Регенеративная медицина и клеточные технологии

Морские звезды могут отрастить новые тела, акулы — зубы, ящерицы — конечности. Однако человек на такое еще не способен. С целью восстановления поврежденных органов и тканей, лечения тяжелых заболеваний и сохранения молодости появились технологии регенеративной медицины, которые развиваются рекордными темпами и уже дают впечатляющие результаты.

Физиология печени

Самая крупная железа в организме человека состоит из паренхимы (до 80% органа) и соединительной ткани. В материале здоровой печени встречается некоторое количество жировых клеток. В норме их концентрация несущественна и не влияет на работу железы.

Печень — это многофункциональный орган. В частности, железа участвует:

  • В белковом обмене и накоплении резервных белков за счет переработки амнокислот.
  • В углеводном метаболизме. Моносахара, поступающие в железу, трансформируются в ней в гликоген. Данный компонент копится в организме, как резервный сахар.
  • В жировом обмене, обработке поступающих через кишечник жиров желчью. В самой железе происходит синтез жирных кислот.
  • В продуцировании и накоплении витаминов( D, В-12, К).
  • В расщеплении некоторых гормонов (альдостерона, АД Г, инсулина).
  • В детоксикации организма и очищении крови.

Уникальная физиология печени базируется на строении гепатоцитов.

О печени

Печень является самым тяжелым органом, выполняющим массу функций. Так, она:

  1. инспектирует почти все вещества, которые попадают в кишечник или всасываются в систему кровообращения;
  2. синтезирует мочевину из токсичного аммиака;
  3. обезвреживает вещества, образовавшиеся в процессе собственного метаболизма. Так, непрямой билирубин, образующийся из гемоглобина, – яд для мозга. Печень связывает его с глюкуроновой кислотой, и он, становясь менее токсичным, должен выводиться с желчью;
  4. хранит «энергию» на «самый крайний случай». Это гликоген – соединенная между собой особыми связями глюкоза;
  5. образовывает различные белки. Это:
    • альбумины, которые, притягивая воду в сосуды, позволяют существовать ей в жидком виде. Также альбумины, связывая многие токсичные вещества (в том числе и билирубин, и соли тяжелых металлов, и другие вещества), делают их менее вредными;
    • глобулины – белки, осуществляющие иммунный надзор в организме, переносящие железо (глобин в гемоглобине), выполняющие процесс свертывания крови;
  6. отвечает за разрушение гормонов и ферментов;
  7. депонирует какой-то объем крови, который поступает в сосуды при явлениях шока или кровопотери;
  8. синтезирует желчь, которая участвует в эмульгировании жиров, поступающих с пищей;
  9. в ней откладываются некоторые витамины, например, A, D, B12;
  10. во внутриутробном периоде печень умеет образовывать гемоглобин, чем впоследствии, после рождения, станет заниматься костный мозг.

Это были перечислены основные функции данного органа. Всего же их более пятиста. При этом каждую минуту она выполняет до 20 миллионов химических реакций (детоксикация, синтез белков, ферментов и так далее).

Печень – это орган, лучше всех умеющий восстанавливаться. Если осталось 25% или более живых клеток, при прекращении воздействия на нее токсичных факторов она может полностью восстановить свой объем. Но делает она не за счет деления клеток, а за счет увеличения их объема. Скорость регенерации зависит от возраста человека (у детей – быстрее), индивидуальных особенностей его организма. Не меньше способность восстанавливаться обусловливает основное заболевание.

Печеночная недостаточность может возникнуть вследствие многих причин. Это и прием аспирина (особенно детьми), и вирусы, и употребление грибов («лидер» в этом случае – бледная поганка), и суррогатов алкоголя. Именно от этого состояния умирают в 80-100% случаев, ведь если печеночные клетки отмирают, их функцию выполнить некому.

Патогенез ВМД

Точная патофизиология ВМД не до конца понятна, существует множество теорий развития данного заболевания, однако результаты продолжающихся исследований расширяют наши знания о болезни и лежащих в ее основе механизмах. Считается, что патогенез ВМД является результатом сложного многофакторного взаимодействия метаболических, функциональных, генетических факторов и факторов окружающей среды [8].

При старении внутриклеточные остаточные тела, содержащие липофусцин, накапливаются в клетках ПЭС. Клетки ПЭС экспрессируют продукты жизнедеятельности, которые обычно удаляются хориокапиллярами, однако по мере того, как дисфункция ПЭС прогрессирует, изменяется и проницаемость мембраны Бруха, что приводит к накоплению экструдированного материала (друз) между двумя слоями. Появление друз может быть одиночным или сопровождаться утолщением коллагеновых слоев мембраны Бруха, дегенерацией коллагена и эластина и ее кальцификацией. Кроме того, было отмечено, что прорежение и истончение хориокапилляров у пациентов с ВМД могут внести свой вклад в снижение и затруднение удаления внеклеточного материала, что приводит к образованию друз [9].

Образование друз как сигнал нарушенной функции ПЭС при дальнейшем прогрессировании приводит к гибели фоторецепторов. Прогрессирующее повреждение мембраны Бруха с активацией фактора роста эндотелия сосудов (vascular endothelial growth factor — VEGF) способствует росту аномальных сосудов под сетчаткой, которые имеют субретинальные экстравазации и могут кровоточить, прежде чем регрессируют и образуют рубец. Таким образом, визуальный результат любой формы ВМД — это постоянная потеря центрального зрения [10].

В нескольких исследованиях изучали молекулярный путь, лежащий в основе атрофии и потери зрения. Этот путь описывает, что гибель ПЭС способствует потере фоторецепторов и, как следствие, постепенно приводит к потере зрения [11, 12].

Что такое регенерация

Печень настолько уникальна, что способна к самовосстановлению (регенерации) даже при гибели трёх четвертей паренхимы.

Но её возможности не безграничны. После массового отмирания гепатоцитов в ткани органа образуется гораздо больше соединительнотканных волокон, чем восстанавливается нормальных гепатоцитов. То же самое происходит после хирургического удаления части органа.

Механизм регенерации продолжает изучаться. Сегодня установлено, что в нём принимают участие стволовые клетки, расположенные недалеко от капилляров в дольках печени. Они обладают способностью к интенсивному росту, при поражениях паренхимы перемещаются в очаг некроза. Существует предположение, что этот процесс регулируют определённые белковые соединения (трансформирующий ростовой фактор), которые не допускают бесконтрольной пролиферации (разрастания) клеток.

Важно! При кратковременных негативных воздействиях на месте погибших гепатоцитов образуется ткань с нормальной организацией. При постоянном и (или) длительном действии повреждающих факторов паренхима восстанавливается с изменённым строением за счёт появления в ней соединительнотканных структур, похожих на рубец.

Вы можете задать вопрос врачу-гепатологу в комментариях. Спрашивайте, не стесняйтесь!

Статья обновлялась в последний раз:

Основные группы риска

Пол. Как правило, в группе риска заболеваемости токсическим гепатитом находятся женщины, так как у них медленнее протекают процессы детоксикации (обезвреживания) в печени в виду меньшего количества ферментов.

Возраст. Также риск заболевания высок у пожилых людей и детей из-за низкой скорости ферментативных реакций организма.

Алкоголь. Люди, склонные к злоупотреблению алкоголем также могут быть подвержены данному заболеванию, так как со временем резервные возможности печени истощаются и она не способна обезвредить другие химические вещества.

Лекарственные препараты. Пациенты, самостоятельно принимающие лекарственные вещества без контроля препаратов и дозировок врачом, также имеют большую вероятность развития заболевания.

Факторы риска развития токсического гепатита варьируется от человека к человеку, поэтому не каждый заболевает от одного и того же вещества. Однако воздействие больших количеств даже минимально вредных токсинов или несколькими различными токсинами одновременно может повысить риск развития токсического гепатита. Пациенты, чрезмерно употребляющие алкоголь или имеющие предшествующее заболевания печени, подвергаются большему риску токсического гепатита при воздействии лекарственного вещества или химического соединения. Пожилой возраст также является фактором риска потому что с возрастом скорость метаболизма в печени снижается и печень медленнее расщепляет вредные вещества. Это означает, что токсины и их промежуточные вещества остаются в организме дольше. Наследование некоторых генетически модифицированных ферментов печени, которые метаболизируют (превращают) токсины, могут сделать вас более восприимчивым к токсическому повреждению печени. При работе с определенными промышленными химическими веществами увеличивается риск развития токсического гепатита.

Симптомы токсического гепатита

Клиническая картина токсического гепатита может принимать любую форму острого или хронического заболевания печени, такого как вирусный гепатит или обструкция (непроходимость) желчного протока. Симптомы, такие как тошнота, рвота, лихорадка, желтуха, а также изменения в биохимическом анализе крови и данные биопсии печени часто схожи с вирусными гепатитами. С другой стороны, такие симптомы как лихорадка, боль в животе и желтуха могут быть схожи с другим заболеваниями печени, к примеру: таким как желчекаменная болезнь. Все же можно выделить основные симптомы токсического гепатита, такие как: желтуха (пожелтение кожных покровов и глаз), тошнота, рвота, темный или коричневый цвет мочи, обесцвечивание стула, потеря аппетита, боль в животе.

Читайте также:  Как делать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца?

Примерная схема лечения токсического гепатита

День

Терапия

Анализы, обследования

Рекомендации

1-3

Составление плана лечения

Клинический анализ, биохимический анализ крови, анализ мочи, МРТ, КТ, ЭКГ

Все анализы натощак, утром до 10:00

4-5

Консилиум врачей

Иммунный статус

Все анализы натощак, утром до 10:00

6

Клеточная терапия

Первое введение мононуклеарной фракции пуповинной крови или МСК пупочного канатика

Наблюдение

7

Наблюдение

Наблюдение

Избегать переохлаждения и перегревания

8-10

Консилиум врачей

Иммунный статус

Все анализы натощак, утром до 10:00

11

Клеточная терапия

Повторное введение мононуклеарной фракции пуповинной крови или МСК пупочного канатика

Наблюдение

12-15

Наблюдение

Наблюдение

Избегать переохлаждения и перегревания

16

Клеточная терапия

Повторное введение мононуклеарной фракции пуповинной крови или МСК пупочного канатика

Наблюдение

17-20

Наблюдение

Наблюдение

Избегать переохлаждения и перегревания

21

Клеточная терапия

Повторное введение мононуклеарной фракции пуповинной крови или МСК пупочного канатика

Наблюдение

22-25

Наблюдение

Наблюдение

Избегать переохлаждения и перегревания

26-27

Реабилитация

Реабилитация, иглотерапия

 

28-30

Консилиум врачей, оценка состояния пациента

Клинический анализ, биохимический анализ крови, анализ мочи

Все анализы натощак, утром до 10:00

 Возможно изменение схемы лечения после консультации с лечащим врачом.

Формы

По особенностям течения патологии выделяют 5 форм некроза печени:

  • коагуляционный;
  • колливакционный;
  • ступенчатый;
  • мостовой;
  • фульминантный.

Коагуляционный

Характеризуется оседанием в гепатоцитах с высоким содержанием белка ионов кальция и повышенной ферментативной активностью органа. Выделяют два подтипа этого вида некроза: частичный (происходит поражение клеточных мембран) и полный (изменениям подвержены все структуры гепатоцита, а не только мембраны).

Коагуляционная форма некроза чаще развивается как осложнение вирусного гепатита

Колливакционный

Гибели подвергаются гепатоциты с низким содержанием белка. Некротические очаги располагаются, как правило, удаленно от кровеносных сосудов, снабжающих орган кровью. На конечной стадии патологического процесса развивается очажковый некроз, при котором пораженные очаги разбросаны в разных участках печени.

Формы

Ступенчатый

Сопровождается гибелью гепатоцитов, расположенных возле проходов портальной вены. При этом печеночные клетки замещаются клеточно-лимфоидным инфильтратом, а в отмерших очагах сохраняются небольшие участки здоровой ткани. Спровоцировать ступенчатый некроз может резкое ухудшение течения гепатита, синдром Вильсона-Коновалова, цирроз печени.

Мостовой

Всегда протекает остро, сопровождается слиянием отдельных некротических очагов. Приводит к частичной ишемии печеночной паренхимы, ухудшению кровообращения в портальных сосудах. Неочищенная от токсинов кровь разносится по всему организму, что повышает риск развития генерализованной инфекции.

Фульминантный

Фульминантный некроз характеризуется мгновенным отмиранием большого числа гепатоцитов с формированием крупных некротических очагов. Это самая тяжелая форма, часто приводящая к летальному исходу.

Восстановление органов человека

Данное направление активно развивается уже на протяжении десятилетий. Ключевыми достижениями являются:

  1. Индукция роста костей. Добавление костных опилок (от самого человека или животных) в очаги перелома или разрушения костей стимулирует регенерацию молодой соединительной ткани.
  2. Восстановление функции поджелудочной железы. Пересадка иммунных клеток жировой ткани в печень позволяет им секретировать гормон — инсулин.

Уже прослежены отдаленные результаты оперативных вмешательств (давностью до 8 лет).