Статтю опубліковано на с. 62-67
/62.jpg)
Загальні причини виникнення та розвитку хронічних дифузних захворювань печінки (ХДЗП) давно відомі. Це і вірусні гепатити, і зловживання алкоголем, і порушення обміну речовин. Усі ці причини призводять до пошкодження гепатоцитів, наслідком чого може бути фіброз печінки, цироз та/або гепатоцелюлярна карцинома [3]. Захворювання печінки є одним з провідних причин збільшення смертності в багатьох країнах. Точна оцінка тяжкості захворювання має велике значення для планування лікування та прогнозування результатів.
Морфологічне дослідження біоптатів печінки при ХДЗП дозволяє відповісти на численні питання, пов’язані з етіологією, прогнозом, активністю процесу й тяжкістю ураження печінки. Серед існуючих оціночних морфологічних класифікацій зазвичай використовують якісне і напівкількісне дослідження, для якого характерний певний елемент суб’єктивізму [1].
Якщо морфологічна картина хронічних вірусних гепатитів із відмінними гістоморфологічними ознаками етіологічних варіантів описана багатьма авторами [7–9], то робіт, присвячених кількісному аналізу гістологічної картини на матеріалі пункційних біопсій печінки, недостатньо [1, 2]. Одним із перспективних напрямків є використання кількісних критеріїв для диференціальної діагностики захворювань [4], що повною мірою стосується й ХДЗП, оскільки основні паренхіматозні структури і стромальні елементи мають досить високу специфічність змін як при ізольованому їх вивченні, так і при аналізі міжклітинних кооперацій. У зв’язку з цим пошук комплексних і математично обґрунтованих критеріїв діагностики доклінічних форм, стадії і ступеня активності хронічних гепатитів є вкрай актуальним [6].
Мета дослідження — проаналізувати взаємозв’язок між каріометричними показниками гепатоцитів та прогресуванням фіброзу й портальною гіпертензією (ПГ).
Матеріали і методи
У дослідженнях використовувався біопсійний матеріал печінки від 33 хворих, які проходили лікування у відділенні захворювань печінки та підшлункової залози ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України». Результати досліджень були розподілені за двома принципами: залежно від прогресування фіброзу та від прогресування портальної гіпертензії. Залежно від прогресування фіброзу за шкалою METAVIR: у двох випадках у біопсійному матеріалі були відсутні ознаки фіброзування печінки, 10 з обстежених мали стадію фіброзу F1, 10 — F2, 5 — F3 і в 5 діагностували цироз печінки (F4). Залежно від установлення проявів портальної гіпертензії печінки: до першої групи (з відсутністю проявів ПГ) увійшли 3 пацієнти, до другої (із субклінічними проявами ПГ) — 17, до третьої (із клінічними проявами ПГ) — 5 і до четвертої (із вираженими проявами ПГ) — 8. Біопсійний матеріал фіксували в 1,25% глутаровому альдегіді й постфіксували в 1% OsO4. Із сформованих епон-аралдитних блоків отримували напівтонкі зрізи (0,5 мкм), які забарвлювали толуїдиновим синім. Комп’ютерну каріометрію проводили за допомогою програми Image Pro Plus 6.0. Вимірювали площу ядер гепатоцитів, розраховували коефіцієнт ядерно-цитоплазматичного відношення (ЯЦВ), коефіцієнт еліптичності та фактор деформації ядер гепатоцитів. Для проведення досліджень у лабораторії патоморфології ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України» був розроблений протокол досліджень, з огляду на який були проведені наші розрахунки.
Обробка отриманих даних проводилась за допомогою статистичного пакета SPSS 13.0.
Результати і обговорення
Вимірювання діаметра синусоїдів у хворих на ХДЗП показало, що він коливається в межах від 3,13 до 12,27 мкм. Варто відзначити, що з подальшим розвитком ХДЗП, починаючи вже з першої стадії (F1), діаметр синусоїдів поступово мав тенденцію до зменшення. Так, якщо для F1 діаметр синусоїдів становив (6,19 ± 0,79) мкм, а його медіана становила 4,74 (4,35; 8,12) мкм, то для F2 ці показники дорівнювали (5,55 ± 0,54) мкм і 4,94 (4,4; 6,62) мкм, а для F3 — (4,95 ± 0,41) мкм та 4,67 (4,27; 5,27) мкм відповідно. Проте привертає увагу значне збільшення розмірів діаметра синусоїдів на останній стадії захворювання (F4) при встановленому діагнозі цирозу печінки, який досягає (11,02 ± 1,12) мкм, медіана 11,98 (8,77; 12,8) мкм (рис. 1).
/64.jpg)
Площа гепатоцита мала тенденцію до зниження з розвитком фібротичних змін у печінці. Так, на стадії F1 середня площа гепатоцита становила (285,19 ± 19,37) мкм2, на стадії F2 — (244,96 ± 23,04) мкм2, у пацієнтів із передциротичною стадією F3 відмічалось різке збільшення цього параметра — (315,00 ± 27,60) мкм2, а от на стадії цирозу (F4), спостерігалось різке зменшення — (247,44,00 ± 16,12) мкм2 (рис. 2А).
Площа ядер гепатоцитів за наявності перших ознак фіброзу (F1) дорівнювала (31,83 ± 2,15) мкм2. При більш виражених стадіях фіброзу F2 та F3 площа ядер гепатоцитів мала незначні коливання: (30,93 ± 2,49) та (31,52 ± 2,61) мкм2 відповідно. Цироз печінки характеризувався вираженим зменшенням середньої площі ядер гепатоцитів, яка становила (23,27 ± 1,23) мкм2 (рис. 2Б).
Коефіцієнт еліптичності ядер гепатоцитів поступово зменшувався з розвитком фібротичних змін. Так, на перших стадіях (F1, F2) фіброзу цей показник становив (0,85 ± 0,01), а на останніх стадіях зменшувався до (0,82 ± 0,04) — F3 та (0,80 ± 0,03) — F4. Статистичні розрахунки виявили сильний обернений кореляційний зв’язок між коефіцієнтом еліптичності ядер гепатоцитів і стадією фіброзу (r = –0,384, р ≤ 0,01). Фактор деформації ядра гепатоцита також показав вірогідне зниження залежно від розвитку фіброзу (r = –0,498, р ≤ 0,05). Так, при F1 він дорівнював (0,84 ± 0,01), при F2 — (0,83 ± 0,01), при F3 — (0,80 ± 0,03) і на стадії цирозу (F4) спостерігалось різке зниження — (0,75 ± 0,02) (рис. 3).
Зміни ЯЦВ мали хвилеподібну динаміку. Так, при стадії F1 ЯЦВ дорівнювало (0,14 ± 0,01), при F2 — (0,15 ± 0,01), при F3 — (0,11 ± 0,01), стадія цирозу (F4) характеризувалась показником (0,12 ± 0,01) (рис. 4).
Також була виявлена кореляційна залежність збільшення діаметра синусоїдів (r = 0,39, р ≤ 0,01) і посилення проявів ПГ. Так, за відсутності проявів ПГ (перша група) діаметр синусоїдів становив (5,46 ± 1,33) мкм, а медіана становила 4,35 (3,92; 8,12) мкм; у другій групі хворих із початковими проявами ПГ діаметр синусоїдів збільшився до (5,85 ± 0,6) мкм, а медіана становила 4,84 (4,36; 6,99) мкм. У хворих, віднесених до третьої клінічної групи, діаметр синусоїдів становив (6,81 ± 1,66) мкм, а медіана 5,2 (4,69; 9,74) мкм. При значних проявах ПГ (четверта група) діаметр синусоїдів дорівнював (8,48 ± 1,16) мкм, а його медіана становила 6,89 (6,35; 11,98) мкм.
Залежно від розвитку ПГ середня площа гепатоцита змінювалась таким чином: у першій групі вона становила (278,68 ± 46,90) мкм2, у другій — (257,21 ± 16,32) мкм2, у третій — (290,59 ± 34,19) мкм2 і при значно вираженій ПГ — (288,94 ± 23,28) мкм2 (рис. 5А).
Аналіз каріометричних показників гепатоцитів у групах залежно від розвитку ПГ показав, що площа ядер гепатоцитів у пацієнтів першої групи становила (28,31 ± 5,14) мкм2, у другій групі (31,13 ± 1,72) мкм2. У пацієнтів третьої групи розмір ядер гепатоцитів практично не змінився і становив (31,45 ± 4,21) мкм2, а у четвертій групі зменшився до (27,70 ± 2,32) мкм2 (рис. 5Б).
Коефіцієнт еліптичності ядер гепатоцитів зменшувався з розвитком ПГ. Так, у першій і другій групах він дорівнював (0,86 ± 0,01). Для пацієнтів третьої групи цей показник становив (0,81 ± 0,01), а у четвертій групі — (0,81 ± 0,02). Статистичний аналіз виявив сильний кореляційний зв’язок даного параметра з проявами ПГ (r = –0,45, р ≤ 0,05). Фактор деформації ядер мав хвилеподібну динаміку з тенденцією до зниження при сильно вираженій ПГ. Так, при F1 він дорівнював (0,82 ± 0,03), при F2 — (0,84 ± 0,01), при F3 — (0,82 ± 0,02) і на стадії цирозу (F4) спостерігалось різке зниження — (0,77 ± 0,03) (рис. 6).
Значних змін ЯЦВ у різних досліджуваних групах із ПГ не виявлено. Так, у першій групі хворих ЯЦВ становило (0,12 ± 0,01), у другій групі — (0,15 ± 0,01). Для хворих третьої групи ЯЦВ становило (0,14 ± 0,02), для четвертої групи — (0,12 ± 0,01) (рис. 7).
/66.jpg)
Відомо, що стінку печінкових синусоїдів утворюють ендотеліальні клітини, які в цитоплазмі мають дрібні пори — фенестри. Ці «печінкові сита» активно видаляють із кровообігу макромолекули й дрібні частинки. Основною функцією ендотеліальних і зірчастих клітин синусоїдів є місцевий контроль синусоїдального тонусу й регуляція обмінних процесів [10]. Взаємодія між ендотеліальними клітинами й гепатоцитами дає змогу регулювати внутрішньопечінковий кровотік. При захворюваннях печінки насамперед відбувається пошкодження ендотеліальних клітин печінкових синусоїдів у результаті заповнення простору Діссе колагеновими волокнами — цей процес називається капіляризацією синусоїдів [11, 12]. Як показали наші дослідження, частота виявлення синусоїдів у стані капіляризації та неможливість повноцінно вимірювати простір Діссе зростає зі збільшенням стадії фібротичних змін у печінці та посиленням проявів ПГ. Виявлений кореляційний зв’язок між діаметром синусоїдів та проявами фіброзу і ПГ можливо пояснити тим, що при порушенні обмінних процесів відбувається формування ПГ, спостерігається роз’єднання місцевого й загального кровотоку, обумовлене дисбалансом вазодилатуючих і вазоконстрикторних речовин [13]. При порушенні детоксикаційної функції печінки (проникнення в судинне русло ендотоксинів та цитокінів) збільшується виділення оксиду азоту ендотеліальними клітинами. Надходження в кров від пошкоджених гепатоцитів вазоактивних речовин (гістаміну, серотоніну), циркулюючих вазодилататорів призводить до генералізованої вазодилатації й зниження загального периферичного опору судин. Неадекватне розширення судин на периферії обумовлює компенсаторну активацію симпатоадреналової й ренін-ангіотензин-альдостеронової систем, підвищення рівня антидіуретичного гормона, наслідком чого є збільшення об’єму циркулюючої крові, що в результаті надходить до синусоїдів. Проте через закриті фенестри та порушення ендотеліального шару регуляція подальшого току крові значно ускладнюється. Зростання кров’яного тиску в синусоїдах і призводить до їх розширення, що спостерігалось при значних проявах фіброзу та ПГ.
Зниження об’єму ядер може бути обумовлене послабленням функціонального навантаження на гепатоцити в результаті блокування каналів обміну речовин.
Деформація ядра клітини свідчить на користь пошкодження структурних елементів цитоскелета й каріоплазми і є типовою морфологічною ознакою апоптичної клітини.
ЯЦВ дозволяє оцінити рівень метаболізму клітини та встановити прояви компенсаторних реакцій. Збільшення ЯЦВ у першу чергу є ознакою підвищення функціональної активності клітини, меншою мірою цей показник може свідчити про підготовку клітини до мітозу чи збільшення плоїдності гепатоцитів. У той же час зменшення ЯЦВ свідчить про пригнічення функціональної активності клітини, припинення синтетичних процесів та переважання катаболізму.
Зміни, що спостерігались у паренхіматозних клітинах печінки, свідчать про активізацію обмінних процесів як між ядром і цитоплазмою, так і між клітиною і позаклітинним середовищем, що зазвичай супроводжується високим функціональним напруженням капіляро-сполучнотканинних структур.
Висновки
1. Отримані результати дозволили встановити обернений кореляційний зв’язок між зміною форми ядра гепатоцита та прогресуванням фіброзу (між коефіцієнтом еліптичності ядер гепатоцитів і стадією фіброзу (r = –0,384, р ≤ 0,01); між фактором деформації ядра гепатоцита та фіброзом (r = –0,498, р ≤ 0,05). При цьому також установлена пряма кореляційна залежність збільшення діаметра синусоїдів (r = 0,39, р ≤ 0,01) й посилення проявів ПГ.
2. Прогресування фіброзу (на стадіях F1–F4) супроводжувалось змінами каріометричних показників, а саме відмічалось збільшення ядерно-цитоплазматичного відношення на стадії фіброзування F2 і зменшення його на стадії F3. Аналіз морфометричних показників — площі ядер гепатоцитів, коефіцієнта еліптичності гепатоцитів, фактора деформації ядер гепатоцитів, ядерно-цитоплазматичного відношення гепатоцитів — на різних стадіях портальної гіпертензії у хворих із ХДЗП статистично значимих змін не виявив.
Список литературы
1. Хомерики С.Г. Клиническое значение прижизненного морфологического исследования печени / С.Г. Хомерики, Г.Н. Якимчук, Е.В. Голованова // Терапевтический архив. — 2011. — № 4 (83). — С. 30-36.
2. Schaff Z. The pathology of hepatitis C / Z. Schaff, A. Gógl, R. Dóra [et al.] // Orv. Hetil. — 2015.–№ 156. — Р. 836-839.
3. Nikushkina I.N. Etiology of chronic diffuse liver damages / I.N. Nikushkina, I.V. Maev, A.A. Samsonov [et al.] // Experemental and klinikal gastroenterologe. — 2007. — № 5. — С. 36-39.
4. Ishak K.G. Light microscopic morphology of viral hepatitis / K.G. Ishak // Am. J. Clin. Pathol. — 1976. — № 65. — Р. 787-827.
5. Ishak K.G. Chronic hepatitis: morphology and nomenclature / K.G. Ishak // Mod. Pathol. — 1994. — № 7 (6) . — Р. 690-713.
6. Туманский В.А. Цирроз печени: пути прогрессии и возможности репаративной регенерации / В.А. Туманский, А.С. Тугушев, Ю.А. Шебеко // Патологія. — 2009. — Т. 6, № 3. — С. 17-25. — Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/pathology_2009_6_3_6.pdf
7. Орловский Д.В. Место пункционной биопсии в диагностике хронических диффузных заболеваний печени / Д.В. Орловский, Н.Ю. Ошмянская, Н.В. Недзвецкая // Гастроентерологія. — 2013. — № 2. — С. 47-52.
8. Диденко В.И. Морфологическая и биохимическая оценка прогрессирования хронического гепатита, ассоциированного с вирусом C / В.И. Диденко, Н.Ю. Ошмянская, И.А. Кленина // Гастроентерологія. — 2014. — № 2. — С. 37-41.
9. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия: Рук-во / Г.Г. Автандилов. — М.: Медицина,1990. — 384 c.
10. Cogger V.C. A Sieve-Raft Hypothesis for the regulation of endothelial fenestrations / V.C. Cogger, U. Roessner, A. Warren // Comput. Struct. Biotechnol. J. — 2013. — № 8. — Р. 1-9.
11. Fenestrations in the liver sinusoidal endothelial cell / The Liver: Biology and Pathobiology / Ed. By V.C. Cogger, V. Cand, D.G. Le Couteur, I.M. Arias et al. — Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Ltd, 2009. — Р. 387-404.
12. Сторожаков Г.И. Патогенетические аспекты фиброгенеза при хронических заболеваниях печени / Г.И. Сторожаков, А.Н. Ивкова // Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. — 2009. — № 2. — С. 3-10.
13. Жаксылыкова А.К. Морфофункциональные изменения в тканевом микрорайоне печени при хроническом экзотоксикозе кадмием / А.К. Жаксылыкова, Ы.А. Алмабаев, Н.Л. Ткаченко // Наука и мир. — 2014. — Т. 3, № 2 (6). — С. 132-134.
/63.jpg)
/65.jpg)