УДК 612.359+616.36

© Коллектив авторов, 2012

Поступила 28.04.2012 г.

Н.Н. ГОЛУБЦОВА,

Е.Н. ИГНАТЬЕВА,

К.В. НЕСТЕРИН

ЛЮМИНЕСЦЕНТНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЕЧЕНИ ЧЕЛОВЕКА В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ

Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова,

Республиканское патологоанатомическое бюро,

Городская клиническая больница №1, Чебоксары

В печени человека биологически активные амины (гистамин, катехоламины, серотонин) определяются в гепатоцитах, макрофагах Купфера и гранулярных люминесцирующих клетках. Наибольшее содержание биоаминов характерно для адренергических нервных волокон. В отличие от общего снижения содержания аминов в печени при наркомании, хронической алкогольной болезни не определялись гранулярные люминесцирующие клетки и биоаминсодержащие макрофаги.

Ключевые слова: печень, алкогольная болезнь, наркомания, гистамин, катехоламины, серотонин.

Актуальность. Известная феноменальная способность печени регулировать свой рост и массу после повреждения любой этиологии, а также поддерживать постоянство структуры и функции связана с уникальными свойствами ее паренхиматозных клеток — гепатоцитов. Считается, что при отсутствии стимуляции роста гепатоциты в течение жизни делятся один или два раза. Однако после повреждения либо удаления фрагмента печени запускается последовательный механизм, основными компонентами которого являются пролиферация, дифференцировка и миграция клеток, а также реструктуризация стромы и ангиогенез [5]. Помимо гепатоцитов, печень обладает набором различных типов антигенпрезентирующих клеток, включающих дендритные клетки, клетки Купфера, синусоидальные эндотелиоциты и стеллатные (звездчатые) клетки [2]. Также в печени экспериментальных животных были описаны гранулярные люминесцирующие клетки (ГЛК), которые наряду с тучными клетками задействованы в репаративной регенерации органа после отравления. Способ обеспечения вышеназванными цитоструктурами печени компенсаторно-приспособительных процессов после повреждения печени до конца не изучен. Известно, что этому способствуют факторы, продуцируемые как самой печенью, так и внепеченочными тканями, возможно, что в их числе и биогенные амины (катехоламины, серотонин и гистамин) [5]. Эти биологически активные вещества являются эндогенными факторами, участвующими в гуморальной регуляции жизненно важных функций организма, и играют важную роль в патогенезе ряда заболеваний.

В структуре хронических поражений печени значительная доля (40% и более) принадлежит вирусному гепатиту С, при котором в среднем через 21 год у 20% больных развивается цирроз печени, а у 8% формируется гепатоклеточная карцинома [9]. Вызывающие гепатиты вирусы определяются, как правило, у больных наркоманией и нередко в комплексе выступают причиной хронических поражений печени [3, 4]. Различные нарушения структуры паренхимы печени и функционального состояния гепатоцитов также вызываются систематическим употреблением алкогольных напитков.

Несмотря на многочисленные научные публикации, посвященные исследованию печени при наркомании и алкогольной болезни, значение нейроаминов в патогенезе и развитии компенсаторно-приспособительных реакций при этих социально значимых состояниях до конца не раскрыто.

Материалы и методы. Изучению подвергалась печень мужчин 20-50 лет. В качестве контроля исследовалась печень не употреблявших алкоголь и наркотики, внезапно скончавшихся. В группе сравнения было два случая с токсичным поражением печени: первый — наркоман, состоявший на учете в наркологическом диспансере; второй — с хронической алкогольной болезнью (ХАБ). По заключению патологоанатома, оба мужчины умерли от пневмонии. Орган замораживали в криостате при -20°С и готовили срезы толщиной 15 мкм, которые размещали на предметном стекле.

Для определения локализации и содержания тканевого гистамина использовали люминесцентно-гистохимический метод Кросса, Эвена, Роста [6]. Люминесцентно-гистохимический метод Фалька — Хилларпа в модификации Е.М. Крохиной [7] был применен для избирательного выявления серотонина и катехоламинов. Содержание биогенных аминов оценивали методом цитоспектрофлуориметрии, интенсивность свечения измерялась в условных единицах флуоресценции. Все полученные данные обрабатывались методами математической статистики с определением средних величин (М) и их средних ошибок. Для определения значимости различия статистических показателей между средними величинами использовали критерий Стьюдента (t). Данные обрабатывались с помощью стандартных пакетов прикладных программ Microsoft Office Excel 6,0 и Statistica 6,0 (Statsoft Inc., USA).

Результаты исследования. При применении метода Фалька центральные вены в печени человека имели округлый или овальный просвет и тонкую, не люминесцирующую стенку (рис. 1, а). От v.centralis радиально отходили тяжи гепатоцитов. Основные клетки печеночной паренхимы характеризовались равномерной зеленой люминесценцией. Из исследованных аминов наибольшая интенсивность люминесценции у гистамина, наименьшая — у серотонина (табл. 1).

Рис. 1. Люминесценцирующие структуры печеночной дольки: а — общий вид дольки при ув.x200, вдоль печеночных балок располагаются люминесцирующие макрофаги Купфера; б — макрофаг Купфера. Ув. x 1000; в — ГЛК. Ув. x 1000. Метод Фалька -Хилларпа. Микроскоп Leica 1000М

Помимо гепатоцитов люминесценцией обладали еще два вида клеток. Первый вид по гистотопографическим особенностям можно отнести к макрофагам Купфера. Второй вид — ГЛК, имеющие морфологические признаки клеток АПУД-серии.

Макрофаги Купфера имели многочисленные гранулы с ярким желто-оранжевым свечением, преимущественно выявлялись в виде скоплений и содержали катехоламины и серотонин. Данный вид клеток располагался в центре, в меньшем числе — на периферии классической печеночной дольки (рис. 1, а, б). Содержание катехоламинов и серотонина в макрофагах было статистически достоверно ниже (p<0,004), чем в гепатоцитах (табл. 1). Люминесценция гистамина соответствовала интенсивности люминесценции этого моноамина в гепатоцитах (табл. 1).

Таблица 1

Интенсивность люминесценции аминосодержащих структур

печени взрослого мужчины

Второй вид клеток, ГЛК, выявлялся исключительно в стенке портальных сосудов (рис. 1, в). Эти клетки отличались наличием разноразмерных гранул, имеющих беловатое свечение. Среднее число гранул в клетке составляло 10,3±2,6. Содержание аминов в этих клетках статистически достоверно (р<0,01) превышало содержание биологически активных веществ в гепатоцитах и макрофагах (табл. 1).

Помимо цитоструктур люминесценцией обладали адренергические нервные волокна, проходящие в стенке портальных сосудов печени. Они имели изумрудно-зеленое свечение и наибольшее содержание катехоламинов в сравнении с другими аминопозитивными структурами печени (табл. 1).

В результате приема наркотиков морфология и биоаминное обеспечение печени существенно изменялись, а именно наблюдалось статистически достоверное снижение всех исследованных нейроаминов во всех цитоструктурах печени и адренергических нервных волокнах (рис. 2). Несмотря на снижение содержания нейроаминов в ГЛК, число этих клеток и содержание в них гранул достоверно увеличивались. При наркомании впервые выявлялись люминесцирующие тучные клетки, которые не определялись в контроле. Однако нельзя исключать, что в контрольной печени тучные клетки не определялись вследствие маскировки их другими видами интенсивно светящихся клеток.

Основная особенность люминесцентной картины печени в случае хронической алкогольной болезни (ХАБ) заключалась в отсутствии ГЛК и истощении макрофагов Купфера, которые имели лишь отдельные светящиеся гранулы (рис. 2). Вместе с тем содержание биоаминов (катехоламинов и серотонина) в гепатоцитах и тучных клетках печени при ХАБ было статистически значимо выше, чем при наркомании.

Обсуждение результатов. Исследованию механизмов компенсации структуры и функции печени при различных видах патологии посвящены многочисленные научные работы и обзоры [1, 3, 5, 8]. Некоторые из авторов отводят центральную роль в патогенезе алкогольной болезни печени клеткам Купфера. H. Kono с соавт. показали, что при алкоголизации крыс, лишенных функционально способных макрофагов Купфера, повреждения печени у них не возникало [8]. Среди множества веществ, вырабатываемых активированными клетками Купфера, фактор некроза опухоли — α, трансформирующий фактор роста — β и супероксид, по всей видимости, играют главную роль в алкогольном поражении печени [2]. По результатам нашего исследования, макрофаги Купфера в печени человека определялись при обработке парами ортофталиевого альдегида и параформальдегида, т.е. в функционально активных макрофагах помимо уже известных факторов содержатся амины, такие как гистамин, катехоламины и серотонин.

Рис. 2. Изменение содержания биологически активных веществ (гистамина, катехоламинов, серотонина) в структурах печени изучаемых групп.

Примечание: по оси абсцисс: изучаемые группы; по оси ординат — интенсивность люминесценции аминов в у.е.

Исчезновение люминесцирующих макрофагов при ХАБ может свидетельствовать об истощении аминовых резервов, направленных на регенерацию поврежденного органа, и, как следствие, снижении регенераторного потенциала печени. Нельзя исключать и возможное ингибирование синтеза аминов в этих клетках.

Среди аминосодержащих клеток печени важную роль в процессах регенерации органа, вероятно, играют ГЛК. Разный характер изменений в этой клеточной популяции при наркомании и алкоголизме может быть связан с разными патогенетическими механизмами повреждающего действия на печень наркотиков и алкоголя, а именно с преобладанием воспалительного процесса или дистрофического процесса в печени. Так, воспалительные изменения печени наблюдаются у 50-85% пациентов с алкогольной болезнью печени. Фиброз при алкогольном поражении печени выявляется у 50-75% пациентов [5]. В случае героиномании Н.В. Мазурчик указывает на сочетание двух морфологических феноменов — низкого индекса гистологической активности и выраженного склероза печени, нехарактерных при вирусных гепатитах у ненаркоманов [3].

Таким образом, знание механизмов компенсации структуры и функции печени имеет важное практическое значение для разработки способов коррекции различных патологических состояний и требует дальнейшего изучения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гарбузенко Д.В. Механизмы компенсации структуры и функции печени при ее повреждении и их практическое значение. // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. — 2008. — Т. 18. — № 6. — С. 14-21.

2. Ивашкин В.Т. Механизмы иммунной толерантности и патологии печени // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. — 2008. — Т. 18. — № 6. — С.22-26.

3. Мазурчик Н.В. Особенности поражения печени у героиновых наркоманов: автореф. … дис. канд. мед. наук. — М., 2003. — 109 с.

4. Поражение печени при хроническом вирусном гепатите С на фоне опийной наркомании: морфологические аспекты / Белобородова Е.В., Подгорнова Д.В., Пурлик И.Л. [и др.] // Бюллетень сибирской медицины. — № 1. — 2011. — С. 7-11.

5. Chronobiology of the proliferative events related to angiogenesis in mice liver regeneration after partial hepatectomy / Furnus C.C., Inda A.M., Andrini L.B. [et al.] // Cell Biol. Int. — 2003. — Vol. 27, № 4. — P. 383-386.

6. Cross S.A., Ewen S.W., Rost F.W. A study of mathods available for cytochemical localization of histamine byfluorence induced whith o-phtaldehyde or acetaldehyde // Journal of Histochemistry & Cytochemistry. — 1971. — Vol. 3. — № 6. — P. 348-354.

7. Fluorescence of catecholamines and related compounds condensed with formaldehyde / Falck B., Hillarp N.A., Thieme G. [et al]. //. — 1962. -10. — P. 348-354.

8. Kono H., Rusyn I., Yin M. NADPH oxidase-derived free radicals are key oxidants in alcohol-induced liver disease // The Journal of Clinical Investigation. — 2000. — Vol. 106. — P. 867-872.

9. Lang K., Weiner D.B. Immunotherapy for HCV infection: next steps // Expert Rev. Vaccines. — 2008. — Vol. 7. — № 7. — P. 915-923.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

Голубцова Наталья Николаевна

кандидат биологических наук, доцент кафедры гистологии, эмбриологии, цитологии ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»

Игнатьева Евгения Николаевна

заведующая отделением детской патологии КУ «Республиканское патологоанатомическое бюро»

Нестерин Кирилл Валерьевич

кандидат медицинских наук, заведующий реабилитационным отделением БУ «Городская клиническая больница № 1» МЗ ЧР

Адрес для переписки:

428000, Чувашская Республика, г. Чебоксары, Московский пр., 45

Тел.: +7 (8352) 45-16-10

E-mail: golubnata@list.ru

INFORMATION ABOUT AUTHORS:

Golubtsova Natalya Nikolayevna

Ph.D. of Biology, associate professor of histology, fetology, cytology of FSBEI HPE «The Chuvash State University named after I.N.Ulyanov»

Ignatyeva Evgenia Nikolayevna

Head of children pathology department of PI «the Republican Autopsy Bureau «

Nesterin Kirill Valeryevich

Ph.D. of Medicine, head of rehabilitation department BI «Municipal clinical hospital No.1» HCSD Ministry of Chuvashia

Correspondence address:

Moskovskiy av.45, Cheboksary, the Chuvash Republic, 428000

Тел.: +7 (8352) 45-16-10

E-mail: golubnata@list.ru

N.N. GOLUBTSOVA,

E.N. IGNATYEVA,

K.V. NESTERIN

LUMINESCENT AND MORPHOLOGICAL TRAITS OF HUMAN LIVER IN NORM AND PATHOLOGY

The Chuvash State University named after I.N.Ulyanov,

The Republican clinical hospital,

Municipal clinical hospital No.1, Cheboksary

In the human liver the biological active amines (histamine, catecholamines, serotonin) are defined in hepatocytes, Kupferr macrophagocytes and granular luminescent cells. The highest rate of bioamines is typical to adrenergic fibers. In comparison with common decrease of amines’ rate in liver in case of drug addiction, chronic alcohol addiction granular luminescent сеlls and bioamine containing macrophagocytes were not detected.

Key words: liver, alcohol addiction, drug addiction, catecholamines, serotonin