Диссертация (1139891), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В своей трагедии «Прикованный Прометей»Есхил первый описал этот феномен. Первые сообщения о возможностивосстановления печени в научной литературе появились в 1880г. [3]. Апосле того как в 1931г. G. М. Higgins и R. M. Anderson предложили модель70% резекции печени и описали процесс её регенерации, множествоисследованийбылопосвященоизучениюморфологических,биохимических и молекулярных изменений в процессе регенерации [60].Регенерация печени – сложный процесс, который включает в себяаутокринную, паракринную и эндокринную регуляцию.
Здоровая печеньобладает высокой регенеративной способностью [45]. Однако, прихроническом повреждении различной этиологии (вирусной, химической ит.д.)постоянныйпроцессвосстановлениягепатоцитовистощаетрегенеративный потенциал, что приводит к декомпенсированнойпеченочной недостаточности. Помимо хронических повреждений, присубтотальной резекции здоровой печени, объем которой превышаетпредельно допустимый, регенеративная реакциятормозится и оставшиесяклетки вовремя не вступают в митотический цикл [129].
Резекция более80% печени сопровождается высокой летальностью по данным разныхавторов достигающей 100%[30; 73; 85; 106].Изменения функциональной массы печени вызывает адаптивныепроцессы.Послемеханического,токсико-метаболического,инфекционного и иммуннологического повреждения клеток печени илипри сильном эмоциональном напряжении, метаболизм гепатоцитовблагоприятствуетпролиферации.Наиболеерегенерации печени является ее резекция[86].мощнымстимулом16Во время регенерации пролиферируют все типы клеток: гепатоциты,эпителиальные клетки желчных протоков, эндотелиальные клетки, клеткиКупфера,клеткиИто(звездчатыеклетки).Динамикаклеточнойпролиферации у разных видов животных различная[101].На начало синтеза ДНК в гепатоцитах влияет ряд факторов: видживотного, его возраст, пищевой статус (диета), суточный ритм,гормональный баланс, световой режим, и объем резекции печени[37; 101;140; 153].
Синтез ДНК у крыс после резекции 2/3 печени начинается через10 -12 часов после операции. Первый пик синтеза ДНК в гепатоцитахотмечается через 24 часа после резекции печени, с последующиминебольшими пиками через 36 и 48 часов [117]. Кинетические исследованияклеток печени крысы привели к возникновению гипотезы, что во времясвоего развития гепатоциты мигрируют вдоль печеночной пластины измест образования в перипортальную зону по направлению к центральнойвене [181]. Во время этого процесса они созревают, дифференцируются истареют. Однако,более вероятным представляется, что во время своегоразвития гепатоциты остаются на одном месте, а у центральной веныначинают делиться позже [102]. Гепатоциты после резекции 2/3 печениделятся один или два раза, однако клональный рост пересаженныхгепатоцитов, свидетельствует о их более высоком репликационномпотенциале,сопоставимомспрогениторнымиклеткамивпролиферативных тканях [101].
Синтез ДНК другими клетками начинаетсяпозже на 24 часа и его пик приходится на 48 часов. Динамика клеточнойпролиферации и продуцирование ростовых факторов пролиферирующимигепатоцитами позволяет предположить, что гепатоциты играют важнуюроль в стимулировании пролиферации других клеток [151]. В течениепервых 3-4 суток после резекции все клетки печени пролиферируют и17гистологическая картина в данный момент представлена группами мелкихгепатоцитов окруженными капиллярами. Клетки Ито пенетрируют группыгепатоцитов и начинает продуцировать ламинин.
В результате, мелкиегепатоцитыперегруппировывауютсясоответствует “зрелой” печени.игистологическаякартинаКапилляры мелких групп гепатоцитовпреобразовываются в истинные печеночные синусоиды, окруженныескудным матриксом, выстланным эндотелиальными клетками и клеткамиКупфера. Состав матрикса гепатоцитов также меняется: от большогосодержания ламинина, до типичного содержимого матрикса зрелой печени(матрикс содержит в первую очередь фибронектин, коллаген 4 и 1 типа идругие протеины и глюкозаминогликаны в небольшом количестве).
К 7дню, по данным гистологии печени дольки становятся большего размера,чем до регенерации. В отличие от нормальной печеночной ткани,представленной одним слоем гепатоциты сгруппировываются в пластинки,состоящие из двух слоев [50; 102].Внеклеточныйматрикс играетосновную рольв регуляциипролиферации гепатоцитов. Он воздействует на экспрессию ключевыхэлементов управления клеточным циклом: циклин А и Д1, циклинзависимыеингибиторыкиназыp21ир27[113].Крометогогепатоцитарный фактор роста (HGF) продуцируется клетками матрикса[101].АнгиогенезДля восстановления нормальной архитиктоники печенинеобходимо формирование сосудистой сети.
Ангиогенез и пролиферациясинусоидальных эндотелиальных клеток достигает пика на 2- 3 день послерезекции. Реплицирующиеся эндотелиальные клетки врастают в группуплохо васкуляризированных гепатоцитов и формируют новые синусоиды.Многообразие ангиогенных факторов, включающих сосудистый фактор18роста (VEGF), ангиопоэтины 1 и 2, продуцируемые регенерируемымигепатоцитами, стимулируют пролиферацию эндотелиальных клеток. Вдополнение к их митогенному эффекту трансформирующий фактор ростаα (TGF-a), фактор роста фибробластов 1 (FGF1), фактор ростафибробластов 2 (FGF2) и HGFобладают и ангиогенным эффектом [40; 100;165].Выделяют3группырегуляторовростапечени:митогены,комитогенные ростовые факторы, ростовые ингибиторы.Митогены – вещества, которые непосредственно стимулируютсинтез ДНК и митоз гепатоцитов культивируемых в бессывороточнойсреде.
К ним относятся: эпидермальный ростовой фактор (EGF),трасформирующий фактор роста-А (TGF-a), фактор роста гепатоцитов(HGF) и фактор роста фибробласта (FGF),эпидермальный фактор роста(EGF) и амфирегулин [39; 82; 101; 151].Комитогенынепосредственным(илинеполныепролиферативныммитогены)эффектомнанеобладаюткультивируемыегепатоциты, но увеличивают стимулирующие эффекты митогенов иуменьшают эффекты ростовых ингибиторов. К ним относятся: инсулин,глюкагон, ростовые гормоны, инсулино-подобные ростовые факторы,гормоны коры надпочечников, щитовидной и паращитовидной железы также как Ca++, витамин Д, простогландины, эстрогены и определенныецитокины (фактор некроза опухолей-α (TNF-a), интерлейкин 1 (IL-1) иинтерлейкин 6 (IL-6)) [39; 48; 49; 51; 101].Ингибиторынепосредственнопеченочнойучаствуютврегенерации–вещества,которыезавершениирегенерациипечени:трансформирующий фактор роста-β(TGF-b), ингибитор пролиферациипечени и некоторые интерлейкины [39; 97].19Соотношение веса печени и организма является ключевым сигналомдля завершения регенерации печени.
Точные механизмы, лежащие воснове данного сигнала, до конца не известны. Наиболее хорошоизученными антипролиферативными факторами гепатоцитов в печениявляются TGF-b и активин. TGF-b обладает митоингибиторным ипрофиброгенным эффектами. Экспрессия TGF-b приводит к фиброзу иапоптозу печени. Увеличенное депонирование нового внеклеточногоматрикса также способствует сокращению пролиферации гепатоцитов.Активин является членом семейства TGF-b с подобным влиянием наапоптоз и митоз. Супрессоры передачи сигналов цитокинов (SOCS)являются важными отрицательными регуляторами передачи сигналацитокинов, предотвращая активацию трансдуктора сигнала и активатортранскрипции(STAT) белков [29;154; 155].Альтернативные источники регенерации печениПосле резекции печени отсутствующие клетки печени заменяются впервую очередь посредством репликации взрослых гепатоцитов.
Когдапролиферация гепатоцитов подавлена, новая популяция клеток появляетсяиз перипортальных регионов. Эти предшественники происходят из клетокжелчного эпителия, из-за их формы, их назвали овальными клетками.Овальные клетки появляются вокруг портальных трактов, инфильтрируютдольковые области, становятся гепатоцитами и, в конце концов,восстанавливают массу печени. Таким образом, когда пролиферациягепатоцитовостанавливаетсяиликогдагепатоцитынемогутрегенерировать достаточно быстро для того чтобы восполнить потеряннуюткань,клеткижелчногоэпителиястановятсяфакультативнымистволовыми клетками гепатоцитов. То есть, желчный компартментгенерирует «протоковые гепатоциты» (человеческий эквивалент овальных20клеток) которые способстуют восстановлению печени.
Однако, до сих порведутся дебаты о существование данных клеток в принципе[25; 34; 59].Таким образом, желчное дерево содержит скрытые факультативныестволовые клетки, которые могут дифференцироваться в гепатоциты[25;48;100;Верно168].ипротивоположное,гепатоцитымогуттрансформироваться в желчные эпителиальные клетки. Этот механизмоказываетсяважнымвосстановительныйприповреждениипотенциалжелчныххолангиоцитовпротоков,когданедостаточен[99].Стволовыми клетки, участвующие в регенерации печени, могут являтьсяне только стволовые клетки печени, но и другие стволовые клеткивзрослого организма [40; 53; 54; 121; 147]. В частности, показанаспособность дифференцироваться некоторых клеток в гепатоциты иподдерживать специфичные их функции (секреция альбумина, мочевины,накоплениявнутриклеточногогликогена,липопротеиновнизкойплотности)[41; 148; 176; 183].
Не печеночные стволовые клетки могутспособствоватьрегенерациипротивовоспалительную,печенипосредствомантиапоптознуюивлияниянапролиферативнуюактивность[16; 146].С развитием науки стало понятно, что восстановление печенипредставляет сложный процесс, который в настоящее время не поддаетсямоделированию invitro и требует участия совокупности регуляторныхфакторов и «резервных» клеток, ускоряющих процесс регенерации.211.3 Использования клеточных продуктов при заболеваниях печениВ настоящее время в экспериментальных и единичных клиническихработах по лечению печеночной недостаточности различного генезаиспользуются в основном аллогенные и ксеногенные гепатоциты[114; 123;139; 170], фетальные клетки [8; 66; 71] и стволовые клетки взрослогоорганизма [44; 46; 53; 54; 106; 108; 126; 147; 156].ГепатоцитыС 1970-х годов появились первые работы по изучению применениягепатоцитов при печеночной недостаточности в эксперименте[103].Намножестве моделей показано, что гепатоциты способны к неограниченнойпролиферации и унипотентны, поэтому многие авторы классифицируют ихкак регионарные стволовые клетки [44; 102].
Также была показанавозможность гепатоцитов и холангиоцитов быть факультативнымистволовыми клетками друг для друга при избирательном поврежденииодной из линий [79; 98; 99].Применение гепатоцитов для лечения печеночной недостаточностипоказало свою эффективность в эксперименте при использованииизолированныхгепатоцитовсвиньипослерезекции90%печениотмечена70% выживаемость мышей, в то время как в контрольной группевсе животные погибли[175] .Известен случай успешной трансплантации аллогенных гепатоцитов4-летнему ребенку с болезнью Рефсума – через 18 месяцев послепересадки отмечено снижение образования дефектных желчных кислот на40% [141].Терапевтический эффект был получен послепересадки аллогенныхгепатоцитов для лечения наследственного дефицита фактора 7, болезней,22связанныхсдефектом циклаобразования мочевины,печеночнойнедостаточности [27; 43; 61; 104; 105; 143; 145].Отмечено, что трансплантация гепатоцитов пациентам с циррозомпечени не сопровождалась такой же высокой эффективностью, как вэкспериментахнаживотных[115;144].Следуетотметить,чтотрансплантация гепатоцитов имеет ряд недостатков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
