Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Gastroenterology" 4 (58) 2015

Back to issue

Kariometry Parameters of Hepatocytes on Different Stages of Fibrosis and Portal Hypertension in Patients with Chronic Diffuse Liver Diseases

Authors: Stepanov Yu.M., Haidar Yu.A, Didenko V.I., Arzhanova H.Yu. - SI «Institute of Gastroenterology of NAMS of Ukraine», Dnipropetrovsk, Ukraine

Categories: Gastroenterology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Обстежені 33 хворі, у двох випадках у біопсійному матеріалі були відсутні ознаки фіброзування печінки, 10 з обстежених мали стадію фіброзу F1, 10 — F2, 6 — F3 і 5 — F4 за шкалою METAVIR. Вимірювали площу ядер гепатоцитів, розраховували коефіцієнт ядерно-цитоплазматичного відношення, коефіцієнт еліптичності та фактор деформації ядер гепатоцитів.
Кореляційний зв’язок між каріометричними параметрами гепатоцитів відображає субклітинний механізм порушення при хронічних дифузних захворюваннях печінки на різних стадіях прояву портальної гіпертензії та фіброзування печінки. Виявлена кореляційна залежність збільшення діаметра синусоїдів із прогресуванням проявів портальної гіпертензії.

Обследованы 33 больных, в двух случаях в биопсионном материале отсутствовали признаки фиброза печени, 10 из обследованных имели стадию фиброза F1, 10 — F2, 6 — F3 и 5 — F4 по шкале METAVIR. Измеряли площадь ядер гепатоцитов, рассчитывали коэффициент ядерно-цитоплазматического отношения, коэффициент эллиптичности и фактор деформации ядер гепатоцитов.
Корреляционная связь между кариометрическими параметрами гепатоцитов отражает субклеточный механизм нарушения при хронических диффузных заболеваниях печени на разных стадиях проявления портальной гипертензии и фиброзирования печени. Обнаружена корреляционная зависимость увеличения диаметра синусоидов и прогрессирования проявлений портальной гипертензии.

Thirty three patients have been examined: in two cases in liver biopsy material there was no evidence of fibrosis, 10 persons had stage F1 fibrosis, 10 — F2, 6 — F3 and 5 — F4 in accordance with METAVIR scale. Hepatocyte nuclei area has been measured, as well as nuclear cytoplasmic relations, ellipticity coefficient and hepatocyte nuclei deformation factor have been calculated.
Correlations between hepatocytes karyometric parameters reflect subcellular mechanisms of impairment in chronic diffuse liver diseases on different stages of the portal hypertension manifestation and liver fibrosis. Correlation between enhanced diameter of sinusoids and aggrevation of portal hypertension manifestations has been registered.


Keywords

хронічні дифузні захворювання печінки, каріометричні показники гепатоцитів, ядерно-цитоплазматичне відношення, портальна гіпертензія.

хронические диффузные заболевания печени, кариометрические показатели гепатоцитов, ядерно-цитоплазматическое отношение, портальная гипертензия.

chronic diffuse liver diseases, karyometric parameters of hepatocytes, nuclear cytoplasmic relations, portal hypertension.

Статтю опубліковано на с. 62-67

 

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).
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).
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.

Bibliography

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.

Similar articles

Spectrum of serum fatty acids in patients with chronic diffuse liver disease depending on etiology and morphological features
Authors: Степанов Ю.М., Діденко В.І., Кленіна І.А., Карачинова В.А., Ошмянська Н.Ю.
ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України», м. Дніпро, Україна

"Gastroenterology" Том 52, №3, 2018
Date: 2018.09.24
Categories: Gastroenterology
Sections: Clinical researches
Microstructural Changes in Hepatocytes against a Background of Liver Fibrosis in Patients with Chronic Diffuse Liver Diseases
Authors: Stepanov Yu.M., Haidar Yu.A., Didenko V.I., Halenko O.P., Oshmyanska N. Yu. - SI «Institute of Gastroenterology of NAMS of Ukraine», Dnipropetrovsk, Ukraine
"Gastroenterology" 1 (59) 2016
Date: 2016.05.10
Categories: Gastroenterology
Sections: Clinical researches
A take on liver fibrosis in the light of understanding the modern mechanisms of its development
Authors: Колеснікова О.В.
ДУ «Національний інститут терапії ім. Л.Т. Малої НАМН України», м. Харків, Україна

"Gastroenterology" Том 53, №2, 2019
Date: 2019.06.12
Categories: Gastroenterology
Sections: Specialist manual
Епідеміологічні й терапевтичні аспекти хронічних дифузних захворювань печінки у військовослужбовців
Authors: Осьодло Г.В. - Українська військово-медична академія МО України, м. Київ
"Gastroenterology" 4 (50) 2013
Date: 2014.01.29
Categories: Gastroenterology
Sections: Clinical researches

Back to issue