Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности метаболизма соединительной ткани и паренхимы печени при экспериментальном циррозе

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности метаболизма соединительной ткани и паренхимы печени при экспериментальном циррозе"

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

СКОБЕЛЕВА Татьяна Валентиновна

ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ И ПАРЕНХИМЫ ПЕЧЕНИ

ПРИ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ЦИРРОЗЕ

03.00.13 — Физиология человека и животных 14.00.16 — Патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва — 1992

Работа выполнена в ЦНИИ гастроэнтерологии ГМУ, г. Москвы (директор — академик РАМН А.С. ЛОГИНОВ).

Официальные оппоненты:

член-корреспондент РАЕН, заслуженный деятель науки, доктор медицинских наук, профессор К.В. СМИРНОВ;

доктор биологических наук, профессор В.М. СМИРНОВ.

Ведущее учреждение — Московская медицинская академия.

Зашита состоится "_"_199_года а_часов на

заседании специализированного совета Д 084.1406 Российского государственного медицинского университета по адресу: Москва, ул. Островитянова, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГМУ.

Автореферат разослан "_"_ 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета доцент

Т.Е. КУЗНЕЦОВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В современной гепатологии проблема расшифровки механизмов становления и прогрессирования хронических заболеваний печени (ХЗП) крайне актуальна и требует целенаправленных экспериментально-клинических исследований, теоретической разработки и развития.

Такое пристальное внимание к решению данной проблемы объясняется постоянным возрастанием числа больных с ХЗП как в связи с неблагоприятными эпидемиологическими условиями, так и в результате роста хронических алкогольных поражений, аллергических заболеваний, лекарственной непереносимости и ряда других причин (A.C. Логинов, 1979, 1989; А.Ф. Блюгер с соавт., 1988, A. Zuckerman, 1988 и др.). Лекарственная терапия при лечении больных с подобными заболеваниями, многообразными по этиологическим факторам и сложности патогенеза недостаточно эффективна без понимания закономерностей развития патологического процесса.

При формировании хронических поражений печени значительное место занимают метаболические факторы: избыточное образование соединительной ткани (CT), прогрессирующая недостаточность функции паренхимы, энергообеспеченность обменных реакций. Ведущим механизмом изменения нормального обмена CT служит нарушение координированной деятельности ферментов синтеза и распада, при^ этом особая инициирующая роль отводится системе катаболических энзимов, функциональное значение которых в формировании цирроза печени остается недостаточно ясным (F. Hutterer et ab, 1966, 1974; F. Koizumi et al., 1968, 1969; G. Pott et al., 1980, 1981 и др.). Требуют более углубленного исследования как метаболические процессы в CT, так и механизмы метаболических сдвигов на ферментном уровне в паренхиме печени при развитии данного патологического процесса, а также их коррекция антифибротическими и гепатозащитными лекарственными средствами.

Особенно важны исследования препаратов, достаточно широко применяемых в клинике гепатологии, таких как преднизолон и Д-пе-ницилламин (ДПА). Их терапевтический эффект не всегда однозначен в связи с использованием лекарственных средств без учета стадии развития патологического процесса в каждом конкретном случае.

В исследовании механизмов патогенеза острых и хронических поражений печени большие возможности дает применение экспериментальных моделей повреждения этого органа. Одна из наиболее изученных — хроническое диффузное повреждение печени при интоксикации четыреххлористым углеродом (ССЦ). Введение данного гепатотоксина приводит к смешанным дистрофически-некротическим

изменениям печени, позволяя наблюдать картину гепатита или разных стадий цирроза печени во всем разнообразии их клинических и морфологических изменений (А.Ф, Блюгер, 1964; А.Ф. Блюгер, А.Ф. Майоре, 1973; E.JI. Пидемский, 1976; Е.Rubin etal., 1961,1963идр.). Отработанность данной экспериментальной модели, сходство с морфологической картиной постнекротических поражений печени у людей, позволяет углубленно .изучать особенности и закономерности развития патологического процесса при гепатопатиях.

Цель работы и задачи исследования. Основной целью исследования явилось изучение биохимических параметров, характеризующих состояние метаболизма основного вещества (OB) СТ и паренхимы печени в динамике формирования экспериментального ССЦ-цирроза печени без лечения и на фоне лекарственной терапии. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучение биохимических параметров, характеризующих катаболизм OB СТ печени и активности ферментов-маркеров субклеточных структур гепатоцита в процессе развития экспериментального хронического поражения печени (ЭХПП) у крыс при интоксикации

сси.

2. Оценка взаимного влияния метаболизма стромы и паренхимы при прогрессировании патологического процесса в печени.

3. Определение с помощью использованных в эксперименте биохимических методов стадии развития ЭХПП.

4. Изучение и оценка продолжительного применения лекарственных препаратов антифибротического действия на метаболизм стромы и паренхимы печени у крыс при продолжающемся гепатотоксическом воздействии ССЦ.

5. Экстраполяция выводов и заключений, полученных на экспериментальном материале в клинику гепатологии для расшифровки механизмов прогрессирования ХЗП у людей.

Научная новизна и практическая значимость. Впервые проведено комплексное изучение обмена ОВ СТ и ферментных показателей метаболизма паренхимы на последовательных стадиях становления и развития экспериментального цирроза печени (ЭЦП), вызванного введением ССЦ. При исследовании катаболических механизмов регуляции метаболизма ОВ СТ получены данные, по-новому освещающие процесс прогрессирования хронического поражения печени. Показано синхронное изменение динамики ряда ферментов-маркеров субклеточных структур гепатоцита и установлена прямая закономерная связь данного изменения с динамикой направленности ферментной регуляции катаболизма ОВ СТ при длительном воздействии гелато-токенна.

Четкость и сопоставимость результатов биохимических исследо-

ваний в каждой серии опытов позволили выделить стадии развития патологического процесса при развитии ЭЦП. Повторяемость динамики метаболических процессов в печени у подопытных животных обеспечивалась однотипностью проведения экспериментальной работы: использование половозрелых крыс-самцов одной линии, учет сезонности, исключение болевого стрессового воздействия при работе с животными, тщательный подбор реагентов и доз субстратов, применение обоснованных экспериментально, общепринятых дозировок ге-патотоксина и лекарственных препаратов.

Многокомпонентный анализ позволил подойти к экспериментально-теоретическому обоснованию формирования и прогрессирования хронического диффузного поражения печени. Общность механизмов формирования и развития Патологического процесса при гепатопати-ях различной этиологии подтверждается данными, полученными при исследовании больных с разными стадиями хронической недостаточ-ностикровообращения (ХНК), "мускатной" печенью и кардиогенным фиброзом.

Исследование эффективности терапевтического воздействия лекарственных средств на метаболизм ОВ СТ и паренхимы печени проводилось с учетом стадии развития ЭЦП. Применение данных препаратов, приближенное к лечению больных в клинике гепатоло-гии, дало четкие и однозначные результаты, позволяющие судить об эффективности их антифибротического и гепатозащитного действия в зависимости от продолжительности введения и стадии развития ЭХПП.

Полученные результаты в эксперименте и при клинических исследованиях позволяют рекомендовать определенные системы: глико-замингликаны (ГАГ) в сыворотке крови и в моче и ГАГ-гидролазы в сывортке крови в качестве достоверного показателя состояния метаболизма СТ при хронических диффузных поражениях печени различной этиологии. Часть биохимических методов, характеризующих состояние метаболизма стромы и паренхимы при гепатопатиях, является экспресс-методами, они достаточно просты, надежны и могут использоваться при клинических исследованиях.

Совокупность показателей, полученных в результате параллельного изучения обмена стромы и паренхимы печени при динамическом исследовании функционального состояния у людей, дает возможность определения стадии развития хронического диффузного поражения, течения и прогноза болезни.

Основные положения, вынесенные на защиту.

1. Этапы формирования ЭЦП, вызванного ССЦ у крыс характеризуются разными механизмами избыточности синтеза ОВ СТ и зависят от стадии развития патологического процесса.

2. Стадии развития ЭХПП соответствуют пролонгированным фазам развития общего адаптационного синдрома.

Апробация работы. Диссертация апробирована на межлабораторной научной конференции ЦНИИ гастроэнтерологии ГМУ г. Москвы.

Основные положения работы доложены на заседаниях Ученого Совета и на научных,сессиях ЦНИИ гастроэнтерологии (YII, YIII, IX, X, XI, XIII, XIY, XYh III Всесоюзном симпозиуме по медицинской энзимологии (Астрахань, 1979), II Всесоюзном симпозиуме "Структура и функции лизосом" (Новосибирск, 1980), Международном симпозиуме "Клиническое значение препарата Легален" (Москва, 1981), Московской конференции молодых ученых "Современные проблемы биохимии и физико-клинической биологии (Москва, 1983), III Всесоюзном симпозиуме "Структура и функции лизосом" (Тбилиси, 1986).

По теме диссертации опубликовано десять работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и указателя литературы (163 отечественных и 185 иностранных работ); изложена на 249 страницах машинописного текста, документирована 23 таблицами, иллюстрирована 55 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Экспериментальные исследования проводились на 520 половозрелых крысах-самцах линии Ви-стар. Изучались биохимические показатели "метаболизма паренхимы печени и OB CT в процессе развития ЭЦП. Для воспроизведения токсического диффузного поражения печени крысам подкожно вводили ССЦ, дважды в неделю в оливковом масле (1:1) вдозе0,1 мл раствора на 100 г. массы тела, в течение 3 недель, 2, 4 и 6 месяцев, что позволило получить, соответственно, модель умеренного перипор-тального фиброза, формирующегося цирроза, сформированного компенсированного цирроза (Е. Rubin et al., 1961, 1963; Н. Popper et al., 1962). Во избежание дополнительного стрессового воздействия при работе с крысами не применялись механические зажимы.

В качества контроля для каждой опытной группы использовали интактных животных той же партии и того же возраста. Параллельно с изучением действия ССЦ, вводимого с оливковым маслом, было проведено исследование продолжительного введения оливкового масла в дозе 0,1 мл на 100 г. массы тела крыс в те же сроки, что и в опытных группах.

На модели ССЦ-цирроза печени было изучено действие предни-золона и ДПА на метаболизм ОВ СТ и паренхимы.

Преднизолон начинали вводить после 3-недельного применения ССЦ до 2 и 4 месяцев интоксикации, трижды в неделю, в 2% крахмальном геле, в дозе 0,5 мг на 200 г массы тела.

ДПА вводили перорально, в дозе 200 мг/кг массы тела, 5 раз в неделю, после 2-месячного введения ССЦ, на фоне развивающегося токсического поражения печени.

В период проведения эксперимента животные находились на общем рационе вивария.

Опыты каждой серии проводились в одно и то же время года: с мая по октябрь. Крыс забивали вскрытием сердца под гексеналовым наркозом; кровь получали из сердца; печень перфузировали ледяным 0,25 М раствором сахарозы; гомогенезировали при 1000 об/мин. Исходный 10 % гомогенат. готовили на 0,25 М растворе сахарозы с содержанием 0,001 М натриевой соли ЭДТА (рН — 7,4). Для определения активности ферментов гомогенат разводили до требуемой концентрации, обрабатывали 0,2 % раствором тритона Х-100.

Для оценки интенсивности обмена СВ СТ использовалось определение ее специфического компонента ГАГ в моче и уроновых (гексу-роновых) кислот (УК), составной части ГАГ, в ткани печени и в сыворотке крови. Параллельно изучалась активность ГАГ-гидролаз: гиалуронидазы (гиалуроноглюкозаминидазы), уЗ-глюкуронидазы и /З-Ы-ацетилглюкозаминидазы в сыворотке крови и в ткани печени.

Для изучения метаболизма паренхимы исследовались ферментные спектры сыворотки крови — показатели некоторых субклеточных структур гепатоцита: гаптоглобин, церулоплазмин, холинэстераза (псевдохолинэстераза), глутаматдегидрогеназа, аланиновая аминот-рансфераза. В ткани печени изучали ферментную активность глута-матдегидрогеназы, аланиновой аминотрансферазы, 5'-нуклеотидазы.

Для определения проницаемости лизосомальных мембран изучали неседиментируемую активность ГАГ-гидролаз в супернатанте, получаемом при ультрацентрифугировании на ВАК-602 (105 000 в течение 30 минут.

Состояние перекисного окисления липидов определяли по уровню малонового диальдегида в ткани печени.

В гомогенате ткани печени и в супернатанте определялось общее содержание белка.

Статистическая обработка результатов исследования состояла в определении средних арифметических величин, дисперсии и квадра-тических ошибок, в выявлении различий между ними посредством критерия Стьюдента. Критерием различий служил 95 % уровень вероятности.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. Метаболизм OB CT и динамика некоторых показателей обмена паренхимы при развитии ЭЦП. Введение ССЦ приводило к развитию характерной картины токсического цирроза печени. Уже через 3 недели после начала введения гепатотоксина у многих животных поверхность печени становилась мелкозернистой. После 2-месячной затравки ССЦ указанные изменения наблюдались у большинства крыс; одновременно практически у всех животных отмечалась некоторая гипертрофия сердца. Через 4 месяца интоксикации гепатоток-сином печень уплотнялась, становилась крупнозернистой, признаки гипертрофии сердца нарастали у большинства животных. В конечной стадии опыта (б мес.) отчетливо проявлялись признаки нарушения микроциркуляции и гемодинамики: сухая гангрена хвоста, выпадение шерсти, асцит. Печень была белесой, плотной, в большинстве наблюдений — крупнозернистой или бугристой. В некоторых случаях макроскопически наблюдались очаги некроза.

Для определения метаболизма OB CT печени изучалась система ГАГ — ГАГ-гидролазы в биологических средах у экспериментальных животных на всех сроках исследования.

Результаты исследования показали неоднозначность механизмов новообразования OB CT на различных этапах формирования ЭЦП. На начальной стадии развития поражения (3 нед., 2 мес.) имело место преимущественно пассивное образование OB, стимулированное продуктами деструкции в ответ на повреждение клеток печени гепато-токсином, с повышенным уровнем УК в ткани печени и увеличенной активностью ГАГ-гидролаз. Для этапа непосредственного формирования компенсированного цирроза (2 — 4 мес.) был характерен, главным образом, процесс активного новообразования OB вследствие увеличения функциональной активности мезенхимальных клеток, с одной стороны, и снижением катаболической активности ГАГ-гидролаз, с другой стороны, как в ткани печени, так и в сыворотке крови (рис. 1А, 2А, Б).

Таким образом, объединяются обе точки зрения на механизмы избыточного синтеза и накопления CT при формировании цирроза печени как вследствие стимуляции синтеза ГАГ продуктами тканевого распада при повышении активности гидролаз, так и в результате усиленного накопления OB при недостаточно резорбтивном действии катаболических ферментов (F. Hutterer, 1968; F. Hutterer et al., 1975; H. Popper et al., 1970, 1975,1976).

Проведенные исследования показали, что различные этапы формирования цирроза печени характеризуются преобладанием одного из этих механизмов и позволили выделить 4 стадии развития экспе-

риментального токсического поражения печени: стадию хронического гепатита, формирующегося цирроза, сформированного компенсированного и декомпенсированного цирроза.

Сопоставление данных по динамике OB CT при формировании ЭЦП с изменением метаболизма коллагена в опыте, проведенном по той же схеме (Л.Я. Прошина, Т.П. Кузнецова, 1982), позволяет заключить, что интенсивный синтез OB предшествовал синтезу коллагена и служил одним из факторов, индуцирующих созревание кол-лагеновых волокон в печени. Этот вывод подтверждается и данными литературы (В.В. Виноградов, 1958, 1964; Б.Б. Фукс, Б.И. Фукс, 1968; А. Б. Шехтер, 1972; В.В. Серов, А.Б. Шехтер, 1981; J. Connel, F. Low, 1970 и др.).

При анализе динамики содержания ГАГ в ткани печени при воздействии ССЦ было установлено, что направленность изменений большей частью совпадала с динамикой данного показателя у нормальных животных, хотя уровень УК при ЭЦП был выше (рис. 1). Снижению содержания УК в конце эксперимента в норме во всех опытах соответствовало падение показателя в финальной стадии ССЦ-цирроза. Исходя из полученных результатов можно предположить, что функциональная активность CT в норме могла влиять на сроки формирования, а, возможно, и на течение патологического процесса при воздействии гепатотоксина. Однако, следует отметить различие в составе ГАГ в норме и при развитии хронического поражения печени. Многие авторы (Н. Popper, 1975; Н. Gressner et al., 1981; L. Rautberg et al., 1981 и др.) отмечают, что при циррозе печени увеличиваются все фракции, в особенности, хондроитин-сульфатов и дерматан-сульфатов, что согласуется с наблюдениями F. Hutterer (1975), где необратимость цирроза связывается с увеличением дерма-тан-сульфата.

Одним из важнейших факторов, влияющих на уровень ГАГ, является активность катаболических ферментов. Как отмечалось, в наших опытах определялась активность трех лизосомальных ГАГ-гидролаз: гиалуронидазы, уЗ-глюкуронидазы и /J-N-ацетилглюкозаминидазы, последовательно разлагающих молекулу ГАГ. Следует отметить, что в целом изменение активности всех трех ГАГ-гидролаз было однонаправленным: повышение в ранние сроки развития поражения печени, снижение в стадии сформированного компенсированного цирроза и, в ряде опытов, повышение в стадии декомпенсации (6 мес.) на фоне резкого падения содержания ГАГ как в ткани печени, так и в сыворотке крови (рис. 2).

Таким образом, одним из основных механизмов избыточного синтеза OB CT при формировании ЭХПП являлось снижение активности ГАГ-гидролаз и, как следствие, катаболизма OB CT, что приводило к

индуцированию созревания коллагеновых волокон и формированию цирроза. По-видимому, данный процесс может быть прерван или замедлен при переходе его из начальной стадии, когда активность ГАГ-гидролаз относительно велика и субстрат не успевает откладываться в ткани, стимуляцией активности гиалуронидазы, фермента, начинающего распад молекулы ГАГ. Г. Свирид еще в 1967 году успешно применил при затяжном лечении вирусного гепатита у больных с нормальной или сниженной активностью сывороточной гиалуронидазы курс лечения лидазой, от£чественным препаратом гиалуронвдазного действия. Практически у всех больных в данной группе наступило клиническое выздоровление со стойкой нормализацией билирубина в крови, восстановлением работоспособности, нормализацией размеров печени, ее консистенции. Гиалуронидазная активность сыворотки крови у всех обследованных лиц была нормальной как сразу после лечения, так и через год, то есть активность ГАГ-гидролаз оказывала регулирующее действие на метаболизм ОВ и, соответственно, СТ в целом.

Основной синтез /3-глюкуронидазы и /J-N-ацетилглюкозаминида-зы происходит в мезенхимальных клетках, в связи с чем изменение их активности может служить одним из факторов регуляции уровня ГАГ соединительнотканными клетками и показателем изменений, происходящих в СТ (G. Pott et al., 1980, 1981). Однако, динамика гиалуронидазы, синтез которой происходит в паренхиматозных клетках печени, была аналогичной динамике ГАГ-гидролаз, синтезирующихся в соединительнотканных клетках. Более того, изменение активности ферментов-маркеров других субклеточных структур гепа-тоцитов: эндоплазматической сети (гаптоглобин и церулоплазмин), митохондрий (глутаматдегидрогеназа), отражающих их функциональное состояние и метаболизм паренхимы печени в целом, имело ту же направленность, что и ферментов-маркеров лизосом соединительных клеток (рис. 2А, 3, 4). Выше показано, что это изменение было волнообразным: повышение показателей в ранние сроки развития хронического диффузного поражения печени, снижение в стадии сформированного компенсированного цирроза и, в ряде опытов, повторное увеличение — в финальной стадии опыта. Подобная синхронность функциональной активности различных органелл клеток паренхимы и СТ наводит на мысль об общих метаболических изменениях под действием патологического агента.

Результаты клинических исследований, когда патологическим фактором при развитии поражения печени служила ХНК, подтвердили данные, полученные в эксперименте (JI.A. Звенигородская, Т.В. Скобелева, 1990). Направленность изменений в метаболизме печени у больных с разными стадиями развития ХНК, в том числе с

"мускатной" печенью и кардиогенным фиброзом, подтвержденным результатами пункционной биопсии, была сходной с направленностью изменения активности исследованных ферментов при формировании экспериментального ССЦ-цирроза печени: содержание этих ферментов в сыворотке крови у больных с ХНК увеличивалось по мере прогрессирования недостаточности кровообращения и было сниженным при установившемся кардиогенном фиброзе. Направленность изменений в метаболизме СТ у больных в данной группе также мало отличалась от динамики обменных процессов ОВ СТ на последовательных стадиях развития ЭЦП: повышение содержания ГАГ при увеличенной активности ГАГ-гидролаз у больных с ХНК II — III стадии и усиление синтеза ГАГ на фоне снижения ферментной активности при кардиогенном фиброзе.

Существует мнение, что специфическое действие повреждающего печень агента, вызывающего некроз, заканчивается первичным его взаимодействием с клеткой, а затем, происходит ряд биохимических и морфологических изменений, общих для некрозов разной этиологии. Кроме того, независимо от характера, сразу после действия фактора повреждения, наступает интенсивное функционирование структур клеток и обменных процессов, развиваются процессы адаптации и компенсации, а изменение активности ферментов при воздействии на организм экзогенных факторов, в том числе и гепатотропных ядов, отражает общую реакцию организма, в которую вовлекаются все или большинство его функционально-морфологических структур. Такой взгляд на генез гипёрферментемии находит подтверждение в целом ряде экспериментально-клинических исследований (А.А. Константинов с соавт., 1961; И.М. Василец, 1964; К.А. Зуфаров, Н.Х. Абдуллаев, 1976; А-НагаБИ е1 а1., 1965).

Полученные результаты по изменению весовых показателей печени на последовательных стадиях развития экспериментального поражения показали, что абсолютный вес печени достоверно повышался на всех сроках исследования (рис. 6). Это подтверждает точку зрения о формировании ЭХПП при воздействии гепатотоксина, как адаптаци-онно-цомпенсаторной реакции. Кроме того, направленность изменения веса печени, как и содержание белка на орган, также как и динамические ферментные кривые, соответствовали стадийности па-талогического процесса (рис. б).

Таким образом, данные наших исследований по динамике некоторых ферментов-маркеров субклеточных структур клеток печени при формировании ССЦ-цирроза и у больных с различными стадиями развития ХНК подтверждают концепцию о стереотипности метаболических сдвигов, как выражении одного из звеньев адаптационно-компенсаторных процессов. В данном аспекте изменение активности

ферментов при развитии ЭХПП, вероятно, может служить достоверным показателем как функционирования клеток печени, так и организма в целом. Повышение ферментного уровня в 3 недели и, в некоторых случаях, в 2 месяца наблюдения можно расценивать как этап интенсивного функционирования структур клетки в ответ на введение ССЦ (рис. 2, 3, 4, 5). Этот этап характеризуется развертыванием внутриклеточной приспособительной перестройки, благодаря которой устанавливается функциональная адаптация и компенсация. Морфологическим эквивалентом соответствующих функциональных сдвигов является набухание митохондрий, вакуолизация пластинчатого комплекса, вакуолизация и фрагментация зернистой цитоплаз-матической сети (К.А. Зуфаров, Н.Х. Абдуллаев, 1976).

Этап непосредственного формирования компенсированного цирроза печени, вероятно, можно рассматривать как период определенной стабилизации метаболических процессов в условиях продолжающегося воздействия патологического фактора. В данный период наблюдается относительное соответствие между уровнем функциональной нагрузки и структурой и функцией поврежденного органа, а также организма в целом. Продолжительность такого соответствия определяет продолжительность компенсации и приспособления. В наших исследованиях продолжительность периода стабилизации особенно наглядно отразилась в динамике аланиновой аминотрансферазы и 5'-нуклеотидазы в сыворотке крови (рис. 5).

О стабилизации метаболических процессов в этот период свидетельствуют данные других авторов. К.А. Зуфаровым и Н.К. Абдуллаевым (1976) было показано, что к 90-му дню опыта при хроническом поражении печени ССЦ наступал период стабилизации, адаптации и компенсации. Так, например, интенсивность дыхания и фосфорилирования в данный период находилась на уровне контрольных цифр. На улучшение состояния желчеотделительной функции и состава органических компонентов желчи относительно предыдущих и последующих сроков исследования при формировании экспериментального ССЦ-цирроза печени у крыс указано в работе A.C. Логинова с соавторами (1983).

По-видимому, к 4-месячному сроку опыта, или даже несколько ранее, при введении ССЦ период относительной структурно-функциональной стабилизации организма и, соответственно, метаболизма печени, к воздействию патЬгенного фактора, во время которого происходит формирование компенсированного цирроза печени, заканчивается. К этому времени снижаются потенциальные компенсаторно-приспособительные возможности печени, и продолжение введения гепатотоксина приводит к развитию декомпенсации. Причем, первый этап этой стадии обычно характеризуется падением

ферментной активности ниже нормы, а последующий этап у выжие-ших животных — повышением уровня большинства ферментов-маркеров субклеточных структур (рис. 2А, 3, 4)

Увеличение ферментной активности к концу опыта может обеспечиваться возрастанием проницаемости клеточных и лизосомальных мембран и некрозом гепатоцитов. Однако, это не объясняет наблюдаемого в этой стадии значительного подъема ферментного уровня в ткани печени, а может лишь частично прояснить механизм его увеличения в сыворотке крови. В то же время "необратимая повторная реакция тревоги" (Г. Селье, 1976) дает объяснение данному, казалось бы парадоксальному явлению, иногда наблюдаемому и в клинике, у погибающих от цирроза больных.

Этим автором в ряде работ было доказано, что ответы на стрессор-ное воздействие проявляются довольно стереотипной стандартной реакцией, получившей название общего адаптационного синдрома (ОАС). При этом реакция организма обязательно проходит в своем развитии три различные фазы: "реакцию тревоги", "стадию резистентности" и "стадию истощения" (Н.3е1уе, 1959,1954,1960,1970,1972 и др.).

Динамические кривые ферментных и весовых показателей, характеризующие метаболизм печени на каждом этапе формирования ЭЦП, отражая течение адаптационно-компенсаторных процессов, обладали той же направленностью, что и динамика ОАС.

В своей книге "Стресс без дистресса" (1979) Г.Селье дает следующее определение стресса: "Стресс — это неспецифический ответ организма на любое предъявленное ему требование", т. е. стресс — необходимая и естественная составляющая жизнедеятельности организма. Здесь же дается и определение дистресса как патологического развития данной реакции при воздействии сильного повреждающего фактора. Таким образом, понятие "общий адаптационный синдром" включает синдром естественного биологического стресса, смоделированный синдром болезни (острая форма реагирования) и пролонгирование данной реакции при воздействии патологического фактора, совместимого с жизнедеятельностью организма, — дистресс.

Развитие дистрессовой реакции, отражающей течение адаптационно-компенсаторного процесса, по-видимому, и приводит к однотипным проявлениям, таким как изменение ферментативной активности при воздействии не только ССЦ, но и других повреждающих печень агентов. Подтверждением данному заключению может служить изменение веса тела у подопытных животных в одном из экспериментов (рис. 7).

Фазы истощения к 2-месячному сроку наблюдения при введении гепатотоксина не наступало, т. е. стадия мобилизации переходила в

пролонгированную стадию резистентности, а затем в пролонгированную стадию истощения, что характерно для дистресса.

Таким образом, начальный этап развития ЭХПП при введении ССЦ, стадия хронического гепатита (I), по-существу, является стадией реагирования как печени, так и всего организма в целом на воздействие паталогического фактора и включает в себя реакцию тревоги и реакцию адаптации к новым условиям существования (рис. 8). Следующая стадия: формирования компенсированного цирроза (II), стадия стабилизации на патологическом .уровне — установление динамического равновесия в условиях продолжающейся интоксикации. Далее следует стадия компенсированного цирроза, переходящего в декомпенсированный (III) — стадия снижения резистентности. Для погибающх в этот период животных — стадия истощения. Последняя стадия декомпенсированного цирроза (IY), стадия повторного реагирования, которую можно рассматривать как "повторную необратимую реакцию тревоги" для выживших животных. К концу эксперимента (6 мес.) половина животных в опытной группе,- как правило, погибала.

Энергообеспеченность данного патологического процесса, о которой можно было судить по изменению активности глутаматдегидроге-назы в сыворотке крови и в ткани печени у крыс, соответствовала динамике долговременной адаптации к воздействию гепатотоксина (рис. 4). Направленность динамики данного фермента, также как и других показателей, совпадала с кривой пролонгированного течения ОАС и отражала развитие адаптационно-компенсаторного процесса в целом. Однако, защитных сил организма для поддержания стабильного уровня метаболизма печени в условиях продолжающегося введения CCI4 не хватало и к концу III стадии развития ЭЦП животные начинали погибать. "Повторная необратимая реакция тревоги" по Се-лье — это повторная попытка организма у наиболее сильных животных к адаптации уже на аварийном уровне, близкой к подо-строй форме развития ОАС, когда воздействие патологического фактора предлетально.

Исходя из проведенного анализа собственных и литературных данных можно считать экспериментально доказанным, что активация функционирования клеток печени на I и II стадиях ЭЦП шла за счет развития адаптационно-компенсаторной реакции (гиперфункция — стадия реагирования и стабилизации). Затем, при наступлении стадии снижения резистентности (III), функциональная активность печени падала и наблюдалось уменьшение ферментного уровня для всех изученных нами энзимов и весовых показателей. При сниженном уровне ГАГ-гидролаз в данной стадии происходил наиболее интенсив-

ный синтез ГАГ, предшествовавший усиленному формированию зрелого коллагена.

Таким образом, повторное повышение веса печени на 1У стадии (рис. 6), по-видимому, большей частью происходило за счет усиленного роста зрелых коллагеновых волокон и лишь незначительно за счет небольшого повышения адаптационной реакции. Избыточный синтез СТ в печени служил дополнительным патологическим фактором, ухудшающим условия функционирования гепатоцитов и инициировал повторную реакцию тревоги. Активность большинства ферментов в стадии декомпенсированного цирроза увеличивалась за счет повторного, крайне низкого, повышения адаптационной реакции, однако, в условиях функции недостаточности для печени, не могло перейти в повторную фазу адаптационно-компенсаторного процесса. Происходило перенапряжение, для которого характерны недостаточность адаптационных защитно-приспособительных механизмов, их неспособность поддерживать адекватную реакцию на воздействие уже ряда патологических факторов, что и приводило, в конце концов, к гибели животных от цирротического процесса в печени.

II. Медикаментозное воздействие на течение ЭЦП. В данном аспекте представляется важным изучение влияния различных лекарственных препаратов, применяемых в клинике гепатологии на метаболизм стромы и паренхимы, а также на течение адаптационно-компенсаторного процесса при формировании ЭХПП. При лечении преднизолоном на фоне продолжающегося введения гепатотоксина было показано, что после начального курса (5 нед.) в стадии развивающегося цирроза (2 мес.) в ткани печени повышалось содержание белка и снижался уровень УК. Кроме того, у леченных животных на данном сроке исследования отмечалась стабилизация лизосомальных мембран печеночных клеток.

Однако, продолжение введения преднизолона приводило к снижению адаптационно-компенсаторной реакции. В результате чего, уже на 4-месячном сроке исследования, в опытной группе крыс, получавшей данный гормональный препарат в течение трех с небольшим месяцев, параллельно с гепатотоксином, развивался декомпенсиро-ванный цирроз печени и гибель животных в этой группе была значи-тёльно выше, чем в контрольной с ССЦ-Циррозом.

Объяснение этому отрицательному воздействию длительного применения преднизолона или его передозировке, по-видимому, лежит в механизме развития стресс-реакции как при введении гепатотоксина в качестве повреждающего фактора, так и в действии экзогенного глюкортикоида. Известно, что при отравлении ССЦ у крыс отмечается прогрессирующее повышение стероидов по мере нарастания инток-

сикации, в дальнейшем, при развитии выраженного цирроза, у погибших животных отмечается атрофия коры надпочечников (Х.Г. Ганиев с соавт., 1968; H.K. Kley et al., 1978 и др.). Следует отметить, что при введении глюкокортикоиды могут угнетать функцию коры надпочечников (П.Д. Горизонтов и Т.Н. Протасова, 1968). Вероятно, в нашем опыте в начальные сроки введения преднизолон усиливал действие эндогенных кортикостероидов, заставляя адаптационную систему работать в более напряженном режиме и, в конечном счете, ускоряя наступление функциональной недостаточности как адаптационно-компенсаторной системы в целом, так и печени. Подтверждением данного вывода служит и тот факт, что при длительном опыте действия экзогенных глюкокортикоидов оказывается недостаточным для подавления пролиферации CT (К. Becker, 1969). Данные по метаболизму OB CT, полученные в наших исследованиях в группе животных, леченных преднизолоном в заключительной фазе эксперимента, подтвердили выводы этого автора. Уровень УК в ткани печени (4 мес.) в опытной группе был повышен как по сравнению с интактным контролем, так и с ССЦ-контролем, при сниженной активности ГАГ-гидролаз, т. е. процессы синтеза CT у леченных животных в данной стадии ЭХПП преобладали над процессами катаболизма, ускоряя развитие цирроза.

При изучении влияния ДПА на развитие ЭЦП было показано, что при применении со стадии формирующегося цирроза, в течение 2 или 4 месяцев, данный препарат снижал уровень OB CT печени как относительно ССЦ-контроля, так и относительно интактного контроля. Кроме эффективносги действия ДПА на метаболизм CT отмечалось и его гепатозащитное действие, в результате которого улучшалось функциональное состояние эндоплазматической сети после 2-месячного курса лечения, выражавшееся в повышении белковосинтезирую-щей функции печени. Продолжение введения ДПА приводило к некоторому снижению ферментной активности церулоплазмина и белкового синтеза. Однако значительное антифибротическое действие ДПА к этому сроку исследования (6 мес.) оказывало настолько сильное воздействие на состояние метаболизма CT печени в целом, что адаптационно-компенсаторная система организма пролеченных данным препаратом крыс функционировала нормально, и животные после 4-месячного курса лечения были практически здоровыми.

Об улучшении состояния CT и паренхимы печени при достаточно продолжительном использовании ДПА, свидетельствовали и данные электронной микроскопии: уменьшение количества коллагеновых волокон в пространстве Диссе и отсутствие волокнистых структур в межклеточных пространствах гепатоцитов. Ультраструктура гепато-цитов на 4-месячном сроке интоксикации при параллельном 2-месяч-

ном курсе введения препарата, соответствовала стадии жировой дистрофии. В контрольной группе, получавшей ССЦ, в эти же сроки наблюдались признаки сформированного компенсированного цирроза печени.

ВЫВОДЫ

1. По мере формирования ЭЦП, вызванного ССЦ, уровень ГАГ в ткани органа и в сыворотке крови закономерно увеличивался, снижаясь в финальной стадии поражения.

2. При развитии ЭЦП отмечалась зависимость динамики ГАГ в ткани печени от направленности данного показателя в норме.

3. При формировании ЭЦП изменение активности ГАГ-гидролаз в ткани печени и в сыворотке крови, в большинстве случаев, было однонаправленным: повышение в ранние сроки развития патологического процесса, снижение по мере формирования цирроза и для ткани печени — повторное повышение в финальной стадии.

4. Этапы формирования ЭЦП, при сопоставлении уровня ГАГ и активности ГАГ-гидролаз в биологических средах, характеризуются разными механизмами избыточности синтеза ОВ СТ: стимуляцией синтеза ГАГ вследствие повышения активности ГАГ-гидролаз в начальные сроки формирования поражения и увеличения накопления ОВ при их недостаточном катаболическом действии на более поздних сроках развития токсического поражения.

5. При прогрессировании ЭХПП избыточный синтез ОВ СТ, происходивший за счет снижения адаптационно-компенсаторных процессов, служил одним из разрешающие факторов для усиления образования зрелого коллагена в печени. В свою очередь, избыточное количество СТ ухудшало условия функционирования гепатоцитов, увеличивая недостаточность защитно-приспособительного механизма и ускоряя переход патологического процесса из компенсированного в декомпенсированный.

6. При становлении и развитии ЭЦП, на основании биохимических исследований метаболизма СТ, можно выделить 4 стадии развития патологического процесса: I. Стадия хронического гепатита; II. Стадия формирующегося компенсированного цирроза; III. Стадия сформированного компенсированного цирроза, переходящего в декомпенсированный; 1У. Стадия декомпенсированного цирроза.

7. На разных стадиях ЭЦП, при исследовании биохимических параметров, характеризующих особенности и закономерности ферментной регуляции метаболизма паренхимы печени, выявлено их

однонаправленное изменение, подобное изменению ГАГ-гидролаз в ткани печени, и совпадавшее с динамикой фаз ОАС.

8. Стадии развития ЭХПП совпадали с пролонгированными стадиями развития ОАС — дистресса.

9. Механизмы формирования ЭХПП не отличались от механизмов хронизации поражения печени у больных с разными стадиями ХНК, с "мускатной" печенью и кардиогенным фиброзом.

10. Лечение преднизолоном в общепринятых для экспериментальной работы дозировках со стадии хронического гепатита до стадии формирующегося цирроза оказывало достаточный антифибротиче-ский и гепатозащитный эффект. Более длительное применение данного гормонального препарата, особенно при переходе патологического процесса из стадии компенсации в стадию декомпенсации, снижало защитную реакцию организма, ускоряя развитие цирроза печени. Длительное применение ДПА, начинавшееся со стадии формирующегося цирроза до финальной стадии опыта, при продолжавшемся введении гепатотоксина, препятствовало развитию цирротического процесса в печени, не вызывая видимых побочных эффектов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Результаты экспериментальных и клинических исследований метаболизма СТ и паренхимы печени на последовательных стадиях развития хронического поражения печени следует учитывать:

1. Для определения стадии патологического процесса при некоторых формах ХЗП, динамического наблюдения за течением болезни и при назначении Лекарственной терапии в клинике гепатологии.

2. При разработке и испытании антифибротических и гепатоза-щитных средств, а также лекарственных препаратов для коррекции стрессовой реакции при прогрессировании различных хронических патологий.

6200-

5600 5400 5000 2400'

200 о 1600-1200--

аао-

400

о

Щ

ш

г-1

У/А

I

т

"А

I

I

ш

месяцы .. месяцы

^ Обозначения:

'—' — исходный уровень УК ШЛ — интактный контроль ШШ — СС14.

Рис. 1. Содержание УК в ткани печени в динамике формирования ЭЦП у крыс в двух экспериментах.

месяцы месяцы

Обозначения: .

1 — гиалуронидаза

2 — /З-глюкуронидаза

3 — /3-Г^-ацетилглюкоза(чинидаза

Рис. 2. Активность ГАГ-гидролаз в ткани печени (А) и в сыворотке крови (Б) при ЭЦП.

д %

месяцы

Обозначения: 1 — церулоплазмин; 2 — гаптоглобин; 3 — холинэстераза

Рис. 3. Активность церулоплазмина, гаптоглобина и холинэстеразы в сыворотке крови при формировании ЭЦП у крыс.

Д%

месяцы

Обозначения: 1 — в ткани печени; 2 — в сыворотке крови

Рис. 4. Активность глутаматдегидрогеназы в ткани печени и в сыворотке крови при формировании ЭЦП у крыс.

месяцы

Обозначения: 1 — 5'-нуклеотидаза; 2 — аланиновая аминотрансфераза

Рис. 5. Активность 5'-нуклеотидазы и аланиновой аминотрансферазы в сыворотке крови при ЭЦП у крыс.

месяцы

Рис. 6. Изменение массы печени при развитии ЭЦП у крыс.

г

Рис. 7. Изменение веса тела у крыс при формировании ЭЦП.

I ! II 1 III 1 1 IV 1 1

/1 ГЧ ' 1\ 1 1 \ 1 ! ' норма

I А 1 , I Б 1 \ 1 1 \1 1 В 1 1 , 1 г 1 1

месяцы

Рис. 8. Стадии развития хронического экспериментального поражения печени у крыс

при интоксикации СС14:

I. Стадия хронического гепатита. Стадия реагирования организма (А), когда реакция тревоги вызывает задействование адаптационно-компенсаторных процессов.

И. Стадия формирования компенсированного цирроза. Стадия стабилизации на патологическом уровне (Б), установление динамического равновесия в условиях продолжающейся интоксикации гепатотоксином.

III. Стадия компенсированного цирроза, переходящего в некомпенсированный. Стадия снижения резистентности (В). Для начинающих интенсивно погибать с этой стадии животных — стадия истощения.

ГУ. Стадия декомпенсированного цирроза. Стадия повторного реагирования (Г). "Повторные необратимые реакции тревоги."

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ферментные механизмы нарушения обмена соединительной ткани в динамике формирования цирроза печени // Материалы III Всесоюз. симпозиума по медицинской энзимологии. — Астрахань, 1979. — С. 89 — 90 (совм. с A.C. Логиновым и М.Н. Приваленко).

2. Патогенетическое значение и некоторые механизмы изменения активности ГАГ-гидролаз при диффузных поражениях печени // Материалы II Всесоюз. симпозиума: Структура и функции лизосом. — Новосибирск, 1980. — С. 150 — 151 (совм. с М.Н. Приваленко и М.В. Белокопытовой).

3. Скрининг-метод исследования обмена соединительной ткани и его практическое применение в клинике хронических заболеваний печени // Лаб. дело. — 1981. — N 2. — С. 83 — 96 (совм. с A.C. Логиновым и М.Н. Приваленко).

4. Определение активности гликозамингликангидролаз в ткани печени // Вопр. мед. химии. — 1983. — N 1. — С. 120 — 123 (совм. с М.Н. Приваленко).

5. Активность ферментов субклеточных структур печени в процессе развития экспериментального цирроза / / Материалы Московской конференции молодых ученых: Современные проблемы биохимии и физико-химической биологии. Сб. Ин-т биохимии им. А.Н. Баха АН СССР. М., — 1984. — Часть 1. — С. 100 — 103.

6. Активность органеллоспецифических ферментов печени в процессе развития экспериментальною цирроза // Патол. физиол. и эксп. терапия. — 1986. — N 6. — С. 94 — 95 (совм. с М.Н. Приваленко).

7. Проницаемость лизосомальных мембран и перекисное окисление липидов при экспериментальном хроническом поражении печени // Тез. докл. III. Всесоюз. симпозиума: Структура и функции лизосом. — Тбилиси, — 1986. — С. 182 — 183.

8. Активность 5'-нуклеотидазы крови при хронических заболеваниях печени и желчевыводящих путей // Сов. мед., N 1, 1989. — С. 10 — 12 (совм. с A.C. Логиновым, З.С. Исаковой, H.A. Карташовой).

9. Влияние Д-пеницилламина в печени крыс при экспериментальном циррозе // Бюл. эксп. биол. и мед., — 1990. — N 1. — С. 85 — 86 (совм. с A.C. Логиновым, Е.Д. Макарьевой, М.А. Туманяном).

10. Некоторые патогенические механизмы развития кардиогенно-го фиброза печени // Цирроз печени клиника, диагностика, лечение. Сб. научных трудов. — М., 1990. — С. 101 — 106 (совм. с Л.А. Звенигородской).