Влияние спленэктомии на течение репаративных процессов в печени

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Печень выполняет множество функций, что определяет её тесную связь с другими органами. Такая связь, в частности, реализуется между печенью и селезёнкой и трактуется как печёночно-селезёночная ось [1]. Основой этого взаимодействия является портальная циркуляция (через селезёночную вену). Кроме того, печень и селезёнку объединяет общность выполняемых функций. Это прежде всего связывание чужеродных антигенов, а также продуктов разрушения гемоглобина макрофагами.

Впервые признаки тесной связи печени и селезёнки были обнаружены клиницистами. Давно известно, что патология печени сопровождается патологическими изменениями селезёнки, такими как спленомегалия и гиперспленизм [2]. Наиболее хорошо печёночно-селезёночная ось изучена на примере фиброза печени как у пациентов, так и в эксперименте [3]. Главным морфологическим проявлением данного заболевания является избыточное разрастание в печени соединительной ткани. При этом обнаружено, что удаление селезёнки приводит к снижению выраженности фиброзирования печени.

Исследователями предполагается, что в основе функционирования печёночно-селезёночной оси лежит следующий механизм. При повреждении паренхимы печени (чаще инфекционной или токсической природы) и гибели гепатоцитов в системный кровоток выделяются экзосомы, хемокины, молекулярные паттерны, ассоциированные с повреждением, которые достигают селезёнки через системный кровоток. В ней макрофаги синтезируют провоспалительные цитокины и факторы роста, стимулирующие синтез компонентов межклеточного вещества. Цитокины, а также лимфоциты и моноциты (возможно, и другие типы лейкоцитов) достигают печени через портальную циркуляцию. Это приводит к активации синтеза компонентов межклеточного вещества, а также к гибели гепатоцитов в других участках органа [4]. При удалении селезёнки разрывается порочный круг: молекулярные паттерны, ассоциированные с повреждением, по-прежнему поступают в системный кровоток, однако они не активируют синтез цитокинов и факторов роста в селезёнке. Таким образом, цитокины, а также активированные лейкоциты перестают поступать в печень через портальную вену, что приводит к снижению уровня повреждения её паренхимы и синтеза межклеточного вещества.

Рис. 1. Влияние спленэктомии на регенерацию печени.

Fig. 1. Effect of splenectomy on liver regeneration.

 

Несмотря на то, что принцип связи печени и селезёнки в печёночно-селезёночной оси в общих чертах понятен исследователям, конкретные биохимические и клеточные механизмы остаются малоизученными. На основе литературных данных нами приведены научно обоснованные механизмы (рис. 1). Известно, что в зависимости от фактора, вызвавшего повреждение печени, имеется специфика взаимодействия печени и селезёнки, поэтому целесообразно оценить роль селезёнки при фиброзе, резекции печени и её трансплантации.

ИНТАКТНАЯ ПЕЧЕНЬ

Анализ современной литературы показывает, что сведений о влиянии спленэктомии на интактную печень крайне мало. Установлено, что удаление селезёнки приводит к увеличению массы интактной печени крыс, при этом в ней обнаруживаются митотически делящиеся клетки. Высказано мнение, что в митотический цикл вступают гепатоциты и резидентные макрофаги [5]. В нашей работе с применением специфических клеточных иммуногистохимических маркёров показано, что фигуры митоза обнаруживаются исключительно в гепатоцитах. Кроме того, у экспериментальных животных после спленэктомии в интактной печени повышается экспрессия генов IL-6 (интерлейкин-6, interleukin-6), IL-10, Tnf-α (фактор некроза опухоли α, tumor necrosis factor α), Hgf (фактор роста гепатоцитов, hepatocyte growth factor) и Nos2 (NO-синтетаза 2-го типа, nitric oxide synthase-2), что, вероятно, и приводит к стимуляции пролиферации гепатоцитов [6]. Остаётся неясным, какие механизмы обусловливают изменение экспрессии указанных генов в интактной печени. Можно предположить, что удаление селезёнки приводит к изменению давления крови в воротной вене [7], а также к снижению поступления продуктов утилизации гемоглобина в печень [8]. Указанные изменения влияют прежде всего на популяцию макрофагов, чему нами были найдены косвенные подтверждения [6]. Активированные макрофаги синтезируют ряд цитокинов, в том числе IL-6 и TNF-α, которые активируют звёздчатые клетки печени, синтезирующие HGF — главный митоген для гепатоцитов [9].

ФИБРОЗ ПЕЧЕНИ

Впервые взаимное влияние печени и селезёнки обнаружено у пациентов с фиброзом печени. Основным источником синтеза компонентов межклеточного вещества в печени при развитии фиброза являются активированные клетки Ито, которые дифференцируются в миофибробласты. В настоящее время считают, что ведущим фактором активации клеток Ито является TGF-β (трансформирующий фактор роста β, transforming growth factor β) [10, 11]. При иммуногистохимическом исследовании у пациентов с циррозом печени в селезёнке выявлены повышенное содержание TGF-β1 и его колокализация с CD68⁺ макрофагами [12]. В связи с этим предполагается следующий механизм. У пациентов с циррозом печени продукты повреждения гепатоцитов поступают через системный кровоток в селезёнку, где активируют макрофаги красной пульпы. В свою очередь макрофаги начинают синтезировать TGF-β1, который через селезёночную и портальную вену поступает в печень, где активирует клетки Ито, вследствие чего они начинают продуцировать компоненты межклеточного вещества. Удаление селезёнки разрывает этот порочный круг и приводит к улучшению структуры печени [12]. Таким образом, макрофаги селезёнки являются дополнительным источником синтеза TGF-β. Непосредственно в печени продукты гибели гепатоцитов активируют резидентные макрофаги печени, которые также стимулируют синтез TGF-β клетками Ито [10, 11].

Одним из возможных активаторов фиброзных изменений органов является фактор 14 надсемейства фактора некроза опухоли (tumor necrosis factor receptor superfamily 14, TNFSF14; также известен как LIGHT). LIGHT синтезируется во многих клетках гемопоэтического ряда, таких как макрофаги, эозинофилы, лимфоциты [13]. Установлено, что LIGHT способствует прогрессированию заболевания у пациентов с фиброзом лёгких, а также отложению коллагена в дерме кожи [13]. В исследовании Q.S. Liang и соавт. показано, что LIGHT способствует развитию фиброза печени, связываясь с LTβR (рецептор лимфотоксина β, lymphotoxin-β receptor) и активируя фосфорилирование JNK (Jun N-терминальная киназа, Jun N-terminal kinase) [14]. При этом повышается секреция TGF-β1 макрофагами, что приводит к фиброзу печени. Важно отметить, что уровень LIGHT в сыворотке крови как экспериментальных животных, так и пациентов снижался после спленэктомии, что приводило к уменьшению выраженности фиброза печени [14].

Помимо секреции цитокинов в портальный кровоток, в печень из селезёнки могут мигрировать лейкоциты, в том числе моноциты и лимфоциты. Данный феномен был обнаружен на модели цирроза печени, вызванного длительным введением CCl4 у мышей. При спленэктомии восстанавливался баланс Th1/Th2-лимфоцитов в печени, что уменьшало уровень фиброзирования [15]. В исследовании H. Jiang и соавт. спленэктомия снижала уровень инфильтрации печени лейкоцитами, вызывала высвобождение TNF-α, апоптоз клеток и экспрессию каспазы-3 [16]. Кроме того, у пациентов с циррозом печени после спленэктомии наблюдали увеличение количества CD8⁺ клеток в периферической крови, что приводило к значительному снижению соотношения CD4⁺/CD8⁺ клеток, замедлению прогрессирования фиброза и улучшению противоопухолевого иммунитета [17]. В исследовании A. Romano и соавт., которое было посвящено фиброзу печени, ассоциированному с Schistosoma japonicum, обнаружено, что спленомегалия коррелирует с более высокой концентрацией FOXP3⁺ регуляторных Т-клеток в крови и увеличением выраженности фиброза печени. При спленэктомии отмечено снижение количества Т-клеток и степени выраженности фиброза печени [18]. В условиях инфицирования Schistosoma japonicum в печени повышалась экспрессия генов хемокинов, молекул клеточной адгезии лимфоцитов и моноцитов. Напротив, в селезёнке экспрессия соответствующих генов снижалась или не изменялась, что, возможно, указывает на рекрутирование эффекторных клеток из селезёнки в печень [19].

Повреждение печени вызывает опосредованную рецепторами активацию клеток Купфера, что выражается в синтезе и секреции ими провоспалительных цитокинов и хемокинов, включая CCL2. Хемокин CCL2 способствует привлечению в печень провоспалительных моноцитов, которые затем быстро дифференцируются в локальный пул моноцит-производных макрофагов с провоспалительным фенотипом [20]. Показано, что макрофаги селезёнки стимулируют секрецию макрофагами печени CCL2, что приводит к миграции моноцитов и усилению выраженности фиброза печени [21]. Эти исследования согласуются с работой, в которой установлено, что в селезёнке мышей с фиброзом печени увеличивается число моноцитов с фенотипом CD11b⁺CD43hiLy6Clow, которые рекрутируются в печень и дифференцируются в макрофаги, стимулирующие активацию клеток Ито [22]. В работах других авторов продемонстрировано: удаление селезёнки приводит к накоплению моноцитов/макрофагов в фиброзированной печени, что сопровождается уменьшением новообразования соединительной ткани [23].

Таким образом, одни авторы постулируют ослабление миграции лейкоцитов в печень после спленэктомии, а другие исследователи это не подтверждают. Вероятно, в данном процессе играет роль та или иная экспериментальная либо клиническая модель цирроза печени. В эксперименте часто используют модель хронического введения CCL4, а в работе, где продемонстрировано накопление моноцитов в печени после спленэктомии, для индукции фиброза применяли тиоацетамид [24].

Спленэктомия оказывает влияние и на эффективность применяемых методов лечения патологии печени. В исследовании T. Iwamoto и соавт. показано, что спленэктомия усилила репопуляцию клеток костного мозга в печени, поражённой циррозом, что привело к уменьшению отложения коллагена в ней. Данный эффект, как полагают авторы, наблюдается за счёт повышения экспрессии MMP9 (матриксная металлопротеиназа 9, matrix metalloproteinase 9) в трансплантированных клетках костного мозга [25]. Кроме того, установлено, что спленэктомия повышает эффективность трансплантации мезенхимальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани, в печень за счёт усиления экспрессии SDF-1 (стромального клеточного фактора-1, stromal cell-derived factor-1) и HGF в печени [26].

РЕЗЕКЦИЯ ПЕЧЕНИ

Впервые влияние спленэктомии на регенерацию печени после резекции начали изучать на моделях субтотальной резекции печени (удаление 80% и более массы) у крыс. Установлено, что спленэктомия после такого повреждения печени приводит к повышению стимуляции её регенерации. Среди вероятных причин этого явления, как и при циррозе печени, называют «разрешение» портальной гипертензии; уменьшение степени повреждения печени в связи с уменьшением уровня провоспалительных цитокинов, поступающих из селезёнки; уменьшение повреждения эндотелия сосудов; ингибирование апоптоза гепатоцитов [7, 27]. В частности, при 90% резекции печени спленэктомия приводит к уменьшению синтеза маркёров острой фазы в оставшемся фрагменте печени, а также к повышению синтеза гемоксигеназы-1, улучшающей репарацию [28]. Прекращается поступление провоспалительных цитокинов и блокатора пролиферации TGF-β1 [29–31]. Благодаря этому синтез HMOX1 (гем-оксигеназа 1, heme oxygenase 1) увеличивается. HMOX1 в свою очередь подавляет активность TNF-α, вызывающего гибель гепатоцитов. Кроме того, снижается синтез TGF-β1 и его рецептора TGF-βRII, а синтез HGF и его рецептора c-met увеличивается [26, 29, 30, 32].

Следует отметить, что не только TGF-β1 оказывает ингибирующее влияние на пролиферацию гепатоцитов после резекции печени. Такими свойствами обладает еще и IL-10. Установлено, что после резекции печени уровень синтеза IL-10 повышается как в самой печени, так и в селезёнке. Таким образом, спленэктомия предотвращает поступление IL-10 по воротной вене, что приводит к увеличению скорости пролиферации гепатоцитов и положительной динамике регенерации печени [33].

В других работах подчёркивается роль оксигенации регенерирующей печени. Установлено, что после спленэктомии в резецированной печени крыс увеличиваются доставка кислорода (HDO₂) и потребление его (HVO₂) тканевыми структурами печени. Улучшение кислородного метаболизма приводило к стимуляции пролиферации гепатоцитов [34, 35]. Кроме того, результаты исследования [36] показали, что минимальный остаточный вес печени, необходимый для восстановления её нормальной функции, уменьшался после спленэктомии. Известно, что регенерация печени требует огромного количества энергии для удовлетворения повышенных метаболических потребностей [35, 37, 38]. Спленэктомия значительно увеличивает поступление кислорода, который необходим для окислительного фосфорилирования, обеспечивающего регенерацию печени [36]. Вероятно, причиной этого является уменьшение венозного притока и относительное увеличение поступления артериальной крови [39]. В исследовании на модели резекции 70% печени у мыши спленэктомия ускоряла регенерацию за счёт улучшения формирования плотных межклеточных контактов, что способствовало установлению полярности гепатоцитов через белок Par 3-aPKC. Кроме того, спленэктомия предотвращала парацеллюлярную утечку компонентов желчи [40].

Однако не во всех работах продемонстрировано положительное влияние спленэктомии на состояние повреждённой печени. В работе А.Г. Бабаевой с соавт. показан ингибирующий эффект спленэктомии на регенерацию печени после её резекции, причём сила этого эффекта не зависела от времени, прошедшего между резекцией печени и спленэктомией [5]. Причина такого эффекта не ясна и нуждается в дальнейших исследованиях. Предполагается, что одной из причин ингибирования регенерации после удаления селезёнки, может быть, снижение уровня поступающих в печень ингибиторов протеиназ. Так, в исследовании А.В. Ельчанинова и соавт. показано, что при резекции 70% печени в селезёнке у мышей наблюдалось увеличение экспрессии генов, кодирующих синтез ингибиторов протеаз, — Serpina3n, Stfa2 и Stfa2l1 [41]. Роль ингибиторов протеаз в восстановлении тканей стала предметом экспериментальных исследований. При повреждении печени, вызванном ацетаминофеном, повышение уровня Serpina3n уменьшало степень выраженности некротических и воспалительных изменений в ней [42]. Аналогичная тенденция наблюдалась при экспериментальном ишемическом инсульте [43].

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ПЕЧЕНИ

Положительный эффект спленэктомии продемонстрирован и в случае трансплантации печени у пациентов с билиарной атрезией [44]. Установлено, что симультантная спленэктомия улучшает прогноз приживаемости печёночного трансплантата и предотвращает развитие синдрома малого остатка печени [45]. Показано, что удаление селезёнки может приводить к снижению портальной гипертензии, уменьшению синтеза провоспалительных цитокинов и уровня апоптоза клеток в трансплантированной печени [46, 47]. В основе снижения давления крови в портальной вене лежит уменьшение синтеза эндотелина-1, который является ключевой молекулой нарушений микроциркуляции, так как вызывает сужение синусоидов печени [48]. В исследовании Т. Matsuura и соавт. 15,8% пациентов, перенёсших трансплантацию печени, страдали от сохраняющейся тромбоцитопении и спленомегалии в течение семи лет [49]. Однако в результате спленэктомии наблюдались не только регрессия панцитопении, но и улучшение функции печени [44]. В других работах также отмечено ключевое значение давления в портальной вене [50–52]. Напротив, C. Eipel и соавт. обнаружили, что благоприятный эффект спленэктомии при синдроме малой доли печени может быть обусловлен увеличением печёночного артериального кровотока с повышением доставки кислорода, а не снижением гиперперфузии портальной вены в остаток печени [39]. Вероятно, улучшение оксигенации приводит к стимуляции пролиферации гепатоцитов [34, 35].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Селезёнка оказывает выраженное влияние на течение репаративных процессов в печени. В большинстве случаев это продемонстрировано при выполнении спленэктомии, которая оказывает стимулирующее влияние на репаративные процессы в этом органе. В зависимости от природы повреждения печени влияние спленэктомии проявляется посредством разных механизмов: изменение давления крови в портальной вене, снижение концентрации поступающих цитокинов и количества лейкоцитов. Однако не во всех работах обнаружено положительное влияние удаления селезёнки. Причины противоречий пока не ясны.

Вероятно, положительное или отрицательное влияние на репаративные процессы в печени зависит от природы её повреждения. При этом наибольшее число работ выполнено на моделях токсического повреждения печени. Влияние спленэктомии на регенерацию печени после резекции изучено значительно слабее. Исходя из имеющихся литературных данных, не представляется возможным выделить главный механизм, посредством которого удаление селезёнки оказывает влияние на печень. Основное внимание исследователей должно быть направлено на изучение реакции эндотелиоцитов синусоидных капилляров, популяции макрофагов печени, а также на процесс миграции лейкоцитов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 24-25-00138).

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение поисково-аналитической работы и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: А.Т. Мамедов — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, написание текста и редактирование статьи; А.В. Ельчанинов — написание текста, редактирование статьи; Д.А. Артемова, В.В. Глинкина — сбор и обработка материала, написание текста.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This work was supported by the Research Foundation Flanders (grant No. 24-25-00138).

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. A.T. Mamedov — literature review, collection and analysis of literary sources, writing the text and editing the article; A.V. Elchaninov — writing the text and editing the article; D.A. Artemova, V.V. Glinkina — collection and analysis of literary sources, writing the text.

Об авторах

Аяз Тахир оглы Мамедов

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: aiazmamedoff@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0002-3218-250X
Россия, 117418, Москва, ул. Цюрупы, д. 3

Дарья Артемовна Артемова

Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского

Email: artiomova.darya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7721-6120
SPIN-код: 2501-6142
Россия, Москва

Валерия Владимировна Глинкина

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: vglinkina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8708-6940
SPIN-код: 4425-5052

доктор медицинских наук, профессор

Россия, 117418, Москва, ул. Цюрупы, д. 3

Андрей Владимирович Ельчанинов

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова; Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского

Автор, ответственный за переписку.
Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2392-4439
SPIN-код: 5160-9029

доктор медицинских наук, доцент

Россия, 117418, Москва, ул. Цюрупы, д. 3; Москва

Список литературы

Дополнительные файлы