienko A.V., Pavlovich I.M. et al. Noninvasive methods of diagnosis of steatosis in non-alcoholic fatty liver disease. Eksperimental’naya i klinicheskaya gastroenterologiya = Experimental and Clinical Gastroenterology. 2020; (5): 61–66 (In Russ.)].https://dx.doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-177-5-61-66. EDN: HAUXFA.


29. Пестренин Л.Д., Булатова И.А., Гуляева И.Л. с соавт. Способ диагностики неалкогольного стеатоза печени. Патент № 2755974, Российская Федерация, МПК G01N 33/573 (2006.01). № 2021106422, заявлен 11.03.2021, опубликован: 23.09.2021. [Pestrenin L.D., Bulatova I.A., Gulyaeva I.L. et al. Method for diagnosing non-alcoholic steatosis of the liver. Patent No. 2755974, Russian Federation, IPC G01N 33/573 (2006.01). No. 2021106422, declared 03/11/2021, published: 09/23/2021 (In Russ.)].


30. Булатова И.А., Соболь А.А., Гуляева И.Л., Шелудько В.С. Способ диагностики неалкогольного стеатоза печени у женщин в менопаузе. Патент, Российская Федерация, № 2785905, МПК G01N 33/573 (2022.08) по заявке № 2022125229 от 26.09.2022. [Bulatova I.A., Sobol A.A., Gulyaeva I.L., Sheludko V.S. Method for diagnosing non-alcoholic liver steatosis in menopausal women. Patent, Russian Federation, No. 2785905, IPC G01N 33/573 (2022.08) according to application No. 2022125229 dated 09/26/2022 (In Russ.)].


31. Poynard T., Lassailly G., Diaz E. et al. Performance of biomarkers FibroTest, ActiTest, SteatoTest, and NashTest in patients with severe obesity: Meta-analysis of individual patient data. PLoS One. 2012; 7(3): e30325.https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0030325.


32. Treeprasertsuk S., Bjornsson E., Enders F. et al. NAFLD fibrosis score: A prognostic predictor for mortality and liver complications among NAFLD patients. World J Gastroenterol. 2013; 19(8): 1219–29. https://dx.doi.org/10.3748/wjg.v19.i8.1219


33. Булатова И.А., Щекотова А.П., Щекотов В.В. с соавт Способ дифференциальной диагностики хронического вирусного гепатита и жировой болезни печени у больных с синдромом дислипидемии (по содержанию СОД в сыворотке крови). Патент на изобретение RU № 2542457 от 21.01.2015. [Bulatova I.A., Shchekotova A.P., Shchekotov V.V. et al. A method for the differential diagnosis of chronic viral hepatitis and fatty liver disease in patients with dyslipidemia syndrome (according to the content of SOD in blood serum). Patent for invention RU No. 2542457 dated January 21, 2015 (In Russ.)].


34. Булатова И.А., Щекотова А.П., Щекотов В.В. с соавт. Способ дифференциальной диагностики хронического вирусного гепатита и жировой болезни печени у больных с синдромом дислипидемии. (по содержанию ГЛР в сыворотке крови). Патент на изобретение RU № 2552299 от 29.04.2015. [Bulatova I.A., Shchekotova A.P., Shchekotov V.V. et al. Method for differential diagnosis of chronic viral hepatitis and fatty liver disease in patients with dyslipidemia syndrome. (according to the content of GLR in blood serum). Patent for invention RU No. 2552299 dated April 29, 2015 (In Russ.)].


35. Винницкая Е. В., Дроздов В.Н., Юнусова Ю.М. с соавт. Диагностическая значимость сывороточных маркеров фиброза при хронических заболеваниях печени. Терапевтический архив. 2013; 85(2): 27–31. [Vinnitskaya E.V., Drozdov V.N., Yunusova Yu.M. et al. Diagnostic value of serum markers of fibrosis in chronic liver diseases. Terapevticheskiy arkhiv = Therapeutic Archive. 2013; 85(2): 27–31 (In Russ.)]. EDN: PXGHNP.


36. Vallet-Pichard A., Mallet V., Nalpas B. et al. FIB4: An inexpensive and accurate marker of fibrosis in HCV infection: Comparison with liver biopsy and fibrotest. Hepatology. 2007; 46(1): 32–36. https://dx.doi.org/10.1002/hep.21669.


37. Schiavon L., Narciso-Schiavon J., de CarvalhoFilho R.J. Non-invasive diagnosis of liver fibrosis in chronic hepatitis C. World J Gastroenterol. 2014; 20(11): 2854–66. https://dx.doi.org/10.3748/wjg.v20.i11.2854.


38. Crisan D., Radu C., Lupsor M. et al. Two or more synchronous combination of noninvasive tests to increase accuracy of liver fibrosis assessment in chronic hepatitis C. Hepat Mon. 2012; 12(3): 177–84. https://dx.doi.org/10.5812/hepatmon.853.


39. Щекотова А.П., Булатова И.А., Щекотов В.В. с соавт. Способ диагностики стадии фиброза печени у пациентов с хроническим вирусным гепатитом С. Патент 2592371, Российская Федерация, МПК G01N 33/50. № 2015121005/15; заявлен 02.06.15, опубликован 20.07.16. Бюл. № 20. [Shchekotova A.P., Bulatova I.A., Shchekotov V.V. et al. A method for diagnosing the stage of liver fibrosis in patients with chronic viral hepatitis C. Patent 2592371, Russian Federation, IPC G01N 33/50. No. 2015121005/15; declared 06/02/15, published 07/20/16. Bull. No. 20. (In Russ.)].


40. Child C.G., Turcotte J.G. Surgery and portal hypertension. Major Probl Clin Surg. 1964; 1: 1–85.


41. Mayo Clinic. MELD calculator. URL: https://www.mayoclinic.org/medical-professionals/transplant-medicine/calculators/meld-model/itt-20434705 (date of access – 01.12.2023).


42. Wai C-T., Greenson К., Fontana R.J. et al. A simple noninvasive index can predict both significant fibrosis and cirrhosis in patients with chronic hepatitis C. Hepatology. 2003; 38(2): 518–26. https://dx.doi.org/10.1053/jhep.2003.50346.


43. Булатова И.А., Долгих О.В., Падучева С.В. с соавт. Способ диагностики степени тяжести цирроза печени смешанной этиологии. Патент на изобретение № 2632101 от 02.10.2017 г. по заявке № 2016117613 от 04.05.2016 г. Бюл. № 28. [Bulatova I.A., Dolgikh O.V., Paducheva S.V. et al. A method for diagnosing the severity of liver cirrhosis of mixed etiology. Patent for invention No. 2632101 dated 10/02/2017 according to application No. 2016117613 dated 05/04/2016. Bull. No. 28. (In Russ.)].


44. Пестренин Л.Д., Булатова И.А., Гуляева И.Л. с соавт. Способ диагностики неалкогольного стеатоза печени. Патент № 2755974, Российская Федерация, МПК G01N 33/573 (2006.01). № 2021106422, заявлен 11.03.2021, опубликован 23.09.2021. [Pestrenin L.D., Bulatova I.A., Gulyaeva I.L. et al. A method for diagnosing non-alcoholic steatosis of the liver. Patent № 2755974, Russian Federation, MPK G01N 33/573 (2006.01). No. 2021106422, declared 03/11/2021, published 09/23/2021 (In Russ.)].


45. Гавриленко Д.И., Силивончик Н.Н. Оценка диагностической значимости шкалы CLIF-C для прогнозирования госпитальной смертности пациентов с циррозом печени и бактериальными инфекциями. Лечебное дело: научно-практический терапевтический журнал. 2015; (3): 46–48. [Gavrilenko D.I., Silivonchik N.N. Assessment of the diagnostic significance of the CLIF-C scale for predicting in-hospital mortality in patients with liver cirrhosis and bacterial infectionsi. Lechebnoe delo: Nauchno-prakticheskiy terapevticheskiy zhurnal = General Medicine: Scientific and Practical Therapeutic Journal. 2015; (3): 46–48 (In Russ.)]. EDN: UBOHOX.


46. Gana J.C., Turner D., Roberts E.A. et al. Derivation of a clinical prediction rule for the noninvasive diagnosis of varices in children. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2010; 50(2): 188–93. https://dx.doi.org/10.1097/mpg.0b013e3181b64437.


47. Park S.H., Park T.E., Kim Y.M. et al. Non-invasive model predicting clinically significant portal hypertension in patients with advanced fibrosis. J Gastroenterol Hepatol. 2009; 24(7): 1289–93. https://dx.doi.org/10.1111/j.1440-1746.2009.05904.x.


48. Рачковский М.И., Белобородова Е.В., Синичка Ю.И. Прогнозирование наступления летального исхода больных циррозом печени вирусной и алкогольной этиологии. Сибирский медицинский журнал. 2012; 115(8): 20–23. [Rachkovskiy M.I., Beloborodova E.V., Sinichka Yu.I. Predicting the onset of a lethal outcome in patients with liver cirrhosis of viral and alcoholic etiology. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal = Siberian Medical Journal. 2012; 115(8): 20–23 (In Russ.)]. EDN: PMSKXV.


49. Zhu S., Waili .Y, Qi X. et al. Serum C reactive protein predicts early mortality in hospitalized patients with HBV-related decompensated cirrhosis. Medicine (Baltimore). 2017; 96(4): e5988. https://dx.doi.org/10.1097/md.0000000000005988.


About the Autors


Irina A. Bulatova, MD, associate professor, head of the Department of normal physiology, professor of the Department of faculty therapy No. 2, occupational pathology and clinical laboratory diagnostics, Academician E.A. Wagner Perm State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 614990, Perm, 26 Petropavlovskaya St.
E-mail:bula.1977@mail.ru
ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7802-4796
Alevtina P. Shchekotova, MD, associate professor, professor of the Department of faculty therapy No. 2, occupational pathology and clinical laboratory diagnostics, Academician E.A. Wagner Perm State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 614990, Perm, 26 Petropavlovskaya St.
E-mail: al_shchekotova@mail.ru
ORCID: http://orcid.org/0000-0003-0298-2928
Svetlana V. Paducheva, PhD in Medical Sciences, head of the clinical diagnostic laboratory, F.Kh. Grail City Clinical Hospital No. 2. Address: 614068, Perm, 230 Permskaya St.
E-mail: paducheva_sv@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8255-088X
Inna L. Gulyaeva, MD, associate professor, head of the Department of pathological physiology, Academician E.A. Wagner Perm State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 614990, Perm, 26 Petropavlovskaya St.
E-mail:pimenova774@yandex.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7521-1732
Alexander A. Sobol, therapist, gastroenterologist at Women’s Health Clinic LLC. Address: 614016, Perm, 31 Krasnoflotskaya St.
E-mail:profdobro@gmail.com


Similar Articles


Бионика Медиа