Η ηπατική εγκεφαλοπάθεια είναι ένα νευροψυχιατρικό κλινικό σύνδρομο που αναπτύσσεται σε ασθενείς με σοβαρή ηπατική ανεπάρκεια. Οι κλινικές εκδηλώσεις που χαρακτηρίζουν το σύνδρομο ποικίλουν από ελαφρές διαταραχές της ψυχικής κατάστασης μέχρι κώμα, ενώ σε ιστολογικό επίπεδο οι αλλοιώσεις του ΚΝΣ είναι μη ειδικές. Πολλοί μηχανισμοί ενέχονται στην παθογένεια της νόσου, όπως εναπόθεση στο εξωκυττάριο υγρό τοξικών προιόντων που δεν μεταβολίζονται στο ήπαρ, αλλαγές στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, ανώμαλη ισορροπία νευρομεταβιβαστών, διαταραχές μεταβολισμού και ηλεκτρικής ισορροπίας στα νευρωνικά κύτταρα του εγκεφάλου. Σύμφωνα με την τελευταία ταξινόμηση της ηπατικής εγκεφαλοπάθειας (ΗΕ) (Παγκόσμιο Συνέδριο Γαστρεντερολογίας, Βιέννη 1998) προσδιορίσθηκε η κλινική οντότητα της ελάχιστης ή υποκλινικής ηπατικής εγκεφαλοπάθειας σαν υποκατηγορία της ΗΕ σχετιζόμενης με κίρρωση και πυλαία υπέρταση. Η Υποκλινική Ηπατική Εγκεφαλοπάθεια (ΥΗΕ) είναι ο όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει λεπτές διαταραχές της εγκεφαλικής λειτουργίας και μεταβολές φυσιολογικών παραμέτρων στους κιρρωτικούς ασθενείς που δεν έχουν κλινικές ενδείξεις ηπατικής εγκεφαλοπάθειας. Σε κλινικό επίπεδο παρατηρούνται μια σειρά από διαταραχές σε βιολογικές παραμέτρους όπως ο ύπνος, και περιορισμός σε πολλές φυσικές δραστηριότητες και συμπεριφορές της καθημερινής ζωής. Ενώ η διάγνωση της ΗΕ λόγω της κλινικής της αναγνώρισης δεν παρουσιάζει προβλήματα, η διάγνωση της ΥΗΕ είναι προβληματική, καθώς στις διάφορες σειρές μελετών που μέχρι σήμερα έχουν γίνει το “gold standard” διάγνωσης της νόσου δεν έχει καθορισθεί. Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ψυχομετρικές δοκιμασίες, ερωτηματολόγια καταγραφής συμπεριφοράς και χρονότυπου, μελέτη ιστορικού ύπνου, ηλεκτροφυσιολογικές μέθοδοι(ΗΕΓ) και νεώτερες νευροαπεικονιστικές τεχνικές (MRI εγκεφάλου). Ανώμαλοι κιρκαδιανοί ρυθμοί σε πολλές βιολογικές παραμέτρους έχουν περιγραφεί σε ασθενείς με κίρρωση ήπατος. Η παρουσία του βιολογικού ρολογιού, του υπερχιασματικού πυρήνα του υποθαλάμου (SCN) με τις προσαγωγές και απαγωγές συνδέσεις του επιτρέπει τον συγχρονισμό των ρυθμών των βιολογικών παραμέτρων με τα εξωτερικά ερεθίσματα που αναπτύσσονται στον 24ωρο κύκλο ημέρας/νύχτας. Οι σύγχρονες απόψεις περιλαμβάνουν δύο βασικές ερμηνείες για τις διαταραχές της κιρκαδιανής λειτουργίας που παρατηρούνται στην χρόνια ηπατική νόσο. Πρώτον, οι ανωμαλίες στους κιρκαδιανούς ρυθμούς ξεκινούν από τις επιδράσεις στον SCN των νευροτοξινών που δεν μεταβολίζονται επί ηπατικής ανεπάρκειας και τις προσαγωγές/απαγωγές συνδέσεις του. Δεύτερον, ο ανώμαλος ηπατικός μεταβολισμός της μελατονίνης και η διαφορετικού βαθμού επίδρασή της στον SCN οδηγεί σε μετάθεση φάσεων, αποσυγχρονισμό ρυθμών και τελικά μεταβολή στην απόδοση του βιολογικού ρολογιού. Φαίνεται ότι και οι δύο ερμηνείες, οι οποίες συνδυάζουν τις επιδράσεις της ηπατοκυτταρικής δυσλειτουργίας και της πυλαιοσυστηματικής αναστόμωσης, είναι υπεύθυνες για τις κιρκαδιανές δυσλειτουργίες στην ηπατική νόσο. Σκοπός της μελέτης είναι, αφού μελετήσει κιρρωτικούς ασθενείς ώστε να τους χαρακτηρίσει ότι πάσχουν από ελάχιστη ηπατική εγκεφαλοπάθεια, να καταγράψει όποιες διαταραχές βιολογικών παραμέτρων όπως ο ύπνος και μεταβολές της καθημερινής συμπεριφοράς, καθώς και το ενδοκρινολογικό τους profile με μελέτη υποφυσιακών ορμονών και της μελατονίνης. Οι ανωτέρω μέθοδοι εν συνεχεία συσχετίσθηκαν με νευροφυσιολογικές μεθόδους(ΗΕΓ) και νευροαπεικονιστικές τεχνικές (MRI εγκεφάλου) στην προσπάθεια προσέγγισης πληρέστερα της διάγνωσης της ΥΗΕ, και αναζήτησης δεικτών πρωιμότερης διάγνωσης της νόσου. Μελετήθηκε ομάδα κιρρωτικών ασθενών χωρίς κλινικά ευρήματα εγκεφαλοπάθειας, με παράλληλη χρησιμοποίηση ομάδας ελέγχου παθολογικών μη ηπατοπαθών ασθενών ίδιας ηλικίας και κοινωνικού profile. Όλοι οι ασθενείς υπεβλήθησαν σε πλήρη κλινική νευρολογική εξέταση, εργαστηριακό βιοχημικό έλεγχο, ψυχομετρικές δοκιμασίες(NCT-A,DST), μελέτη ιστορικού ύπνου και ερωτηματολόγια ανάλυσης χαρακτηριστικών χρονότυπου (BNSQ, Horne) και καθημερινής συμπεριφοράς (SIP), μετρήσεις και ανάλυση κιρκαδιανού ρυθμού υποφυσιακών ορμονών και μελατονίνης, καθώς και ΗΕΓ και MRI εγκεφάλου. Τα αποτελέσματα των ψυχομετρικών δοκιμασιών ήταν παθολογικά σε όλους τους κιρρωτικούς και αφορούσαν διαταραχές λεπτών νοητικών λειτουργιών, κινητική αντίδραση και εγρήγορση. Ιδιαίτερο εύρημα ανεδείχθη από την μελέτη οι διαταραχές του ύπνου στους χωρίς εγκεφαλοπάθεια κιρρωτικούς που περιελάμβαναν μειωμένη διάρκεια νυχτερινού ύπνου, παρατεταμένο χρόνο κατάκλισης πριν την έλευσή του και αυξημένο αριθμό νυχτερινών αφυπνίσεων.Παράλληλα όμως ανεδείχθη από τα ερωτηματολόγια και την μελέτη SIP, ένας χρονότυπος καλύτερης συμπεριφοράς που περιγράφεται ως «Περισσότερο Πρωινός Τύπος» για τους κιρρωτικούς, που συμπίπτει με αυτόν της ομάδας ελέγχου παθολογικών μη ηπατοπαθών ασθενών, αλλά και γενικότερα είναι αποδεκτός από τα καθιερωμένα κοινωνικά status. Το ιστορικό του ύπνου κρίνεται ως απαραίτητο εργαλείο συμπλήρωσης κατά την λήψη του ιατρικού ιστορικού, ενώ τα φαινόμενα ημερήσιας υπνηλίας είναι εύρημα σε πιο προχωρημένα στάδια της νόσου. Η MRI εγκεφάλου ανέδειξε παθολογικά ευρήματα σε 69% των κιρρωτικών ασθενών. Αυτά συνίσταντο σε αυξημένης έντασης μαγνητικό σήμα στις Τ-1 ακολουθίες στα βασικά γάγγλια του εγκεφάλου, ενώ οι μη ηπατοπαθείς ασθενείς είχαν φυσιολογική MRI εγκεφάλου. Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων της μελέτης έδειξε ότι η αυξημένη ένταση του παθολογικού μαγνητικού σήματος εμφάνισε σημαντική συσχέτιση με την επιδείνωση της υπερχολερυθσιναιμίας, την υποαλβουμιναιμία, και την υπερσφαιριναιμία, ενώ συνολικά και με το άθροισμα κατά Child-Pugh. H ανάλυση του ΗΕΓ ανέδειξε παθολογικά ευρήματα-μη ειδικές αλλοιώσεις (θ και δ κύματα σε διάφορους συνδυασμούς) στο 50% των κιρρωτικών χωρίς εγκεφαλοπάθεια και φυσιολογικά ευρήματα στους μη ηπατοπαθείς. Ανευρέθη επίσης στατιστική συσχέτιση μεταξύ της αύξησης του παθολογικού σήματος της MRI εγκεφάλου και της βαρύτητας των ΗΕΓ ανωμαλιών. Μελετήθηκαν επίσης υποφυσιακές ορμόνες, η κορτιζόλη και η μελατονίνη, αναλύοντας τόσο τις απόλυτες τιμές τους όσο και την συμπεριφορά και περιοδικότητά τους μέσα στο 24ωρο. Κύρια ευρήματα ήταν για τις προλακτίνη, θυρεοειδοτρόπο και μελατονίνη, κατά την στατιστική ανάλυση διασποράς και λαμβάνοντας υπόψη την σημαντικότητα του παράγοντα αλληλεπίδρασης, η διαφορετική συμπεριφορά των ορμονών μέσα στο 24ωρο τόσο σε σχέση με την ομάδα ελέγχου των μη ηπατοπαθών ασθενών, όσο και σε σχέση με τα βιβλιογραφικά δεδομένα υγιών μαρτύρων. Η κορτιζόλη δεν ανέδειξε διαφορετική συμπεριφορά 24ώρου σε σχέση με τους μη ηπατοπαθείς παθολογικούς, παρατηρήθηκε όμως μια συνολικά επιμένουσα υποκορτιζολαιμία με έλλειψη των γνωστών εκκριτικών αιχμών της ορμόνης στο 24ωρο.Από την μελέτη επίσης φάνηκε μια μετάθεση της καμπύλης της μελατονίνης προς τις πρωινές ώρες , με αυξημένα επίπεδα το πρωί, και μια αναστροφή της περιοδικότητας στην έκκριση της TSH. Συνολικά παρατηρήθηκε μια διαταραχή στον κιρκαδιανό ρυθμό έκκρισης όλων των ορμονών και απουσία των φυσιολογικών διακυμάνσεών τους στο 24ωρο. Τα αποτελέσματα των ορμονών συγκρινόμενα με τις υπόλοιπες μεθόδους διάγνωσης της ελάχιστης εγκεφαλοπάθειας έδειξαν ότι δεν υπάρχει στατιστικά σημαντική συσχέτιση με την ποσοτική μέθοδο προσδιορισμού του ανθρώπινου χρονότυπου Horne score, και ότι οι μεταβολές της μελατονίνης, προλακτίνης και θυρεοειδοτρόπου δεν σχετίζονται στατιστικά με την ένταση του παθολογικού σήματος στην MRI εγκεφάλου και την βαρύτητα των ΗΕΓ αλλοιώσεων. Για την κορτιζόλη όμως οι μεταβολές των τιμών της σχετίζονται στατιστικά σημαντικά με την αύξηση της έντασης του παθολογικού μαγνητικού σήματος, με την επιδείνωση του βαθμού της ηπατικής επάρκειας(Child-Pugh score), και την επιδείνωση των αλλοιώσεων στο ΗΕΓ. Τέλος, η στατιστική ανάλυση ανέδειξε ότι οι βαρύτερα πάσχοντες κιρρωτικοί (Child score >5) παρουσιάζουν επίταση των ορμονικών διαταραχών, αφού σε αυτούς ανευρίσκονται ακόμα χαμηλότερα επίπεδα κορτιζόλης το πρωί και μελατονίνης το βράδυ. Η μελέτη κιρρωτικών ασθενών, ακόμα και αυτών χωρίς παθολογικά νευρολογικά ευρήματα παρουσιάζει μια σειρά από διαταραχές λεπτών λειτουργιών του ΚΝΣ, αλλά και ανωμαλίες σε πολλές φυσιολογικές και ενδοκρινολογικές παραμέτρους. Στην παρούσα μελέτη οι κιρρωτικοί ασθενείς με ελάχιστη εγκεφαλοπάθεια παρουσίασαν ένα γενικά κοινωνικά αποδεκτό χρονότυπο συμπεριφοράς, «Περισσότερο Πρωινό Τύπο», με σαφείς όμως διαταραχές στον νυχτερινό ύπνο, και περιορισμό σε πολλές λειτουργικές ικανότητες και δραστηριότητες του 24ώρου. Τα αυξημένα πρωινά επίπεδα της μελατονίνης ενοχοποιούνται πρωτίστως για την μετάθεση φάσεων 24ώρου και τις διαταραχές του ύπνου. Στα παραπάνω ευρήματα προστίθενται τα παθολογικά ψυχομετρικά tests ως ειδικοί δείκτες διάγνωσης της ΥΗΕ. Το ΗΕΓ κατέγραψε μη ειδικές διαταραχές στο 50% των κιρρωτικών χωρίς εγκεφαλοπάθεια, όμως η MRI εγκεφάλου φαίνεται ότι έχει μεγαλύτερη ευαισθησία και αξία ως πρώιμος δείκτης νευρολογικών αλλαγών, καθώς το παθολογικής έντασης μαγνητικό σήμα σχετίζεται στατιστικά σημαντικά με παραμέτρους επιδείνωσης της ηπατικής βιοχημείας, με την ταξινόμηση της βαρύτητας της ηπατικής νόσου (Child score),αλλά και τον προοδευτικά αυξανόμενο βαθμό αλλοιώσεων στο ΗΕΓ. Σε επίπεδο ανάλυσης των προαναφερθέντων διαταραχών των κιρκαδιανών ρυθμών των υποφυσιακών ορμονών στην κίρρωση και επί απουσίας έκδηλης εγκεφαλοπάθειας και δοθείσας της θέσης του βιολογικού ρολογιού στον υποθάλαμο, φαίνεται ότι η επίδραση των παθολογικών επιπέδων της μελατονίνης στον SCN καθορίζει σε όποιο βαθμό την απόδοση του κιρκαδιανού βηματοδότη. Δημιουργούνται έτσι μεταθέσεις φάσεων και αποσυγχρονισμός σε πολλές βιολογικές παραμέτρους. Στην διαταραχή της λειτουργίας του βιολογικού ρολογιού συμμετέχουν σαφώς και διαταραχές στα προσαγωγά/απαγωγά μονοπάτια του SCN, οι επιδράσεις των τοξινών που δεν μεταβολίζονται στην ηπατική ανεπάρκεια, ανώμαλη νευρομεταβιβαστική λειτουργία, αυξημένα GABA-εργική δραστηριότητα, και διαταραχές των εγκεφαλικών αστροκυττάρων. Στην παρούσα μελέτη διαφαίνεται ότι οι επιδράσεις των νευροτοξινών προηγούνται, καθώς οι διαταραχές ρυθμού και έκκρισης μελατονίνης παρατηρούνται κυρίως σε πιο προχωρημένα στάδια της ηπατικής νόσου (Child score>5).Παράλληλα η όποιου βαθμού απορρύθμιση των εκλυτικών παραγόντων του υποθαλάμου για τις υποφυσιακές ορμόνες διαταράσσει την περιοδικότητά τους και τα επίπεδά τους με ότι αυτό μεταφράζεται σε κλινικό επίπεδο. Το σημαντικό επίσης στην παρούσα μελέτη είναι και η διαφορετικότητα στην συμπεριφορά των ορμονών μέσα στο 24ωρο των κιρρωτικών χωρίς εγκεφαλοπάθεια, τόσο από μη ηπατοπαθείς παθολογικούς όσο και από τα φυσιολογικά βιβλιογραφικά δεδομένα υγιών μαρτύρων. Αποτελεί τέλος ιδιαίτερο προβληματισμό για τον κλινικό ιατρό η αναζήτηση της ΥΗΕ και κατ επέκταση των αρχόμενων νευρολογικών αλλαγών , τόσο με ανάλυση του ιστορικού και μελέτη ύπνου και νεώτερες νευροαπεικονιστικές τεχνικές(MRI εγκεφάλου), αλλά και αναζήτηση του πρώιμα διαταραγμένου ενδοκρινολογικού profile των ασθενών αυτών.
Hepatic encephalopathy, a major complication of liver cirrhosis, is a clinical syndrome characterized by abnormal mental status occuring in patients with severe hepatic insufficiency. The clinical manifestations range from a slightly altered mental status to coma. In the absence of clinical symptoms, but with a number of disturbances in biological parameters, such as sleep and function abnormalities in every day life, the term minimal hepatic encephalopathy is established. A high proportion of cirrhotic patients ranging from 30% to 70% show neuropsychological or neurophysiological abnormalities, although conventional neurological and mental assessment is normal. In this absence of biological correlates, diagnosis of minimal or Subclinical Hepatic Encephalopathy (SHE) relies on psychometric, neurophysiological and recently neuroimaging tests, although the “gold standard” of this clinical diagnosis has not yet been established. Abnormal rhythms of several biological parameters have been described in patients with cirrhosis. The existence of the “biological” clock, the Suprachiasmatic Nucleus (SCN) of hypothalamus, with its afferent/efferent connections allows the organism to foresee and anticipate the modifications in the external enviroment that occur during the day/night cycle. Current views propose two explanations for the alterations in circadian function seen in chronic liver disease. First, abnormalities of circadian rhythms arise from the effects on the SCN and/or its afferent/efferent connections of neurotoxins implicated in the pathogenesis of hepatic encephalopathy. Second, the impaired hepatic metabolism of melatonin results in elevated morning plasma levels that cause a phase shift of the output from the circadian clock. It is possible that both explanations, that combine the effects of hepatocellular dysfunction and portal-systemic shunting, are responsible for the circadian abnormality in liver disease. The aim of this study was to evaluate cirrhotic patients without evidence of encephalopathy, and as they have been characterized with the term minimal encephalopathy, to describe their clinical status, analyze their chronotypology, and redifine neuropsychiatric abnormalities and abnormal daily activities using psychometric tests, neurophysiologic exams (HCG) and neuroimaging images (brain MRI). Aim also of the study was to analyse the endocrinologic profile of cirrhotics without encephalopathy, trying to correlate any abnormal circadian rhythm of hormones with biological parameters, clinical performances and laboratory tests. Twenty six cirrhotic patients without signs of encephalopathy and a controll group of thirteen patients without hepatopathy, and normal neurological exam, took part in the study. Psychometric status was evaluated using NCT-A and Digit Symbol test, also the Sickness Impact Profile (SIP) analysis was used. The findings of NCT-A and DST studies were a worse performance of cirrhotic subjects in psychomotor speed and attention. A diminished level of daily functioning in patients with minimal HE, reflected by significantly impairments of all SIP categories, was recognised, while non hepatopathy patients did not exhibit such abnormalities. Further analysis of everyday activities using BNSQ and Horne Score tests took place, while an interview of sleep history was performed. Results of these tests showed a chronotypology of Moderate Morningness Type, although non encephalopathic cirrhotics were found to have some particular sleep abnormalities. These were found to be a decreased sleeping time (<6h/night), sleep latency>30 min, and often awakenings during night sleep (>3 episodes/night). Although chronotypology of non hepatopathy patients was the same, Moderate Morningness Type, sleep abnormalities were not described in non cirrhotic group. Sleep history is recognised as a necessary tool for the assessment of early neurological abnormalities, and Evening chronotypology of cirrhotic patients is probably related with more severe liver disease. An awake 16-channel digital EEG was performed on all patients. The abnormal EEG findings were analysed as specific( epileptic form or paroxysmal) and non specific disturbances( theta and delta waves in various combinations). Furthermore, the non specific disturbances were classified as mild, moderate and severe. The EEG analysis demonstrated non specific disturbances in 50% of cirrhotics, while the rest of them had normal EEG recording. In the neuroimaging field, all patients underwent a brain MRI exam. 69% of cirrhotic patients exhibited abnormal signal intensity on T-1 weighted images. The affected sites were globus pallidus, putamen or both. The abnormality consisted of high billateral and symmetrical signal intensities of various extents. These abnormalities, compared to the signal of the adjacent white matter of the brain, were classified into three grades: Grade 0: no alterations, Grade 1: mild, Grade 2: severe. No abnormalities were demonstrated on T2-weighted images. According to a qualitative classification 12 patients were classified as Grade 1, 6 as Grade 2, whereas 8 patients had no alterations in the basal ganglia. None patient of the controll group exhibit any MRI abnormalities. There was a significant correlation between quantitative assessment of signal intensity in brain MRI and severity of EEG abnormalities. Using variant analysis to investigate further this relationship, a significant linear association was found between EEG grading and signal MRI intensity. MRI abnormalities were found in 40% of cirrhotics with normal EEG, suggesting MRI as a more sensitive method of evaluating patients with subclinical hepatic encephalopathy. Brain MRI abnormalities were also correlated with liver biochemistry and Child-Pugh category. In our study, Child score and albumin level were identified as significant predictors of the MRI signal intensity.The level of brain MRI abnormalities was also parallel with deterioration of serum bilirubin and globulins, as significant statistical correlations between these parameters were found. The levels and the circadian rhythmicity of cortizol, the pituitary hormones TSH and prolactin, and melatonin which is excreted by the pineal gland are also analysed in non encephalopathic cirrhotics. The results and the statistical analysis showed a disruption of the 24h cycle for melatonin, prolactin and TSH, regarding to normal levels and circadian rhythm. A different behaviour of each hormone in the 24h cycle regarding to non cirrhotic patients was also recognised. For cortisol the circadian rhythmicity was not affected, while the 24h plasma levels of the hormone were suppressed. Statistical analysis showed no significant correlation between the results of hormones tests and chronotypology. No statistical correlation was detected between levels of melatonin, prolactin and TSH, and the severity of brain MRI abnormalities and abnormal EEG findings. On the contrary, statistical analysis showed a relation between the levels of cortisol and brain MRI abnormalities, between 24h cortisol levels and EEG disturbances, also a correlation between cortisol levels and deterioration of hepatic sufficiency was recognised (Child score>5). Similar, disturbances of melatonin levels were correlated with the degree of liver insufficiency. As a conclusion of this study, cirrhotic patients with minimal encephalopathy have sleep disturbances and a chronotypology described as Moderate Morningness type. Cirrhotics with minimal encephalopathy failed to demonstrate good results in neuropsychiatric tests, also seem to have limitations in many activities of every day life, according to SIP questionnaire results. In the absence of neurological signs, these cirrhotics have abnormal EEG findings (50%), and abnormalities in brain MRI (69%). Brain MRI seems to have an important role in the diagnosis of minimal encephalopathy, as such abnormalities are in statistical correlation with biochemical parameters of liver insufficiency, also with overall Child-Pugh score. Cirrhotic patients with minimal encephalopathy have disturbances in many biological parameters, as a result of abnormal circadian rhythms, which are controlled by the biological clock, the SCN of hypothalamus. Abnormal circadian rhythms of pituitary hormones, also disturbances in the 24h cycle of melatonin are recognised in this study. The role of melatonin in the controll of the circadian rhythmicity is major, however as described in this study, abnormalities of melatonin secretion may result in more advanced liver disease. The abnormal endocrinologic pattern of cirrhotics with minimal encephalopathy seems to be different not only regarding to healthy individuals, also to other non hepatopathy patients , as described in this study. Except the role of melatonin in this abnormality, other factors play a key role, such false neurotransmitters, effects on afferent/efferent connections of the SCN, disturbances in the astrocyte function, increased GABA-ergic activity. A critical question for clinicians is whether this endocrinologic abnormality should be considered an early indicator of Hepatic Encephalopathy, and if that happens, how early it appears. We believe that further investigation is needed with re-assessment of the cirrhotic patients in the future. Hepatic encephalopathy, a major complication of liver cirrhosis, is a clinical syndrome characterized by abnormal mental status occuring in patients with severe hepatic insufficiency. The clinical manifestations range from a slightly altered mental status to coma. In the absence of clinical symptoms, but with a number of disturbances in biological parameters, such as sleep and function abnormalities in every day life, the term minimal hepatic encephalopathy is established. A high proportion of cirrhotic patients ranging from 30% to 70% show neuropsychological or neurophysiological abnormalities, although conventional neurological and mental assessment is normal. In this absence of biological correlates, diagnosis of minimal or Subclinical Hepatic Encephalopathy (SHE) relies on psychometric, neurophysiological and recently neuroimaging tests, although the “gold standard” of this clinical diagnosis has not yet been established. Abnormal rhythms of several biological parameters have been described in patients with cirrhosis. The existence of the “biological” clock, the Suprachiasmatic Nucleus (SCN) of hypothalamus, with its afferent/efferent connections allows the organism to foresee and anticipate the modifications in the external enviroment that occur during the day/night cycle. Current views propose two explanations for the alterations in circadian function seen in chronic liver disease. First, abnormalities of circadian rhythms arise from the effects on the SCN and/or its afferent/efferent connections of neurotoxins implicated in the pathogenesis of hepatic encephalopathy. Second, the impaired hepatic metabolism of melatonin results in elevated morning plasma levels that cause a phase shift of the output from the circadian clock. It is possible that both explanations, that combine the effects of hepatocellular dysfunction and portal-systemic shunting, are responsible for the circadian abnormality in liver disease. The aim of this study was to evaluate cirrhotic patients without evidence of encephalopathy, and as they have been characterized with the term minimal encephalopathy, to describe their clinical status, analyze their chronotypology, and redifine neuropsychiatric abnormalities and abnormal daily activities using psychometric tests, neurophysiologic exams (HCG) and neuroimaging images (brain MRI). Aim also of the study was to analyse the endocrinologic profile of cirrhotics without encephalopathy, trying to correlate any abnormal circadian rhythm of hormones with biological parameters, clinical performances and laboratory tests. Twenty six cirrhotic patients without signs of encephalopathy and a controll group of thirteen patients without hepatopathy, and normal neurological exam, took part in the study. Psychometric status was evaluated using NCT-A and Digit Symbol test, also the Sickness Impact Profile (SIP) analysis was used. The findings of NCT-A and DST studies were a worse performance of cirrhotic subjects in psychomotor speed and attention. A diminished level of daily functioning in patients with minimal HE, reflected by significantly impairments of all SIP categories, was recognised, while non hepatopathy patients did not exhibit such abnormalities. Further analysis of everyday activities using BNSQ and Horne Score tests took place, while an interview of sleep history was performed. Results of these tests showed a chronotypology of Moderate Morningness Type, although non encephalopathic cirrhotics were found to have some particular sleep abnormalities. These were found to be a decreased sleeping time (<6h/night), sleep latency>30 min, and often awakenings during night sleep (>3 episodes/night). Although chronotypology of non hepatopathy patients was the same, Moderate Morningness Type, sleep abnormalities were not described in non cirrhotic group. Sleep history is recognised as a necessary tool for the assessment of early neurological abnormalities, and Evening chronotypology of cirrhotic patients is probably related with more severe liver disease. An awake 16-channel digital EEG was performed on all patients. The abnormal EEG findings were analysed as specific( epileptic form or paroxysmal) and non specific disturbances( theta and delta waves in various combinations). Furthermore, the non specific disturbances were classified as mild, moderate and severe. The EEG analysis demonstrated non specific disturbances in 50% of cirrhotics, while the rest of them had normal EEG recording. In the neuroimaging field, all patients underwent a brain MRI exam. 69% of cirrhotic patients exhibited abnormal signal intensity on T-1 weighted images. The affected sites were globus pallidus, putamen or both. The abnormality consisted of high billateral and symmetrical signal intensities of various extents. These abnormalities, compared to the signal of the adjacent white matter of the brain, were classified into three grades: Grade 0: no alterations, Grade 1: mild, Grade 2: severe. No abnormalities were demonstrated on T2-weighted images. According to a qualitative classification 12 patients were classified as Grade 1, 6 as Grade 2, whereas 8 patients had no alterations in the basal ganglia. None patient of the controll group exhibit any MRI abnormalities. There was a significant correlation between quantitative assessment of signal intensity in brain MRI and severity of EEG abnormalities. Using variant analysis to investigate further this relationship, a significant linear association was found between EEG grading and signal MRI intensity. MRI abnormalities were found in 40% of cirrhotics with normal EEG, suggesting MRI as a more sensitive method of evaluating patients with subclinical hepatic encephalopathy. Brain MRI abnormalities were also correlated with liver biochemistry and Child-Pugh category. In our study, Child score and albumin level were identified as significant predictors of the MRI signal intensity.The level of brain MRI abnormalities was also parallel with deterioration of serum bilirubin and globulins, as significant statistical correlations between these parameters were found. The levels and the circadian rhythmicity of cortizol, the pituitary hormones TSH and prolactin, and melatonin which is excreted by the pineal gland are also analysed in non encephalopathic cirrhotics. The results and the statistical analysis showed a disruption of the 24h cycle for melatonin, prolactin and TSH, regarding to normal levels and circadian rhythm. A different behaviour of each hormone in the 24h cycle regarding to non cirrhotic patients was also recognised. For cortisol the circadian rhythmicity was not affected, while the 24h plasma levels of the hormone were suppressed. Statistical analysis showed no significant correlation between the results of hormones tests and chronotypology. No statistical correlation was detected between levels of melatonin, prolactin and TSH, and the severity of brain MRI abnormalities and abnormal EEG findings. On the contrary, statistical analysis showed a relation between the levels of cortisol and brain MRI abnormalities, between 24h cortisol levels and EEG disturbances, also a correlation between cortisol levels and deterioration of hepatic sufficiency was recognised (Child score>5). Similar, disturbances of melatonin levels were correlated with the degree of liver insufficiency. As a conclusion of this study, cirrhotic patients with minimal encephalopathy have sleep disturbances and a chronotypology described as Moderate Morningness type. Cirrhotics with minimal encephalopathy failed to demonstrate good results in neuropsychiatric tests, also seem to have limitations in many activities of every day life, according to SIP questionnaire results. In the absence of neurological signs, these cirrhotics have abnormal EEG findings (50%), and abnormalities in brain MRI (69%). Brain MRI seems to have an important role in the diagnosis of minimal encephalopathy, as such abnormalities are in statistical correlation with biochemical parameters of liver insufficiency, also with overall Child-Pugh score. Cirrhotic patients with minimal encephalopathy have disturbances in many biological parameters, as a result of abnormal circadian rhythms, which are controlled by the biological clock, the SCN of hypothalamus. Abnormal circadian rhythms of pituitary hormones, also disturbances in the 24h cycle of melatonin are recognised in this study. The role of melatonin in the controll of the circadian rhythmicity is major, however as described in this study, abnormalities of melatonin secretion may result in more advanced liver disease. The abnormal endocrinologic pattern of cirrhotics with minimal encephalopathy seems to be different not only regarding to healthy individuals, also to other non hepatopathy patients , as described in this study. Except the role of melatonin in this abnormality, other factors play a key role, such false neurotransmitters, effects on afferent/efferent connections of the SCN, disturbances in the astrocyte function, increased GABA-ergic activity. A critical question for clinicians is whether this endocrinologic abnormality should be considered an early indicator of Hepatic Encephalopathy, and if that happens, how early it appears. We believe that further investigation is needed with re-assessment of the cirrhotic patients in the future.
