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.

 

Ukrainian journal of surgery 2 (33) 2017

Back to issue

Interrelation of fibrosis and pancreatic hypoxia in pathogenesis of chronic pancreatitis

Authors: Воробей А.В., Шулейко А.Ч., Владимирская Т.Э., Швед И.А., ­Вижинис Е.И., Орловский Ю.Н., Макки М.Ю.
Белорусская медицинская академия последипломного образования, г. Минск, Республика Беларусь

Categories: Surgery

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Патогенез хронічного панкреатиту і больового синдрому не вивчено до кінця. Мета дослідження: оцінити взаємозв’язок фіброзних змін паренхіми підшлункової залози, її гіпоксії і панкреатичної протокової гіпертензії в патогенезі хронічного панкреатиту. Материали та методи. У проспективному дослідженні проведено морфологічне, імуногістохімічне вивчення препаратів підшлункової залози, інтраопераційно вивчені показники тканинної оксиметрії і панкреатичного протокового тиску у 40 пацієнтів, оперованих з приводу хронічного панкреатиту. Результати. Встановлено, що в міру прогресування фіброзних змін у тканини підшлункової залози пацієнтів із хронічним панкреатитом відзначається збільшення експресії трансформуючого фактора росту β1 (р < 0,001), кількості панкреатичних зірчастих клітин (r = 0,32, р < 0,05), зниження вмісту глікогену (маркер гіпоксії). При інтраопераційному прямому вимірі відзначені високі показники внутрішньопротокового тиску (34,2 (26,6; 45,3) мм рт.ст.), зниження оксигенації тканини підшлункової залози, які корелюють зі ступенем фіброзу. Висновки. Тканини підшлункової залози при хронічному панкреатиті відчувають хронічну гіпоксію, пов’язану з фіброзом і панкреатичною протоковою гіпертензією. У свою чергу, вторинна ішемія підшлункової залози може бути значущим фактором у прогресуванні фіброзу і хронічного больового синдрому при хронічному панкреатиті.

Актуальность. Патогенез хронического панкреатита и болевого синдрома до конца не изучен. Цель исследования: оценить взаимосвязь фиброзных изменений паренхимы поджелудочной железы, ее гипоксии и панкреатической протоковой гипертензии в патогенезе хронического панкреатита. Материа­лы и методы. В проспективном исследовании проведено морфологическое, иммуногистохимическое изучение препаратов поджелудочной железы, интраоперационно изучены показатели тканевой оксиметрии и панкреатического протокового давления у 40 пациентов, оперированных по поводу хронического панкреатита. Результаты. Установлено, что по мере прогрессирования фиброзных изменений в ткани поджелудочной железы пациентов с хроническим панкреатитом отмечается увеличение экспрессии трансформирующего фактора роста β1 (р < 0,001), количества панкреатических звездчатых клеток (r = 0,32; р < 0,05), снижение содержания гликогена (маркер гипоксии). При интраоперационном прямом измерении отмечены высокие показатели внутрипротокового давления (34,2 (26,6; 45,3) мм рт.ст.), снижение оксигенации ткани поджелудочной железы, которые коррелируют со степенью фиброза. Выводы. Ткани поджелудочной железы при хроническом панкреатите испытывают хроническую гипоксию, связанную с фиброзом и панкреатической протоковой гипертензией. В свою очередь, вторичная ишемия поджелудочной железы может быть значимым фактором в прогрессировании фиброза и хронического болевого синдрома при хроническом панкреатите.

Background. The pathogenesis of chronic pancreatitis and pain syndrome had not been fully studied. The aim of the study was to evaluate the interrelation of fibrotic and ischemic changes in the pancreatic parenchyma, and pancreatic duct pressure in the pathogenesis of chronic pancreatitis. Materials and methods. In a prospective study, a morphological, immunohistochemical study of pancreatic preparations was performed, and indicators of tissue oxi­metry and pancreatic duct pressure were studied intraoperatively in 40 patients operated for chronic pancreatitis. Results. The patients with chronic pancreatitis were found to have increased TGF-β1 expression (p < 0.001), increased amount of pancreatic stellate cells (r = 0.32; р < 0.05), decreased glycogen (marker of ischemia) with the progression of fibrotic changes in pancreatic tissue. The intraoperative direct measurement demonstrated high pancreatic duct pressure (34.2 (45.3, 26.6) mmHg), a decrease in oxygenation of pancreatic tissue that correlated with the fibrosis degree. Conclusions. Pancreatic tissue in chronic pancreatitis demonstrated chronic hypoxia associated with fibrosis and increased pancreatic ductal hypertension. So, secondary pancreatic ischemia can be a significant factor in the progression of fibrosis and chronic pain syndrome in chronic pancreatitis.


Keywords

хронічний панкреатит; фіброз підшлункової залози; гіпоксія підшлункової залози; панкреатична протокова гіпертензія; зірчасті клітини

хронический панкреатит; фиброз поджелудочной железы; гипоксия поджелудочной железы; панкреатическое протоковое давление; звездчатые клетки

chronic pancreatitis; pancreatic fibrosis; hypoxia of the pancreas; pancreatic ductal hypertension; pancreatic stellate cells


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Worning H. Incidence and prevalence of chronic pancreatitis / Beger H.G., Büchler M., Ditschuneit H., Malferthei–ner P. // Chronic Pancreatitis. — Berlin: Heidelberg Springer, 1990. — P. 8-14.
2. Mössner J. Epidemiology of chronic pancreatitis / Beger H.G., Büchler M., Malfertheiner P. // Standards in Pancreatic Surgery. — Berlin: Springer, 1993. — P. 263-271.
3. Apte M. The fibrosis of chronic pancreatitis:new insights into the role of pancreatic stellate cells / M. Apte, R. Pirola, J. Wilson // Antioxid Redox. Signal. — 2011. — Vol. 15. — P. 2711-2722.
4. Lankisch P.G. Pancreatitis / P.G. Lankisch, P.A. Banks. — Berlin: Springer, 1998. — P. 22-35.
5. Dreilin D.A. The natural history of alcoholic pancreatitis: update 1985 / D.A. Dreiling, M. Koller // Mt. Sinai J. Med. — 1985. — Vol. 52. — P. 340-342.
6. Sarles H. Chronic pancreatitis, relapsing pancreatitis, calcification of the pancreas / H. Sarles, H. Payan, F. Tasso [et al.] // Gastroenterology. — 2nd ed. — Philadelphia: WB Saunders, 1976. — P. 1040-1051.
7. Multigner I. Pancreatic stone protein II: implication in stone formation during the course of chronic calcifying pancreatitis / I. Multigner, H. Sarles, D. Lombardo [et al.] // Gastroenterology. — 1985. — Vol. 89. — P. 387-391.
8. Sarles H. Pathogenesis of chronic pancreatitis / H. Sarles, J.P. Bernard, L. Gullo // Gut. — 1990. — Vol. 31. — P. 629-632.
9. Noronha M. Alcohol and the pancreas. II. Pancreatic morphology of advanced alcoholic pancreatitis / M. Noronha, O. Bordalo, D.A. Dreiling // Am. J. Gastroenterol. — 1981. — Vol. 76. — P. 120-124.
10. Braganza J.M. Pancreatic disease: a casualty of hepatic «detoxification»? / J.M. Braganza // Lancet. — 1983. — Vol. 29. — P. 1000-1003.
11. Klöppel G. Pathology of acute and chronic pancreatitis / G. Klöppel, B. Maillet // Pancreas. — 1993. — Vol. 8. — P. 659-670.
12. Comfort M.W. Chronic relapsing pancreatitis. A study of twenty-nine cases without associated disease of the biliary or gastro-intestinal tract / M.W. Comfort, E.E. Gambill A.H. Baggenstoss // Gastroenterology. — 1946. — Vol. 6. — P. 239-285, 376-408.
13. Ammann R.W. Course of alcoholic chronic pancreatitis: a prospective clinicomorphological long-term study / R.W. Ammann, P.U. Heitz, G. Klöppel // Gastroenterology. — 1996. — Vol. 111. — P. 224-231.
14. Korc M. Chronic pancreatitis is associated with increased concentrations of epidermal growth factor receptor, transforming growth factor, and phospholipase C gamma / M. Korc, H. Friess, Y. Yamanaka [et al.] // Gut. — 1994. — Vol. 35. — P. 1468-1473.
15. Van Laethem J.L. Localizing of transforming growth factor β-1 and its latent binding protein in human chronic pancreatitis / J.L. Van Laethem, J. Devière, A. Resibois [et al.] // Gastroenterology. — 1995. — Vol. 108. — P. 1873-1881.
16. Klöppel G. Fibrosis of the pancreas: the initial tissue damage and the resulting pattern / G. Klöppel, S. Detlefsen, B. Feyerabend // Virchows Arch. — 2004. — Vol. 445. — P. 1-8.
17. Klöppel G. The morphological basis for the evolution of acute pancreatitis into chronic pancreatitis / G. Klöppel, B. Maillet // Virchows Arch. — 1992. — Vol. 420. — P. 1-4.
18. Klöppel G. Chronic pancreatitis of alcoholic and nonalcoholic origin / G. Klöppel // Semin. Diagn. Pathol. — 2004. — Vol. 21. — P. 227-236.
19. Friedman S.L. Hepatic stellate cells: protean, multifunctional, and enigmatic cells of the liver / S.L. Friedman // Physiol. Rev. — 2008. — Vol. 88. — P. 125-72.
20. Omary M.B. The pancreatic stellate cell: a star on the rise in pancreatic diseases / M.B. Omary, A. Lugea, A.W. Lowe [et al.] // J. Clin. Invest. — 2007. — Vol. 117— P. 50-9.
21. Watari N. Morphological studies on a vitamin A-storing cell and its complex with macrophage observed in mouse pancreatic tissues following excess vitamin A administration / N. Watari, Y. Hotta, Y. Mabuchi // Okajimas Folia Anat. Jpn. — 1982. — Vol. 58. — P. 837-58.
22. Apte M.V. Periacinar stellate shaped cells in rat pancreas: identification, isolation, and culture / M.V. Apte, P.S. Haber, T.L. Applegate [et al.] // Gut. — 1998. — Vol. 43. — P. 128-33.
23. Bachem M.G. Identification, culture, and characterization of pancreatic stellate cells in rats and humans / M.G. Bachem, E. Schneider, H. Gross [et al.] // Gastroentero–logy. — 1998. — Vol. 115. — P. 421-32.
24. Zimmermann A. Pancreatic stellate cells contribute to regeneration early after acute necrotising pancreatitis in humans / A. Zimmermann, B. Gloor, A. Kappeler [et al.] // Gut. — 2002. — Vol. 51. — P. 574-578.
25. Lugea A. Pancreas recovery following cerulein-induced pancreatitis is impaired in plasminogen-deficient mice // A. Lugea, L. Nan, S.W. French [et al.] // Gastroenterology. — 2006. — Vol. 131. — P. 885-899.
26. Jaster R. Regulation of pancreatic stellate cell function in vitro: biological and molecular effects of all-transretinoic acid / R. Jaster, I. Hilgendorf, B. Fitzner // Biochem. Pharmacol. — 2003. — Vol. 66. — P. 633-641.
27. Talukdar R. Pancreatic stellate cells: new target in the treatment of chronic pancreatitis / R. Talukdar, R.K. Tandon // J. Gastroenterol. Hepatol. — 2008. — Vol. 23. — P. 34-41.
28. Bachem M.G. Pancreatic carcinoma cells induce fibrosis by stimulating proliferation and matrix synthesis of stellate cells / M.G. Bachem, M. Schunemann, M. Ramadani [et al.] // Gastroenterology. — 2005. — Vol. 128. — P. 907-21.
29. Kloppel G. Fibrosis of the pancreas: the initial tissue damage and the resulting pattern / G. Kloppel, S. Detlefsen, B. Feyerabend // Virchows Arch. — 2004. — Vol. 445. — P. 1-8.
30. Phillips P.A. Rat pancreatic stellate cells secrete matrix metalloproteinases: implications for extracellular matrix tur–nover / P.A. Phillips, J.A. McCarroll, S. Park [et al.] // Gut. — 2003. — Vol. 52. — P. 275-82.
31. Vonlaufen A. Pancreatic stellate cells: partners in crime with pancreatic cancer cells / A. Vonlaufen, S. Joshi, C. Qu [et al.] // Cancer Res. — 2008. — Vol. 68. — P. 2085-93.
32. Apte M.V. Pancreatic stellate cells are activated by proinflammatory cytokines: implications for pancreatic fibrogenesis / M.V. Apte, P.S. Haber, S.J. Darby [et al.] // Gut. — 1999. — Vol. 44. — P. 534-541.
33. Luttenberger T. Platelet-derived growth factors stimulate proliferation and extracellular matrix synthesis of pancreatic stellate cells: implications in pathogenesis of pancreas fibrosis / A. Schmid-Kotsas, A. Menke // Lab. Invest. — 2000. — Vol. 80. — P. 47-55.
34. Schneider E. Identification of mediators stimula–ting proliferation and matrix synthesis of rat pancreatic stellate cells / E. Schneider, A. Schmid-Kotsas, J. Zhao [et al.] // Am. J. Physiol. Cell. Physiol. — 2001. — Vol. 281. — P. 532-543.
35. Shek F.W. Expression of transforming growth factor-beta 1 by pancreatic stellate cells and its implications for matrix secretion and turnover in chronic pancreatitis / F.W. Shek, R.S. Benyon, F.M. Walker [et al.] // Am. J. Pathol. — 2002. — Vol. 160. — P. 1787-1798.
36. Mews P. Pancreatic stellate cells respond to inflammatory cytokines: potential role in chronic pancreatitis / P. Mews, P. Phillips, R. Fahmy [et al.] // Gut. — 2002. — 50. — P. 535-541.
37. Phillips P.A. Cell migration: a novel aspect of pancreatic stellate cell biology / P.A. Phillips, M.J. Wu, R.K. Kumar [et al.] // Gut. — 2003. — Vol. 52. — P. 677-682.
38. Hama K. Angiotensin II promotes the proliferation of activated pancreatic stellate cells by Smad7 induction through a protein kinase C pathway / K. Hama, H. Omnishi, H. Aoki [et al.] // Biochem. Biophys. Res. Commun. — 2006. — Vol. 340. — P. 742-750.
39. Gao R. Connective tissue growth factor (CCN2) in rat pancreatic stellate cell function: integrin alpha5beta1 as a novel CCN2 receptor / R. Gao, D.R. Brigstock // Gastroenterology. — 2005. — Vol. 129. — P. 1019-1030.
40. Aoki H. Cyclooxygenase-2 is required for activated pancreatic stellate cells to respond to pro-inflammatory cytokines / H. Aoki, H. Ohnishi, K. Hama [et al.] // Am. J. Physiol. Cell Physiol. — 2007. — Vol. 292. — P. 259-68.
41. Ohnishi N. Activin A is an autocrine activator of rat pancreatic stellate cells: potential therapeutic role of follistatin for pancreatic fibrosis / N. Ohnishi, T. Miyata, H. Ohnishi [et al.] // Gut. — 2003. — Vol. 52. — P. 1487-1493.
42. Masamune A. Endothelin-1 stimulates contraction and migration of rat pancreatic stellate cells / A. Masamune, M. Satoh, K. Kikuta [et al.] // World J. Gastroenterol. — 2005. — Vol. 11. — P. 6144-6151.
43. Ammann R.W. Course of alcoholic chronic pancreatitis: a prospective clinicomorphological long-term study / R.W. Ammann, P.U. Heitz, G. Kloppel // Gastroenterology. — 1996. — Vol. 111. — P. 224-31.
44. Detlefsen S. Fibrogenesis in alcoholic chronic pancreatitis: the role of tissue necrosis, macrophages, myofibroblasts and cytokines / S. Detlefsen, B. Sipos, B. Feyerabend [et al.] // Mod. Pathol. — 2006. — Vol. 19. — P. 1019-26. 
45. Masamune A. Pancreatic stellate cells-multi-functional cells in the pancreas / A. Masamune, T. Shimosegawa // Pancreatology. — 2013. — Vol. 13. — P. 102-5.
46. Shimizu K. Mechanisms of pancreatic fibrosis and applications to the treatment of chronic pancreatitis / K. Shimizu // J. Gastroenterology — 2008. — Vol. 43. — P. 823-32. 

Similar articles

Structural transformation of the pancreatic duct system in patients with chronic pancreatitis
Authors: Михеев Ю.А.(1), Евсеев А.В.(2), Канаки А.В.(3)
(1) — ГУ «Запорожская медицинская академия последипломного образования Министерства здравоохранения Украины», г. Запорожье, Украина
(2) — Запорожский государственный медицинский университет, г. Запорожье, Украина
(3) — КУ «Запорожское областное патологоанатомическое бюро», г. Запорожье, Украина

"Gastroenterology" Том 51, №4, 2017
Date: 2018.01.22
Categories: Gastroenterology
Sections: Clinical researches
Glycyrrizinic acid: pathophysiological aspects of fibrosis formation and effectiveness in treatment of liver diseases
Authors: Степанов Ю.М.(1), Ягмур В.Б.(1), Саленко А.В.(2)
(1) — ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України», м. Дніпро, Україна
(2) — Державний заклад «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», м. Дніпро, Україна

"Gastroenterology" Том 52, №3, 2018
Date: 2018.09.24
Categories: Gastroenterology
Sections: Specialist manual
Authors: С.И. ИЛЬЧЕНКО, Днепропетровская государственная медицинская академия, кафедра пропедевтики детских болезней
"Child`s Health" 6(15) 2008
Date: 2009.03.13
Categories: Pediatrics/Neonatology
Роль адипоцитокінів у ремоделюванні підшлункової залози при хронічному панкреатиті
Authors: Журавльова Л.В., Шеховцова Ю.О. - Харківський національний медичний університет
"Gastroenterology" 2 (56) 2015
Date: 2015.06.18
Categories: Gastroenterology
Sections: Specialist manual

Back to issue