CC BY
68
УДК 616. 711- 002- 07
А. А. Косых, В. А. Кудрявцев, В. А. Козвонин, Кудрявцева Ю.В. ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ В ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ ПАРЕНХИМЫ И СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ ПЕЧЕНИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
A. Kosykh, V.A. Kudryavtsev, V.A. Kozvonin, Ju.V. Kudryavtseva RELATIVE INDICATORS IN EVALUATION OF THE STATE OF PARENCHYMA AND LIVER CONNECTIVE TISSUE IN DIFFERENT EXPERIMENTAL CONDITIONS
ГОУ ВПО Кировская ГМА Росздрава
В работе обсуждаются основные показатели, отражающие состояние паренхимы печени (количество нормальных гепатоцитов на тест-площади препарата, митотический индекс гепатоцитов и содержание ядерной ДНК гепатоцитов в ткани печени). Для оценки состояния соединительной ткани печени в ней морфометрическим методом определяли объемную плотность волокнистой соединительной ткани, биохимически определяли количество коллагеновых белков в ткани печени и содержание ДНК непаренхиматозных клеток. По полученным количественным показателям рассчитывали коэффициенты, отражающие степень участия паренхиматозных и непаренхиматозных элементов в поддержании структурно-функционального гомеостаза органа в различных экспериментальных условиях. Полученные данные показывают взаимозависимость состояния паренхимы и соединительной ткани печени, как в условиях патологии, так и при обратимости патологических изменений под влиянием хоринического гонадотропина человека и озонированного физраствора.
Ключевые слова: печень, гепатоциты, соединительная ткань, коллаген, ДНК, хориогонин, озон.
The article is devoted to basic indicators which show condition of a liver parenchyma (quantity of normal hepatocytes on the test area of a specimen, mitotic index of hepatocytes and the content of nuclear DNA of hepatocytes in liver tissue). To estimate the condition of liver connective tissue, we defined volume density of fibrous connective tissue referring to the morphometric method, biochemical methods were used to reveal quantity of collagen fibers in liver tissue and content of DNA of nonparenchymatous cells. According to quantitative indicators we have calculated coefficients reflecting degree of participation of parenchymatous and nonparenchymatous elements in maintenance of a structurally functional homeostasis of the organ in various experimental conditions. The obtained data show interdependence between parenchyma condition and liver connecting tissue both in the pathology conditions and convertibility of pathological changes under the influence of human chorionic gonadotropin and the ozonized physiological solution.
Key words: liver, hepatocyte, connective tissue, collagen, DNA, chorionic gonadotropin, ozone.
Общие вопросы структуры и функции соединительной ткани освещены в классических трудах отечественных и зарубежных авторов [2, 4, 6, 7, 10, 11, 12]. Гораздо меньше работ по морфологии и биохимии соединительной ткани печени. Большинство таких работ выполнено при изучении фиброза, когда в ней в результате действия патогенного фактора, происходит избыточное разрастание соединительной ткани [1, 9, 14, 15].
Печень является сложным органом, состоящим из разных типов тканей, имеющих разное эмбриональное происхождение. Как известно, гепатоциты имеют энтодермальное происхождение, а соединительнотканные элементы -мезодермальное происхождение. В основном это паренхиматозный орган, поэтому количество соединительной ткани в нормальной печени очень невелико. Однако, несмотря на небольшой объем, занимаемый непаренхиматозными клетками, их относительное количество довольно большое - около 30%. Причем 50 - 60% приходится на долю эндотелиальных клеток, 20 - 25% составляют печеночные макрофаги (клетки Купфера), 20 -25% - лейкоциты, 5% - Pit - клетки, 5% - липоциты [5, 13]. Средний размер соединительнотканных клеток примерно в 10 раз меньше гепатоцита, однако содержание ДНК в них меньше только в 2 раза. Непаренхиматозные клетки печени имеют мощный лизосомальный аппарат, по объему в 9 раз превосходящий лизосомальный аппарат гепатоцитов [16]. В синусоидных клетках печени в 4 - 6 раз выше удельная активность катепсина Д, активность коллагеназы выше - в 200 раз и более, кислой фосфатазы - в 2 - 2,5 раза, кислой липазы и кислой ДНК-азы - в 10 раз, арилсульфатазы - в 12 раз и т.д. [5], а по некоторым данным активность кислой фосфатазы в синусоидных клетках печени выше в 10 раз и более [17].
Идея о коррелятивных взаимоотношениях соединительной ткани и паренхимы печени была высказана еще Б.П. Солопаевым в 1960 и 1962 г. [8] и подтверждена нашими исследованиями [3]. Однако степень этих взаимодействий не оценивалась. В данной работе для доказательства степени взаимодействия соединительной ткани и гепатоцитов был проведен сравнительный математический анализ данных, полученных на крысах «Вистар». Впервые приводятся результаты анализа некоторых наиболее важных показателей, полученных в эксперименте у нормальных животных, у животных с хроническим гепатитом (ХГ) и циррозом печени (ЦП), как в условиях спонтанной обратимости патологических изменений, так и при различных воздействиях. Использовались показатели, отражающие состояние паренхимы: количество нормальных гепатоцитов на тест-площади препарата, митотический индекс гепатоцитов и содержание ядерной ДНК гепатоцитов в ткани печени. Для оценки состояния соединительной ткани печени в ней морфометрическим методом определяли объемную плотность волокнистой соединительной ткани, биохимическим методом определяли количество коллагеновых белков (КБ) в ткани печени по гидроксипролину и содержание ДНК непаренхиматозных клеток. Рассчитывали коэффициенты, отражающие степень участия паренхиматозных и непаренхиматозных элементов в поддержании структурно-функционального гомеостаза органа в различных экспериментальных условиях: при воспроизведении патологии путем введения CCl4, при спонтанной обратимости патологических процессов, при введении гормона хорионического гонадотропина человека (ХГч) и озонированного физиологического раствора (ОФР) в дозе 1, 10 и 100 мкг/кг массы тела.
Исследования ядерной ДНК гепатоцитов (яДНК) и содержания КБ в ткани печени при воспроизведении патологии показали обратную зависимость между этими показателями. При увеличении в ткани печени КБ
количество ядерной ДНК гепатоцитов уменьшается, что достаточно точно отражает величина отношения яДНК/КБ (рис. 1).
КБ%
■ яДНК(мкг103) ■яДНК/КБ
Норма
(0)
11 20 24
Число инъекций CCI4
З7
66
5
Рис. 1. Содержание в ткани печени КБ и ядерной ДНК гепатоцитов у крыс при воспроизведении патологии
В норме отношение яДНК/КБ равно 1,5, при ХГ (20 инъекций CCl4) -
1,08, а при ЦП (бб инъекций CCl4) - 0,32. Эта закономерность была подтверждена при изучении обратимости ХГ (рис. 2).
Норма ХГ 1 час 12 час 24 час 48 час 72 час 30 сут Сроки наблюдения
■яДНКмкг/г ■ КБ % •яДНК/КБ
Рис. 2. Содержание в ткани печени КБ и ядерной ДНК гепатоцитов у крыс при спонтанной обратимости хронического гепатита
Как видно на графике, данные показатели не восстанавливаются и через 30 суток. Введение животным с ХГ гормона хорионического гонадотропина (ХГч) отношение яДНК/КБ уже через 2-е суток после введения гормона становится нормальным, через 3 суток превышает значения у животных контрольной группы в 1,7 раза, а через 30 суток - в 2,7 раза (рис. 3).
2,
ш
3!
I
сі
п:
н
і
<и
-&
-&
<п
о
1,
0,
-ХГ
-ХГч
Сроки наблюдения
Рис. 3. Отношение яДНК/КБ при обратимости хронического гепатита после введения ХГ ч
Морфометрические исследования паренхимы печени у экспериментальных животных при разных экспериментальных условиях подтвердили данную закономерность. При ХГ количество нормальных гепатоцитов (НГ) в поле зрения микроскопа уменьшается более чем в 2 раза и не восстанавливается. Введение животным ХГч приводит к повышению коэффициента НГ/КБ через 24 часа почти в 2 раза. Через 3 суток этот коэффициент остается высоким и превышает значения контрольной группы более чем в 1,5 раза (рис.4).
Рис.4. Отношение НГ/КБ у животных с хроническим гепатитом и после введения ХГч.
Аналогичные исследования проведены при изучении влияния ОФР на объемную плотность соединительной ткани и число гепатоцитов в поле зрения микроскопа. Полученные результаты представлены на рисунке 5.
Число инъекций ССІ4
Рис. 5. Динамика отношения НГ/СТ у животных с хроническим гепатитом после введения ОФР в дозе 10 мкг/кг массы тела
Количество соединительной ткани в печени зависит от числа инъекций СС14. Чем больше инъекций СС14 получили животные, тем больше накапливается в печени соединительной ткани и меньше число нормальных
гепатоцитов приходится на поле зрения микроскопа. Коэффициент НГ/СТ в норме равен 122,5, при ХГ (20 инъекций СС14) - 45,6, а при ЦП (64 инъекции СС14) - 10,5. Через 10 суток эти показатели у контрольных животных практически не изменились. Введение озонированного физраствора животным с хроническим гепатитом способствует увеличению данного показателя в 1,6 раза.
Взаимозависимость митотической активности гепатоцитов и объемной плотности непаренхиматозных клеток (ОПнпк) печени у крыс с ХГ после введения различных доз ОФР представлена на рисунке 6.
Рис. 6. Динамика отношения МИ гепатоцитов к объемной плотности НПК в зависимости от дозы озона
Как видно из рисунка, МИ гепатоцитов при повышении дозы вводимого озона растет, а доля ткани печени, занимаемая НПК уменьшается, в результате коэффициент МИ/ОПнпк резко возрастает от 1,6 до 4,5 при норме
0,5.
Таким образом, полученные данные показывают взаимозависимость состояния паренхимы и соединительной ткани печени, как в условиях патологии, так и при обратимости патологических изменений под влиянием ХГч и ОФР. Стимулируя синтез ДНК в ядрах гепатоцитов и их митотическую активность, ХГч тормозит коллагенсинтетическую функцию клеток соединительной ткани. ОФР в дозе 10 и 100 мкг/кг массы тела также стимулирует митотическую активность гепатоцитов и вызывает уменьшение инфильтрации печени соединительнотканными клетками. При этом активация соединительной ткани вызывает компенсаторные изменения со стороны гепатоцитов и наоборот.
Список литературы
1. Блюгер А.Ф., Новицкий И.Н. Вирусные гепатиты. Рига: Звайгзне, 1988. 412 с.
2. Елисеев В.Г. Соединительная ткань. М., 1961. 416 с.
3. Косых А.А. Соединительная ткань печени в норме, при хроническом гепатите и циррозе в условиях регенерации (Морфо-функциональное исследование): Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М., 1992. 32 с.
4. Мазуров В.И. Биохимия коллагеновых белков. М.: Медицина, 1974. 193 с.
5. Маянский Д.Н. Роль клеток соединительной ткани в процессах регенерации // Современные проблемы регенерации. Йошкар-Ола, 1980. С. 114-123.
6. Серов В.В., Шехтер А.Б. Соединительная ткань. М., 1981. 312 с.
7. Слуцкий Л.И. Биохимия нормальной и патологически измененной соединительной ткани. Л.: Медицина, 1969. 300 с.
8. Солопаев Б.П. Регенерация нормальной и патологически измененной печени. Экспериментальные основы регенерационной терапии болезней печени. Горький, 1980. 240 с.
9. Тареев Е.М., Назаретян Е.Л., Семендяева М.Е. и др. Эпидемический гепатит. М.: Медицина, 1970. 448 с.
10. Юрина Н.А., Радостина А.И. Соединительная ткань: развитие, строение и функция клеток и межклеточного вещества. М.: Изд-во УДН, 1987. 287 с.
11. Юрина Н.А. Радостина А.И. Морфофункциональная гетерогенность и взаимодействие клеток соединительной ткани. М.: Изд-во УДН, 1990. 322 с.
12. Gross J. Collagen biology: structure, degradation and disease // Harvey Lektures. 1974. Vol. 68. P. 351-432.
13. David H., Reinke P. The concept of the “Perisinusoidal Funktional Unit” of the liver-importance to pathological processus // Exp. Pathol. 1987. Vol. 32. №4. P. 193-224.
14. Popper H. Collagen metabolism in the liver // Digestive Dis. 1978. Vol. 23. №7. Р. 641-659.
15. Rojkind M., Dunn M.A. Hepatic fibrosis. //Gastroenterology. - 1979. - V.76. -№4.- Р.849-863.
16. Von Berkel T.J.C. Function of hepatic and non-parenchymal cells // Metabolic compartmentation. Acad. Press, 1982. P. 437-483.
17. Wincek. T.J., Hupka A., Sweat F. Stimulation of adenilate cyclase from isolated hepatocytes and Kupffer cells // J. Biol. Chem. 1975. Vol. 250. №22. P. 88638873.
Сведения об авторах:
Косых Александр Александрович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой медицинской биологии и генетики ГОУ ВПО Кировская ГМА Росздрава, e-mail: [email protected] .
Кудрявцев Владимир Алекссевич - кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой физики и информатики ГОУ ВПО Кировская ГМА Росздрава, e-mail: [email protected].
Козвонин Валерий Анатольевич - кандидат медицинских наук, старший преподаватель кафедры медицинской биологии и генетики ГОУ ВПО Кировская ГМА Росздрава, e-mail: [email protected].
Кудрявцева Юлия Владимировна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры офтальмологии ГОУ ВПО Кировская ГМА Росздрава.
