Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ И КАРИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТКАНИ ПЕЧЕНИ У ДЕТЕЙ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ВИРУСНОМ ГЕПАТИТЕ В

Булыгин В.Г. 1 Булыгин Г.В. 2 Пуликов А.С. 1
1 ФГБНУ «НИИ медицинских проблем Севера» СО РАМН
2 ГБОУ ВПО «КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России»
Обследовано 30 детей в возрасте 12-16 лет, больных хроническим вирусным гепатитом В (18 человек со 2-й стадией хронизации процесса и 12 – с 3-й стадией), у которых в биоптатах печени определялись кариометрические показатели гепатоцитов и активность внутриклеточных ферментов. Установлено, что интенсивность энергетических и пластических реакций в клетках печени у больных детей зависит от стадии хронизации вирусного гепатита В. Повышение стадии хронизации заболевания приводит к более выраженному поражению паренхиматозных структур печени, что сопровождается ингибированием внутриклеточных ферментов. Корреляционные связи между энзиматическими показателями ткани печени и кариометрическими параметрами гепатоцитов отражают субклеточные механизмы повреждения и регенерации печени при хроническом вирусном гепатите В.
дети
хронический вирусный гепатит В
стадии хронизации
биоптаты печени
кариометрические и энзиматические показатели
1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия / Г.Г. Автандилов. – М.: Медицина, 1990. – 382 с.
2. Безбородкина, Н. Н. Молекулярные механизмы метаболической адаптации патологически измененной печени при токсическом гепатите / Н.Н. Безбородкина, С.В. Оковитый, М.В. Кудрявцева и др. // Цитология. – 2008. – т.50. – №3. – С. 228–237.
3. Булыгин В.Г. Особенности метаболизма в клетках печени у детей в зависимости от стадии хронизации вирусного гепатита В / В.Г. Булыгин, Г.В. Булыгин // Якутский медицинский журнал. – 2013. – №3(43). – С. 21–23.
4. Булыгин Г.В. Метаболические основы регуляции иммунного ответа / Г.В. Булыгин, Н.И. Камзалакова, А.В. Андрейчиков. – Новосибирск, СО РАМН. – 1999. – 346 с.
5. Реброва, О.Ю. Статистический анализ медицинских данных: Применение пакета прикладных программ Statistica / О.Ю. Реброва. – М.: Медиасфера, 2002. – 312 с.
6. Савченко, А.А. Высокочувствительное определение активности дегидрогеназ в лимфоцитах периферической крови человека биолюминесцентным методом / А.А. Савченко, Л.Н. Сунцова // Лабораторное дело. – 1989. – № 11. – С. 23–25.
7. Серов В.В. Морфологические критерии оценки этиологии, степени активности и стадии процесса при вирусных хронических гепатитах В и С / В.В. Серов, Л.О. Севергина // Архив патологии. – 1996. – №4. – С. 61–64.
8. Тихонова Е.П. Метаболические основы иммунореактивности при парентеральных гепатитах В и С / Е.П. Тихонова, Г.В. Булыгин. – Новосибирск: Наука, 2003. – 148 с.
9. Учайкин, В.Ф. Вирусные гепатиты у детей: от прошлого к настоящему / В.Ф. Учайкин, С.Б. Чуелов // Детские инфекции. – 2006. – №4. – С. 4–8.
10. Шахгильдян И.В. Хронические вирусные гепатиты в Российской Федерации / И.В. Шахгильдян, А.А. Ясинский, М.И. Михайлов и др. // Клинико-эпидемиологические и этно-экологические проблемы заболеваний органов пищеварения: материалы восьмой Восточно-Сибирской гастроэнтерологической конференции с международным участием и Красноярской краевой гастроэнтерологической конф., 17–18 апреля 2008 г. – Красноярск, 2008. – С. 246–253.

Хронический вирусный гепатит В вследствие своей широкой распространенности, тяжести течения заболевания и его последствий остается одной из наиболее актуальных проблем инфекционной патологии и гепатологии, как во всем мире, так и в Российской Федерации [10]. Особенно остро стоит этот вопрос в педиатрической практике, так как является одним из факторов детской инвалидизации [9]. Исследования, проведенные до настоящего времени, позволили установить многие элементы патогенеза этого заболевания, но вопросов, связанных с объяснением механизмов его течения, остается достаточно много.

Морфологические и гистологические методы анализа состояния ткани печени используются при диагностике и дифференциальной диагностике гепатитов вирусной и другой этиологии, причем достаточно часто они являются решающими в данной области. В то же время, дальнейшее их применение, в том числе с использованием морфометрического подхода, несомненно, будет способствовать получению более детальной и точной информации, раскрывающей новые механизмы развития хронического вирусного гепатита В.

Процессы повреждения и регенерации ткани печени при вирусных гепатитах протекают одновременно и во многом зависят от интенсивности и направленности реакций внутриклеточного метаболизма, характеристику которых можно получить при определении показателей активности ферментов [3]. В частности, наиболее информативными являются дегидрогеназы, участвующие в основных метаболических путях клеток и формирующие их функциональные возможности [4]. Однако изменения внутриклеточного метаболизма печеночной ткани при гепатитах остаются не изученными, так как немногочисленные исследования, проведенные при этих заболеваниях, посвящены, в основном, определению у больных активности ферментов в лимфоцитах крови [8], или же в печени животных при ее токсических поражениях в эксперименте [2].

Цель исследования: определение зависимости показателей активности внутриклеточных ферментов ткани печени и кариометрических параметров гепатоцитов, отражающих процессы повреждения и регенерации печени у детей, больных хроническим вирусным гепатитом В, от стадии хронизации этого заболевания.

Материалы и методы исследования

Обследовано 30 детей в возрасте от 12-и до 16-и лет, больных хроническим вирусным гепатитом В, диагноз которого устанавливался в условиях специализированного стационара с помощью стандартных клинико-биохимических, иммуноферментных методов анализа и подтверждался морфологически после проведения под контролем УЗИ пункционной биопсии печени с учетом гистологического индекса степени активности (ГИСА) и гистологического индекса стадии хронизации (ГИСХ) по В.В. Серову [7]. Морфометрическое исследование проведено в соответствии с принципами системного количественного анализа [1] .

Материал, полученный при биопсиях, использовался как для проведения морфологического и морфометрического исследования, так и для определения в ткани печени активности внутриклеточных ферментов биолюминесцентным методом [6]. Часть ткани печени (3-5 мг), получаемой при биопсии, гомогенизировали и в гомогенате определяли активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ), глицерол-3-фосфатдегидрогеназы (Г3ФДГ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), НАД- и НАДФ-зависимой изоцитратдегидрогеназы (НАДИЦДГ и НАДФИЦДГ), НАД- и НАДФ-зависимой глутаматдегидрогеназы (НАДГДГ и НАДФГДГ), НАД- и НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы (НАДМДГ и НАДФМДГ), а также глутатионредуктазы (ГР). Показатели активности ферментов выражали в микроединицах на 1 микрограмм ткани печени (мкЕ/мкг).

Полученные данные обработаны методами статистического анализа, используемыми в биологии и медицине, с применением пакета прикладных программ Statistica 6,0 и соответствующих рекомендаций [5]. В таблицах представлены: среднегрупповые показатели (М), ошибки средних (m), достоверность непараметрического критерия Манна-Уитни (U) для различий между показателями групп (р); значения и достоверность коэффициентов ранговой корреляции Спирмена между морфометрическими и энзиматическими показателями.

Результаты исследования и их обсуждение

Нами проведен анализ ряда кариометрических показателей гепатоцитов, а также показателей активности метаболических ферментов в ткани печени (табл. 1).

Таблица 1

Кариометрические и энзиматические показатели ткани печени детей при разных стадиях хронизации хронического вирусного гепатита В

Морфометрические показатели

Кариометрические показатели

(2-я стадия хронизации), n=18

(3-я стадия хронизации), n=12

Достоверность

по U-критерию (р)

Объем ядра, мкм3

483,94±3,51

497,73±4,53

0,023

Объем ядрышка, мкм3

6,63±0,02

6,59±0,02

0,176

Число ядрышек

1,58±0,02

1,53±0,01

0,048

Объем ядрышкового материала, мкм3

10,36±0,10

10,04±0,08

0,025

Ядерно-ядрышковое соотношение

46,79±0,24

49,59±0,32

0,001

Ядра в интерфазе, %

33,06±0,41

52,00±0,49

0,001

Ядра в состоянии деления, %

66,94±0,41

47,86±0,49

0,001

Одноядерные гепатоциты с интерфазным ядром, %

47,92±0,30

49,34±0,26

0,019

Активность ферментов в гомогенатах ткани печени (мкЕ/мкг)

Ферменты

2-я стадия хронизации,

n=12

3-я стадия хронизации, n=10

Достоверность

по U-критерию (р)

Г6ФДГ

29,95±6,64

7,99±2,36

0,024

Г3ФДГ

140,09±17,77

121,09±13,60

0,468

ЛДГ

23,80±4,59

7,18±2,26

0,011

НАДИЦДГ

5,86±1,57

2,30±0,78

0,166

НАДФИЦДГ

57,67±11,59

19,06±5,30

0,005

НАДГДГ

329,94±74,11

153,29±31,39

0,210

НАДФГДГ

35,68±9,04

9,48±4,26

0,029

НАДМДГ

217,14±48,24

77,75±17,94

0,024

НАДФМДГ

23,40±4,21

7,90±1,84

0,017

ГР

8,23±1,70

3,01±0,81

0,024

Морфометрические показатели свидетельствовали о том, что при 3-й стадии хронизации гепатита В для гепатоцитов характерен больший, чем при 2-й стадии, объем ядра (соответственно 497,73±4,53 и 483,94±3,51; p<0,023). В то же время, при более тяжелой стадии заболевания определялись менее высокими число ядрышек (1,53±0,01 и 1,58±0,02; p<0,048) и объем ядрышкового материала (10,04±0,08 и 10,36±0,10; p<0,025). В связи с этим, и ядерно-ядрышковое соотношение в гепатоцитах при 3-й стадии хронизации гепатита было ниже, чем при 2-й стадии (49,59±0,32 и 46,79±0,24; p<0,001).

Несколько из определявшихся показателей характеризовали уровень повреждения гепатоцитов и регенераторную активность ткани печени при разной степени ее поражения патологическим процессом. Так, число ядер гепатоцитов, находящихся в интерфазном состоянии, при 3-й стадии было выше, чем при 2-й (52,00±0,49 и 33,06±0,41; p<0,001), а показатель числа ядер, находящихся в состоянии деления, наоборот, был ниже (66,94±0,41 и 47,86±0,49; p<0,001). Одноядерных гепатоцитов с интерфазным ядром при 3-й стадии хронизации определялось больше, чем при 2-й (49,34±0,26 и 47,92±0,30; p<0,019).

При анализе энзиматических показателей ткани печени, проведенном по результатам определения активности ферментов в ткани печени 22 детей (12 человек со 2-й и 10 – с 3-й стадиями хронизации), первое, что обращало на себя внимание, это подавление в несколько раз активности ферментов при 3-й стадии хронизации гепатита В по сравнению со 2-й, причем, большинство межгрупповых различий достоверно (табл.1). Вторая особенность внутриклеточного метаболизма ткани печени заключалась в том, что в большей степени снижение активности касалось НАДФ-зависимых ферментов, чем НАД-зависимых (количество достоверных различий показателей в соотношении 5:2).

3-я стадия хронизации, по сравнению со 2-й, сопровождалась снижением активности фермента гликолиза ЛДГ (7,18±2,26 и 23,80±4,59; p<0,011), а также Г6ФДГ – фермента пентозофосфатного пути (7,99±2,36 и 29,95±6,64; p<0,024). Также при 3-й стадии на менее высоком, чем при 2-й, уровне определялась активность ферментов цикла трикарбоновых кислот и ассоциированных с ним реакций: НАДФИЦДГ (соответственно 19,06±5,30 и 57,67±11,59; p<0,005), НАДФГДГ (9,48±4,26 и 35,68±9,04; p<0,029), НАДМДГ (77,75±17,94 и 217,14±48,24; p<0,024), НАДФМДГ (7,90±1,84 и 23,40±4,21; p<0,017), а также ГР, функционирующей в системе глутатионовой антиоксидантной защиты клеток и в активном транспорте в них аминокислот (3,01±0,8 и 18,23±1,70; p<0,024).

С помощью корреляционного анализа установлены взаимосвязи энзиматических и некоторых кариометрических параметров ткани печени больных детей (табл. 2).

Таблица 2

Значения и достоверность коэффициентов ранговой корреляции Спирмена между кариометрическими показателями гепатоцитов и активностью внутриклеточных метаболических ферментов в гомогенате ткани печени

Ферменты

Число ядер гепатоцитов

в состоянии деления

Число ядер гепатоцитов в интерфазе

Одноядерные гепатоциты с интерфазным ядром

Число ядрышек в ядре

Объем ядрышкового материала

Г6ФДГ

+ 0,47 (Р<0,05)

- 0,45 (Р<0,05)

- 0,44 (Р<0,05)

+ 0,43 (Р<0,05)

+ 0,48 (Р<0,05)

Г3ФДГ

- 0,55 (Р<0,01)

ЛДГ

+ 0,50 (Р<0,05)

- 0,49 (Р<0,05)

НАДИЦДГ

+ 0,44 (Р<0,05)

+ 0,43 (Р<0,05)

НАДФИЦДГ

+ 0,55 (Р<0,01)

- 0,55 (Р<0,01)

+ 0,42 (Р<0,05)

НАДГДГ

+ 0,43 (Р<0,05)

+ 0,43 (Р<0,05)

НАДФГДГ

+ 0,42 (Р<0,05)

НАДМДГ

+ 0,43 (Р<0,05)

- 0,42 (Р<0,05)

- 0,43 (Р<0,05)

НАДФМДГ

+ 0,42 (Р<0,05)

+ 0,44 (Р<0,05)

Примечание. Критическое значение коэффициента ранговой корреляции Спирмена при n=22 для уровня достоверности Р<0,05 равно 0,042; для Р<0,01 = 0,54.

Наиболее существенным обстоятельством является то, что максимальное количество достоверных связей определялось между относительным содержанием числа ядер гепатоцитов, находившихся в состоянии деления, и активностью почти всех (за исключением НАДИЦДГ) изученных ферментов цикла Кребса и ассоциированных с ним реакций (НАДФИЦДГ, НАДГДГ, НАДФГДГ, НАДМДГ, НАДФМДГ), а также ферментов гликолиза и пентозофосфатного пути (ЛДГ и Г6ФДГ). При этом положительное значение коэффициентов корреляции указывало на высокую прямую зависимость митоза гепатоцитов от активности как реакций энергопродукции в цикле трикарбоновых кислот и гликолизе с участием НАД-зависимых ферментов, так и от количества восстановленного НАДФ, вырабатываемого соответствующими НАДФ-зависимыми ферментами и необходимого для пластических и синтетических процессов клеток. Наличие же положительного коэффициента корреляции между числом ядер гепатоцитов в состоянии деления и активностью Г6ФДГ свидетельствовало о наличии прямой зависимости процесса клеточного деления и от работы пентозофосфатного пути, его продуктивности по обеспечению необходимого для деления количества нуклеиновых кислот. Следует отметить, что показатель Г6ФДГ имел максимальное количество достоверных корреляционных связей с морфометрическими показателями, характеризующими репаративные процессы в печени детей, больных хроническим гепатитом В, что подтверждает высокую значимость метаболических реакций пентозофосфатного пути для процессов регенерации.

Несколько отрицательных корреляционных показателей свидетельствовали о том, что при менее высоком уровне метаболизма со сниженной активностью ферментов, в ткани печени определяются более высокими как доля одноядерных гепатоцитов с интерфазным ядром, так и процентное количество клеточных ядер в интерфазе. Эти морфометрические показатели имели обратные связи с активностью ферментов, обеспечивающих и пластические, и энергетические потребности клеток: Г6ФДГ, Г3ФДГ, ЛДГ, НАДМДГ и НАДФИЦДГ.

Применение корреляционного анализа позволило установить взаимосвязи активности метаболических ферментов в ткани печени и с такими показателями, как среднее число ядрышек в ядре гепатоцитов и объем ядрышкового материала. Для первого из них установлена прямая взаимозависимость с Г6ФДГ – ключевым ферментом пентозофосфатного пути, а также с НАДИЦДГ – ферментом цикла трикарбоновых кислот. Показатель объема ядрышкового материала имел связи с большим числом ферментов, функционирующих как в цикле Кребса, так и в пентозофосфатном пути: НАДИЦДГ, НАДФИЦДГ, НАДГДГ, НАДФМДГ и Г6ФДГ. Перечисленные положительные связи вполне объяснимы тем, что количество ядерного материала и число ядрышек в гепатоците зависят от способности метаболизма обеспечить как энергетические, так и пластические потребности клеток.

Таким образом, в результате проведения комплексного исследования впервые установлены взаимосвязи между морфологическими и метаболическими параметрами ткани печени у детей, больных хроническим вирусным гепатитом В, которые раскрывают некоторые клеточные и субклеточные механизмы повреждения и регенерации печени при этом заболевании.

Выводы

1. Интенсивность энергетических и пластических реакций в клетках печени у детей в возрасте 12-16 лет, больных хроническим вирусным гепатитом В, зависит от стадии хронизации заболевания. Повышение стадии хронизации заболевания приводит к более выраженному поражению паренхиматозных структур печени, что сопровождается ингибированием внутриклеточных ферментов.

2. Корреляционные связи между энзиматическими показателями ткани печени и кариометрическими параметрами гепатоцитов отражают субклеточные механизмы повреждения и регенерации печени при хроническом вирусном гепатите В у детей.


Библиографическая ссылка

Булыгин В.Г., Булыгин Г.В., Пуликов А.С. МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ И КАРИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТКАНИ ПЕЧЕНИ У ДЕТЕЙ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ВИРУСНОМ ГЕПАТИТЕ В // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 6-3. – С. 432-435;
URL: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=6919 (дата обращения: 03.03.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074