Jump to content

Регенерация печени

Регенерация печени — это процесс, посредством которого печень способна заменить поврежденную или утраченную ткань печени. Печень – единственный висцеральный орган , обладающий способностью к регенерации. [ 1 ] [ 2 ] Печень может регенерировать после частичной гепатэктомии или травмы, вызванной гепатотоксичными агентами, такими как некоторые лекарства, токсины или химические вещества. [ 3 ] Для восстановления органа до полного размера требуется только 51% исходной массы печени. [ 2 ] [ 4 ] Феномен регенерации печени наблюдается у всех позвоночных животных , от человека до рыб. [ 5 ] Печени удается восстановить любую потерянную массу и приспособить свой размер к размерам организма, в то же время обеспечивая полную поддержку гомеостаза организма в течение всего регенеративного процесса. [ 5 ] Процесс регенерации у млекопитающих носит преимущественно компенсаторный рост или гиперплазию, поскольку, хотя утраченная масса печени и восполняется, она не восстанавливает свою первоначальную форму. [ 6 ] Во время компенсаторной гиперплазии оставшаяся ткань печени становится больше, поэтому орган может продолжать функционировать. У низших видов, таких как рыбы, печень может восстановить первоначальный размер и массу. [ 7 ]

Механизм

[ редактировать ]

Печень способна регенерировать после частичной гепатэктомии и повреждения гепатотоксинами или инфекцией.

Регенерация печени после парциальной гепатэктомии — очень сложное и слаженное явление. [ 5 ] В нем участвуют все типы зрелых клеток печени. [ 5 ] Этот процесс включает факторы роста, участвующие в сигнальных каскадах , цитокины , ремоделирование матрикса и несколько реакций обратной связи стимуляции и ингибирования сигналов, связанных с ростом. [ 5 ]

Регенерация печени после частичной гепатэктомии происходит в три фазы, включая (а) фазу инициации или прайминга, (б) фазу пролиферации и (в) фазу завершения. [ 8 ] Фаза прайминга наступает в течение 5 часов после гепатэктомии и включает активацию и сверхэкспрессию множества специфических генов для подготовки клеток печени ( гепатоцитов ) к репликации. Регуляторные механизмы готовят гепатоциты к вступлению в клеточный цикл. Фаза пролиферации включает активацию различных факторов роста, включая два фактора, которые играют важную роль в регенерации печени: EGFR ( рецептор эпидермального фактора роста ) и c-Met. На этом этапе гепатоциты проходят серию циклов клеточного деления и расширения. [ 8 ] Фаза терминации координируется TGF-β (трансформирующим фактором роста бета), который отвечает за остановку регенеративного процесса и предотвращение чрезмерного роста печени. [ 8 ] [ 9 ]

В течение первых 5 минут после частичной гепатэктомии гемодинамические изменения в печени повышают портальное кровяное давление, вызывая турбулентный кровоток и механическую нагрузку на эндотелиальные клетки . [ 8 ] Механический стресс заставляет эпителиальные клетки проявлять повышенную активность урокиназного активатора плазминогена (uPA). [ 8 ] Повышенная активность uPA инициирует превращение плазминогена в плазмин , который расщепляет фибриноген на продукты деградации фибриногена (FDP). [ 8 ] Плазмин также вызывает трансформацию проматриксных металлопротеиназ (про-ММП) в активные матриксные металлопротеиназы (ММП). [ 8 ] И плазмин, и ММП ответственны за ремоделирование матрикса и обмен многих белков во внеклеточном матриксе (ECM). [ 8 ] Ремоделирование ЕСМ инициирует сигнальные импульсы через интегрин и приводит к высвобождению местных факторов роста. [ 8 ] Каскад начинается с скоординированной uPA активации неактивного фактора роста печени (HGF), который прикреплен к ECM. [ 8 ] В течение от 30 минут до 1 часа после частичной гепатэктомии активный HGF выводится локально и систематически и активирует рецептор печеночного фактора роста (HGFR или cMet). [ 8 ] В то же время эпидермальный фактор роста (EGF), вырабатываемый бруннеровыми железами двенадцатиперстной кишки и высвобождаемый в портальную циркуляцию , стимулирует рецептор эпидермального фактора роста (EGFR). [ 8 ]

Начальная фаза регенерации печени после частичной гепатэктомии происходит за пределами гепатоцитов во внеклеточном матриксе и подготавливает печень к регенерации и пролиферации гепатоцитов. [ 5 ] Во время фазы пролиферации регенерации печени существует связь между β-катенином , сигнальным путем Notch и двумя факторами роста, EGF и HGF . [ 9 ] β-катенин играет вспомогательную роль в регенерации печени. [ 8 ] Передача сигналов Wnt /β-катенин является важным координатором регенерации печени, который начинает действовать в течение 1–3 часов после частичной гепатэктомии. [ 8 ] β-катенин демонстрирует быструю ядерную транслокацию в модели частичной гепатэктомии регенерации печени у крыс. [ 10 ] Путь Notch — один из самых ранних путей, который включается в течение 15–30 минут после частичной гепатэктомии. [ 8 ] Путь передачи сигналов Notch обычно зависит от двух основных белков, известных как рецептор NOTCH-1 и JAGGED-1 (лиганд NOTCH-1), регуляция которых заметно усиливается через 1–5 дней после частичной гепатэктомии. [ 8 ] Существует связь между β-катенином (внутри гепатоцита) и факторами роста EGFR и HGFR или c-Met (вне гепатоцита). [ 9 ] Присутствие этих двух белков усиливает регенеративный ответ, поскольку HGF и EGFR действуют как прямые митогены, вызывающие сильный митогенный ответ пролиферирующих гепатоцитов. [ 5 ]

После завершения процесса регенерации печени TGF-β прекращает фазу пролиферации, индуцируя апоптоз . [ 9 ] TGF-β — важнейший антипролиферативный фактор, останавливающий процесс регенерации печени. [ 8 ] TGF-β ингибирует пролиферацию гепатоцитов путем подавления активности HGF и урокиназы. [ 5 ] Этот процесс способен вернуть гепатоциты в состояние покоя. [ 5 ]

Иногда гепатоциты не обладают способностью к пролиферации, и может иметь место альтернативная форма регенерации для восстановления печени. [ 5 ] Когда гепатоциты или желчные клетки неспособны или заблокированы от регенерации, эти типы клеток могут функционировать друг для друга как факультативные стволовые клетки. [ 5 ] [ 11 ] Когда гепатоциты не могут размножаться, эпителиальные клетки желчных путей способны превращаться в гепатоциты. [ 5 ] Может произойти и обратное: гепатоциты превращаются в желчные клетки, когда желчные клетки не могут пролиферировать. [ 5 ] Факультативные стволовые клетки выполняют повседневную функцию в организме, но могут также функционировать как стволовые клетки для других типов клеток, когда эти клетки повреждены. [ 11 ] Эти два типа клеток могут восстанавливать ткань печени, даже если нормальный механизм регенерации печени не работает. [ 11 ]

Повреждение печени

[ редактировать ]

У здоровых пациентов печень способна регенерировать до половины своей массы за 30 дней. [ 12 ] Если у пациентов есть проблемы с печенью, регенерация может прекратиться до того, как печень регенерирует полностью, или на печени могут начать рубцеваться. [ 12 ] Рубцевание печени очень опасно и может привести к дальнейшим серьезным осложнениям и хроническому заболеванию печени . [ 12 ] Осложнения увеличиваются, когда первоначальная причина поражения печени все еще присутствует. [ 12 ] Повреждение печени может быть вызвано вирусами , алкоголем , лекарствами и другими гепатотоксинами . [ 12 ] Ацетаминофен , содержащийся во многих лекарствах, отпускаемых по рецепту и без рецепта, является наиболее распространенным препаратом, который может вызвать повреждение печени, если принимать его в высоких дозах или в сочетании с алкоголем. [ 12 ] Многим пациентам, перенесшим трансплантацию печени, требуется трансплантация из-за передозировки ацетаминофена. [ 12 ]

Заболевания печени

[ редактировать ]

Существует множество причин заболеваний печени, включая инфекции , аутоиммунные и генетические заболевания , рак , злоупотребление алкоголем , накопление жира в печени ( неалкогольная жировая болезнь печени ), лекарства, отпускаемые по рецепту , и растительные соединения. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Факторы риска, повышающие вероятность развития заболеваний печени, включают ожирение , диабет 2 типа , татуировки или пирсинг , внутривенное употребление наркотиков , воздействие телесных жидкостей другого человека, незащищенный половой акт , а также воздействие химических веществ и токсинов. Примеры различных заболеваний печени включают: вирусные гепатиты А , В и С , аутоиммунные заболевания, такие как первичный билиарный холангит (ПБХ) и первичный склерозирующий холангит (ПСХ) , доброкачественные опухоли ( аденома , гемангиома ), злокачественные новообразования ( рак печени , рак желчных протоков). ), генетические нарушения ( гемохроматоз , болезнь Вильсона , гипероксалурия ).

Печень является важнейшим органом, который отвечает за множество различных гомеостатических функций, которые помогают поддерживать обмен веществ , иммунитет , пищеварение , детоксикацию , а также хранение углеводов и витаминов. [ 16 ] [ 17 ] Детоксикационная функция печени подвергает орган воздействию многих химических веществ, которые могут вызвать повреждение и смерть гепатоцитов. Печень может быстро регенерировать поврежденные ткани, предотвращая печеночную недостаточность . Однако скорость регенерации печени зависит от того, ли интерлейкин 6 (IL 6). сверхэкспрессируется [ 18 ] IL-6 является критическим компонентом в подготовке гепатоцитов к пролиферации и играет решающую роль в инициации ответа острой фазы в гепатоцитах. [ 5 ] IL-6 отвечает за быстрое увеличение производства гепатоцитами многих белков, которые помогают контролировать острое или хроническое воспаление . [ 5 ] IL-6 продуцируется печеночными макрофагами , однако предыдущие исследования показали, что он продуцируется клеточными линиями гепатомы , что позволяет предположить, что он также может продуцироваться самими гепатоцитами. [ 5 ] IL-6 связывается со своим рецептором, комплексом субъединиц gp80 и gp130 , на гепатоцитах. [ 5 ] Активация субъединицы gp130 приводит к тирозинкиназы активности , которая фосфорилирует преобразователь сигнала и активатор транскрипции ( STAT 3 ) и внеклеточную сигнально-регулируемую протеинкиназу 1 и 2 ( ERK1 /2), вызывая экспрессию множества генов-мишеней, важных для пролиферации гепатоцитов. такой как Циклин D1 . [ 5 ] Сообщалось, что мыши с дефицитом IL-6 имеют недостаточную регенерацию печени, однако другие исследования показали, что регенерация печени у этих мышей по существу нормальна, даже несмотря на снижение активации STAT 3. [ 5 ] Мыши, сверхэкспрессирующие как IL-6, так и его растворимый рецептор, имеют участки перипортальной гиперплазии гепатоцитов . [ 5 ] IL-6 не является прямым митогеном для гепатоцитов. [ 5 ] IL-6, вероятно, является фактором, способствующим оптимизации процессов ранней стадии регенерации печени, однако его не следует рассматривать как инициатор процесса. [ 5 ]

Диагностика

[ редактировать ]

Выявление причины и степени поражения печени имеет решающее значение для лечения заболеваний печени. Частью диагностического процесса является сбор анамнеза злоупотребления наркотиками и алкоголем , перенесенных вирусных инфекций или любых генетических заболеваний, которые могут встречаться у членов семьи и способствовать повреждению печени. Другие части диагностического процесса включают анализ крови , визуализацию печени, а также забор тканей или биопсию печени . [ 19 ] Анализы крови предоставляют информацию о функции печени и вирусной или генетической этиологии заболеваний печени путем проверки ферментов печени , вирусных антигенов и антител или генетического тестирования. Визуализирующие исследования выявляют физическое состояние печени и включают УЗИ , КТ и МРТ . Наконец, образец ткани печени можно получить, проведя биопсию печени. Затем отобранную ткань печени изучают под микроскопом, чтобы определить причину и степень повреждения печени.

Лечение заболеваний печени будет различаться в зависимости от этиологии и степени поражения печени. Лечение некоторых заболеваний печени можно начать с устранения гепатотоксинов, таких как алкоголь или ацетаминофен, путем простых изменений образа жизни; сокращение потребления алкоголя , приема ацетаминофена или потеря веса могут быть начальным этапом процесса лечения. Более сложные заболевания печени, включая рак печени, могут потребовать более сложных или инвазивных процедур, таких как абляция или эмболизация . Наиболее сложным видом лечения терминальных заболеваний печени является трансплантация печени .

  1. ^ Пракаш, Ю.С., изд. (31 января 2011 г.). Комплексная физиология (1-е изд.). Уайли. дои : 10.1002/cphy.c120014 . ISBN  978-0-470-65071-4 .
  2. ^ Перейти обратно: а б Микалопулос, Джордж К.; ДеФрансес, Мари К. (4 апреля 1997 г.). «Регенерация печени» . Наука . 276 (5309): 60–66. дои : 10.1126/science.276.5309.60 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   9082986 .
  3. ^ Мехендейл, Харихара М. (январь 2005 г.). «Восстановление тканей: важный фактор, определяющий окончательный результат травмы, вызванной токсическим веществом» . Токсикологическая патология . 33 (1): 41–51. дои : 10.1080/01926230590881808 . ISSN   0192-6233 . ПМИД   15805055 .
  4. ^ Фаусто, Нельсон; Кэмпбелл, Джин С.; Риле, Кимберли Дж. (февраль 2006 г.). «Регенерация печени» . Гепатология . 43 : S45–S53. дои : 10.1002/hep.20969 . ISSN   0270-9139 . ПМИД   16447274 .
  5. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v Михалопулос, Джордж К. (ноябрь 2007 г.). «Регенерация печени» . Журнал клеточной физиологии . 213 (2): 286–300. дои : 10.1002/jcp.21172 . ISSN   0021-9541 . ПМК   2701258 . ПМИД   17559071 .
  6. ^ Фаусто, Нельсон (январь 2000 г.). «Регенерация печени» . Журнал гепатологии . 32 (1 приложение): 19–31. дои : 10.1016/s0168-8278(00)80412-2 . ISSN   0168-8278 . ПМИД   10728791 .
  7. ^ Чу, Хайме; Сэдлер, Кирстен К. (ноябрь 2009 г.). «Новая школа развития печени: уроки рыбок данио» . Гепатология . 50 (5): 1656–1663. дои : 10.1002/hep.23157 . ПМК   3093159 . ПМИД   19693947 .
  8. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д Абу Рмила, Анан; Чжоу, Вэй; Нельсон, Эрек; Лин, Ли; Амиот, Брюс; Найберг, Скотт Л. (май 2019 г.). «Понимание чудес регенерации печени» . WIREs Биология развития . 8 (3): е340. дои : 10.1002/wdev.340 . ISSN   1759-7684 . ПМК   6457252 . ПМИД   30924280 .
  9. ^ Перейти обратно: а б с д Тао, Ячао; Ван, Менглан; Чен, Энцян; Тан, Хун (30 августа 2017 г.). «Регенерация печени: анализ основных сигнальных молекул» . Медиаторы воспаления . 2017 : e4256352. дои : 10.1155/2017/4256352 . ISSN   0962-9351 . ПМК   5602614 . ПМИД   28947857 .
  10. ^ Бехари, Джайдип (декабрь 2010 г.). «Сигнальный путь Wnt/β-катенин в биологии и заболеваниях печени» . Экспертный обзор гастроэнтерологии и гепатологии . 4 (6): 745–756. дои : 10.1586/egh.10.74 . ISSN   1747-4124 . ПМЦ   3298845 . ПМИД   21108594 .
  11. ^ Перейти обратно: а б с Янгер, Килангсунгла; Стангер, Бен З. (март 2011 г.). «Факультативные стволовые клетки печени и поджелудочной железы: факты и вымыслы» . Динамика развития . 240 (3): 521–529. дои : 10.1002/dvdy.22561 . ISSN   1058-8388 . ПМЦ   4667725 . ПМИД   21312313 .
  12. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г «Заболевания печени: Часто задаваемые вопросы» . Больницы и клиники Университета Айовы . 01.11.2018 . Проверено 6 апреля 2024 г.
  13. ^ Скорца, Мануэла; Эльце, Авсилия; Заррилли, Федерика; Лигуори, Ренато; Любимый, Счастливый; Кастальдо, Джузеппе (2014). «Генетические заболевания, предрасполагающие к раннему циррозу печени» . Международный журнал гепатологии . 2014 : 713754. doi : 10.1155/2014/713754 . ISSN   2090-3448 . ПМК   4123515 . ПМИД   25132997 .
  14. ^ Дэвид, Стефан; Гамильтон, Джеймс П. (01 января 2010 г.). «Лекарственное поражение печени» . Обзор гастроэнтерологии и гепатологии США . 6 : 73–80. ISSN   1758-3934 . ПМК   3160634 . ПМИД   21874146 .
  15. ^ Нуньес, Давид Рикарду да Консейсан Марсал Алвес; Монтейро, Кристина София де Жезус; дос Сантос, Хорхе Луис (31 января 2022 г.). «Повреждение печени, вызванное употреблением трав — сложный диагноз» . здравоохранение . 10 (2): 278. doi : 10.3390/healthcare10020278 . ISSN   2227-9032 . ПМЦ   8872293 . ПМИД   35206892 .
  16. ^ Танака, Минору; Миядзима, Ацуши (18 октября 2016 г.). «Регенерация печени и фиброз после воспаления» . Воспаление и регенерация . 36 (1): 19. дои : 10.1186/s41232-016-0025-2 . ISSN   1880-8190 . ПМЦ   5725806 . ПМИД   29259692 .
  17. ^ Калра, Арджун; Йетискул, Экрем; Верле, Чейз Дж.; Тума, Фаиз (2024 г.), «Физиология, печень» , StatPearls , Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing, PMID   30571059 , получено 6 апреля 2024 г.
  18. ^ Татибана, Синго; Чжан, Сюин; Ито, Казусигэ; Ота, Ёсихиро; Кэмерон, Эндрю М.; Уильямс, Джордж Мелвилл; Сунь, Чжаоли (3 февраля 2014 г.). «Интерлейкин-6 необходим для остановки клеточного цикла и активации ферментов репарации ДНК после частичной гепатэктомии у мышей» . Клетка и биологические науки . 4 (1): 6. дои : 10.1186/2045-3701-4-6 . ISSN   2045-3701 . ПМЦ   3922598 . ПМИД   24484634 .
  19. ^ Лала, Васимахмед; Зубайр, Мухаммед; Минтер, Дэвид А. (2024 г.), «Тесты функции печени» , StatPearls , Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing, PMID   29494096 , получено 6 апреля 2024 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d91d714b75f4cf8264484e0802ded656__1719016020
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d9/56/d91d714b75f4cf8264484e0802ded656.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Liver regeneration - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)