можно ли восстановить печень при циррозе
Восстановление печени при циррозе
Вирусный гепатит С опасен не только клиническими проявлениями самого заболевания, но и осложнениями течения болезни. Хронические воспалительные процессы, характерные для ВГС постепенно разрушают паренхиму печени, происходит замещение гепатоцитов клетками соединительной ткани. Постепенно возникает такое тяжелое заболевание, как цирроз печени.
Но что это за болезнь? Возможно ли при циррозе восстановление поврежденных тканей? Как восстановить орган в зависимости от стадий заболевания? Какова продолжительность жизни пациентов? Что нужно для восстановления печени при циррозе? Ответы на каждый из этих вопросов вы сможете найти в текущей статье.
Что такое цирроз?
Возможность восстановления печени при циррозе во многом зависит от своевременности диагностики данного деструктивного процесса. Для того, чтобы вовремя начать бороться с недугом, следует внимательно изучить особенности данного заболевания. В первую очередь, следует выяснить что это за болезнь, каковы ее стадии и основные симптомы.
Цирроз печени — это деструктивный процесс в паренхиме органа, в характеризующийся интенсивным замещением гепатоцитов соединительной (фиброзной) тканью. Пораженная железа постепенно перестает выполнять свои функции. Цирроз печени зачастую является терминальной стадией острых и хронических заболеваний данного органа, сопровождающихся воспалительными процессами. Нередко данный недуг становится закономерным итогом гепатита С или алкогольной зависимости.
Цирроз печени чаще всего наблюдается у мужчин среднего возраста. Женщины страдают данным заболеванием гораздо реже, а у детей в возрасте до 12 лет — крайне редко. Но особо опасно данное состояние для юных пациентов, так как их внутренние органы еще находятся в состоянии формирования.
Стадии заболевания
Признаки цирроза печени могут быть совершенно разными. Так как заболевание отличается стадийным течением, отслеживать болезнь лучше всего по результатам биохимического анализа крови.
Симптомы цирроза также во многом зависят от стадии болезни:
Отдельно стоит обратить внимание на билиарный цирроз печени. При этой болезни происходит разложение желчных канальцев. Генез заболевания неизвестен. Чаще всего им страдают женщины среднего возраста. Признаками билиарного цирроза являются сухость кожи, системная красная волчанка, зуд и сильная слабость.
Продолжительность жизни
Прогноз при таком заболевании, как цирроз печени, также зависит от стадии развития рассматриваемого заболевания:
В случае билиарного цирроза, при здоровом образе жизни шансы прожить больше 10 лет у больного составляют 50 на 50%.
Восстановление печени при циррозе
Восстановление печени при циррозе зависят от изначального диагноза, поставленного пациенту. К примеру, если это гепатит С, важно изначально вылечить само заболевание. К тому же, применение современных ПППД способствует значительному откату заболевания и может помочь на компенсированной и субкомпенсированной стадиях болезни.
В зависимости от генетического типа ВГС, применяются схемы:
Что касается лекарства от цирроза, в настоящее время его не существует.
Однако поддерживать состояние органа можно медикаментозно и после основной терапии ВГС. При циррозе восстановление печени возможно, благодаря применению:
При декоменсированном циррозе восстановление печени естественным или медикаментозным образом невозможно. На терминальной стадии заболевания требуется частичная или полная трансплантация печени. Это очень сложная операция, и чужие ткани могут не прижиться.
Специальная диета
Восстановлению печени при циррозе в значительной мере способствует правильный образ жизни и специальная диета. Есть следует 5 раз в день маленькими порциями. Из рациона следует исключить:
Также следует помнить, что в случае восстановления печени при циррозе пациенту необходимо навсегда отказаться от употребления спиртных напитков и табакокурения. Алкоголь и никотин разрушают печень и способствуют быстрому переходу болезни в терминальную стадию.
Можно ли полностью вылечить цирроз печени?
Цирроз печени – тяжелое хроническое заболевание, при котором «полезные» клетки печени заменяются «обычной» соединительной. Причиной развития цирроза является совокупность различных факторов, но наиболее часто эта болезнь встречается у людей, чрезмерно употребляющих алкоголь или наркотики. Неблагоприятная экологическая обстановка и отправление промышленными выбросами также значительно ухудшают работу печени. Наконец, несовместимость организма с отдельными видами лекарственных препаратов (для каждого человека определяется индивидуально) может также являться причиной цирроза. Как правило, цирроз не приходит один, а является следствием развития вирусных гепатитов и алкоголизма, дистрофии, некоторых наследственных заболеваний и сердечной недостаточности.
Можно ли вылечить цирроз печени?
К сожалению, уровень современной медицины не позволяет вылечить эту болезнь без хирургического вмешательства. Работа хирурга заключается не в лечении печени больного, а в пересадке ему здорового донорского органа. Но найти нужного донора с полной совместимостью очень сложно, а сама услуга по трансплантации печени стоит больших денег. Немногие могут себе это позволить, поэтому самый эффективный метод лечения цирроза – это выявление болезни на ранней стадии и незамедлительное начало лечения, когда разрушение клеток печени еще можно остановить. Если время упущено, врач сможет лишь замедлить дальнейшую деградацию органа и снизить болевые ощущения.
Сильно ли опасен цирроз печени?
Особенностью цирроза является сложность его обнаружения на ранних стадиях. Цирроз развивается постепенно и диагностируется, как правило, при обращении к врачу по другим поводам. Чтобы вовремя распознать цирроз и незамедлительно начать лечение, необходимо как минимум раз в два года проводить профилактический осмотр у врача.
Чтобы осознать всю опасность этого недуга, вдумайтесь в следующие цифры: каждый сотый человек в возрасте от 35 и до 55 лет умирает от цирроза. Казалось бы, всего 1%, но причин для смерти может быть несколько сотен. Продолжительность жизни после диагностирования цирроза варьируется, но все равно остается пугающей: около половины всех больных умирают, с трудом протянув пять лет после выявления болезни. Но, несмотря на высокую летальность и отсутствие лекарств для полного излечения, развитие цирроза можно приостановить. Современные препараты и методы тормозят процессы разрушения клеток печени, в результате чего здоровые клетки успевают взять на себя функции отмершей ткани. Очень часто цирроз протекает как будто бы «волнами», когда тяжелые приступы сменяются периодами значительного улучшения состояния. Иногда развитие болезни и вовсе прекращается на несколько лет, хотя и не исчезает полностью. Редкие обострения вызываются инфекционными заболеваниями, неправильным питанием и употреблением алкоголя. Если строго выполнять все указания врача, печень долгое время не будет беспокоить своего владельца.
Продолжительность жизни с циррозом печени зависит от нескольких факторов:
Если говорить о тяжести протекания болезни, то цирроз бывает компенсированным, субкомпенсированным или декомпенсированным. В первом случае живые клетки еще способны замещать отмершие. Этот вид цирроза протекает без каких-либо внешних симптомов и осложнений; продолжительность жизни составляет более семи лет для большинства пациентов. Вторая стадия является более тяжелой формой цирроза и, как следствие, имеет внешние признаки: больной чувствует общее ухудшение здоровья, так как печень начинает не справляться с возложенными на нее функциями. Живут с субкомпенсированном циррозом не более пяти лет. Третий этап – декомпенсация – является самым тяжелым. При нем развиваются осложнения, затрагивающие другие органы, а более половины больных не проживают и трех лет после установления диагноза.
Наиболее опасным следствием цирроза печения являются кровоизлияния во внутренние полости организма. При кровотечениях в желудочно-кишечном тракте вероятность смерти равна около 40% – это самый большой показатель среди всех осложнений, вызванных циррозом. При асците (скоплении жидкости в брюшной полости), вызванном циррозом, вероятность прожить более трех лет есть лишь у четверти пациентов. А при печеночной недостаточности (то есть когда печень, зараженная циррозом, не способна обеспечивать обмен веществ в организме) значительное количество больных не протягивает и года.
Зависит длительность жизни и от того, в чем заключалась природа развития цирроза печени. Например, «хорошим» типом болезни является цирроз, вызванный употреблением алкоголя. Если вовремя поставить диагноз и назначить правильное лечение, пациент сможет прожить еще 8-10 или даже более лет. Естественно, лечение должно происходить на фоне полного отказа от спиртных напитков. А вот при циррозе вирусной природы, к сожалению, жизнь нельзя надолго продлить даже с учетом дорогостоящего лечения.
Связана переносимость цирроза и с возрастом или полом больного. Так, тяжелее всего цирроз действует на женщин и пожилых людей. Это объясняется повышенной чувствительностью клеток печени к разрушающему воздействию алкоголя. Поскольку процесс разрушения тканей нельзя остановить, а можно лишь замедлить, больным необходимо строго соблюдать специальную диету и другие указания врача. Регулярные профилактические осмотры и стационарное лечение помогают продлить жизнь больных на несколько лет.
Как распознать цирроз печени?
Внешние признаки цирроза зависят от типа болезни и ее стадии развития. Самый легкий вид цирроза – компенсированный – вообще не заметен до перехода в следующую стадию и зачастую выявляется тогда, когда человек приходит к врачу с другими жалобами. Декомпенсационный тип цирроза можно определить по резкому снижению настроения, аппетита и общей слабостью организма. Работоспособность больного падает, он сильно теряет в весе, иногда у него без причины повышается температура. Вторая стадия цирроза также характеризуется неприятным запахом изо рта и тупыми болями в районе печени, которые обостряются после тяжелой работы или обильного застолья.
Дальнейшее развитие цирроза вызывает окрашивание кожи и белков глаз в желтоватый цвет, связанный с избыточным содержанием пигмента меланина. Особенно заметен желтый цвет, когда процесс отмирания клеток значительно опережает процесс их восстановления. Желчь начинает поступать в кишечник, вызывая кожный зуд и частичное обесцвечивание кала. Артериальное давление при циррозе понижено, в особо тяжелых случаях может появиться носовое кровотечение и кровоподтеки на коже.
Поскольку цирроз влияет не только на печень, но и на кровеносную систему, у многих пациентов наблюдаются «звездочки» (расширенные капилляры) на коже. Наиболее частые места появления «звездочек» – лицо, шея, спина и руки. Сосудистые бляшки желтовато-коричневого цвета являются характерным признаком билиарного цирроза. Общими для многих разновидностей цирроза симптомами являются покраснение губ, язык малинового цвета и раздражение слизистой оболочки. Влияет цирроз и на гормональный фон человека. У женщин он может сопровождаться маточными кровотечениями и нарушением детородной функции, а у мужчин – импотенцией, атрофией яичек и увеличением молочных желез.
Лечение цирроза печени
Полностью вылечить цирроз невозможно, можно лишь приостановить дальнейшее разрушение клеток печени и избавиться от некоторых симптомов. Для того, чтобы профилактика цирроза была наиболее эффективной, необходимо полностью обследовать больного и правильно определить природу возникновения болезни. Определив вид цирроза, надо сразу же найти и устранить причину его возникновения:
Общие рекомендации при циррозе
Как уже было сказано, одним из первых признаков цирроза является повышенная утомляемость и общая слабость организма. Вот почему больным циррозом не следует вести слишком активный образ жизни и рекомендуется отдыхать после первых признаков недомогания. При циррозе крайне нежелательно поднимать тяжести, так как это может привести к внутренним кровотечениям. Для нормальной работы желудочно-кишечного тракта рекомендуется прием лактулозы (дюфалака) в количестве, определяемым врачом. Этот препарат хорош тем, что он улучшает пищеварение и при этом не имеет противопоказаний. Под руководством врача можно принимать и другие препараты для нормализации работы кишечника. Признаком улучшения состояния является регулярный стул 1-2 раза в день.
Для того, чтобы избавиться от отеков, следует употреблять меньше соли и воды. Количество выпитой жидкости не должно превышать полутора литров в сутки, минеральная вода с повышенным содержанием ионов также нежелательна. Для контроля жидкости в организме следует ежедневно взвешиваться и измерять объем живота. Увеличение объема или веса говорит о задержке жидкости в организме. Выпитую жидкость необходимо считать и суммировать, так же, как и необходимо контролировать объем мочи. Организм при нормальной работе забирает 200-300 г. жидкости, а все остальное должно из него выводиться.
Нервную систему, на которую цирроз тоже влияет, можно контролировать при помощи простого упражнения. Записывайте одну и ту же фразу изо дня в день, а потом покажите ее друзьям. Если сразу несколько человек заметят изменение почерка, значит, началось нарушение работы нервной системы. В этом случае незамедлительно обратитесь к врачу.
Что нельзя употреблять в пищу при циррозе?
Диета – один из важнейших элементов терапии при циррозе. Исключите из вашего рациона майонез и вообще любые соусы, морепродукты, колбасы, соленую и жирную пищу, оливки, паштеты и консервы. Не следует употреблять хлеб, торты, пирожные и любую выпечку, содержащую соду. Зато овощи и фрукты всегда должны быть на вашем столе. Также можно есть, но в небольших количествах (до 100 г. в сутки) говядину, курицу, рыбу, и выпивать не более одного стакана молока. Для усиления вкуса пищу можно заправлять специями, лимонным и апельсиновым соком.
Вот то небольшое количество информации, которое необходимо знать о циррозе. Страшное слово «цирроз» не означает, что можно сразу сдаваться. При правильном подходе к лечению и, что самое главное, при желании самого больного, развитие цирроза можно серьезно затормозить и продлить себе жизнь на долгие годы. Ну а самый лучший способ заключается в ведении здорового образа жизни, и тогда все болезни обойдут вас стороной.
Внимание! Не пытайтесь самостоятельно диагностировать и лечить цирроз. Вся информация, представленная в статье, носит ознакомительный характер.
Лечение цирроза печени
Лечением цирроза печени должен заниматься опытный врач-гепатолог. Выбор методов лечения зависит от множества факторов: стадии поражения печени, наличия или отсутствия осложнений, наличия или отсутствия сопутствующих заболеваний, общего состояния здоровья пациента.
Исходя из всех данных, полученных после проведения диагностического исследования, врач назначает курс лечения, который позволит не допустить дальнейшего прогрессирования заболевания. Сочетание всех необходимых методов и способов терапевтического лечения позволяет прийти к положительному эффекту.
Отсутствие адекватного лечения цирроза печени может привести к ухудшению ситуации, развитию серьезных осложнений и, в некоторых случаях, к летальному исходу.
Стадии цирроза печени
Стадия компенсации, 1 степень. В этот период неповрежденные клетки печени начинают работать «за двоих», поэтому симптомов, по наличию которых можно было бы заподозрить наличие заболевания, как правило, нет. Но именно в это время начинается первоначальный воспалительный процесс – предтеча дальнейшего перерождения ткани печени. Так как отмирающие клетки постепенно начинают замещаться соединительной тканью, оставшимся «в живых» клеткам не остается ничего иного, как усиленно делиться в попытке увеличить объем здоровых клеток, так как соединительная ткань уже не выполняет их функции.
Но, к сожалению, этот процесс происходит очень медленно, а вот образование соединительной ткани проходит гораздо быстрее. На этой стадии и начинается постепенное развитие печеночной недостаточности.
Стадия субкомпенсации, 2 степень. На этой стадии, как правило, возникают первоначальные симптомы цирроза печени, выражающиеся в появлении слабости, вялости, снижении аппетита и, как следствие, веса, болезненных ощущений в области живота. Здоровые клетки уже не в состоянии обеспечить нормальную работу печени. В этот период у пациента снижается работоспособность из-за общего недомогания, появляется перманентная тошнота, рвота, часто присутствуют отрыжка и горечь во рту. Как правило, при осмотре уже заметно, что печень увеличилась в размере и приобрела плотную консистенцию. Стадию субкомпенсации при циррозе печени также характеризует появление «красных ладоней» и расширившиеся капилляры на коже. Кроме этих «наглядных» признаков, отмечается длительное повышение температуры, снижение полового влечения.
Стадия декомпенсации, 3 степень. Ярко проявляемая печеночная недостаточность свидетельствует о начале 3 степени цирроза печени. К этому времени уже проявляется желтуха, портальная гипертензия (повышается давление в воротной вене печени), возможна печеночная кома. Цирроз печени на стадии декомпенсации необходимо лечить в экстренном порядке, так как существует опасность для жизни. Симптомы цирроза печени в этот момент выражаются в резкой потере веса, частой рвотой и постоянной слабостью. Именно на этой стадии чаще всего происходит развитие осложнений различной степени опасности – асцита, печеночной энцефалопатии, внутренних кровотечений.
Лечение цирроза печени
Выбор методов лечения цирроза печени зависит от множества факторов, но, вне зависимости от них, терапевтический курс направлен на устранение причины цирроза (заболевания, которое стало причиной поражения печени), обязательное соблюдение диеты и прием медикаментов. Отдельным пунктом в лечебной программе является недопущение и устранение осложнений, которые могли бы ухудшить ситуацию.
Устранение причин
Медикаментозное лечение
Выбор медикаментов должен осуществляться только вашим лечащим врачом, так как применение того или иного препарата зависит от причины поражения печени, стадии цирроза, общего состояния здоровья. Заниматься самолечением опасно!
Основные направления медикаментозной терапии:
Показанием к применению трансфузионной терапии служат проявление печеночной недостаточности, портальная гипертензия, гиперспленизм, асцит, нарушение электролитного баланса.
Соблюдение диеты
Диета является основным методом, как лечения, так и профилактики последующего прогрессирования заболевания. Подбор диеты должен осуществляться только вашим лечащим врачом, так как любое ограничение или предпочтение одних продуктов другим должно соотноситься со стадией развития заболевания, степенью поражения печени, наличия сопутствующих осложнений и заболеваний.
Диетическое питание при циррозе печени не только обеспечивает в полной мере физиологические потребности организма, но и максимально щадит пораженную печень, желудок кишечник, что приводит к восстановлению их нарушенных функций.
Основные цели лечебной диеты:
Как правило, при декомпенсированном циррозе, когда печень еще способна выполнять свои функции, в диету включаются продукты, богатые белками и аминокислотами (творог, нежирная рыба, молоко, говядина, яйца, гречка, овсянка, пшено, хлеб, овощи). Белки, улучшающие обмен веществ и усиливающие защитные силы организма, также крайне необходимы при диагностированном алкогольном циррозе, поскольку при поражении печени очень низок уровень белка в крови.
Диета при декомпенсированном циррозе, когда печень уже не в состоянии полностью выводить отходы жизнедеятельности и нейтрализовывать конечные продукты обмена веществ (например, аммиак), необходимо, наоборот, ограничить употребление белка. В запущенных случаях, когда состояние продолжает ухудшаться, белок вообще исключается из рациона.
Употребление жиров также зависит от степени поражения печени. При компенсированном циррозе допускается употребление растительных и молочных жиров в ограниченном количестве (употребление животных жиров недопустимо). При декомпенсированном циррозе и, в случае проявления тошноты, рвоты, диареи, жиры из рациона исключаются.
Кроме того, всем пациентам с циррозом печени следует отказаться от алкоголя, жареных и копченых продуктов, колбас, консервов, грибов, помидор, шоколада.
Основными блюдами, рекомендованными к употреблению, являются овощные супы, нежирное отварное мясо, каши, молочные продукты с невысокой жирностью, фрукты, кисели.
Главный принцип диеты при циррозе печени – употребление продуктов с высокой усвояемостью, обязательное наличие в рационе витаминов и большое количество жидкости. Кроме того, принимать пищу необходимо каждые 3-4 часа небольшими порциями.
Хирургическое лечение
Хирургическое лечение при циррозе печени является радикальным методом, применяемым в самых крайних случаях, когда терапевтическое лечение уже не может привести к положительному результату. Запущенные случаи заболевания, при которых невозможны другие формы лечения, требуют пересадки печени.
Трансплантация печени – оперативное вмешательство, при котором происходит удаление пораженного органа и замена его тканью печени, взятой от здорового донора.
Пересадка печени показана пациентам с декомпенсированным циррозом, у которых, кроме основного заболевания присутствуют и различные осложнения – осложненные кровотечения, асцит, гепаторенальный синдром, печеночная энцефалопатия, бактериальный перитонит.
«Резервный» механизм восстановления печени
«Резервный» механизм восстановления печени
Слева — ладонь здорового человека; справа — ладонь человека, больного желтухой.
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Быстрая утомляемость, потеря аппетита, тошнота, пожелтение кожных покровов и даже частые головные боли — все эти симптомы могут быть косвенными свидетельствами патологий печени. Несмотря на высокую способность клеток печени к восстановлению, в некоторых тяжелых случаях они просто не справляются с болезнью. Новое исследование команды ученых из Центра регенеративной медицины в Эдинбурге, Массачусетского технологического института и Сколковского института науки и технологий показывает, как с помощью блокирования основного пути восстановления клеток печени удалось открыть резервных «ремонтников».
Конкурс «био/мол/текст»-2017
Эта работа заняла первое место в номинации «Биомедицина сегодня и завтра» конкурса «био/мол/текст»-2017.
Генеральный спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Спонсором приза зрительских симпатий и партнером номинации «Биомедицина сегодня и завтра» выступила фирма «Инвитро».
Открытие, предсказанное мифами: регенерация у рептилий
Способность организмов к регенерации, то есть восстановлению структуры и функций органов, является одной из важных загадок медицины, которую человек давно пытается разгадать. Наблюдения за животным миром позволили сформулировать следующую закономерность: чем проще устроено животное, тем легче ему восстановить утраченные органы. И если дождевой червь способен «достроить» половину собственного тела, а ящерица — отрастить новый хвост, то у человека способности к регенерации представлены в более узком диапазоне [1], [2].
Сказочных существ, способных отрастить себе новую голову или хвост, довольно много. Но и Лернейская гидра (рис. 1), и горгона Медуза, и даже Змей Горыныч имеют вполне реального «родственника» — тритона. Этот представитель хвостатых амфибий считается одним из древнейших видов фауны на Земле. Тритоны успешно восстанавливают не только хвост и лапы, но даже поврежденные сердце и спинной мозг. Однако амфибии — далеко не единственные существа, которым доступна функция «саморемонта». Например, рыбок данио рерио используют не только в аквариумистике, но и для изучения регенерации тканей сердца. А первым животным, благодаря которому появился термин «регенерация», стал речной рак. Изучением восстановления утраченных ног у раков занимался французский ученый Рене Реомюр, предложивший новый термин еще в 1712 году.
Рисунок 1. «Сражение Геракла с Лернейской гидрой» Антонио дель Поллайоло (1475 г.).
Неудивительно, что ученым хочется понять, почему ящерица, например, может восстановить утерянный хвост, а человек отрастить новую руку не может. Изучение структуры и состава тканей сразу после потери ящерицей хвоста позволило обнаружить модель регенерации у рептилий. В период заживления базальные клетки эпидермиса активно делятся, постепенно «закрывая» собой рану. Дополнительная агрегация делящихся клеток на дистальном конце позвоночника способствует разрастанию бластемы — скоплению неспециализированных клеток. В этот момент запускаются процессы образования новых кровеносных сосудов, а следом — и новых периферических аксонов. Наиболее поздно в дело вступают новообразования костной ткани и мышц. Однако точный механизм регенерации хвоста у ящериц не изучен до конца. Недавнее исследование Университета штата Аризона и Института геномных исследований позволило обнаружить молекулы микро-РНК, способствующие регенерации мышц, хрящей и позвоночника [3]. Возможно, эта работа позволит разработать методы лечения, основанные на управлении экспрессией генов с помощью микро-РНК.
Открытие, сделанное случайно: регенерация у мышей
Но как обстоят дела с возможностями регенерации на уровне целых органов у более высокоорганизованных, чем ящерицы, организмов? Еще недавно ученые были уверены, что млекопитающие не способны восстанавливать утраченные органы. Но это убеждение пошатнуло открытие, сделанное в лаборатории иммунолога Эллен Хебер-Кац из исследовательского центра в Филадельфии. Там проводили различные эксперименты на особых «пациентах» — генетически модифицированных мышах линии Murphy Roth Large (MRL). Такие особи отличались от обычных тем, что у них не работали Т-клетки иммунной системы. Однажды доктор Хебер-Кац дала своему лаборанту несложное задание: пометить выбранных для очередного эксперимента мышей, сделав у них небольшие двухмиллиметровые отверстия в ушах. Через несколько недель выяснилось, что дырочек в ушах подопытных нет. Структура кровеносных сосудов, хрящей, тканей выглядела неповрежденной. Однако лаборант заверил доктора, что задача по «мечению» мышей была своевременно выполнена. После повторения эксперимента с ушной раковиной эффект был таким же: уже через четыре недели на «проколотых» участках ушей образовалась бластема (рис. 2) [4]. Следующим «опытным» объектом стал хвост — и вновь удалось продемонстрировать частичную регенерацию тканей. Однако восстановительные способности MRL мышей не безграничны: например, вырастить новую лапку такая мышь, увы, не смогла. Причина заключается в различном расположении и количестве кровеносных сосудов в органах и тканях животного. Без прижигания мышь просто погибнет от большой потери крови — задолго до запуска регенерационных процессов. А прижигание на месте ампутированной конечности исключает появление бластемы.
Рисунок 2. Этапы восстановления ткани уха у обычной лабораторной мыши (снизу) и трансформированной линии MRL (сверху).
В результате серии наблюдений за трансгенными мышами удалось показать, что секрет их успеха — в определенном белке. Так, у мышей линии MRL заблокирована экспрессия гена, кодирующего белок р21 (ингибитор циклинзависимой киназы 1А), который регулирует процесс нормального деления клеток. Подавление активности этого гена у нормальных мышей показывает аналогичную способность к регенерации повреждений [5]. Но проводить подобные манипуляции следует с большой аккуратностью: «отключение» гена р21 может привести к нарушению нормального размножения клеток, что способно привести к катастрофическому делению всех клеток тела.
Повседневная реальность: возможности регенерации у человека
А как обстоят дела с регенерацией у людей? Даже без «выключения» гена, кодирующего белок р21, организм человека может восстанавливать некоторые органы. Например, кожу, чья регенерирующая способность привычна для нас так же, как и воздух. Самый большой по площади орган нашего тела постоянно обновляет собственную структуру за счет омертвения и отторжения клеток эпидермиса с последующей заменой их новыми клетками. Сходным образом происходит процесс восстановления других эпителиальных тканей — например, слизистых оболочек дыхательных путей, а также желудка и кишечника. На втором месте в иерархии регенерирующих способностей находится костная ткань. Известно, что переломы довольно успешно заживляются в течение определенного периода неподвижности.
А среди внутренних органов заслуженным лидером по регенерации является печень. Легенда о титане Прометее, у которого всего за одну ночь выклеванная печень вырастала вновь (рис. 3), имеет в себе рациональное зерно.
Рисунок 3. «Прикованный Прометей». Скульптура Никола-Себастьяна Адама, 1762 г. (Лувр).
Действительно, печень обладает уникальным свойством восстанавливаться до своего первоначального объема, даже если разрушено более 70% печеночной ткани. Подобный процесс происходит за счет работы клеток печени — гепатоцитов. Эти клетки играют ключевую роль в модификации и выводе из организма токсичных веществ. В здоровом органе, не тронутом патологическими процессами, эти клетки обычно находятся в состоянии покоя. Но при необходимости восстановления целостности органа, например, после частичной резекции (удаления части органа), почти все гепатоциты активируются и приступают к делению. Причем делятся они 1–2 раза, а затем снова возвращаются в покоящееся состояние. Это свойство лежит в основе лечения некоторых заболеваний, например, цирроза печени или гепатита, когда пациенту пересаживают часть здоровой печени от донора. Однако такие манипуляции могут привести к ряду проблем со здоровьем, в том числе расширению вен пищевода и желудка, почечной недостаточности и желтухе. Более того, появление в печени пациента быстро делящихся клеток донора может привести к возникновению ракового заболевания. Справиться же своими силами при прогрессирующей болезни гепатоциты уже не могут, ведь к делению способны лишь здоровые клетки, которых в организме больного остается все меньше и меньше.
Получается, что, несмотря на мощный регенеративный потенциал, восстановительные способности печени имеют предел. В случаях, когда патологический процесс заходит слишком далеко, эффект от работы гепатоцитов оказывается недостаточным. Например, когда здоровая печень поражается в результате токсических или вирусных воздействий, что провоцирует разрастание соединительной ткани (фиброз). Существуют ли другие способы восстановления структуры этого жизненно важного органа без участия гепатоцитов? На этот вопрос позволяет ответить совместное исследование команды ученых из Эдинбургского университета, Массачусетского технологического института и Сколковского института науки и технологий [6].
Перспективная реальность: ускоренная регенерация печени
Для изучения процессов регенерации печени использовали трансгенных мышей линии tdTomato (tdTom). Эта линия модифицирована красными флуоресцентными белками, что позволяет визуализировать клетки печени [7]. Однако поиск других «спасательных» клеток осложняет то, что гепатоциты в пораженном организме продолжают работать. Для идентификации «не-гепатоцитов» исследователи использовали технологию нокдауна генов у мышей. Эффект нокдауна заключается в том, что позволяет временно снижать активность конкретных генов, не внося изменения в структуру хромосом и последовательность ДНК. Для «выключения» генов, ответственных за деление и миграцию гепатоцитов, создали особые липидные наночастицы с короткими интерферирующими РНК (siRNA) [8], [9]. С их помощью удалось заблокировать экспрессию необходимых генов.
Снижение пролиферации гепатоцитов за счет «выключения» интересующих ученых генов проводили на двух моделях. В первом случае временно блокировали ген ITGB1, который кодирует β1-интегрин. Вторая модель — одновременное блокирование β1-интегрина и стимуляция избыточной экспрессии белка р21. Обе модели обладали сходным эффектом, однако их механизмы отличались: β1-интегрин вызывает некроз гепатоцитов, а избыточная экспрессия р21 подавляет их пролиферацию.
Рисунок 4. Регенерация печени с помощью клеток желчных протоков (выделены белым цветом).
Подобная «блокада» основных функциональных клеток печени привела к необычному эффекту: при выключении главного механизма регенерации запускался резервный способ с участием клеток желчных протоков. Так, потеря β1-интегрина и повышение уровня белка р21 привели к значительному увеличению численности гепатоцитов, полученных из холангиоцитов. Эти эпителиальные клетки внутрипеченочных желчных протоков составляют всего 2–3% от общей популяции, однако дальнейшие наблюдения показали, что именно они способны «перепрограммироваться» и превращаться в гепатоциты, тем самым восстанавливая печень (рис. 4). Более того, холангиоциты показали лучшую, чем гепатоциты, способность к делению. Ранее обнаружили, что они близки к овальным клеткам печени — своеобразным «стволовым» агентам данного органа [10].
Для того чтобы отследить регенеративные способности холангиоцитов, использовали три независимых пути:
Для изучения регенерации печени за счет не-гепатоцитов по всем трем путям визуализировали отдельные участки печени. Оказалось, что за счет холангиоцитов восстанавливается примерно 20–30% гепатоцитов, причем малые пролиферативные гепатоциты идентифицировали уже с 7 дня, а к 14 дню регенерации их количество значительно увеличивалось (рис. 4–6).
Рисунок 5. Динамика восстановления печеночной ткани с помощью холангиоцитов (на примере модели холестатической болезни печени). Звездочками показаны некротические области; стрелками обозначены области с клеточным инфильтратом.
Рисунок 6. Клетки печени мыши, трансформированной по гену ITGB1 (14 день регенерации). Визуализация с помощью красных флуоресцентных белков. 1 — стрелками показаны инвазивные клетки; 2 — пунктиром обведена область регенеративного узла.
Получается, что в печени существует резервный механизм регенерации: трансформация клеток желчных протоков в функциональные гепатоциты при блокировании β1-интегрина. Возможно, в организме существуют и другие гены-мишени, «выключение» которых стабилизирует процессы, связанные с развитием фиброза и дальнейшего цирроза печени. Ученым еще предстоит раскрыть механизмы сигналов, побуждающих желчные клетки запускать процессы «перепрограммирования». Однако результаты исследования уже сегодня открывают новое направление клеточной регенеративной медицины: разработку препаратов, стимулирующих холангиоциты. Возможно, в будущем медицина избавится от необходимости проводить сложные и дорогостоящие операции по пересадке печени. Взамен этого распространится более доступная технология: «включение» сигналов о необходимости регенерации, когда с помощью наиболее активных холангиоцитов будут запускаться процессы активного деления клеток печени.