Introduction: Metabolic Dysfunction–Associated Steatotic Liver Disease (MASLD) represents one of the major complications of obesity and is currently the most prevalent chronic liver disease worldwide. Obesity and adipose tissue dysfunction are central drivers in the pathogenesis and progression of MASLD from steatosis to steatohepatitis and fibrosis. Among the treatment options for MASLD in patients with severe obesity, bariatric surgery serves not only as a strategy for body weight management but also as a potential intervention capable of modifying the natural history of metabolic liver disease. In this context, early identification of patients at risk of progression to advanced liver disease is crucial for clinical management and prevention of long-term complications. For this reason, non-invasive diagnostic methods have gained increasing importance, reducing the need for liver biopsy. Aim: To evaluate, in a population of subjects with severe obesity undergoing bariatric surgery, whether the presence of metabolic impairment (pre-diabetes) identifies a subgroup of patients with more severe liver disease and a higher risk of progression; to analyze the correlation between invasive and non-invasive diagnostic methods; and to assess the evolution of hepatic and metabolic parameters one year after surgery. Methods: Clinical, anthropometric, and biochemical data were collected. Hepatic steatosis and fibrosis were assessed by liver biopsy, transient elastography (controlled attenuation parameter [CAP] and liver stiffness), and magnetic resonance imaging (hepatic and pancreatic fat fraction, visceral and subcutaneous adiposity). Non-invasive fibrosis scores (Fibrosis-4 Index [FIB-4] , AST to Platelet Ratio Index [APRI], Agile-3+) and circulating biomarkers of inflammation and metabolic stress (Cytokeratin-18 [CK-18], Tumor Necrosis Factor-alpha [TNF-α], Interleukin-6 [IL-6], Fibroblast Growth Factor-21 [FGF-21], Growth Differentiation Factor-15 [GDF-15], Pentraxin-3 [PTX-3]) were also analyzed. Patients were re-assessed one year after surgery. Results: The study population presented moderate-to-severe hepatic steatosis in the absence of significant fibrosis. A greater degree of metabolic impairment (pre-diabetes) was associated with higher visceral adiposity (110 vs 148 cm²/cm², p= 0.0164) and increased hepatic steatosis (CAP 261 vs 305 dB/m, p= 0.0052) and pancreatic fat fraction (4.8% vs 13.68%, p= 0.0079). Visceral adiposity was also correlated with steatosis parameters (CAP and liver fat fraction; r=0.5588, p=0.0020 and r=0.4532, p=0.0154), inflammatory markers, and non-invasive fibrosis scores, suggesting a central role in liver disease progression. One year after bariatric surgery, the significant reduction in visceral (283 vs 175 cm², p= 0.0003) and subcutaneous (349.5 vs 150 cm², p=0.0002) fat mass was associated with improvement in hepatic steatosis (CAP and liver fat fraction; 302 vs 187 db/m, p<0.0001 and 12.3% vs 6.45%, p= 0.0012), biochemical parameters, and inflammatory markers, without evidence of fibrotic progression. Finally, magnetic resonance imaging proved to be the non-invasive method most consistent with histological assessment of steatosis (p=0.0080; significance difference between steatosis ≥10% and absent). Conclusions: In subjects with severe obesity, visceral adiposity emerges as a key driver of MASLD severity and is associated to metabolic impairment. The reduction of adipose tissue induced by bariatric surgery is associated with global improvement in the hepatic condition. Non-invasive methods for steatosis and fibrosis assessment are emerging as essential tools for risk stratification and clinical monitoring in the context of the growing burden of obesity-related liver disease.

La Metabolic Dysfunction Associated Steatotic Liver Disease (MASLD) rappresenta una delle principali complicanze dell’obesità ed è attualmente la malattia epatica cronica più diffusa a livello globale. L'obesità e la disfunzione del tessuto adiposo rappresentano un driver centrale della patogenesi della MASLD e della sua evoluzione dalla steatosi, alla steatoepatite e fibrosi. Tra le opzioni di trattamento della MASLD nel paziente affetto da obesità severa, la chirurgia bariatrica si inserisce non solo come strategia di trattamento del peso corporeo, ma anche come potenziale intervento modificante la storia naturale della malattia epatica metabolica. In questo contesto l'identificazione precoce dei pazienti a rischio di progressione verso forme avanzate di malattia epatica riveste un ruolo fondamentale nella gestione e nella prevenzione delle complicanze. Per questo le metodiche diagnostiche non invasive hanno assunto un ruolo sempre più rilevante, riducendo la necessità di ricorrere alla biopsia epatica. Scopo: Valutare, in una popolazione di soggetti con obesità severa candidati a chirurgia bariatrica, se la presenza di compromissione metabolica, espressa dalla presenza di prediabete, identifichi un sottogruppo di pazienti con malattia epatica più severa e a maggior rischio di progressione; analizzare la correlazione tra metodiche diagnostiche invasive e non invasive; studiare l’evoluzione dei parametri epatici e metabolici a un anno dall’intervento. Metodi: Sono stati raccolti dati clinici, antropometrici e bioumorali; la steatosi e la fibrosi epatica sono state valutate mediante biopsia, elastografia epatica (controlled attenuation parameter [CAP] e liver stiffness) e risonanza magnetica (frazione adiposa epatica e pancreatica, adiposità viscerale e sottocutanea). Sono stati inoltre analizzati score non invasivi di fibrosi (Fibrosis-4 Index [FIB-4] , AST to Platelet Ratio Index [APRI], Agile-3+) e biomarcatori sierici di infiammazione e stress metabolico (Cytokeratin-18 [CK-18], Tumor Necrosis Factor-alpha [TNF-α], Interleukin-6 [IL-6], Fibroblast Growth Factor-21 [FGF-21], Growth Differentiation Factor-15 [GDF-15], Pentraxin-3 [PTX-3]). I pazienti sono stati rivalutati a un anno dall’intervento. Risultati: La popolazione presentava steatosi epatica moderata-severa in assenza di fibrosi significativa. Nel confronto tra la popolazione normoglicemica e con prediabete, quest’ultima mostrava più elevata adiposità viscerale (110 vs 148 cm²/cm², p= 0.0164), maggiore steatosi epatica (CAP 261 vs 305 dB/m, p= 0.0052) e frazione adiposa pancreatica (4.8% vs 13.68%, p= 0.0079). L’adiposità viscerale correlava inoltre con i parametri di steatosi (CAP e frazione adiposa epatica in risonanza magnetica; r=0.5588, p=0.0020 e r=0.4532, p=0.0154), con marcatori infiammatori e con gli score non invasivi di fibrosi, suggerendo un ruolo centrale nella progressione della malattia epatica. A un anno dalla chirurgia bariatrica, la significativa riduzione della massa adiposa viscerale (283 vs 175 cm², p= 0.0003) e sottocutanea (349.5 vs 150 cm², p=0.0002) si associava a miglioramento della steatosi epatica (CAP e frazione adiposa epatica in risonanza magnetica; 302 vs 187 db/m, p<0.0001 e 12.3% vs 6.45%, p= 0.0012), dei parametri biochimici e dei marker infiammatori, in assenza di progressione fibrotica. Infine, la risonanza magnetica si è dimostrata la metodica non invasiva più coerente con il dato istologico di steatosi (p=0.0080). Conclusioni: Nei soggetti con obesità severa, l’adiposità viscerale emerge come driver principale della severità della MASLD e si associa ad un maggior grado di compromissione metabolica. La riduzione del tessuto adiposo indotta dalla chirurgia bariatrica si associa a un miglioramento globale del quadro epatico.

Confronto tra metodiche diagnostiche per la valutazione della MASLD (Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease) in soggetti con obesità candidati alla chirurgia bariatrica

SANDRI, SARA
2023/2024

Abstract

Introduction: Metabolic Dysfunction–Associated Steatotic Liver Disease (MASLD) represents one of the major complications of obesity and is currently the most prevalent chronic liver disease worldwide. Obesity and adipose tissue dysfunction are central drivers in the pathogenesis and progression of MASLD from steatosis to steatohepatitis and fibrosis. Among the treatment options for MASLD in patients with severe obesity, bariatric surgery serves not only as a strategy for body weight management but also as a potential intervention capable of modifying the natural history of metabolic liver disease. In this context, early identification of patients at risk of progression to advanced liver disease is crucial for clinical management and prevention of long-term complications. For this reason, non-invasive diagnostic methods have gained increasing importance, reducing the need for liver biopsy. Aim: To evaluate, in a population of subjects with severe obesity undergoing bariatric surgery, whether the presence of metabolic impairment (pre-diabetes) identifies a subgroup of patients with more severe liver disease and a higher risk of progression; to analyze the correlation between invasive and non-invasive diagnostic methods; and to assess the evolution of hepatic and metabolic parameters one year after surgery. Methods: Clinical, anthropometric, and biochemical data were collected. Hepatic steatosis and fibrosis were assessed by liver biopsy, transient elastography (controlled attenuation parameter [CAP] and liver stiffness), and magnetic resonance imaging (hepatic and pancreatic fat fraction, visceral and subcutaneous adiposity). Non-invasive fibrosis scores (Fibrosis-4 Index [FIB-4] , AST to Platelet Ratio Index [APRI], Agile-3+) and circulating biomarkers of inflammation and metabolic stress (Cytokeratin-18 [CK-18], Tumor Necrosis Factor-alpha [TNF-α], Interleukin-6 [IL-6], Fibroblast Growth Factor-21 [FGF-21], Growth Differentiation Factor-15 [GDF-15], Pentraxin-3 [PTX-3]) were also analyzed. Patients were re-assessed one year after surgery. Results: The study population presented moderate-to-severe hepatic steatosis in the absence of significant fibrosis. A greater degree of metabolic impairment (pre-diabetes) was associated with higher visceral adiposity (110 vs 148 cm²/cm², p= 0.0164) and increased hepatic steatosis (CAP 261 vs 305 dB/m, p= 0.0052) and pancreatic fat fraction (4.8% vs 13.68%, p= 0.0079). Visceral adiposity was also correlated with steatosis parameters (CAP and liver fat fraction; r=0.5588, p=0.0020 and r=0.4532, p=0.0154), inflammatory markers, and non-invasive fibrosis scores, suggesting a central role in liver disease progression. One year after bariatric surgery, the significant reduction in visceral (283 vs 175 cm², p= 0.0003) and subcutaneous (349.5 vs 150 cm², p=0.0002) fat mass was associated with improvement in hepatic steatosis (CAP and liver fat fraction; 302 vs 187 db/m, p<0.0001 and 12.3% vs 6.45%, p= 0.0012), biochemical parameters, and inflammatory markers, without evidence of fibrotic progression. Finally, magnetic resonance imaging proved to be the non-invasive method most consistent with histological assessment of steatosis (p=0.0080; significance difference between steatosis ≥10% and absent). Conclusions: In subjects with severe obesity, visceral adiposity emerges as a key driver of MASLD severity and is associated to metabolic impairment. The reduction of adipose tissue induced by bariatric surgery is associated with global improvement in the hepatic condition. Non-invasive methods for steatosis and fibrosis assessment are emerging as essential tools for risk stratification and clinical monitoring in the context of the growing burden of obesity-related liver disease.
2023
Comparison of diagnostic methods for the evaluation of MASLD (Metabolic Dysfunction–Associated Steatotic Liver Disease) in patients with obesity candidates for bariatric surgery
La Metabolic Dysfunction Associated Steatotic Liver Disease (MASLD) rappresenta una delle principali complicanze dell’obesità ed è attualmente la malattia epatica cronica più diffusa a livello globale. L'obesità e la disfunzione del tessuto adiposo rappresentano un driver centrale della patogenesi della MASLD e della sua evoluzione dalla steatosi, alla steatoepatite e fibrosi. Tra le opzioni di trattamento della MASLD nel paziente affetto da obesità severa, la chirurgia bariatrica si inserisce non solo come strategia di trattamento del peso corporeo, ma anche come potenziale intervento modificante la storia naturale della malattia epatica metabolica. In questo contesto l'identificazione precoce dei pazienti a rischio di progressione verso forme avanzate di malattia epatica riveste un ruolo fondamentale nella gestione e nella prevenzione delle complicanze. Per questo le metodiche diagnostiche non invasive hanno assunto un ruolo sempre più rilevante, riducendo la necessità di ricorrere alla biopsia epatica. Scopo: Valutare, in una popolazione di soggetti con obesità severa candidati a chirurgia bariatrica, se la presenza di compromissione metabolica, espressa dalla presenza di prediabete, identifichi un sottogruppo di pazienti con malattia epatica più severa e a maggior rischio di progressione; analizzare la correlazione tra metodiche diagnostiche invasive e non invasive; studiare l’evoluzione dei parametri epatici e metabolici a un anno dall’intervento. Metodi: Sono stati raccolti dati clinici, antropometrici e bioumorali; la steatosi e la fibrosi epatica sono state valutate mediante biopsia, elastografia epatica (controlled attenuation parameter [CAP] e liver stiffness) e risonanza magnetica (frazione adiposa epatica e pancreatica, adiposità viscerale e sottocutanea). Sono stati inoltre analizzati score non invasivi di fibrosi (Fibrosis-4 Index [FIB-4] , AST to Platelet Ratio Index [APRI], Agile-3+) e biomarcatori sierici di infiammazione e stress metabolico (Cytokeratin-18 [CK-18], Tumor Necrosis Factor-alpha [TNF-α], Interleukin-6 [IL-6], Fibroblast Growth Factor-21 [FGF-21], Growth Differentiation Factor-15 [GDF-15], Pentraxin-3 [PTX-3]). I pazienti sono stati rivalutati a un anno dall’intervento. Risultati: La popolazione presentava steatosi epatica moderata-severa in assenza di fibrosi significativa. Nel confronto tra la popolazione normoglicemica e con prediabete, quest’ultima mostrava più elevata adiposità viscerale (110 vs 148 cm²/cm², p= 0.0164), maggiore steatosi epatica (CAP 261 vs 305 dB/m, p= 0.0052) e frazione adiposa pancreatica (4.8% vs 13.68%, p= 0.0079). L’adiposità viscerale correlava inoltre con i parametri di steatosi (CAP e frazione adiposa epatica in risonanza magnetica; r=0.5588, p=0.0020 e r=0.4532, p=0.0154), con marcatori infiammatori e con gli score non invasivi di fibrosi, suggerendo un ruolo centrale nella progressione della malattia epatica. A un anno dalla chirurgia bariatrica, la significativa riduzione della massa adiposa viscerale (283 vs 175 cm², p= 0.0003) e sottocutanea (349.5 vs 150 cm², p=0.0002) si associava a miglioramento della steatosi epatica (CAP e frazione adiposa epatica in risonanza magnetica; 302 vs 187 db/m, p<0.0001 e 12.3% vs 6.45%, p= 0.0012), dei parametri biochimici e dei marker infiammatori, in assenza di progressione fibrotica. Infine, la risonanza magnetica si è dimostrata la metodica non invasiva più coerente con il dato istologico di steatosi (p=0.0080). Conclusioni: Nei soggetti con obesità severa, l’adiposità viscerale emerge come driver principale della severità della MASLD e si associa ad un maggior grado di compromissione metabolica. La riduzione del tessuto adiposo indotta dalla chirurgia bariatrica si associa a un miglioramento globale del quadro epatico.
MASLD
Obesità
Chirurgia bariatrica
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