Введение к работе
Актуальность проблемы
Репаративная регенерация печени млекопитающих в разные периоды постнатальной жизни подробно изучена [Сидорова В.Ф, 1976]. В частности, показано, что у новорожденных млекопитающих печень после резекции хорошо регенерирует. При этом масса органа восстанавливается за счет размножения и гипертрофии гепатоцитов, а отрастания значительного количества паренхимы от раневой поверхности не происходит, что характерно для регенерационной гипертрофии [Сидорова В.Ф., Рябинина ЗА., Лейкина Е.М., 1966, Michalopoulos G.K., DeFrances М.С., 1997]. Следовательно, способность печени к регенерации формируется во время органогенеза в пренатальном периоде. Однако сведения о восстановительном росте печени плодов млекопитающих отсутствуют.
С самого начала изучения феномена регенерации многие исследователи отмечали некоторое сходство между этим процессом и эмбриональным развитием органов. Особенно это заметно при развитии и регенерации конечности амфибий [Лиознер Л.Д., 1982]. Сходные черты между эмбриональным развитием и регенерацией можно обнаружить и при восстановлении паренхиматозных органов. Например, после удаления части печени у взрослых млекопитающих гепатоциты начинают активно размножаться и синтезировать а-фетопротеин - маркер гепатобластов, чего не отмечается в печени взрослых особей в норме [Michalopoulos G.K., DeFrances М.С., 1997]. Однако между эмбриональным развитием и регенерацией органов есть коренные различия. При регенерации печени в постнатальном периоде удаленные доли не формируются вновь [Сидорова В.Ф., Рябинина З.А., Лейкина Е.М., 1966].
В регенерирующих фетальных органах млекопитающих восстановительный процесс сочетается с органогенезом. В связи с этим неизвестно, будут ли наносимая травма и последующая регенерация изменять дальнейший ход развития данного органа.
Помимо фундаментальной значимости, изучение регенерации в пренатальном периоде у млекопитающих имеет и практическую ценность. В конце 90-х годов XX века в клиническую практику внедрен ряд операций на плодах человека, поэтому выяснение восстановительной способности органов млекопитающих в пренатальном периоде после механической травмы является актуальным [Rychik J. et al., 2004].
Врожденные опухоли печени человека характеризуются крайне тяжелой клинической картиной и высокой смертностью пациентов. Клиническое течение таких опухолей часто осложняется водянкой плода, респираторным дистресс синдромом новорожденных, сердечной недостаточностью. Наиболее часто среди врожденных
опухолей печени встречается гемаигиома, мезенхимхльная пімартрома, геиатоблаетома [Isaacs И. Jr., 2007]. Разработка экспериментальных моделей повреждения печени плодов млекопитающих, а также изучение закономерностей регенерации фетальиой печени позволит обосновать и внедрить в клиническую практику раннее хирургическое лечение врожденных опухолей печени человека.
Цель исследования — изучить особенности репаратнвиой регенерации печени плода крысы после резекции,
Задачи исследования:
-
Разработать воспроизводимую модель резекции фетальиой печени крысы;
-
Проследить динамику восстановления массы оперированной фетальиой печени через 1,2, 3,7, 10, 14 и 25 сут после резекции;
-
Изучить изменение объемной доли гепатоцитов и гемопозтичеекпх клеток и печени плодов крысы в ответ на резекцию через 3 ч, 1,2, 3 и 7 сут после операции;
-
Исследовал пролиферацию гепатоптоз с помощью определения их митогического индекса, а также с использованием иммуногистохимического маркера пролиферации КІ67 через 6 ч, 1, 2,3,7, 10 и 14 сут после резекции печени плодов крысы;
-
Изучить суточную динамику митотической активности гепатоцитов в течение 48 ч после резекции в печени плодов крысы;
-
С помощью определения соотношения митотнческнх фаз оценить стабильность времени митоза гепзтошітов в оперированной печени плодов крысы;
-
Проследить динамику изменения плошали гепатоцитов и их ядер в оперированной и шпаклюй печени плодов крысы через I, 2, 3, 7, 10, 14 и 25 сут после резекции, и таким образом, оценить вклад гипертрофии гепатоцитов в регенерацию печени плода крысы;
-
С помощью гистологических методов исследовать процессы роста в области резекции печени плодов крысы, оценить в перираневой зоне пролиферацию гепатоцитов с помощью определения их митогического индекса, а также с использованием иммуногистохимического маркера пролиферации КІ67, на основании полученных результатов определить способ регенерации печени плода крысы.
Научная новизна
Разработана оригинальная воспроизводимая модель резекции нечеми плода крысы со стандартным объемом повреждения (22±3,7% массы органа)
Впервые показано, что печень плода крысы способна к регенерации в очень короткий срок. Масса печени плодов, оперированных на 17-ые сут развития, восстанавливается уже через 2 сут после резекции.
С помощью морфометрического анализа показано, что наносимая травма и регенерация не вызывают изменения соотношения гепатоцитов и гемопоэтических клеток печени плода, что свидетельствует об отсутствии ускоренного угасания гемопоэза в печени плодов крысы.
Выявлено, что гипертрофия гепатоцитов не играет существенной роли в восстановлении массы фетальной печени крысы, регенерация осуществляется практически только за счет митотического размножения гепатоцитов.
При исследовании пролиферации гепатоцитов установлено, что резекция фетальной печени крысы стимулирует размножение клеток как в перираневой зоне, так и на расстоянии от нее. Это свидетельствует о равномерном росте печени, и о способе ее регенерации - регенерационной гипертрофии.
Показано, что наносимая травма не вызывает нарушения прохождения гепатоцитами стадий митотического цикла. Об этом свидетельствуют незначительные изменения соотношения фаз митоза на разных сроках после операции, сильная положительная корреляция между индексом метафаз и митотическим индексом в опыте и контроле, а также предшествование многократного увеличение количества К.І67-положительных гепатоцитов пику митотического индекса.
На основании того, что после резекции печени плода крысы сохраняется динамика увеличения массы органа, соотношение гепатоцитов и гемопоэтических клеток, прохождение гепатоцитами митотического цикла, сроки возрастной гипертрофии гепатоцитов не изменяются в оперированной печени, можно заключить, что резекция 22±3,7% массы не нарушает общего хода развития печени плода крысы.
Научно-практическая значимость
В результате проведенного исследования получены новые данные, которые теоретически обосновывают возможность операции на печени плода при определенных видах врожденной патологии (гепатобластома и др. опухоли) и высокую вероятность благоприятного исхода.
Полученные данные могут быть использованы в процессе преподавания в вузах медицинского и биологического профиля по специальностям гистология, эмбриология, цитология и патологическая анатомия.
Оригинальная модель повреждения печени в пренатальном возрасте может быть использована в научно-исследовательских разработках.
Положения, выносимые на защиту
Печень плода после удаления части паренхимы способна к регенерации, которая осуществляется так же, как и у взрослых животных, по способу регенерационной гипертрофии. Однако имеются возрастные особенности: регенерация печени плодов осуществляется без участия гипертрофии гепатоцитов. Масса оперированной печени увеличивается за счет митотического размножения гепатоцитов, распределенных равномерно по всему органу. Суточная периодичность пролиферации гепатоцитов как в регенерирующей, так и интактной печени плодов крысы не выявлена.
После резекции фетальной печени и в ходе последующей регенерации соотношение гепатоцитов и гемопоэтических клеток оперированной печени плодов крыс не отличается от таковых у одновозрастных интактных животных, то есть регенерация протекает органотипически.
Наносимая травма не вызывает изменения общего хода развития фетальной печени крысы по сравнению с контролем, что проявляется в динамике увеличения массы оперированной печени, в отсутствии ускоренного угасания гемопоэза и гипертрофии гепатоцитов.
Апробация работы
Результаты исследований и основные положения работы доложены и обсуждены на конференциях «Актуальные вопросы морфогенеза в норме и патологии» (г. Москва, 2010), на VII Всероссийской конференции по патологии клетки (г. Москва, 2010), на межлабораторных конференциях НИИ морфологии человека РАМН (март, апрель 2011).
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, общей характеристики материала и методов исследования, главы собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы.
Объем диссертации составляет 126 страниц компьютерного текста и включает 10 таблиц и 31 рисунка. Список литературы включает 161 источников, из которых 33 отечественных и 128 зарубежных.
