REGULATION OF REPARATIVE LIVER REGENERATION AFTER SUBTOTAL RESECTION

Abstract


Post-resection regeneration is one of the criteria for the effectiveness of surgical treatment for traumatic, toxic, infectious and metastatic organ lesions. The article is devoted to the study of modern ideas about the reparative regeneration of the liver after extensive resection - more than three segments. Much attention is paid to the mechanisms of organ restoration, the phases of the proliferative process. Inducers of hepatocyte regeneration and their effect on the phases of the cell cycle are described. The article emphasizes that the problem of post-resection reparative regeneration of the liver remains relevant, since the frequency of postoperative complications during resections continues to average 38%.


Full Text

Изучение способности печени частично восстанавливаться после повреждения остается актуальным и на сегодняшний день, это перспективное направление в хирургии помогает улучшать методику лечения  различных поражений печени [1,2,5,8]. 

Первые успешные операции по поводу резекции печени были выполнены немецким хирургом Брунсом в 1872 г. [1], а в 1889 году Н.В. Склифосовский впервые в России повторил эту операцию [2]. На данный момент существуют две основных методики резекции печени [3,4]. Типичная анатомическая резекция представляет собой удаление автономных по желчевыделению и кровоснабжению сегментов [5,6]. Атипичная методика резекции имеет несколько вариантов: краевая, периопухолевая, энуклеация и частичное удаление сегмента печени, при которых принципы автономности и сегментарности не учитываются [5,6]. 

Основным критерием эффективности проводимого лечения является уровень регенерации органа в целом и уровень функциональной активности [7,8]. Благодаря различным экспериментальным исследованиям, была выявлена способность колоссальной регенерации органа после многократных резекций с увеличенным объемом массы удаленной ткани [1,6,8]. Для восстановления печени человека требуется около 150 суток, где скорость регенерации ткани за сутки составляет примерно 50 граммов [9]. Восстановление органа происходит за счет двух видов регенерации: физиологическая регенерация протекает медленно, а репаративная является полной противоположностью [4].

Между объемом резекции и уровнем пролиферативной активности клеток имеется прямая зависимость, т.е. при удалении 40% массы печени процесс восстановления протекает медленно, потому что не вызван функциональный дефицит, а при резекции 70–75% от массы органа восстановление происходит быстро, но если удалено более 80% массы, то наблюдается отсутствие регенерации [10,11,12].

Регенерация после субтотальной резекции печени сложный процесс, который состоит из двух частей:  пролиферация и клеточная дистрофия [3, 12]. Возникшие после резекции патологические факторы повышают митотическую активность гепатоцитов [12, 13]. В этот период ткань печени испытывает недостаток энергии, который заключается в нарушении обменного процесса [3, 5]. В первые часы после резекции в гепатоцитах накапливаются свободные радикалы кислорода, которые провоцируют апоптоз клеток [14]. Наряду с этим наблюдаются изменения микроокружения, т.е. угнетается синтез коллагена, увеличивается количество купферовских и тучных клеток [14]. Но уже на вторые сутки митотическая активность гепатоцитов и синтез ДНК повышается [3]. Период между 2-ми и 5-ми сутками является пиком митотической и функциональной активности клеток после резекции [5,15]. Токсическое повреждение активирует регенераторный механизм, который включает пролиферацию, дифференцировку, миграцию клеток, реструктуризацию стромы и ангиогенез [2,8,15]. Перисинусоидальные клетки печени вырабатывают митогены и цитокины в необходимом количестве для ответа на патогенный фактор [16].

Фактор некроза опухоли и интерлейкин-6 (IL-6) являются важными индукторами регенерации, они повышают восприимчивость к митогенам [15,17]. Фактор роста гапатоцитов (HGF) активируется после вступления гепатоцитов в митотический цикл [11,15,17]. HGF стимулирует пролиферацию, запускает белково-синтетическую функцию печени, обладает  противовоспалительным эффектом [1,15]. Эпидермальный фактор роста (EGF) и трансформирующий фактор роста (TGF-α) так же влияют на пролиферативную активность паренхиматозных клеток [18]. Клеточный цикл состоит из трех этапов: инициация, пролиферация и терминация [1,18]. В фазу инициации под действием TGF-α происходит переход из состояния покоя в митотический цикл [18]. В фазу пролиферации синтезируется ДНК и клеточное деление у части гепатоцитов подходит к концу, а у другой части начинается митотический цикл [14,18]. В фазу терминации начинается восстановительный период и возобновление гомеостаза [14,17,18].

Фаза гипертрофии наступает после активной пролиферации, что морфологически подтверждается высокой степенью полиплоидии, увеличением ядер и ядрышек и появлением полирибосом [19]. Временная и пространственная организация в процессе регенерации печени образуется из-за того что все клетки органа выполняют свои клеточно-специфические функции и взаимодействуют между собой на каждом этапе [3,19]. Но в перипортальной области отмечается наибольшая пролиферативная активность, так как содержит большее количество клеток синтезирующих ДНК [10,13.19]. Когда печень достигает исходной массы, процесс регенерации завершается [19].

Выводы. Изучение репаративной регенерации печени остается одной из фундаментальных проблем биологии и медицины. Несмотря на высокую скорость регенераторных процессов печени, частота послеоперационных осложнений при резекциях составляет в среднем 38%. Именно поэтому, на сегодняшний день, важной задачей хирургической гепатологии является разработка и внедрение новых методов стимуляции регенераторных процессов в печени.

About the authors

a А Vityutina

Voronezh State Medical University named after N. N. Burdenko

Author for correspondence.
Email: gs@vrngmu.com
ORCID iD: 0000-0003-3926-1032
394036 Voronezh, Studentskaya str., 10

Anastasia Yurievna Laptiyova

N. N. Burdenko Voronezh State Medical University

Email: laptievaa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3307-1425

Russian Federation, Voronezh, Russia

postgraduate student of the Department of General surgery

A A Glukhov

Voronezh State Medical University named after N. N. Burdenko

Email: glukhov-vrn@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9675-7611
394036 Voronezh, Studentskaya str., 10

References

  1. Альперович Б.И. [и др.]. Хирургия печени и желчных путей // Томск: Сиб. гос. мед. ун-т. - 1997. – С. 605.
  2. Назыров Ф.Г. [и др.]. Результаты резекционных вмешательств на печени на фоне хронической диффузной гепатологии // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2015. - Т. 8. - № 2 (27). - С. 142-150.
  3. Вишневский В.А., [и др.]. Анатомические сегментарные резекции при метастазах колоректального рака в печень // Анналы хирургической гепатологии. - 2010. - Т. 15. - № 3. - С. 48-57.
  4. Вишневский В.А. [и др.]. Пострезекционная печеночная недостаточность: современные проблемы определения, эпидемиологии, патогенеза, факторов риска, профилактики и лечения // Украинский журнал хирургии. - 2013. - № 3 (22). - С. 172-182.
  5. Дзидзава И.И., Слободяник А.В., Ионцев В.И. Осложнения после обширных резекций печени // Вестник Российской военно-медицинской академии. - 2015. - № 3 (51). - С. 261-266.
  6. Затолокин В., Перьков А., Лунева Н. Особенности изменения белкового обмена в зависимости от объема резекции печени // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2011. - Т. 4. - №2. - C. 340-343.
  7. Кокудо Н., Кавагучи И. Резекция печени при метастатических опухолях // Анналы хирургической гепатологии. - 2012. - Т. 17. - № 3. - С. 40-44.
  8. Затолокин В., Перков А., Лунева Н. Влияние гептрала на состояние ткани печени после ее резекции // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2012. - Т. 5. - №2. - C. 320-324.
  9. Журавлев В.А., Русинов В.М. Показания к радикальным операциям у больных с очаговыми поражениями печени // Анналы хирургической гепатологии. - 2010. - Т. 15. - № 4. - С. 82-89.
  10. Асташов В.Л., Солонцова Е.Н. Оценка интраоперационной кровопотери и послеоперационной печеночной недостаточности после резекции печени с применением высоких тнхнологий // Высокотехнологическая медицина. - 2014. - Т. 1. - № 1. - С. 29-34.
  11. Семичев Е., Байков А., Бушланов П., и др. Отдаленные результаты применения «холодноплазменной» коагуляции в сравнении с гемостатическими швами печени // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2015. - Т. 8. - №2. - C. 195-205.
  12. Гальперин Э.И. Раннее восстановление функции и усиление регенерации печени и некоторых других органов (экспериментальное исследование // Анналы хирургической гепатологии. 2006. - Т. 11. - № 1. - С. 11-23.
  13. Соснин Д.Ю., Зубарева Н.А. Исcледование желчи для диагностики печеночной и почечной недостаточности в раннем послеоперационном периоде после оперативных вмешательств на желчевыводящих путях // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2012. - Т. 5. - №1. - C. 71-75.
  14. Ельчанинов А.В., Большакова Г.Б. Пролиферация и клеточная гибель гепатоцитов регенерирующей печени плодов крыс // Цитология. - 2012. - Т. 54. - № 4. - С. 313-317.
  15. Леонов С.Д., Панченков Д.Н. [и др.]. Биоимпендансный анализ паренхимы печени при ее обширной резекции в эксперименте // Анналы хирургической гепатологии. - 2014. - Т. 19. - № 1. - С. 55-59
  16. Василенко С.А., Мустафаева Э.Ш. Синусоидальные клетки печени как компаненты регенераторного потенциала печени // Синергия Наук. - 2017. - Т. 1. - № 18.- С. 1118-1125.
  17. Косых А.А. [и др.]. Регенерационная терапия: экспериментальное обоснование // Вятский медицинский вестник. - 2003. - № 4. - С. 60-65.
  18. Асташов В.Л., Солонцова Е.Н. Оценка интраоперационной кровопотери и послеоперационной печеночной недостаточности после резекции печени с применением высоких тнхнологий // Высокотехнологическая медицина. - 2014. - Т. 1. - № 1. - С. 29-34.
  19. Kirillova I., Chaisson M., Fausto N. Tumor necrosis factor induces DNA replication in hepatic cells through nuclear factor kappaB activation // Cell growth & differentiation: the molecular biology journal of the American Association for Cancer Research. – 1999. – Т. 10. – № 12. – С. 819-828.

Statistics

Views

Abstract - 0

PDF (Russian) - 0

Article Metrics

Metrics Loading ...

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies