Фиброз печени: прошлое, настоящее и будущее. Изучение влияния клеток ито печени на стволовые клетки Звездчатые клетки

Ключевые слова

ПЕЧЕНЬ / ЗВЕЗДЧАТЫЕ КЛЕТКИ ИТО / МОРФОЛОГИЯ / ХАРАКТЕРИСТИКА / ВИТАМИН А / ФИБРОЗ / LIVER / HEPATIC STELLATE CELLS / MORPHOLOGY / CHARACTERISTIC / VITAMIN A / FIBROSIS

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы - Цыркунов В.М., Андреев В.П., Кравчук Р.И., Кондратович И.А.

Введение. Роль звездчатых клеток Ито (ЗКИ) определена как одна из ведущих в развитии фиброза в печени , однако прижизненная визуализация структуры ЗКИ в клинической практике использована минимально. Цель работы: представить структурно-функциональную характеристику ЗКИ по результатам цитологической идентификации прижизненных биоптатов печени . Материалы и методы. Применены классические методы световой и электронной микроскопии биоптатов и оригинальные методики с использованием ультратонких срезов, фиксации и окраски. Результаты. На фотоиллюстрациях световой и электронной микроскопии биоптатов печени пациентов с хроническим гепатитом С представлены структурные характеристики ЗКИ, находящихся на разных стадиях (покоя, активации) и в процессе трансформации в миофибробласты. Выводы. Применение оригинальных методов клинической морфологической идентификации и оценки функционального состояния ЗКИ повысит качество диагностики и прогнозирования фиброза печени .

Текст научной работы на тему «Клиническая Цитология печени: звездчатые клетки Ито»

УДК 616.36-076.5

КЛИНИЧЕСКАЯ ЦИТОЛОГИЯ ПЕЧЕНИ: ЗВЕЗДЧАТЫЕ КЛЕТКИ ИТО

Цыркунов В. М. ([email protected]), Андреев В. П. ([email protected]), Кравчук Р. И. ([email protected]), Кондратович И. А. ([email protected]) УО «Гродненский государственный медицинский университет», Гродно, Беларусь

Цель работы: представить структурно-функциональную характеристику ЗКИ по результатам цитологической идентификации прижизненных биоптатов печени.

Материалы и методы. Применены классические методы световой и электронной микроскопии биопта-тов и оригинальные методики с использованием ультратонких срезов, фиксации и окраски.

Результаты. На фотоиллюстрациях световой и электронной микроскопии биоптатов печени пациентов с хроническим гепатитом С представлены структурные характеристики ЗКИ, находящихся на разных стадиях (покоя, активации) и в процессе трансформации в миофибробласты.

Выводы. Применение оригинальных методов клинической морфологической идентификации и оценки функционального состояния ЗКИ повысит качество диагностики и прогнозирования фиброза печени.

Ключевые слова: печень, звездчатые клетки Ито, морфология, характеристика, витамин А, фиброз.

Введение

Неблагоприятным исходом большинства хронических диффузных поражений печени разной этиологии, включая хронический гепатит С (ХГС), является фиброз печени, в развитии которого главными участниками являются активированные фибробласты, основным источником которых являются активированные звездчатые клетки Ито (ЗКИ) .

ЗКИ, синоним - звёздчатые клетки печени, жирозапасающие клетки, перисинусоидальные липоциты, стеллатные клетки (англ. Hepatic Stellate Cell, HSC, Cell of Ito, Ito cell). ЗКИ впервые были описаны в 1876 г. К. Купффером и названы им звёздчатыми клетками («Stemzellen»). Т. Ито (T.Ito), обнаружив в них капли жира, обозначил их вначале жиропоглощающими («shibo-sesshusaibo»), а затем, установив, что жир вырабатывался самими клетками из гликогена, - жирозапасающими клетками («shibo-chozosaibo») . В 1971 г. К. Вакэ (K.Wake) доказал идентичность звездчатых клеток Купф-фера и жирозапасающих клеток Ито и то, что эти клетки «складируют» витамин А .

Около 80% витамина А, находящегося в организме, накапливается в печени, и до 80% всех ретиноидов печени депонировано в жировых каплях ЗКИ. Эфиры ретинола в составе хиломи-кронов попадают в гепатоциты, где конвертируются в ретинол, образуя комплекс витамина А с ретинолсвязывающим белком (РСБ), который секретируется в перисинусоидальное пространство, откуда депонируется клетками .

Установленная К. Поппером тесная связь ЗКИ с фиброзом печени продемонстрировала их не статичную, а динамичную функцию - способность непосредственно участвовать в ремо-делировании внутридолькового перигепатоцел-люлярного матрикса .

Основным методом морфологического исследования печени, проводимого по оценке изменений в прижизненных биоптатах, является световая микроскопия, которая в клинической практике позволяет установить активность вос-

паления и стадию хронизации . Недостатком метода является малое разрешение, не позволяющее оценить особенности строения клеток, внутриклеточных органелл, включений, функциональные характеристики. Прижизненное электронно-микроскопическое исследование ультраструктурных изменений в печени дает возможность дополнить данные световой микроскопии и повысить их диагностическую ценность.

В связи с этим идентификация ЗКИ печени, изучение их фенотипа в процессе трансдиффе-ренцировки, определение интенсивности их пролиферации являются важнейшим вкладом в прогнозирование исходов болезней печени, а также в патоморфологию и патофизиологию фиброгенеза.

Цель - представить структурно-функциональную характеристику ЗКИ по результатам цитологической идентификации прижизненных биоптатов печени.

Материалы и методы

Прижизненный биоптат печени получен проведением аспирационной биопсии печени у пациентов с ХГС (РНК HCV+), от которых получено письменное информированное согласие.

Для световой микроскопии полутонких срезов образцы биоптата печени пациентов размером 0,5^2 мм фиксировали методом двойной фиксации: вначале - по методике Sato Taizan , затем образцы ткани в течение 1 часа дополнительно фиксировали в 1% осмиевом фиксаторе, приготовленном на 0,1 М фосфатном буфере Зёренсена, рН 7,4. Для лучшего выявления внутриклеточных структур и межуточного вещества на полутонких срезах в 1% четырехокись осмия добавляли дихромат калия (К2Сг207) или кристаллы хромового ангидрида (1 мг/мл). После дегидратации образцов в серии спиртовых растворов возрастающей концентрации и ацетоне они помещались в преполимеризован-ную смесь бутилового метакрилата и стирола и полимеризовались при 550С. Полутонкие срезы (толщиной 1 мкм) последовательно окрашивали

азур II-основным фуксином. Микрофотографии получали с использованием цифровой видеокамеры (Leica FC 320, Германия).

Электронно-микроскопическое изучение проводили в образцах биоптатов печени размером 0,5x1,0 мм, фиксированных 1% раствором четырехокиси осмия на 0,1 М буфере Миллони-га, рН 7,4, при +40С в течение 2 часов . После дегидратации в спиртах восходящей концентрации и ацетоне образцы заливали в аралдит . Из полученных блоков на ультрамикротоме Leica EM VC7 (Германия) готовили полутонкие срезы (400 нм) и окрашивали метиленовым синим. Препараты просматривали в световом микроскопе и выбирали однотипный участок для дальнейшего изучения ультраструктурных изменений. Ультратонкие срезы (35 нм) контрастировали 2% раствором уранилацетата на 50% метаноле и цитратом свинца по E. S. Reynolds . Электронно-микроскопические препараты изучали в электронном микроскопе JEM-1011 (JEOL, Япония) при увеличениях 10 000-60 000 при ускоряющем напряжении 80 кВт. Для получения снимков использовался комплекс из цифровой камеры Olympus MegaViewIII (Германия) и программы для обработки изображений iTEM (Olympus, Германия).

Результаты и обсуждение

ЗКИ располагаются в перисинусоидальном пространстве (Диссе) в карманах между гепа-тоцитами и эндотелиальными клетками, имеют длинные отростки, проникающие глубоко между гепатоцитами. В большинстве публикаций, посвященных данной популяции ЗКИ, приводится их схематическое изображение, позволяющее только обозначить «территориальную» принадлежность ЗКИ в печени и по отношению к окружающим их «соседям» (рисунок 1).

ЗКИ имеют тесный контакт с эндотелиоцита-ми через компоненты неполной базальной мембраны и интерстициальные коллагеновые волокна. Нервные окончания проникают между ЗКИ и паренхиматозными клетками, из-за чего пространство Диссе определяют как пространство между пластинками паренхиматозных клеток и

комплексом ЗКИ и эндотелиальных клеток .

Полагают, что ЗКИ происходят из слабо-дифференцированных мезенхимных клеток поперечной перегородки развивающейся печени . В эксперименте установлено, что в образовании ЗКИ участвуют гемопоэтические стволовые клетки и что этот процесс не обусловлен слиянием клеток .

Синусоидальные клетки (СК), прежде всего ЗКИ, при всех видах регенерации печени играют ведущую роль. Фиброзирующая регенерация печени происходит в результате ингибирова-ния стволовых функций ЗКИ и стволовых клеток костного мозга . В печени человека ЗКИ составляют 5-15%, являясь одной из 4-х разновидностей СК, имеющих мезенхимальное происхождение: клетки Купффера, эндотелиоциты, Рй-клетки. В составе пула СК обнаруживается также 20-25% лейкоцитов .

В цитоплазме ЗКИ находятся жировые включения с ретинолом, триглицериды, фосфолипи-ды, холестерин, свободные жирные кислоты, а-актин и десмин . Для визуализации ЗКИ применяется окрашивание хлоридом золота. В эксперименте установлено, что маркером дифференциации ЗКИ от других миофибробластов является экспрессия ими белка рилин .

ЗКИ существуют в спокойном («неактивные ЗКИ»), переходном и длительно активированном состоянии, каждое из которых характеризуется экспрессией генов и фенотипом (а^МА, 1САМ-1, хемокины и цитокины).

ЗКИ в неактивном состоянии имеют округлую, слегка вытянутую или неправильную форму, крупное ядро и яркий визуализационный признак - липидные включения (капли), содержащие ретинол (рисунок 2).

Количество липидных капель в неактивной ЗКИ достигает 30 и более, они близки по размеру, прилежат друг к другу, вдавливаясь в ядро и оттесняя его к периферии (рисунок 2). Между большими каплями могут располагаться мелкие включения. Цвет капель зависит от фиксатора и окраски материала. В одном случае они светлые (рисунок 2а), в другом - темно зеленые (рисунок 2б).

Рисунок 1. - Схема расположения ЗКИ (stellatecell, перисинусоидальный липоцит) в перисинусоидальном пространстве Диссе (space of Disse), Интернет-ресурс

Рисунок 2. - ЗКИ, находящиеся в неактивном состоянии

а - ЗКИ округлой формы с большим содержанием ли-пидных капель со светлой окраской (белые стрелки), гепатоциты (Гц) с опустошенной цитоплазмой (черная стрелка); б - ЗКИ с липидными каплями темной окраски, в тесном контакте с макрофагом (Мф); а-б - полутонкие срезы. Окраска азур II - основной фуксин. Микрофотографии. Увел. 1000; в - ЗКИ с обилием липидных капель (более 30), имеющая неправильную форму (ув. 6 000); г-ультраструктурныекомпонентыЗКИ:л-липидныекапли, митохондрии (оранжевые стрелки), ГрЭС (зеленые стрелки), комплекс Гольджи (красная стрелка), ув. 15 000; в-г - электронограммы

При электронной микроскопии на фоне светлого липидного субстрата формируется более осмиофильный маргинальный ободок (рисунок 5а) . У большинства «покоящихся» ЗКИ наряду с крупными липидными включениями заметно малое количество цитоплазматического матрикса, бедного митохондриями (Мх) и гранулярной эндоплазматической сетью (ГрЭС). При этом отчетливо видны компартменты умеренно развитого комплекса Гольджи в виде стопки из 3-4 уплощенных цистерн со слегка расширенными концами (рисунок 2г).

При определенных условиях активирующиеся ЗКИ приобретают смешанный, или переходный фенотип, сочетающий морфологические признаки и липидосодержащей, и фибробласто-подобной клетки (рисунок 3).

Переходный фенотип ЗКИ также имеет свои морфологические признаки. Клетка приобретает вытянутую форму, количество липидных включений уменьшается, происходит сокращение числа инвагинаций нуклеолеммы. Увеличивается объем цитоплазмы, содержащей многочисленные цистерны ГрЭС со связанными рибосомами и свободные рибосомы, Мх. Наблюдается гиперплазия компонентов пластинчатого комплекса Гольджи, представленного несколькими стопками из 3-8 уплощенных цистерн, возрастает численность лизосом, участвующих в деграда-

Рисунок 3. - ЗКИ, находящиеся в переходном состоянии

а - ЗКИ (белые стрелки). Полутонкий срез. Окраска азур II - основной фуксин. Микрофотография. Увел. 1000; б - ЗКИ удлиненной формы и с малым количеством липид-ных капель; ув. 8 000; в - ЗКИ в контакте с клетками Куп-ффера (КК) и лимфоцитом (Лц), ув. 6 000. (Гц - гепатоцит, л - липидные капли, Э - эритроцит); г - митохондрии (оранжевые стрелки), ГрЭС (зеленые стрелки), к. Гольд-жи (красная стрелка), лизосомы (синие стрелки), ув.20 000; б, в, г - электронограммы

ции липидных капель (рисунок 3г). Гиперплазия компонентов ГрЭС и комплекса Гольджи связана со способностью фибробластов синтезировать молекулы коллагена, а также моделировать их путем посттрансляционного гидроксилирова-ния и гликозилирования в эндоплазматическом ретикулуме и элементах комплекса Гольджи.

В неповрежденной печени ЗКИ, находясь в спокойном состоянии, охватывают своими отростками синусоидный капилляр. Отростки ЗКИ подразделяются на 2 типа: перисинусоидальные (субэндотелиальные) и интергепатоцеллюляр-ные (рисунок 4).

Первые выходят из тела клетки и простираются вдоль поверхности синусоидного капилляра, охватывая его тонкими пальцеобразными ответвлениями. Они покрыты короткими ворсинками, имеют характерные длинные микровыбросы, простирающиеся еще дальше по поверхности эндотелиальной трубки капилляра. Интергепа-тоцеллюлярные выросты, преодолев пластинку гепатоцитов и достигнув соседнего синусоида, делятся на несколько перисинусоидальных выростов. Таким образом, ЗКИ в среднем охватывает больше двух соседних синусоидов .

При поражениях печени происходит активация ЗКИ и процесса фиброгенеза, в котором выделяют 3 фазы. Они обозначаются как инициация, пролонгация и резолюция (разрешение фиброзной ткани) . Этот процесс трансформации «покоящихся» ЗКИ в фиброзирующие миофи-бробласты инициируется цитокинами (^-1, ^-6,

Рисунок 4. - Перисинусоидальные (субэндотелиальные) и интергепатоцеллюлярные отростки (выросты) ЗКИ

а - отросток ЗКИ (желтые стрелки), выходящий из тела клетки, ув. 30 000; б - отросток ЗКИ, расположенный вдоль поверхности синусоидного капилляра, содержащий липидную каплю, ув. 30 000; в - субэндотелиально расположенные отростки ЗКИ. Отростки эндотелиальных клеток (розовые стрелки); г - интергепатоцеллюлярный отросток ЗКИ; участок деструкции мембран ЗКИ и гепа-тоцита (черные стрелки), ув. 10 000. Электронограммы

ТОТ-а), недоокисленными продуктами метаболизма, активными формами кислорода, оксидом азота, эндотелином, тромбоцитактивирующим фактором (PDGF), активатором плазминогена, трансформирующим фактором роста (TGF-1), ацетальдегидом и многими другими. Непосредственными активаторами являются гепатоци-ты в состоянии окислительного стресса, клетки Купффера, эндотелиоциты, лейкоциты, тромбоциты, продуцирующие цитокины (паракринные сигналы) и сами ЗКИ (аутокринная стимуляция). Активация сопровождается экспрессией (включением в работу) новых генов, синтезом цито-кинов и белков экстрацеллюлярного матрикса (коллагенов I, Ш,У типаов) .

На данном этапе процесс активации ЗКИ может завершиться за счет стимуляции образования в ЗКИ противовоспалительных цитокинов, ингибирующих продукцию ТОТ-а макрофагами в зоне повреждения. В результате количество ЗКИ резко сокращается, они подвергаются апоп-тозу и процессы фиброза в печени не развиваются .

Во вторую фазу (пролонгированную) при продолжительном постоянном паракринном и аутокринном воздействии активирующих стимулов в ЗКИ «поддерживается» активированный фенотип, характеризующийся превращением ЗКИ в контрактильные миофибробластоподоб-ные клетки, осуществляющие синтез экстрацел-люлярного фибриллярного коллагена.

Активированный фенотип характеризуется пролиферацией, хемотаксисом, сокращаемостью, потерей запасов ретиноида и образованием клеток, напоминающих миофибробластные . Активированные ЗКИ также демонстрируют повышенное содержание новых генов, таких как a-SMA, ICAM-1, хемокины и цитокины. Активация клеток свидетельствует о начале ранней стадии фиброгенеза и предшествует повышенному продуцированию ECM-белков . Образовавшиеся фиброзные ткани подвергаются ремоделированию за счет расщепления матрик-са с помощью матриксных металлопротеиназ (matrixmetaloproteinases - MMPs). В свою очередь расщепление матрикса регулируется тканевыми ингибиторами MMPs (tissue inhibitors of matrixmetaloproteinases - TIMPs). MMPs и TIMPs входят в семейство цинкозависимых ферментов. MMPs синтезируются в ЗКИ в виде неактивных проферментов, которые активируются при отщеплении пропептида, но ингибируются при взаимодействии с эндогенными TIMPs - TIMPs-1 и TIMPs-2. ЗКИ продуцируют 4 типа MMPs мембранного типа, которые активируются под воздействием IL-1 р. Среди MMPs особое значение придается MMPs-9 - нейтральной матриксной металлопротеиназе, которая обладает активностью против коллагена 4-го типа, входящего в состав базальной мембраны, а также против частично денатурированных коллагенов 1-го и 5-го типов .

Об увеличении популяции ЗКИ при разного рода повреждениях печени судят по активности значительного числа митогенных факторов, родственных им тирозинкиназных рецепторов и других идентифицированных митогенов, которые вызывают наиболее выраженную пролиферацию ЗКИ: эндотелин-1, тромбин, FGF - фактор роста фибробластов, PDGF - фактор роста эндотелия сосудов, IGF - инсулиноподобный фактор роста. Накопление ЗКИ в зонах повреждения печени происходит не только за счет пролиферации этих клеток, но и за счет их направленной миграции в эти зоны путем хемотаксиса, при участии таких хемоаттрактантов, как PDGF и лейкоцитарный хемоаттрактант-MCP (моно-цитарный хемотаксический протеин-1) .

У активированных ЗКИ количество липид-ных капель сокращается до 1-3-х с расположением их на противоположных полюсах клетки (рисунок 5).

Активированные ЗКИ приобретают вытянутую форму, значительные участки цитоплазмы занимает комплекс Гольджи, выявляются довольно многочисленные цистерны ГрЭС (показатель синтеза белка на экспорт). Количество остальных органелл снижено: обнаруживаются малочисленные свободные рибосомы и полисомы, единичные митохондрии, нерегулярно - ли-зосомы (рисунок 6).

В 2007 г. ЗКИ были впервые названы стволовыми клетками печени, так как они экспресси-руют один из маркеров кроветворных мезенхи-мальных стволовых клеток - CD133 .

Рисунок 5. - ЗКИ, находящиеся в активированном состоянии

а, б - ЗКИ (синие стрелки) с единичными липидными включениями, локализованными у противоположных полюсов ядра. Перисинусоидальная соединительная ткань (на рис. 6а) и прослойка межклеточного матрикса вокруг гепатоцита (на рис. 6б) окрашены в красный цвет. Цитотоксические лимфоциты (фиолетовые стрелки). Эндотелиальная клетка (белая стрелка). Тесный контакт плазматической клетки (красная стрелка) и гепатоцита. Полутонкие срезы. Окраска азур II - основной фуксин. Микрофотографии. Увел. 1000 ; в, г - ультраструктурные компоненты ЗКИ: митохондрии (оранжевые стрелки), комплекс Гольджи (красная стрелка), цистерны его более осмиофильной цис-стороны обращены к расширенным элементам гранулярной эндоплазматической сети (зеленые стрелки), лизосома (голубая стрелка) (ув. 10 000 и 20 000, соответственно); в, г - электронограммы

Миофибробласты, которые отсутствуют в нормальной печени, имеют три потенциальных источника: первый - во время внутриутробного развития печени, в портальных трактах миофибробласты окружают сосуды и желчные протоки во время их созревания, а после полного развития печени они исчезают и заменяются в портальных трактах портальными фибробластами; второй - при поражении печени они образуются за счет портальных мезенхимальных клеток и покоящихся ЗКИ, реже за счет переходных эпителиально-мезенхимальных клеток. Они характеризуются наличием CD45-, CD34-, Desmin +, глиального фибриллярного белка, ассоциированного с (GFAP) + и Thy-1 +.

Недавние исследования показали, что гепа-тоциты, холангиоциты и эндотелиальные клетки могут стать миофибробластами через эпителиальные или через переход эндотелиальных клеток в мезенхимальные (EMT). Эти клетки включают такие маркеры, как CD45-, альбумин+ (т.е. гепатоцитов), CD45-, CK19+ (т.е. холанги-оцитов) или Tie-2 + (эндотелиальные клетки).

Рисунок 6. - Высокая фибротическая активность ЗКИ

а, б - миофибробласт (Мфб), клетка содержит крупное ядро, элементы ГрЭС (красные стрелки), многочисленные свободные рибосомы, полиморфные везикулы и гранулы, единичные митохондрии и яркий визуализационный признак - пучок актиновых нитей в цитоплазме (желтые стрелки); увел. 12 000 и 40 000; в, г, д, е - высокая фибротическая активность ЗКИ при сохранении в цитоплазме ретиноидсодержащих липидных капель. Многочисленные пучки коллагеновых фибрилл (белые стрелки), сохранивших (а) и потерявших (г, д, е) специфическую поперечную исчерченность; увел. 25 000, 15 000, 8 000, 15 000. Электронограммы

Кроме того, клетки костного мозга, состоящие из фиброцитов и циркулирующих мезенхим-ных клеток, могут трансформироваться в миофибробласты. Это клетки CD45+ (фиброциты), CD45+/- (циркулирующие мезенхимальные клетки), коллаген типа 1+, CD11d+ и МНС класса 11+ (рисунок 7) .

Литературные данные подтверждают не только тесную связь пролиферации овальных клеток с пролиферацией синусоидальных клеток , но и данные о возможной дифференцировке ЗКИ в печеночный эпителий , которая была названа мезенхимально-эпителиальной трансформацией перисинусоидальных клеток .

В состоянии фиброгенной активации миофи-бробластоподобные ЗКИ, наряду с уменьшением числа и последующим исчезновением липидных капель, характеризуются очаговой пролиферацией (рисунок 8), иммуногистохимической экспрессией фибробластоподобных маркеров, в том числе гладкомышечного а-актина, и формированием перицеллюлярных коллагеновых фибрилл в пространствах Диссе .

В фазу развития фиброза нарастающая гипоксия печеночной ткани становится фактором дополнительной избыточной экспрессии в стволовых клетках провоспалительных молекул адгезии - 1САМ-1, 1САМ-2, VEGF, провоспа-

Взаимодействие протоковых печеночных клеток-предшественников с миофибробластами печени

Миофибробластоподобные ЗКИ в состоянии фиброгенной активации .

Рисунок 7. - Участники миофибробластической активации ЗКИ

лительных хемоаттрактантов - M-CSF, МСР-1 (моноцитарный хемотаксический протеин-1) и СЖС (цитокин-обусловленный нейтрофильный хемоаттрактант) и других, которые стимулируют образование провоспалительных цитокинов (TGF-b, PDGF, FGF, PAF, SCF, ЕТ-1) и усиливают процессы фиброгенеза в печени, создавая условия для самоподдерживаемой индукции непрекращающейся активации ЗКИ и процессов фиброгенеза .

На микроскопических препаратах перикапил-лярный фиброз проявляется в виде интенсивной окраски перисинусоидальной соединительной ткани и прослойки межклеточного матрикса вокруг гепатоцитов (часто гибнущих) в красный цвет. На электронно-микроскопических препаратах фиброзные изменения визуализируются либо в виде сформированных крупных пучков фибрилл коллагеновых волокон, сохранивших поперечную исчерченность, либо в виде массив-

ных отложений в пространстве Диссе волокнистой массы, представляющей собой набухшие и потерявшие периодическую исчерченность кол-лагеновые волокна (рисунок 9).

По современным представлениям, фиброз -динамический процесс, который может прогрессировать и регрессировать (рисунок 10).

В последнее время были предложены несколько специфических маркеров ЗКИ: расцвет витамина А (ВА) в липидные капли, GFAP, рецептор р75 NGF и синаптофизин . Проводятся исследования по участию ЗКИ печени в пролиферации и дифференцировке стволовых клеток печени .

Нами исследовано содержание ретинолсвя-зывающего белка (РСБ-4), образующего комплекс с ВА, концентрация которого в плазме крови в норме коррелирует с обеспеченностью организма ВА, 80% которого находится в ЗКИ.

Установлена зависимость между содержани-

Рисунок 8. - Очаговая пролиферация ЗКИ в состоянии фиброгенной активации

а - гиперплазия ЗКИ (белые стрелки) в просвете расширенных синусоидов; б - пролиферация трансдифференцированных ЗКИ (белые стрелки), эндотелиальная клетка (розовая стрелка). Полутонкие срезы. Окраска азур II - основной фуксин. Микрофотографии. Увел. 1000

Рисунок 9. - Финальная стадия миофибробластиче-ской активации ЗКИ

а, б - перисинусоидальный фиброз (белые стрелки). Пери-синусоидальная соединительная ткань и прослойка межклеточного матрикса вокруг гепатоцитов (б) окрашены основным фуксином в красный цвет. ЗКИ, активированные и трансформированные в фибробласты (синие стрелки). Гц на рис. а - гепатоцит с опустошенной цитоплазмой. Полутонкие срезы. Окраска азур II - основной фуксин. Микрофотографии. Увел. 1000; в, г - перисинусоидальный и перигепатоцеллюлярный фиброз в дольке печени, повышенная электронная плотность фибрилл коллагеновых волокон; конденсация матрикса митохондрий в гепатоците (оранжевая стрелка). Ув.8 000 и 15 000, соответственно. Электронограммы

Таблица 1. - Показатели содержания РСБ-4 у пациентов с циррозом печени (ЦП) и хроническим гепатитом (ХГ) разной этиологии, нг/мл (М±т)

Группа n M±m р

Цирроз печени 17 23,6±2,29 <0,05

ХГ, АсАТ норма 16 36,9±2,05* >0,05

ХГ, АсАТ >2-х норм 13 33,0±3,04* >0,05

ХГ, АлАТ норма 13 37,5±3,02* >0,05

ХГ, АлАТ >2-х норм 21 35,9±2,25* >0,05

Контроль 15 31,2±2,82

Примечание: р - достоверные различия с контролем (р<0,05); * - достоверные различия между ЦП и ХГ (р<0,05)

Ложная долька, окруженная фи- Резолюция фиброзной септы во-брозной септой. Окраска по Массо- круг ложной дольки. Окраска по ну.Ув.х50 Массону. Ув.х200

Рисунок 10. - Динамика событий в ложной дольке пациента с вирусным циррозом печени через 6 месяцев после трансплантации в печень аутологичных мезенхимальных стволовых клеток

ем РСБ-4 и 4-й стадией фиброза (цирроз) в отличие от хронического гепатита, при котором такая зависимость не прослеживалась, независимо от биохимических маркеров активности воспаления в печени.

Данный факт необходимо учитывать при обосновании заместительной терапии для устранения дефицита ВА в организме, который может быть обусловлен истощением потенциала ЗКИ, обусловленного прогрессированием фиброза в печени.

1. Максимальная результативность оценки структурно-функционального состояния ЗКИ обеспечивается морфологическим исследованием прижизненного биоптата при одновременном использовании комплекса методик клеточной визуализации (световая, электронная микроскопия ультратонких срезов и оригинальных методов фиксации и окраски).

2. Результаты морфологического исследования ЗКИ позволяют повысить качество прижизненной диагностики фиброза, провести его мониторинг и прогнозирование исходов хронических диффузных поражений печени на более высоком современном уровне.

3. Результаты морфологических заключений позволят клиницисту дополнительно включить в формулировку окончательного диагноза уточненные данные по стадии хронизации (стабилизация, прогрессирование или резолюция фиброза) в процессе терапии.

Литература

1. Ивашкин, В. Т. Клиническая симптоматика дофибро-тических изменений: стенограмма лекции Всероссийского Интернет-Конгресса специалистов по внутренним болезням / В. Т. Ивашкин, А. О. Буеверов // ИНТЕРНИСТ: Национальное Интернет-Общество специалистов по внутренним болезням. - 2013. - Режим доступа: http://internist. ru/publications /detail/6569/. - Дата доступа: 21.11.2016.

2. Киясов, А. П. Овальные клетки - предполагаемые стволовые клетки печени или гепатобласты? / А. П. Киясов, А. А. Гумерова, М. А. Титова // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. - 2006. - Т. 2, № 4. - С. 55-58.

1. Ivashkin, V. T. Klinicheskaya simptomatika dofibroticheskih izmenenij: stenogramma lekcii Vserossijskogo Internet-Kongressa specialistov po vnutrennim boleznyam / V. T. Ivashkin, A. O. Bueverov // INTERNIST: Nacional"noe Internet-Obshchestvo specialistov po vnutrennim boleznyam. - 2013. - Rezhim dostupa: http://internist.ru/publications / detail/6569/. - Data dostupa: 21.11.2016.

2. Kiyasov, A. P. Oval"nye kletki - predpolagaemye stvolovye kletki pecheni ili gepatoblasty? / A. P. Kiyasov, A. A. Gumerova, M. A. Titova // Kletochnaya transplantologiya i tkanevaya inzheneriya. - 2006. - T. 2, № 4. - S. 55-58.

3. О роли синусоидальных клеток печени и клеток костного мозга в обеспечении регенераторной стратегии здоровой и поврежденной печени / А. В. Люндуп [и др.] // Вестник трансплантологии и искусственных органов. -2010. - Т. XII, № 1. - С. 78-85.

4. 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.

5. Структурно-функциональная характеристика звездчатых клеток печени в динамике фиброза / О. А. Постникова [и др.] // Фундаментальные исследования. - 2011. - № 10.

6. Ультраструктурное и иммуногистохимическое исследование звездчатых клеток печени в динамике фиброза и цирроза печени инфекционно-вирусного генеза / Г. И. Непомнящих [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2006. - Т. 142, № 12. - С. 681-686.

7. Щеглев, А. И. Структурно-метаболическая характеристика синусоидальных клеток печени / А. И. Щеглев, О. Д. Мишнев // Успехи современной биологии. - 1991. - Т. 3, № 1. - С. 73-82.

10. Effects of dietary retinoid and triglyceride on the lipid composition of rat liver stellate cells and stellate cell lipid droplets / H. Moriwaki // J. Lipid. Res. - 1988. - Vol. 29. - Р. 1523-1534.

13. Friedman, S. Hepatic fibrosis 2006: Report of the Third AASLD Single Topic Conference / S. Friedman, D. Rockey, B. Montgomery // Hepatology. - 2006. - Vol. 45 (1). - Р. 242-249.

18. Iredale, J. P. Hepatic Stellate Cell Behavior During Resolution of Liver Injury / J. P. Iredale // Semin. Liver Dis. -2001. - Vol. 21 (3). - Р. 427-436.

19. Kobold, D. Expression of reelin in hepatic stellate cells and during hepatic tissue repair: a novel marker for the differentiation of HSC from other liver myofibroblasts / D. Kobold // J. Hepatol. - 2002. - Vol. 36 (5). - Р. 607-613.

20. Lepreux, S. Human liver myofibroblasts during development and diseases with a focus on portal (myo)

3. O roli sinusoidal"nyh kletok pecheni i kletok kostnogo mozga v obespechenii regeneratornoj strategii zdorovoj i povrezhdennoj pecheni / A. V. Lyundup // Vestnik transplantologii i iskusstvennyh organov. - 2010. - T. HII, № 1. - S. 78-85.

4. Serov, V. V. Morfologicheskie kriterii ocenki ehtiologii, stepeni aktivnosti i stadii processa pri virusnyh hronicheskih gepatitah V i S / V. V. Serov, L. O. Severgina // Arhiv patologii.

1996. - № 4. - S. 61-64.

5. Strukturno-funkcional"naya harakteristika zvezdchatyh kletok pecheni v dinamike fibroza / O. A. Postnikova // Fundamental"nye issledovaniya. - 2011. - № 10. - C. 359-362.

6. Ul"trastrukturnoe i immunogistohimicheskoe issledovanie zvezdchatyh kletok pecheni v dinamike fibroza i cirroza pecheni infekcionno-virusnogo geneza / G. I. Nepomnyashchih // Byulleten" ehksperimental"noj biologii i mediciny. - 2006. - T. 142, № 12. - S. 681-686.

7. SHCHeglev, A. I. Strukturno-metabolicheskaya harakteristika sinusoidal"nyh kletok pecheni / A. I. SHCHeglev, O. D. Mishnev // Uspekhi sovremennoj biologii. - 1991. - T. 3, № 1. - S. 73-82.

8. CD34 hepatic stellate cells are progenitor cells / C. Kordes // Biochem., Biophys. Res. Common. - 2007. -Vol. 352 (2). - P. 410-417.

9. Degradation of matrix proteins in liver fibrosis / M. J. Arthur // Pathol. Res. Pract. - 1994. - Vol. 190 (9-10).

11. Fetal liver consists of cells in epithelial-to-mesenchymal transition / J. Chagraoni // Blood. - 2003. - Vol. 101. - P. 2973-2982.

12. Fixation, degydratation and embedding of biological specimens / A. M. Glauert // Practical Methods in Electron Microscopy. - New York: Am. Elsevier, 1975. - Vol. 3, part 1.

13. Friedman, S. Hepatic fibrosis 2006: Report of the Third AASLD Single Topic Conference / S. Friedman, D. Rockey, B. Montgomery // Hepatology. - 2006. - Vol. 45 (1). - R. 242-249.

14. Gaga, M. D. Human and rathepatic stellate cells produce stem cell factor: a possible mechanism for mast cell recruitment in liver fibrosis / M. D. Gaga // J. Hepatol. - 1999. - Vol. 30, № 5. - P. 850-858.

15. Glauert, A. M. Araldite as embedding medium for electron microscopy / A. M. Glauert, R. H. Glauert // J. Biophys. Biochem. Cytol. - 1958. - Vol. 4. - P. 409-414.

16. Hepatic stellate cells and portal fibroblasts are the major cellular sources of collagens and lysyl oxidases in normal liver and early after injury / M. Perepelyuk // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. - 2013. - Vol. 304 (6). - P. 605614.

17. Hepatitis C virus core and nonstructural proteins induce fibrogenic effects in hepatic stellate cells / R. Bataller // Gastroenterology. - 2004. - Vol. 126, iss. 2. - P. 529-540.

18. Iredale, J. P. Hepatic Stellate Cell Behavior During Resolution of Liver Injury / J. P. Iredale // Semin. Liver Dis. -2001. - Vol. 21 (3). - R. 427-436.

20. Lepreux, S. Human liver myofibroblasts during development and diseases with a focus on portal (myo) fibroblasts / S. Lepreux, A. Desmouliére

fibroblasts / S. Lepreux, A. Desmouliere // Front. Physiol. - 2015. - Mode of access: http://dx.doi. org/10.3389/fphys.2015.00173. - Date of access: 31.10.2016.

22. Mesenchymal Bone Marrow-derived Stem Cells Transplantation in Patients with HCV Related Liver Cirrhosis / S. Lukashyk // J. Clin. Transl. Hepatol. - 2014. - Vol. 2, iss. 4. - P. 217-221.

23. Millonig, G. A. Advantages of a phosphate buffer for osmium tetroxide solutions in fixation / G. A. Millonig // J. Appl. Physics. - 1961. - Vol. 32. - P. 1637-1643.

Vol. 158. - P. 1313-1323.

Vol. 24. - P. 205-224.

29. Querner, F. Der mikroskopische Nachweis von Vitamin Aimanimalen Gewebe. Zur Kenntnis der paraplasmatischen Leberzellen-einschlüsse. Dritte Mitteilung / F. Querner // Klin. Wschr. - 1935. - Vol. 14. - P. 1213-1217.

30. Recent developments in myofibroblast biology: paradigms for connective tissue remodeling / B. Hinz // Am. J. Pathol. - 2012. - Vol. 180. - P. 1340-1355.

35. Septum transversum-derived mesothelium gives rise to hepatic stellate cells and perivascular mesenchymal cells in developing mouse liver / K. Asahina // Hepatology. -2011. - Vol. 53. - P. 983-995.

Vol. 50. - P. 66-71.

38. Thabut, D. Intrahepatic angiogenesis and sinusoidal remodeling in chronic liver disease: new targets for the treatment of portal hypertension? / D. Thabut, V. Shah // J. Hepatol. - 2010. - Vol. 53. - P. 976-980.

39. Wake, K. Hepatic stellate cells: Three-dimensional structure, localization, heterogeneity and development / K.

// Front. Physiol. - 2015. - Mode of access: http://dx.doi. org/10.3389/fphys.2015.00173. - Date of access: 31.10.2016.

21. Ligands of peroxisome proliferator-activated receptor gamma mod-ulateprofibrogenic and proinflammatory actions in hepatic stellate cells / F. Marra // Gastroenterology. -2000. - Vol. 119. - P. 466-478.

22. Mesenchymal Bone Marrow-derived Stem Cells Transplantation in Patients with HCV Related Liver Cirrhosis / S. Lukashyk // J. Clin. Transl. Hepatol. - 2014. - Vol. 2, iss. 4. - R. 217-221.

23. Millonig, G. A. Advantages of a phosphate buffer for osmium tetroxide solutions in fixation / G. A. Millonig // J. Appl. Rhysics. - 1961. - Vol. 32. - P. 1637-1643.

24. Origin and structural evolution of the early proliferating oval cells in rat liver / S. Paku // Am. J. Hepatol. - 2001.

Vol. 158. - P. 1313-1323.

25. Origin of myofibroblasts in liver fibrosis / D. A. Brenner // Fibrogenesis Tissue Repair. - 2012. - Vol. 5, suppl. 1. - S. 17.

26. Origins and functions of liver myofibroblasts / S. Lemoinne // Biochim. Biophys. Acta. - 2013. - Vol. 1832 (7). - P. 948-954.

27. Pinzani, M. PDGF and signal transduction in hepatic stellate cells / M. Pinzani // Front. Biosci. - 2002. - Vol. 7. - P. 1720-1726.

28. Popper, H. Distribution of vitamin A in tissue as revealed by fluorescence microscopy / H. Popper // Physiol. Rev. - 1944.

Vol. 24. - R. 205-224.

30. Recent developments in myofibroblast biology: paradigms for connective tissue remodeling / B. Hinz // Am. J. Pathol. - 2012. - Vol. 180. - R. 1340-1355.

31. Reynolds, E. S. The use of lead citrate at high pH as an electronopaque stain in electron microscopy / E. S. Reynolds // J. Cell. Biol. - 1963. - Vol. 17. - P. 208-212.

32. Safadi, R. Immune stimulation of hepatic fibrogenesis by CD8 cells and attenuation by transgenic interleukin-10 from hepatocytes / R. Safadi // Gastroenterology. - 2004. - Vol. 127 (3). - P. 870-882.

33. Sato, T. An electron microscopic study of specimen-fixed for longer periods in phosphate buffered formalin / T. Sato, I. Takagi // J. Electron Microsc. - 1982. - Vol. 31, № 4. - P. 423-428.

34. Senoo, H. Vitamin A-Storing Cells (Stellate Cells) / H. Senoo, N. Kojima, M. Sato // Vitam. Horm. - 2007. - Vol. 75.

36. Stanciu, A. New data about ITO cells / A. Stanciu, C. Cotutiu, C. Amalinei // Rev. Med. Chir. Soc. Med. Nat. Iasi. -2002. - Vol. 107, № 2. - P. 235-239.

37. Suematsu, M. Professor Toshio Ito: a clairvoyant in pericyte biology / M. Suematsu, S. Aiso // Keio J. Med. - 2000.

Vol. 50. - R. 66-71.

39. Wake, K. Hepatic stellate cells: Three-dimensional structure, localization, heterogeneity and development / K. Wake // Proc. Jpn. Acad. Ser. B, Phys. Biol. Sci. - 2006. - Vol.

Wake // Proc. Jpn. Acad. Ser. B, Phys. Biol. Sci. - 2006. - Vol. 82 (4). - P. 155-164.

82 (4). - P. 155-164.

40. Wake, K. In Cells of the Hepatic Sinusoid / K. Wake, H. Senoo // Kupffer Cell Foundation (Rijswijk, The Netherlands). - 1986. - Vol. 1. - P. 215-220.

41. Watson, M. L. Staining of tissue sections for electron microscopy with heavy metals / M. L. Watson // J. Biophys. Biochem. Cyt. - 1958. - Vol. 4. - P. 475-478.

CLINICAL CYTOLOGY OF THE LIVER: ITO STELLATE CELLS (HEPATIC STELLATE CELLS)

Tsyrkunov V. M, Andreev V. P., Kravchuk R. I., Kandratovich I. A. Educational Establishment "Grodno State Medical University", Grodno, Belarus

The aim of the work is to present the structural and functional characteristic of HSC based on the findings of cytological identification of intravital liver biopsy samples.

Materials and methods. Classical methods of light and electron microscopy of biopsy samples within the original technique of using ultrathin sections, fixation and staining were applied.

Results. The structural characteristics of the HSC of the liver biopsy samples from patients with chronic hepatitis C are presented on photo illustrations of light and electron microscopy. HSC are depicted at different stages (rest, activation) and during the process of transformation into myofibroblasts.

Conclusions. The use of original methods of clinical and morphological identification and evaluation of the functional status of HSC allows to improve the quality of diagnosis and prognosis of liver fibrosis.

В этом случае эти клетки реагируют размножением на воздействие цитокинов, факторов роста и хемокинов (провоспалительных цитокинов), продуцируемых поврежденной печенью. Хроническая активация звездчатых клеток в ответ на окислительный стресс, вызванный репликацией вируса HBV и HCV , может внести свой вклад в фиброгенез и усиленную пролиферацию гепатоцитов, хронически инфицированных HBV и HCV.

Таким образом, звездчатые клетки принимают участие в регуляции роста, дифференцировке и кругообороте гепатоцитов, что в совокупности с активацией MAP-киназ может вести к возникновению рака печени [ Block, 2003 ].

Ссылки:

Случайный рисунок

Внимание! Информация на сайте

предназначена исключительно для образовательных

Изучение влияния клеток Ито печени на стволовые клетки

Intercellular communication might be realized by paracrine secretion and direct cell-to-cell contacts. It is known that hepatic perisinusoidal cells (HPC) establish regional stem cells niche and determine their differentiation. At the same time HPC remain poorly characterized on molecular and cellular level.

Шафигуллина А.К., Трондин А.А., Шайхутдинова А.Р., Калигин М.С., Газизов И.М., Ризванов А.А., Гумерова А.А., Киясов А.П.

ГОУ ВПО «Казанский Государственный Медицинский Университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Экспериментальная оценка остеоиндуктивности рекомбинантного костного морфогенетического белка

Клеточные технологии в лечении дегенеративно-дистрофических заболеваний костей и суставов

Клетка Ито

спокойном и активированном . Активированные клетки Ито

спокойном состоянии

перисинусоидальные (субэндотелиальные) и интергепатоцеллюлярные . Первые выходят из тела клетки и простираются вдоль поверхности синусоидного капилляра, охватывая его тонкими пальцеобразными ответвлениями. Перисинусоидальные выросты покрыты короткими ворсинками и имеют характерные длинные микровыбросы, простирающиеся ещё дальше по поверхности эндотелиальной трубки капилляра. Интергепатоцеллюлярные выросты, преодолев пластинку гепатоцитов и достигнув соседнего синусоида, делятся на несколько перисинусоидальных выростов. Таким образом, клетка Ито в среднем охватывает чуть больше двух соседних синусоидов.

активированное состояние

Клетки печени

Печень человека состоит из клеток, как любая органическая ткань. Природой устроено так, что этот орган выполняет важнейшие функции, он очищает организм, вырабатывает желчь, аккумулирует и депонирует гликоген, синтезирует плазменные белки, руководит процессами метаболизма, участвует в нормализации количества холестерина и других компонентов, необходимых для жизнедеятельности организма.

Для выполнения своего предназначения клетки печени должны быть здоровыми, отличаться устойчивой структурой, каждому человеку необходимо беречь их от разрушения.

О строении и видах печёночных долек

Клеточный состав органа характеризуется разнообразием. Клетки печени составляют дольки, из долек состоят сегменты. Строение органа таково что гепатоциты (основные печёночные клетки) располагаются вокруг центральной вены, ответвляются от неё, соединяются между собой, образуя при этом синусоиды, то есть щели, заполняющиеся кровью. По ним кровь движется как по капиллярам. Кровоснабжение печени осуществляется от воротной вены и артерии, расположенной в органе. Печёночные дольки вырабатывают желчь и выводят её в проточные каналы.

Другие виды печёночных клеток и их предназначение

Эндотелиальные - клетки, выстилающие синусоиды и содержащие фенестры. Последние предназначены для образования ступенчатого барьера между синусоидом и Диссе-пространством.
Само Диссе-пространство наполнено звёздчатыми клетками, они обеспечивают отток тканевой жидкости в лимфососуды портальных зон.
Клетки Купфера связаны с эндотелием, они к нему прикреплены, их функция защита печени при поступлении в организм генерализованной инфекции, при травме.
Ямочные клетки - это убийцы гепатоцитов, поражённых вирусом, кроме того они обладают цитотоксичностью к опухолевым клеткам.

Печень человека состоит на 60% из гепатоцитов и на 40% из других видов клеточных соединений. Гепатоциты имеют вид многогранника, их насчитывается не менее 250 миллиардов. Нормальное функционирование гепатоцитов обусловлено спектром компонентов, которые выделяются синусоидальными клетками, заполняющими синусоидальный компартмент. То есть, перечисленными выше Купфера, звёздчатыми и ямочными клетками (внутрипечёночными лимфоцитами).

Эндотелиальные являются фильтром между кровью в синусоидальном пространстве и плазмой в Диссе-пространстве. Данный биологический фильтр отсортировывает крупные, чрезмерно богатые ретинолом и холестерином соединения и не пропускает их, что полезно для организма. Кроме того их функция - защита печени (а именно гепатоцитов) от повреждений кровяными тельцами механического характера.

Наша постоянная читательница порекомендовала действенный метод! Новое открытие! Новосибирские ученые выявили лучшее средство для очищения печени. 5 лет исследований. Самостоятельное лечение в домашних условиях! Тщательно ознакомившись с ним, мы решили предложить его и вашему вниманию.

Процесс взаимодействия элементов органа

Между всеми частицами органа происходит взаимодействие, которое имеет достаточно сложную схему. Здоровая печень характеризуется стабильностью клеточных соединений, при патологических процессах под микроскопом прослеживается внеклеточный матрикс.

Ткань органа под воздействием токсинов, например, алкоголя, вирусных агентов претерпевает изменения. Они бывают следующими:

отложение в органе продуктов, образующихся при нарушении обмена веществ;
дистрофия клеток;
некроз гепатоцитов;
фиброз печёночных тканей;
воспалительный процесс печени;
холестаз.

О лечении патологии органа

Каждому пациенту полезно знать о том, что означают изменения, которым подвергаются орган. Не все из них носят катастрофический характер. Например, дистрофия может быть лёгкой и тяжёлой. Оба этих процесса обратимы. В настоящее время есть препараты, которые восстанавливают клетки и целые сегменты печени.

Холестаз можно вылечить даже народными средствами - отварами и настоями. Они способствуют нормализации синтеза билирубина и устраняют нарушения в оттоке желчи в двенадцатиперстную кишку.

При циррозе в начальной стадии лечение начинается с диеты, затем назначают терапию гепатопротекторами. Наиболее эффективным способом лечения цирроза и фиброза являются стволовые клетки, которые вводят в пупочную вену или внутривенно, они восстанавливают повреждённые различными агентами гепатоциты.

Основными причинами гибели печёночных клеток является злоупотребление алкоголем, препаратное воздействие, в том числе наркотики, медикаменты. Любой токсин, поступающий в организм - это разрушитель печени. Поэтому следует отказаться от вредных привычек, чтобы у вас была здоровая печень.

Кто сказал, что вылечить тяжелые заболевания печени невозможно?

Много способов перепробовано, но ничего не помогает.
И сейчас Вы готовы воспользоваться любой возможностью, которая подарит Вам долгожданное хорошее самочувствие!

Эффективное средство для лечения печени существует. Перейдите по ссылке и узнайте что рекомендуют врачи!

ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ, КЛЕТКИ КУПФЕРА И ИТО

Строение эндотелиальных клеток, клеток Купфера и Ито, мы рассмотрим на примере двух рисунков.

На рисунке справа от текста, изображены синусоидные капилляры (СК) печени - внутридольковые капилляры синусоидного типа, увеличивающиеся от входных венул к центральной вене. Печеночные синусоидные капилляры формируют анастомотическую сеть между печеночными пластинками. Выстилка синусоидных капилляров образована эндотелиальными клетками и клетками Купфера.

На рисунке слева от текста, изображена печеночная пластинка (ПП) и два синусоидных капилляра (СК) печени срезаны вертикально и горизонтально, чтобы показать перисинусоидальные клетки Ито (КИ). На рисунке отмечены также срезанные желчные канальцы (ЖК).

ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ

Эндотелиальные клетки (ЭК) - сильно уплощенные чешуйчатые клетки с удлиненным маленьким ядром, слаборазвитыми органеллами и большим количеством микропиноцитозных везикул. Цитомембрана испещрена непостоянными отверстиями (О) и фенестрами, часто группирующимися в решетчатые пластинки (РП). Эти отверстия пропускают плазму крови, но не клетки крови, давая ей возможность доступа к гепатоцитам (Г). Эндотелиальные клетки не имеют базальной мембраны и не обладают фагоцитозом. Они соединены друг с другом с помощью небольших соединительных комплексов (не показаны). Вместе с клетками Купфера эндотелиальные клетки формируют внутреннюю границу пространства Диссе (ПД); его наружная граница образована гепатоцитами.

КЛЕТКИ КУПФЕРА

Клетки Купфера (КК) - большие, непостоянные звездчатые клетки внутри печеночных синусоидных капилляров, частично на их бифуркациях.

Отростки клеток Купфера проходят без каких-либо соединительных устройств между эндотелиальными клетками и часто пересекают просвет синусоидов. Клетки Купфера содержат овальное ядро, много митохондрий, хорошо развитый комплекс Гольджи, короткие цистерны гранулярной эндоплазматической сети, множество лизосом (Л), остаточные тела и редкие кольцевые пластинки. Клетки Купфера также включают большие фаголизосомы (ФЛ), которые часто содержат отжившие свой срок эритроциты и инородные вещества. Также могут быть выявлены, особенно при суправитальной окраске, включения гемосидерина или железа.

Поверхность клеток Купфера демонстрирует непостоянные уплощенные цитоплазматические складки, называемые ламеллоподиями (ЛП) - пластинчатыми ножками, а также отростки, называемые филоподиями (Ф), и микроворсины (Мв), покрытые гликокаликсом. Плазмолемма формирует червеобразные тельца (ЧТ) с центрально расположенной плотной линией. Эти структуры могут представлять конденсированный гликокаликс.

Клетки Купфера - это макрофаги, весьма вероятно, формирующие самостоятельный род клеток. Они обычно происходят от других клеток Купфера вследствие митотического деления последних, но могут также происходить из костного мозга. Некоторые авторы полагают, что они являются активизированными эндотелиальными клетками.

Иногда случайное автономное нервное волокно (НВ) проходит через пространство Диссе. В некоторых случаях волокна имеют контакт с гепатоцитами. Края гепатоцитов отграничены межгепатоцитными углублениями (МУ), усеянными микроворсинками.

КЛЕТКИ ИТО

Это звездчатые клетки, локализованные внутри пространств Диссе (ПД). Ядра их богаты конденсированным хроматином и обычно деформированы большими липидными каплями (ЛК). Последние присутствуют не только в перикарионе, но и в отростках клетки и видимы снаружи как сферические протрузии. Органеллы развиты плохо. Перисинусоидальные клетки демонстрируют слабую эндоцитотическую активность, но не обладают фагосомами. Клетки имеют несколько длинных отростков (О), которые контактируют с соседними гепатоцитами, но не образуют соединительных комплексов.

Отростки охватывают синусоидные капилляры печени и в некоторых случаях проходят через печеночные пластинки, вступая в контакт с соседними печеночными синусоидами. Отростки не постоянны, разветвлены и тонки; они могут быть также уплощенными. Накапливая группы липидных капель, они удлиняются и приобретают вид виноградной кисти.

Считается, что перисинусоидальные клетки Ито - это слабодифференцированные мезенхимные клетки, которые могут рассматриваться как гемопоэтические стволовые клетки, так как они могут в патологических условиях трансформироваться в жировые клетки, активные кровяные стволовые клетки или в фибробласты.

В нормальных условиях клетки Ито вовлечены в аккумуляцию жира и витамина А так же, как и в продукцию внутридольковых ретикулярных и коллагеновых волокон (KB).

Психология и психотерапия

В этот раздел будут включены статьи о методах исследования, лекарственных препаратах и других составляющих, связанных с медицинской тематикой.

Небольшой раздел сайта в котором собраны статьи об оригинальных предметах. Часы, мебель, декоративные элементы - все это вы можете найти в данном разделе. Раздел не является основным для сайта, и служит скорее интересным дополнением в мире анатомии и физиологии человека.

Ито клетки печени

Универсальная научно-популярная онлайн-энциклопедия

ПЕЧЕНЬ

ПЕЧЕНЬ, самая большая железа в теле позвоночных. У человека она составляет около 2,5% от массы тела, в среднем 1,5 кг у взрослых мужчин и 1,2 кг у женщин. Печень расположена в правой верхней части брюшной полости; она прикрепляется связками к диафрагме, брюшной стенке, желудку и кишечнику и покрыта тонкой фиброзной оболочкой – глиссоновой капсулой. Печень – мягкий, но плотный орган красно-коричневого цвета и состоит обычно из четырех долей: большой правой доли, меньшей левой и гораздо меньших хвостатой и квадратной долей, образующих заднюю нижнюю поверхность печени.

Функции.

Печень – необходимый для жизни орган со множеством различных функций. Одна из главных – образование и выделение желчи, прозрачной жидкости оранжевого или желтого цвета. Желчь содержит кислоты, соли, фосфолипиды (жиры, содержащие фосфатную группу), холестерин и пигменты. Соли желчных кислот и свободные желчные кислоты эмульгируют жиры (т.е. разбивают на мелкие капельки), чем облегчают их переваривание; превращают жирные кислоты в водорастворимые формы (что необходимо для всасывания как самих жирных кислот, так и жирорастворимых витаминов A, D, E и K); обладают антибактериальным действием.

Все питательные вещества, всасываемые в кровь из пищеварительного тракта, – продукты переваривания углеводов, белков и жиров, минералы и витамины – проходят через печень и в ней перерабатываются. При этом часть аминокислот (фрагментов белков) и часть жиров превращаются в углеводы, поэтому печень – крупнейшее «депо» гликогена в организме. В ней синтезируются белки плазмы крови – глобулины и альбумин, а также протекают реакции превращения аминокислот (дезаминирование и переаминирование). Дезаминирование – удаление азотсодержащих аминогрупп из аминокислот – позволяет использовать последние, например, для синтеза углеводов и жиров. Переаминирование – это перенос аминогруппы от аминокислоты на кетокислоту с образованием другой аминокислоты (см. МЕТАБОЛИЗМ). В печени синтезируются также кетоновые тела (продукты метаболизма жирных кислот) и холестерин.

Печень участвует в регуляции уровня глюкозы (сахара) в крови. Если этот уровень возрастает, клетки печени превращают глюкозу в гликоген (вещество, сходное с крахмалом) и депонируют его. Если же содержание глюкозы в крови падает ниже нормы, гликоген расщепляется и глюкоза поступает в кровоток. Кроме того, печень способна синтезировать глюкозу из других веществ, например аминокислот; этот процесс называется глюконеогенезом.

Еще одна функция печени – детоксикация. Лекарства и другие потенциально токсичные соединения могут превращаться в клетках печени в водорастворимую форму, что позволяет их выводить в составе желчи; они могут также подвергаться разрушению либо конъюгировать (соединяться) с другими веществами с образованием безвредных, легко выводящихся из организма продуктов. Некоторые вещества временно откладываются в клетках Купфера (специальных клетках, поглощающих чужеродные частицы) или в иных клетках печени. Клетки Купфера особенно эффективно удаляют и разрушают бактерии и другие инородные частицы. Благодаря им печень играет важную роль в иммунной защите организма. Обладая густой сетью кровеносных сосудов, печень служит также резервуаром крови (в ней постоянно находится около 0,5 л крови) и участвует в регуляции объема крови и кровотока в организме.

В целом печень выполняет более 500 различных функций, и ее деятельность пока не удается воспроизвести искусственным путем. Удаление этого органа неизбежно приводит к смерти в течение 1–5 дней. Однако у печени есть громадный внутренний резерв, она обладает удивительной способностью восстанавливаться после повреждений, поэтому человек и другие млекопитающие могут выжить даже после удаления 70% ткани печени.

Строение.

Сложная структура печени прекрасно приспособлена для выполнения ее уникальных функций. Доли состоят из мелких структурных единиц – долек. В печени человека их насчитывается около ста тысяч, каждая 1,5–2 мм длиной и 1–1,2 мм шириной. Долька состоит из печеночных клеток – гепатоцитов, расположенных вокруг центральной вены. Гепатоциты объединяются в слои толщиной в одну клетку – т.н. печеночные пластинки. Они радиально расходятся от центральной вены, ветвятся и соединяются друг с другом, формируя сложную систему стенок; узкие щели межу ними, наполненные кровью, известны под названием синусоидов. Синусоиды эквивалентны капиллярам; переходя один в другой, они образуют непрерывный лабиринт. Печеночные дольки снабжаются кровью от ветвей воротной вены и печеночной артерии, а образующаяся в дольках желчь поступает в систему канальцев, из них – в желчные протоки и выводится из печени.

Воротная вена печени и печеночная артерия обеспечивают печень необычным, двойным кровоснабжением. Обогащенная питательными веществами кровь из капилляров желудка, кишечника и нескольких других органов собирается в воротную вену, которая вместо того, чтобы нести кровь к сердцу, как большинство других вен, несет ее в печень. В дольках печени воротная вена распадается на сеть капилляров (синусоидов). Термин «воротная вена» указывает на необычное направление транспорта крови из капилляров одного органа в капилляры другого (сходную систему кровообращения имеют почки и гипофиз).

Второй источник кровоснабжения печени, печеночная артерия, несет обогащенную кислородом кровь от сердца к наружным поверхностям долек. Воротная вена обеспечивает 75–80%, а печеночная артерия 20–25% общего кровоснабжения печени. В целом за минуту через печень проходит около 1500 мл крови, т.е. четверть сердечного выброса. Кровь из обоих источников попадает в конечном итоге в синусоиды, где смешивается и идет к центральной вене. От центральной вены начинается отток крови к сердцу через долевые вены в печеночную (не путать с воротной веной печени).

Желчь секретируется клетками печени в мельчайшие канальцы между клетками – желчные капилляры. По внутренней системе канальцев и протоков она собирается в желчный проток. Часть желчи направляется прямо в общий желчный проток и изливается в тонкий кишечник, но бóльшая часть по пузырному протоку возвращается на хранение в желчный пузырь – небольшой мешочек с мышечными стенками, прикрепленный к печени. Когда пища поступает в кишечник, желчный пузырь сокращается и выбрасывает содержимое в общий желчный проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Печень человека производит около 600 мл желчи в сутки.

Портальная триада и ацинус.

Ветви воротной вены, печеночной артерии и желчного протока расположены рядом, у наружной границы дольки и составляют портальную триаду. На периферии каждой дольки находится несколько таких портальных триад.

Функциональной единицей печени считается ацинус. Это – часть ткани, которая окружает портальную триаду и включает лимфатические сосуды, нервные волокна и прилегающие секторы двух или более долек. Один ацинус содержит около 20 печеночных клеток, расположенных между портальной триадой и центральной веной каждой дольки. В двумерном изображении простой ацинус выглядит как группа сосудов, окруженная прилегающими участками долек, а в трехмерном – похож на ягоду (acinus – лат. ягода), висящую на стебельке из кровеносных и желчных сосудов. Ацинус, микрососудистый каркас которого состоит из перечисленных выше кровеносных и лимфатических сосудов, синусоидов и нервов, является микроциркуляторной единицей печени.

Клетки печени

(гепатоциты) имеют форму многогранников, но основных функциональных поверхностей у них три: синусоидальная, обращенная в синусоидальный канал; канальцевая – участвующая в образовании стенки желчного капилляра (собственной стенки он не имеет); и межклеточная – непосредственно граничащая с соседними печеночными клетками.

Клетка Ито

Клетки Ито (синонимы: звёздчатая клетка печени, жирозапасающая клетка, липоцит, англ. Hepatic Stellate Cell, HSC, Cell of Ito, Ito cell ) - перициты, содержащиеся в перисинусоидальном пространстве печёночной дольки, способные функционировать в двух различных состояниях - спокойном и активированном . Активированные клетки Ито играют главную роль в фиброгенезе - формировании рубцовой ткани при повреждениях печени.

В неповрежденной печени, звёздчатые клетки находятся в спокойном состоянии . В таком состоянии клетки имеют несколько выростов, охватывающих синусоидный капилляр. Другой отличительной чертой клеток является присутствие в их цитоплазме запасов витамина А (ретиноида) в форме жировых капель. Спокойные клетки Ито составляют 5-8 % численности всех клеток печени.

Выросты клеток Ито подразделяются на два типа: перисинусоидальные (субэндотелиальные) и интергепатоцеллюлярные . Первые выходят из тела клетки и простираются вдоль поверхности синусоидного капилляра, охватывая его тонкими пальцеобразными ответвлениями. Перисинусоидальные выросты покрыты короткими ворсинками и имеют характерные длинные микровыбросы, простирающиеся еще дальше по поверхности эндотелиальной трубки капилляра. Интергепатоцеллюлярные выросты, преодолев пластинку гепатоцитов и достигнув соседнего синусоида, делятся на несколько перисинусоидальных выростов. Таким образом, клетка Ито в среднем охватывает чуть больше двух соседних синусоидов.

При повреждении печени клетки Ито переходят в активированное состояние . Активированный фенотип характеризуется пролиферацией, хемотаксисом, сокращаемостью, потерей запасов ретиноида и образованием клеток, напоминающих миофибробластные. Активированные звёздчатые клетки печени также демонстрируют повышенное содержание новых генов, таких как α-SMA, ICAM-1, хемокины и цитокины. Активация свидетельствует о начале ранней стадии фиброгенеза и предшествует повышенному продуцированию ЕСМ-белков. Финальная стадия заживления печени характеризуется усиленным апоптозом активированных клеток Ито, вследствие чего их количество резко сокращается.

Для визуализации клеток Ито при микроскопии применяется окрашивание хлоридом золота. Установлено также, что надёжным маркером для дифференциации этих клеток от других миофибробластов является экспрессия ими белка рилин.

История

В 1876 году Карл Фон Купфер описал клетки, названные им «Sternzellen» (звёздчатые клетки). При окрашивании оксидом золота, в цитоплазме клеток были заметны включения. Ошибочно сочтя их фрагментами эритроцитов, захваченных путём фагоцитоза, Купфер в 1898 году пересмотрел свои взгляды о «звёздчатой клетке» как об отдельном типе клеток и отнес их в разряд фагоцитов. Однако в последующие годы регулярно появлялись описания клеток, похожих на Купферовские «звёздчатые клетки». Им присваивались различные названия: интерстициальные клетки, парасинусоидные клетки, липоциты, перициты. Роль этих клеток оставалась загадкой на протяжении 75 лет, пока профессор Тосио Ито (Toshio Ito) не обнаружил в перисинусоидальном пространстве печени человека некие клетки, содержащие вкрапления жира. Ито назвал их «shibo-sesshu saibo» - жиропоглощающие клетки. Поняв, что вкрапления были жиром, выработанным клетками из гликогена, он сменил название на «shibo-chozo saibo» - жирозапасающие клетки. В 1971 Кендзиро Вакэ (Kenjiro Wake) доказал идентичность «Sternzellen» Купфера и жирозапасающих клеток Ито. Вакэ также установил, что эти клетки выполняют важную роль складирования витамина А (до этого считалось, что витамин А откладывается в клетках Купфера ). Вскоре после этого, Кент и Поппер продемонстрировали тесную связь клеток Ито с фиброзом печени. Эти открытия положили начало процессу детального изучения клеток Ито.

См. также

Напишите отзыв о статье «Клетка Ито»

Ссылки

Янг-О Куеон, Закари Д.Гудмэн, Жуль Л. Диенстаг, Юджин Р.Шифф, Натаниель А.Браун, Элмар Буркхардт, Роберт Скунховен, Дэвид А.Бреннер, Майкл У.Фрайд (2001) . Journal of Haepothology 35; 749-755. - перевод статьи в журнале «Инфекции и антимикробная терапия», Том 04/N 3/2002, на сайте Consilium-Medicum.
Popper H: Distribution of vitamin A in tissue as revealed by fluorescence microscopy. Physiol Rev 1944, 24:.

Примечания

Geerts A. (2001) History, heterogeneity, developmental biology, and functions of quiescent hepatic stellate cells. Semin Liver Dis. 21(3):311-35. PMID
Wake, K. (1988) Liver perivascular cells revealed by gold- and silver-impregnation method and electron microscopy. In «Biopathology of the Liver. An Ultrastructural Approach» (Motta, P. M., ed) pp. 23-36, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands
Stanciu A, Cotutiu C, Amalinei C. (2002) New data about ITO cells. Rev Med Chir Soc Med Nat Iasi. 107(2):235-9. PMID
John P. Iredale (2001) Hepatic Stellate Cell Behavior During Resolution of Liver Injury. Seminars in Liver Disease, 21(3):PMID- (англ.) на сайте Medscape.
Kobold D, Grundmann A, Piscaglia F, Eisenbach C, Neubauer K, Steffgen J, Ramadori G, Knittel T. (2002) Expression of reelin in hepatic stellate cells and during hepatic tissue repair: a novel marker for the differentiation of HSC from other liver myofibroblasts. J Hepatol. 36(5):607-13. PMID
Adrian Reuben (2002) Hepatology. Volume 35, Issue 2 , Pages 503-504 (англ.)
Suematsu M, Aiso S. (2001) Professor Toshio Ito: a clairvoyant in pericyte biology. Keio J Med. 50(2):66-71. PMID (англ.)
Querner F: Der mikroskopische Nachweis von Vitamin A im animalen Gewebe. Zur Kenntnis der paraplasmatischen Leberzellen-einschlüsse. Dritte Mitteilung. Klin Wschr 1935, 14:.

Отрывок, характеризующий Клетка Ито

Через полчаса Кутузов уехал в Татаринову, и Бенигсен со свитой, в числе которой был и Пьер, поехал по линии.

Бенигсен от Горок спустился по большой дороге к мосту, на который Пьеру указывал офицер с кургана как на центр позиции и у которого на берегу лежали ряды скошенной, пахнувшей сеном травы. Через мост они проехали в село Бородино, оттуда повернули влево и мимо огромного количества войск и пушек выехали к высокому кургану, на котором копали землю ополченцы. Это был редут, еще не имевший названия, потом получивший название редута Раевского, или курганной батареи.

Пьер не обратил особенного внимания на этот редут. Он не знал, что это место будет для него памятнее всех мест Бородинского поля. Потом они поехали через овраг к Семеновскому, в котором солдаты растаскивали последние бревна изб и овинов. Потом под гору и на гору они проехали вперед через поломанную, выбитую, как градом, рожь, по вновь проложенной артиллерией по колчам пашни дороге на флеши [род укрепления. (Примеч. Л.Н. Толстого.) ], тоже тогда еще копаемые.

Бенигсен остановился на флешах и стал смотреть вперед на (бывший еще вчера нашим) Шевардинский редут, на котором виднелось несколько всадников. Офицеры говорили, что там был Наполеон или Мюрат. И все жадно смотрели на эту кучку всадников. Пьер тоже смотрел туда, стараясь угадать, который из этих чуть видневшихся людей был Наполеон. Наконец всадники съехали с кургана и скрылись.

Бенигсен обратился к подошедшему к нему генералу и стал пояснять все положение наших войск. Пьер слушал слова Бенигсена, напрягая все свои умственные силы к тому, чтоб понять сущность предстоящего сражения, но с огорчением чувствовал, что умственные способности его для этого были недостаточны. Он ничего не понимал. Бенигсен перестал говорить, и заметив фигуру прислушивавшегося Пьера, сказал вдруг, обращаясь к нему:

– Вам, я думаю, неинтересно?

– Ах, напротив, очень интересно, – повторил Пьер не совсем правдиво.

С флеш они поехали еще левее дорогою, вьющеюся по частому, невысокому березовому лесу. В середине этого

леса выскочил перед ними на дорогу коричневый с белыми ногами заяц и, испуганный топотом большого количества лошадей, так растерялся, что долго прыгал по дороге впереди их, возбуждая общее внимание и смех, и, только когда в несколько голосов крикнули на него, бросился в сторону и скрылся в чаще. Проехав версты две по лесу, они выехали на поляну, на которой стояли войска корпуса Тучкова, долженствовавшего защищать левый фланг.

Здесь, на крайнем левом фланге, Бенигсен много и горячо говорил и сделал, как казалось Пьеру, важное в военном отношении распоряжение. Впереди расположения войск Тучкова находилось возвышение. Это возвышение не было занято войсками. Бенигсен громко критиковал эту ошибку, говоря, что было безумно оставить незанятою командующую местностью высоту и поставить войска под нею. Некоторые генералы выражали то же мнение. Один в особенности с воинской горячностью говорил о том, что их поставили тут на убой. Бенигсен приказал своим именем передвинуть войска на высоту.

Распоряжение это на левом фланге еще более заставило Пьера усумниться в его способности понять военное дело. Слушая Бенигсена и генералов, осуждавших положение войск под горою, Пьер вполне понимал их и разделял их мнение; но именно вследствие этого он не мог понять, каким образом мог тот, кто поставил их тут под горою, сделать такую очевидную и грубую ошибку.

Пьер не знал того, что войска эти были поставлены не для защиты позиции, как думал Бенигсен, а были поставлены в скрытое место для засады, то есть для того, чтобы быть незамеченными и вдруг ударить на подвигавшегося неприятеля. Бенигсен не знал этого и передвинул войска вперед по особенным соображениям, не сказав об этом главнокомандующему.

Князь Андрей в этот ясный августовский вечер 25 го числа лежал, облокотившись на руку, в разломанном сарае деревни Князькова, на краю расположения своего полка. В отверстие сломанной стены он смотрел на шедшую вдоль по забору полосу тридцатилетних берез с обрубленными нижними сучьями, на пашню с разбитыми на ней копнами овса и на кустарник, по которому виднелись дымы костров – солдатских кухонь.

Как ни тесна и никому не нужна и ни тяжка теперь казалась князю Андрею его жизнь, он так же, как и семь лет тому назад в Аустерлице накануне сражения, чувствовал себя взволнованным и раздраженным.

Приказания на завтрашнее сражение были отданы и получены им. Делать ему было больше нечего. Но мысли самые простые, ясные и потому страшные мысли не оставляли его в покое. Он знал, что завтрашнее сражение должно было быть самое страшное изо всех тех, в которых он участвовал, и возможность смерти в первый раз в его жизни, без всякого отношения к житейскому, без соображений о том, как она подействует на других, а только по отношению к нему самому, к его душе, с живостью, почти с достоверностью, просто и ужасно, представилась ему. И с высоты этого представления все, что прежде мучило и занимало его, вдруг осветилось холодным белым светом, без теней, без перспективы, без различия очертаний. Вся жизнь представилась ему волшебным фонарем, в который он долго смотрел сквозь стекло и при искусственном освещении. Теперь он увидал вдруг, без стекла, при ярком дневном свете, эти дурно намалеванные картины. «Да, да, вот они те волновавшие и восхищавшие и мучившие меня ложные образы, – говорил он себе, перебирая в своем воображении главные картины своего волшебного фонаря жизни, глядя теперь на них при этом холодном белом свете дня – ясной мысли о смерти. – Вот они, эти грубо намалеванные фигуры, которые представлялись чем то прекрасным и таинственным. Слава, общественное благо, любовь к женщине, самое отечество – как велики казались мне эти картины, какого глубокого смысла казались они исполненными! И все это так просто, бледно и грубо при холодном белом свете того утра, которое, я чувствую, поднимается для меня». Три главные горя его жизни в особенности останавливали его внимание. Его любовь к женщине, смерть его отца и французское нашествие, захватившее половину России. «Любовь. Эта девочка, мне казавшаяся преисполненною таинственных сил. Как же я любил ее! я делал поэтические планы о любви, о счастии с нею. О милый мальчик! – с злостью вслух проговорил он. – Как же! я верил в какую то идеальную любовь, которая должна была мне сохранить ее верность за целый год моего отсутствия! Как нежный голубок басни, она должна была зачахнуть в разлуке со мной. А все это гораздо проще… Все это ужасно просто, гадко!

Основным источником эндотоксина в организме является грамотрицательная флора кишечника. В настоящее время не вызывает сомнений тот факт, что печень является основным органом, осуществляющим клиренс эндотоксина . Эн дотоксин захватывается в первую очередь клет ками Купфера (КК), взаимодействуя с мембранным рецептором CD 14. С рецептором может связываться как сам липополисахарид (ЛПС), так и его комплекс с липид А-связывающим бел ком плазмы . Взаимодействие ЛПС с макрофагами печени запускает каскад реакций, в основе которых лежат выработка и высвобождение цитокинов и других биологически активных медиаторов .

Имеется много публикаций о роли макрофа гов печени (КК) в захвате и клиренсе бактериального ЛПС, однако взаимодействие эндотелия с другими мезенхимальными клетками, в частности, с перисинусоидальными клетками Ито, практически не изучено.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Белым крысам-самцам массой 200 г внутрибрюшинно в 1 мл стерильного физиологического раствора вводили высокоочищенный лиофилизированный ЛПС Е. coli штамм 0111 в дозах 0.5, 2.5, 10, 25 и 50 мг/кг. На сроках 0.5, 1, 3, 6, 12, 24, 72 ч и 1 нед под наркозом извлекали внутренние органы и помещали их в забуференный 10% формалин. Материал заливали в парафиновые блоки. Срезы толщиной 5 мкм окрашивали иммуногистохимическим стрептавидин-биотиновым методом антителами к десмину , α - гладко-мышечному актину (А-ГМА) и ядерному антиге ну пролиферирующих клеток ( PCNA , " Dako "). Десмин использовали в качестве маркера перисинусоидальных клеток Ито, А-ГМА - в качест ве маркера миофибробластов , PCNA - пролиферирующих клеток. Для выявления эндотоксина в клетках печени использовали очищенные анти- R е-гликолипидные антитела (Институт общей и клинической патологии КДО, Москва).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При дозировке 25 мг/кг и выше через 6 ч после введения ЛПС наблюдали шок со смертельным исходом. Острое воздействие ЛПС на ткань печени вызывало активацию клеток Ито, которая проявлялась увеличением их количества. Число десминположительных клеток увеличивалось с 6 ч после инъекции ЛПС и достигало максимума к 48-72 ч (рис. 1, а, б).

Рис. 1. Срезы печени крысы, обработанные LSAB -ме-ченными антителами к десмину (а, б) и α - гладкомышечному актину (в), х400 (а, б), х200 (в).

а - до введения эндотокси на, единичные десминположительные клетки Ито в перипортальной зоне; б - 72 ч после введения эндотоксина: многочисленные десминположительные клетки Ито; в - 120 ч после введения эн дотоксина: α - гладкомышечный актин присутствует толь ко в гладкомышечных клет ках сосудов.

Через 1 нед число десминположительных клеток снижалось, но ос тавалось выше контрольных показателей. При этом ни в одном случае мы не наблюдали появления А-ГМА-положительных клеток в синусои дах печени. Внутренним положительным контролем при окрашивании антителами к А-ГМА служило выявление гладкомышечных клеток кро веносных сосудов портальных трактов, содержащих А-ГМА (рис. 1, в). Следовательно, несмотря на увеличение количества клеток Ито, однократ ное воздействие Л ПС не приводит к трансформации (трансдифференцировке ) их в миофибробласты .

Рис. 2. Срезы печени крысы, обработанные LSAB -меченными антителами к PCNA . а - до введения эндотоксина: единичные пролиферирующие гепатоциты , х200; б - 72 ч после введения эндотоксина: многочисленные пролиферирующие гепатоциты ,х400.

Увеличение количества десминположительных клеток начиналось в пределах портальной зоны. С 6 ч до 24 ч после введения ЛПС перисинусоидальные клетки обнаруживались только вокруг портальных трактов, т.е. в 1-й зоне ацинуса . На сроках 48-72 ч, когда наблюдалось мак симальное количество десминположительных кле ток, они появлялись и в других зонах ацинуса ; тем не менее большая часть клеток Ито располагалась все же перипортально .

Возможно, это связано с тем, что перипортально расположенные КК первыми захватывают эндотоксин, поступающий из кишечника по воротной вене либо из системного кровотока. Активированные КК вырабатывают широкий спектр цитокинов , которые, как предполагается, запускают активацию клеток Ито и трансдифференцировку их в миофибробласты . Очевидно, именно поэтому первыми на выброс цитокинов реагируют клетки Ито, расположенные вблизи активированных макрофагов печени (в 1-й зоне ацинуса ). Однако в нашем исследовании мы не наблюдали их трансдифференцировки в миофибробласты , и это позволяет предположить, что выделяемые КК и гепатоцитами цитокины могут служить фактором, поддерживающим уже начавшийся процесс трансдифференцировки , но они, вероятно, не способны запускать его при однократном воздействии ЛПС на печень.

Усиление пролиферативной активности клеток также наблюдалось преимущественно в 1-й зоне ацинуса . Вероятно, это говорит о том, что все (или практически все) процессы, направленные на ауто - и паракринную регуляцию межклеточных взаимодействий, протекают в перипортальных зонах. Увеличение количества пролиферирующих клеток наблюдали с 24 ч после введения ЛПС; число положительных клеток увеличивалось вплоть до 72 ч (максимум пролиферативной активности, рис. 2, а, б). Пролиферировали как гепатоциты , так и синусоидные клетки. Однако окрашивание на PCNA не дает возможности идентифицировать тип пролифери рующих синусоидных клеток. По данным литературы, действие эндотоксина приводит к увеличению количества КК . Полагают, что это про исходит как за счет пролиферации макрофагов печени, так и за счет миграции моноцитов издругих органов . Выбрасываемые КК цитокины могут повышать пролиферативную способность клеток Ито. Поэтому логично предположить, что пролиферирующие клетки представлены перисинусоидальными клетками Ито. Зарегистрированное нами увеличение их числа необходимо, по-видимому, для повышения синтеза ростовых факторов и восстановления межклеточного матрикса в условиях повреждения. Это может быть одним из звеньев компенсаторно-восстановительных реакций печени, поскольку клетки Ито являются основным источником компонентов межклеточного матрикса, фактора стволовых клеток и фактора роста гепатоцитов , которые участвуют в репарации и дифференцировке эпителиальных клеток печени . Отсутст вие же трансформации клеток Ито в миофибробласты свидетельствует о том, что одного эпизода эндотоксиновой агрессии недостаточно для развития фиброза печени.

Таким образом, острое воздействие эндотоксина вызывает увеличение числа десминположительных клеток Ито, что является косвенным признаком повреждения печени. Количество перисинусоидальных клеток возрастает, видимо, в результате их пролиферации. Однократный эпизод эндотоксиновой агрессии вызывает обратимую активацию перисинусоидальных клеток Ито и не приводит к их трансдифференцировке в миофибробласты . В связи с этим можно предположить, что в механизмах активации и трансдифференцировки клеток Ито задействованы не только эндотоксин и цитокины , но и какие-то иные факторы межклеточных взаимодействий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Маянский Д.Н., Виссе Э., Декер К. // Новые рубежи гепатологии . Новосибирск, 1992.

2. Салахов И.М., Ипатов А.И., Конев Ю.В., Яковлев М.Ю. // Успехи соврем, биол. 1998. Т. 118, Вып . 1. С. 33-49.

3. Яковлев М.Ю. // Казан. м ед. журн. 1988. № 5. С. 353-358.

4. Freudenberg N ., Piotraschke J ., Galanos C . et al . // Virchows Arch . [ B ]. 1992. Vol . 61. P . 343-349.

5. Gressner A . M . // Hepatogastronterology . 1996. Vol. 43. P. 92-103.

6. Schmidt C, Bladt F., Goedecke S. et al. // Nature. 1995. Vol. 373, N 6516. P. 699-702.

7. Wisse E., Braet F., Luo D. et al. // Toxicol . Pathol . 1996. Vol. 24, N 1. P. 100-111.

Гены & Клетки: Том V, №1, 2010 год, стр.: 33-40

Авторы

Гумерова АА., Киясов А.П.

Регенеративная медицина - одна из наиболее бурно развивающихся и многообещающих областей медицины, в основу которой заложен принципиально новый подход к восстановлению поврежденного органа путем стимулирования и (или) использования для ускорения регенерации стволовых (прогени-торных) клеток. Чтобы претворять этот подход в жизнь, необходимо знать, что же представляют собой стволовые клетки, и, в частности, региональные стволовые клетки, каков их фенотип и потенции. Для ряда тканей и органов, таких, как эпидермис и скелетная мышца, стволовые клетки уже идентифицированы и описаны их ниши. Однако печень - орган, регенераторные способности которого известны с античных времен, до сих пор не раскрыл своей главной тайны - тайны стволовой клетки. В этом обзоре на основе собственных и литературных данных мы обсуждаем выдвинутую гипотезу о том, что на роль стволовой клетки печени могут претендовать перисинусоидальные звёздчатые клетки.

Перисинусоидальные клетки печени (клетки Ито, звездчатые клетки, липоциты, жиронакапливающие клетки, витамин-А-накапливающие клетки) - один из самых загадочных клеточных типов печени. История изучения этих клеток насчитывает уже более 130 лет, и до сих пор вопросов, касающихся их фенотипа и функций, намного больше, чем ответов. Клетки были описаны в 1876 г. Купфером, названы им звёздчатыми клетками и отнесены к макрофагам . Позднее имя Купфера получили истинные оседлые макрофаги печени.

Общепринято, что клетки Ито располагаются в пространстве Диссе в непосредственном контакте с гепа-тоцитами, накапливают витамин А и способны вырабатывать макромолекулы межклеточного вещества , а также, обладая сократительной активностью, регулируют кровоток в синусоидных капиллярах подобно перицитам . Золотым стандартом для идентификации клеток Ито у животных является выявление в них белка промежуточных филаментов цитоскелета, характерного для мышечной ткани - десмина . Другими достаточно распространенными маркерами этих клеток являются маркеры нейрональной дифференцировки - кислый глиальный фибриллярный протеин (Glial fibrillary acid protein, GFAP) и нестин .

Долгие годы клетки Ито рассматривались только с позиций их участия в развитии фиброза и цирроза печени . Это связано с тем, что при повреждении печени всегда происходит активация этих клеток, которая заключается в усилении экспрессии десмина, пролиферации и трансдифференцировке в клетки, подобные мио-фибробластам (myofibroblasts-like cell transformation), экспрессирующие --гладкомышечный актин (--ГМА) и синтезирующие значительные количества межклеточного вещества, в частности, коллагена I типа . Именно деятельность таких активированных клеток Ито и приводит, по мнению многих исследователей, к развитию фиброза и цирроза печени .

С другой стороны, постепенно накапливаются факты, позволяющие взглянуть на клетки Ито совершенно с неожиданных позиций, а именно - как на важнейший компонент микроокружения для развития гепатоцитов, холангиоцитов и клеток крови во время печеночного этапа кроветворения, и, более того, как на возможные стволовые (прогениторные) клетки печени. Цель настоящего обзора - анализ современных данных и взглядов на природу и функциональное значение этих клеток с оценкой их возможной принадлежности к популяции стволовых (прогениторных) клеток печени.

Клетки Ито являются важнейшим участником восстановления паренхимы в ходе регенерации печени за счет вырабатываемых ими макромолекул межклеточного матрикса и его ремоделирования, а также продукции факторов роста . Первые сомнения в истинности устоявшейся теории, рассматривающей клетки Ито исключительно в качестве основных виновников фиброза печени, появились тогда, когда было установлено, что эти клетки продуцируют значительное число морфогенных цитокинов. Среди них значительную группу составляют цитокины, являющиеся потенциальными митогенами для гепатоцитов.

Важнейшим в этой группе является фактор роста гепатоцитов - митоген гепатоцитов , необходимый для пролиферации, выживания и подвижности клеток (он известен также как рассеивающий фактор - scatter factor . Дефект данного фактора роста и (или) его рецептора C-met у мышей приводит к гипоплазии печени и разрушению ее паренхимы в результате подавления пролиферации гепатобластов, усиления апоптоза и недостаточной клеточной адгезии .

Кроме фактора роста гепатоцитов клетки Ито вырабатывают фактор стволовых клеток. Это было показано на модели регенерации печени после частичной гепа-тэктомии и воздействия 2-ацетоаминофлуорена . Также установлено, что клетки Ито секретируют трансформирующий фактор роста-- и эпидермальный фактор роста, которые играют важную роль как в пролиферации гепатоцитов во время регенерации , так и стимулируют митозы самих клеток Ито . Пролиферацию гепатоцитов запускают и экспрессируемые клетками Ито мезенхимальный морфогенный протеин эпиморфин, который появляется в них после частичной гепатэктомии , и плейотрофин .

Кроме паракринных механизмов взаимодействия между гепатоцитами и клетками Ито, определенную роль играют и непосредственные межклеточные контакты этих клеток с гепатоцитами. Важность межклеточных контактов между клетками Ито и эпителиальными клет-ками-предшественниками была показана in vitro, когда культивирование в смешанной культуре оказалось более эффективным для дифференцировки последних в альбумин-продуцирующие гепатоциты, чем культивирование клеток, разделенных мембраной, когда они могли обмениваться только растворимыми факторами через культуральную среду . Выделенные из фетальной печени мыши на 13,5 сут. гестации мезенхимальные клетки с фенотипом Thy-1 +/С049!±/виментин+/десмин+/ --ГМА+ после установления прямых межклеточных контактов стимулировали дифференцировку популяции примитивных печеночных энтодермальных клеток - в гепатоциты (содержащие гликоген, экспрессирующие м-РНК тирозинаминотрансферазы и триптофаноксиге-назы). Популяция Thy-1+/десмин+ мезенхимальных клеток не экспрессировала маркеры гепатоцитов, эндотелия и клеток Купфера, и, по всей видимости, была представлена именно клетками Ито . Высокая плотность десмин-позитивных клеток Ито и их расположение в тесном контакте с дифференцирующимися гепатоцитами отмечены in vivo в пренатальной печени крысы и человека . Таким образом, все эти факты позволяют сделать вывод о том, что данный клеточный тип является важнейшим компонентом микроокружения, необходимым для нормального развития гепатоцитов в онтогенезе и их восстановления в процессе репаративной регенерации.

В последние годы получены данные, свидетельствующие о значительном влиянии клеток Ито на дифференцировку кроветворных стволовых клеток. Так, клетки Ито вырабатывают эритропоэтин и нейротро-фин , оказывающие влияние на дифференцировку не только эпителиальных клеток печени, но и кроветворных стволовых клеток . Изучение фетального гемопоэза крысы и человека показало, что именно эти клетки составляют микроокружение островков кроветворения в печени. Клетки Ито экспрессируют сосудистую молекулу клеточной адгезии (Vascular cell adhesion molecule-1, VCAM-1) - ключевую молекулу для поддержания адгезии гемопоэтичес-ких прогенитров к стромальным клеткам костного мозга . Кроме того, они также экспрессируют стромаль-ный фактор-1 - (Stromal derived factor-1 -, SDF-1 -) - потенциальный хемоаттрактант для кроветворных стволовых клеток, стимулирующий их миграцию к месту гемопоэза за счёт взаимодействия со специфическим рецептором Cystein-X-Cystein receptor 4 (CXR4) , а также гомеобоксный протеин Hlx , в случае дефекта которого нарушается как развитие самой печени, так и печеночный гемопоэз . Скорее всего, именно экспрессия VCAM-1 и SDF-1 а на фетальных клетках Ито является триггером для привлечения гемопоэтических клеток-предшественников в фетальную печень для дальнейшей дифференцировки. Ретиноиды, накапливаемые клетками Ито, также являются важным фактором морфогенеза для кроветворных клеток и эпителиев . Нельзя не сказать и о влиянии клеток Ито на мезенхимальные стволовые клетки. Клетки Ито, выделенные из печени крысы и полностью активированные, модулируют дифференцировку мезенхимальных стволовых клеток (мультипотентных мезенхимальных стромаль-ных клеток) костного мозга в клетки, подобные гепато-цитам (накапливающие гликоген и экспрессирующие тетазу и фосфоэнолпируваткарбоксикиназу) через 2 нед. совместного культивирования .

Таким образом, накопленные научные факты позволяют сделать вывод о том, что клетки Ито являются одним из важнейших клеточных типов, необходимых для развития и регенерации печени. Именно эти клетки создают микроокружение как для фетального печеночного гемопоэза, так и для дифференцировки гепатоцитов в ходе пренатального развития, а также для дифференцировки эпителиальных и мезенхимальных прогениторных клеток в гепатоциты в условиях in vitro. В настоящее время эти данные не вызывает сомнений и признаются всеми исследователями печени. Что же тогда послужило отправной точкой для возникновения гипотезы, вынесенной в название статьи?

В первую очередь, её появлению способствовало выявление в печени клеток, экспрессирующих одновременно как эпителиальные маркеры гепатоцитов, так и мезенхимальные маркеры клеток Ито. Первые работы в этой области были выполнены при изучении пренатального гисто- и органогенеза печени млекопитающих. Именно процесс развития является тем ключевым событием, изучение которого позволяет проследить в естественных условиях динамику первичного становления дефинитивного фенотипа различных клеточных типов органа с помощью специфических маркеров. В настоящее время спектр таких маркеров достаточно широк. В работах, посвященных изучению данного вопроса, были использованы разнообразные маркеры мезенхимальных и эпителиальных клеток, отдельных клеточных популяций печени, стволовых (в том числе и кроветворных) клеток.

В проведенных исследованиях было установлено, что десмин-позитивные клетки Ито плодов крысы транзи-торно на 14-1 5 сут. гестации экспрессируют эпителиальные маркеры, характерные для гепатобластов, такие как цитокератины 8 и 18 . С другой стороны, гепатобласты в эти же сроки развития экспрессируют маркер клеток Ито десмин . Именно это позволило сделать предположение о существовании в печени в период внутриутробного развития клеток с переходным фенотипом, экспрессирующим как мезенхимальные, так и эпителиальные маркеры, и, следовательно, рассматривать возможность развития клеток Ито и гепатоцитов из одного источника и (или) рассматривать эти клетки как один и тот же клеточный тип, находящийся на разных этапах развития. Дальнейшие исследования по изучению гистогенеза, проведенные на материале эмбриональной печени человека, показали, что на 4-8 нед. внутриутробного развития печени человека клетки Ито экспрессировали цитокератины 18 и 19, что было подтверждено двойным иммуногис-тохимическим окрашиванием, а в гепатобластах было отмечено слабое положительное окрашивание на десмин .

Однако в работе, опубликованной в 2000 г. , авторам не удалось выявить в печени плодов мыши экспрессии десмина в гепатобластах, а в клетках Ито - Е-кадгерина и цитокератинов. Авторы получили положительное окрашивание на цитокератины в клетках Ито лишь в небольшой части случаев, что они связали с неспецифическим перекрестным реагированием первичных антител. Выбор же этих антител вызывает некоторое недоумение - в работе были использованы антитела к десмину курицы и цитокератинам 8 и 18 быка.

Кроме десмина и цитокератинов общим маркером для клеток Ито и фетальных гепатобластов мыши и крысы является еще один мезенхимальный маркер - сосудистая молекула клеточной адгезии VCAM-1 . VCAM-1 - это уникальный поверхностный маркер, позволяющий отличать клетки Ито от миофибробластов во взрослой печени крысы и присутствующий также на некоторых других клетках печени мезенхимального происхождения - таких, как эндотелиоциты или миогенные клетки .

Еще одним свидетельством в пользу рассматриваемой гипотезы является возможность мезенхимально-эпителиальной трансдифференцировки (конверсии) клеток Ито, выделенных из печени взрослых крыс . Необходимо отметить, что в литературе обсуждается в основном эпителиально-мезенхимальная, а не мезенхимально-эпителиальная трансдифференцировка, хотя оба направления признаются возможными, и нередко сам термин «эпителиально-мезенхимальная трансдифференцировка» применяется для обозначения трансдифференцировки в любом из направлений . Проанализировав профиль экспрессии м-РНК и соответствующих белков в клетках Ито, выделенных из печени взрослых крыс после воздействия четырёххлористого углерода (ЧХУ), авторы обнаружили в них как мезенхимальные, так и эпителиальные маркеры. Среди мезенхимальных маркеров были выявлены нестин, --ГМА, матриксная металлопротеиназа-2 (Matrix Metalloproteinase-2, ММР-2), а среди эпителиальных - мышечная пируват-киназа (Muscle pyruvate kinase, МРК), характерная для овальных клеток , цитокератин 19, а-ФП, Е-кадге-рин, а также транскрипционный фактор Hepatocyte nuclear factor 4- (HNF-4-), специфический для клеток, которым суждено стать гепатоцитами. Также было установлено, что в первичной культуре эпителиальных печеночных прогениторных клеток человека происходит экспрессия м-РНК маркеров клеток Ито - нестина, GFAP - эпителиальные прогениторы коэкспрессируют как эпителиальные, так и мезенхимальные маркеры. Возможность же мезенхимально-эпителиальной трансдифференцировки подтверждается появлением в клетках Ито Integrin-linked kinase (ILK) - фермента, необходимого для такой трансдифференцировки .

Мезенхимально-эпителиальная трансдифференцировка была выявлена и в наших экспериментах in vitro , где был предпринят оригинальный подход к культивированию чистой популяции клеток Ито, выделенных из печени крысы, до образования плотного монослоя клеток. После этого клетки прекращали экспрессировать десмин и другие мезенхимальные маркеры, приобретали морфологию эпителиальных клеток и начинали экспрессировать маркеры, характерные для гепатоцитов, в частности, цитокератины 8 и 18 . Подобные результаты были получены и при органотипическом культивировании эмбриональной печени крыс .

В течение последнего года были опубликованы две статьи, в которых клетки Ито рассматриваются как подтип овальных клеток, или как их производные . Овальные клетки - мелкие клетки овальной формы с узким ободком цитоплазмы, которые появляются в печени на некоторых моделях токсического повреждения печени и в настоящее время рассматриваются как би-потентные клетки-предшественники, способные дифференцироваться как в гепатоциты, так и в холангиоциты . Исходя из того, что гены, которые экспрессируются выделенными клетками Ито, совпадают с генами, экспрессируемыми овальными клетками, а при определённых условиях культивирования клеток Ито появляются гепатоциты и клетки желчных протоков, авторы проверяли гипотезу, согласно которой клетки Ито - это тип овальных клеток, способных генерировать гепатоциты для регенерации поврежденной печени . Трансгенные GFAP-Cre/GFP (Green fluorescent protein) мыши находились на метионин холин-дефицитной/этионин-обо-гащенной диете для активации клеток Ито и овальных клеток. Покоящиеся клетки Ито имели GFAP+ фенотип. После активации клеток Ито повреждением или культивированием экспрессия GFAP в них снижалась и они начинали экспрессировать маркеры овальных и мезенхимальных клеток. Овальные клетки исчезали, когда появлялись GFP+ гепатоциты, начинающие экспрессировать альбумин и, в конечном счете, замещающие большие области печеночной паренхимы. На основании полученных данных авторы высказали предположение, что клетки Ито представляют собой подтип овальных клеток, которые дифференцируются в гепатоциты через «мезенхимальную» фазу.

В экспериментах, выполненных на этой же модели активации овальных клеток, когда последние были выделены из печени крыс, было установлено, что овальные клетки in vitro экспрессируют не только традиционные для них маркеры 0V-6, BD-1/BD-2 и М2РК и маркеры елки экстрацеллюлярного матрикса, включая коллагены, матриксные металлопротеиназы и тканевые ингибиторы металлопротеиназ - маркерные признаки клеток Ито . После воздействия на клетки TGF-pl помимо подавления роста и морфологических изменений было отмечено усиление экспрессии этих генов, а также генов десмина и GFAP, появление экспрессии транскрипционного фактора Snail, отвечающего за эпителиально-мезенхимальную трансдифференцировку , и прекращение экспрессии Е-кадгерина , что свидетельствует о возможности «обратной» трансдифференцировки овальных клеток в клетки Ито.

Поскольку овальные клетки традиционно рассматриваются как бипотентные предшественники и гепатоцитов, и холангиоцитов, были предприняты попытки установить возможность существования переходных форм между эпителиальными клетками внутрипеченочных желчных протоков и клетками Ито. Так, было показано, что в нормальной и поврежденной печени мелкие структуры протокового типа окрашивались позитивно на маркер клеток Ито --ГМА , однако на представленных в статье фотографиях, где отражены результаты иммунофлуо-ресцентного окрашивания, определить, что в действительности представляют собой эти --ГМА+ протоковые структуры - желчные протоки или кровеносные сосуды - не представляется возможным. Однако были опубликованы и другие результаты, свидетельствующие об экспрессии маркеров клеток Ито в холангиоцитах. В уже упомянутой работе L. Yang была показана экспрессия маркера клеток Ито GFAP клетками желчных протоков. Белок промежуточных филаментов цитоскелета синемин, присутствующий в нормальной печени в клетках Ито и клетках сосудов, при развитии дуктулярной реакции появлялся в вовлеченных в нее протоковых клетках; он также экспрессировался в клетках холанги-окарциномы . Таким образом, если в отношении возможности взаимной трансдифференцировки клеток Ито и гепатоцитов разнообразных свидетельств достаточно много, то с холангиоцитами пока еще подобные наблюдения единичны и не всегда однозначны.

Подводя итог, можно сказать, что закономерности экспрессии мезенхимальных и эпителиальных маркеров как в ходе гисто- и органогенеза печени, так и в разнообразных экспериментальных условиях как in vivo, так и in vitro свидетельствуют о возможности как мезенхимально-эпителиальных, так и эпителио-мезенхи-мальных переходов между клетками Ито/овальными клетками/гепатоцитами, а следовательно, позволяют рассматривать клетки Ито как один из источников развития гепатоцитов. Приведенные факты, несомненно, указывают на неразрывную связь между данными клеточными типами, а также свидетельствует о значительной фенотипической пластичности клеток Ито. О феноменальной пластичности этих клеток свидетельствует и экспрессия ими ряда нейральных протеинов, таких как уже упомянутые GFAP, нестин, нейротрофины и рецепторы к ним, нейрональная молекула клеточной адгезии (Neural cell adhesion molecule, N-CAM), синаптофизин, фактор роста нервов (Neural growth factor, NGF), мозговой нейротрофический фактор (Brain-derived neurotrophic factor, BDNF) , на основании чего рядом авторов обсуждается возможность развития клеток Ито из нервного гребня . Однако последнее десятилетие огромное внимание исследователей привлекает другая версия - а именно - возможность развития гепатоцитов и клеток Ито из кроветворных и мезенхимальных стволовых клеток.

Первая работа, в которой была доказана такая возможность, опубликована В.Е. Petersen с соавт., которые показали, что гепатоциты способны развиваться из кроветворной стволовой клетки . В последующем этот факт был неоднократно подтвержден в работах других ученых , а немного позднее возможность дифференцировки в гепатоциты была показана и для мезенхимальной стволовой клетки . Каким образом это происходит - путем слияния донорских клеток с клетками печени реципиента, или путем их трансдифференцировки - до сих пор не ясно. Однако мы также установили, что кроветворные стволовые клетки пуповинной крови человека при трансплантации в селезенку крысам, перенесшим частичную гепатэктомию, заселяются в печень и способны дифференцироваться в гепатоциты и в синусоидные клетки печени, о чем свидетельствует присутствие в этих клеточных типах маркеров клеток человека . Кроме того, нами впервые было показано, что предварительная генетическая модифи-цикация клеток пуповинной крови не оказывает существенного влияния на их распределение и возможности дифференцировки в печени реципиента после трансплантации . Что касается вероятности развития гепатоцитов из кроветворных стволовых клеток в ходе пренатального гистогенеза - то хотя такую возможность нельзя исключить полностью, но она, тем не менее, кажется маловероятной, поскольку морфология, локализация и фенотип этих клеток существенно отличаются от аналогичных показателей для клеток печени. По-видимому, если такой путь и существует, он не играет значительной роли в становлении эпителиальных и синусоидных клеток в ходе онтогенеза . Результаты исследований последних лет, проведенных как in vivo, так и in vitro, поставили под сомнение устоявшуюся теорию развития гепатоцитов только из энтодермального эпителия передней кишки , в связи с чем закономерно возникло предположение, что региональная стволовая клетка печени может находится среди её мезенхимальных клеток. Могут ли такими клетками быть клетки Ито?

Учитывая уникальные свойства этих клеток, их феноменальную пластичность и существование клеток с переходным фенотипом от клеток Ито к гепатоцитам, мы предполагаем, что именно эти клетки являются основными претендентами на эту роль. Дополнительными аргументами в пользу такой возможности становится то, что эти клетки, так же как гепатоциты, могут образовываться из кроветворных стволовых клеток, и именно они - единственные из синусоидных клеток печени - способны экспрессировать маркеры стволовых (проге-ниторных) клеток.

В 2004 г. было установлено, что клетки Ито также могут развиваться из кроветворной стволовой клетки . После трансплантации клеток костного мозга GFP-мышей в печени мышей-реципиентов появлялись GFP+ клетки, экспрессировавшие маркер клеток Ито GFAP, а отростки этих клеток проникали между гепатоцитами. В случае, если печень реципиента была повреждена ЧХУ, трансплантированные клетки экспрессировали также - бластоподобных клеток Ито. При выделении из печени мышей-реципиентов фракции непаренхиматозных клеток, GFP+ клетки с липидными каплями составили 33,4+2,3% от изолированных клеток; они экспрессировали десмин и GFAP, а через 7 сут. культивирования

С другой стороны, трансплантация клеток костного мозга приводит к образованию не только клеток Ито, но ген коллагена I типа, на основании чего был сделан вывод о том, что такая трансплантация способствует развитию фиброза . Однако существуют и работы, где было продемонстрировано уменьшение фиброза печени за счет миграции трансплантированных клеток в фиброзные септы и продукции этими клетками матрик-сной металлопротеиназы-9 (Matrix Metalloproteinase-9, ММР-9) , которая является одним из важнейших признаков клеток Ито . Наши предварительные данные также показали уменьшение числа миофиброблас-тов и снижение уровня фиброза после аутотрансплантации фракции мононуклеаров периферической крови больным хроническими гепатитами с тяжелым фиброзом печени . Кроме того, в результате трансплантации кроветворных стволовых клеток в печени реципиента могут появляться и другие клеточные типы, способные продуцировать внеклеточный матрикс. Так, при повреждении печени, индуцированном перевязкой желчного протока, трансплантированные клетки дифференциро-фиброцитов, экспрессирующих коллаген, и только при культивировании в присутствии TGF-pl они дифферен-миофибробласты, потенциально способствующие фиброзу. Таким образом, опасность фиброзирования печени после трансплантации клеток костного мозга авторы связали не с клетками Ито, а с «уникальной популяцией фиброцитов» . В связи с противоречивостью полученных данных дискуссия развернулась еще по одному вопросу - будут ли клетки Ито, появившиеся в результате дифференцировки трансплантированных кроветворных стволовых клеток, способствовать развитию фиброза, или же они обеспечат полноценную регенерацию ткани печени и редукцию фиброза. В последние годы становится очевидно (в том числе и из приведенных выше данных), что происхождение миофибробластов в печени может быть различным - из клеток Ито, из фиброб-ластов портальных трактов, и даже из гепатоцитов . Установлено также, что миофибробласты различного происхождения отличаются по целому ряду свойств. Так, активированные клетки Ито отличаются от миофибробластов портальных трактов по содержанию витаминов, контрактильной активности, ответу на цитокины, особенно на TGF-p, способности к спонтанному апоптозу . Кроме того, эти популяции клеток отличаются и по возможности экспрессировать сосудистую молекулу клеточной адгезии VCAM-1, которая присутствует на клетках Ито и отсутствует на миофибробластах . Нельзя не сказать и о том, что помимо продукции белков межклеточного матрикса активированные клетки Ито вырабатывают также матриксные металлопротеиназы, этот матрикс разрушающие . Таким образом, роль клеток Ито, в том числе и образовавшихся из кроветворных стволовых клеток, в развитии фиброза далеко не так однозначна, как считалось ранее. По-видимому, они не столько способствуют фиброзу, сколько ремоделируют межклеточный матрикс в процессе восстановления печени после повреждения, обеспечивая, таким образом, соединительнотканный каркас для регенерации паренхиматозных клеток печени .

нормальной, так и поврежденной печени крыс. Клетки Ито крысы экспрессируют также другой маркер стволовых (прогениторных) клеток - CD133, и демонстрируют свойства прогениторных клеток, способных, в зависимости от условий, дифференцироваться в различных - 2) при добавлении облегчающих дифференцировку в эндотелиальные клетки цитокинов формировать разветвленные трубчатые структуры с индукцией экспрессии маркеров эндотелиальных клеток - эндотелиальной N0-синтазы и сосудисто-эндотелиального кадгерина; 3) при использовании цитокинов, способствующих дифферен-цировке стволовых клеток в гепатоциты - в округлые клетки, экспрессирующие маркеры гепатоцитов -ФП и альбумин . Также клетки Ито крысы экспрессируют 0ct4, характерный для плюрипотентных стволовых клеток . Интересно, что только часть популяции клеток Ито может быть выделена магнитным сортером с помощью антител к CD133, однако после стандартного (проназа/коллагеназа) выделения все прикрепившиеся к пластику клетки экспрессировали CD133 и 0kt4 . Еще один маркер для прогениторных клеток - Bcl-2 экспрессируется десмин+ клетками в ходе пренатального развития печени человека .

Таким образом, разными исследователями показана возможность экспрессии клетками Ито тех или иных маркеров стволовых (прогениторных) клеток. Более того, совсем недавно опубликована статья, в которой впервые высказана гипотеза о том, что пространство Дис-се, образованное протеинами базальной мембраны, эндотелиальными клетками и гепатоцитами, в котором располагаются клетки Ито, может составлять микроокружение для последних, выполняя роль «ниши» стволовых клеток. Об этом свидетельствуют сразу несколько признаков, характерных для ниши столовых клеток и выявленных у компонентов микроокружения клеток Ито. Так, клетки, расположенные в непосредственной близости к стволовой, должны вырабатывать растворимые факторы, а также осуществлять прямые взаимодействия, сохраняющие стволовую клетку в недифференцированном состоянии и задерживающие ее в нише, часто расположенной на базальной мембране . И действительно, эндотелиальные клетки синусоидных капилляров печени синтезируют растворимый SDF-1, связывающийся специфически с рецептором клеток Ито CXR4 и стимулирующий миграцию этих клеток in vitro . Это взаимодействие играет ключевую роль в миграции гемопоэтических стволовых клеток к своей окончательной нише в костном мозге в ходе онтогенеза и постоянному пребыванию в ней , а также в их мобилизации в периферическую кровь . Логично предположить, что похожую роль такое взаимодействие может играть и в печени, удерживая клетки Ито в пространстве Диссе. Во время ранних этапов регенерации печени усиление экспрессии SDF-1 может способствовать также привлечению дополнительных компартмен-тов стволовых клеток организма . В иннервации клеток ниши должна участвовать симпатическая нервная система, вовлеченная в регуляцию привлечения стволовых кроветворных клеток . Норадренергические сигналы симпатической нервной системы играют критическую роль в GCSF (Granulocyte colony-stimulating factorl-индуцированной мобилизации гемопоэтических стволовых клеток из костного мозга . Расположение нервных окончаний в непосредственной близости от клеток Ито было подтверждено в нескольких работах . Также установлено, что в ответ на симпатическую стимуляцию клетки Ито секретируют простагландины F2a и D, активирующие гликогенолиз в ближайших паренхиматозных клетках . Эти факты свидетельствуют о том, что симпатическая нервная система может иметь влияние на нишу клеток Ито. Еще одной функцией ниши стволовых клеток является подержание «медленного» клеточного цикла и недифференцированного состояния стволовых клеток. Поддержанию недифференцированного состояния клеток Ито в условиях in vitro способствуют паренхиматозные клетки печени - при культивировании этих двух популяций клеток, разделенных мембраной, в клетках Ито сохраняется экспрессия маркеров стволовых клеток CD133 и 0kt4, тогда как в отсутствие гепатоцитов клетки Ито приобретают фенотип миофиб-робластов и теряют маркеры стволовых клеток. Таким образом, экспрессия маркеров стволовых клеток, несомненно, признак покоящихся клеток Ито. Установлено также, что в основе влияния паренхиматозных клеток на клетки Ито может лежать взаимодействие синтезируемых гепатоцитами паракринных факторов Wnt и Jag1 с соответствующими рецепторами (Мус, Notchl) на поверхности клеток Ито . Wnt/b-catenin и Notch сигнальные пути поддерживают способность стволовых клеток к самообновлению путем медленного симметричного деления без последующей дифференцировки . Еще одним важным компонентом ниши являются белки базальной мембраны, ламинин и коллаген IV, поддерживающие покоящееся состояние клеток Ито и подавляющие их дифференцировку. Похожая ситуация имеет место в мышечных волокнах и извитых семенных канальцах, где клетки-сателлиты (стволовые клетки мышечной ткани) и недифференцированные сперматогонии находятся в тесном контакте с базальной мембраной соответственно мышечного волокна или «сперматогенного эпителия» . Очевидно, что взаимодействие стволовых клеток с протеинами внеклеточного матрикса подавляет запуск их окончательной дифференцировки . Полученные данные, таким образом, позволяют рассматривать клетки Ито как стволовые клетки, нишей для которых может служить пространство Диссе.

Наши данные о стволовых потенциях клеток Ито и о возможности образования гепатоцитов из этих клеток были подтверждены в экспериментах по изучению регенерации печени in vivo на моделях частичной гепатэктомии и токсического повреждения печени нитратом свинца . Традиционно считается, что в этих моделях регенерации печени не происходит активации стволового компартмен-та и овальные клетки отсутствуют . Нам удалось установить, однако, что в обоих случаях можно наблюдать не просто активацию клеток Ито, а и экспрессию в них еще одного маркера стволовых клеток, а именно - рецептора к фактору стволовых клеток C-kit . Поскольку экспрессия C-kit также была отмечена в единичных гепатоцитах (в них она была менее интенсивной), в основном расположенных в контакте с C-kit-позитивными клетками Ито, можно предположить, что эти гепатоциты дифференцировались из C-kit+ клеток Ито. Очевидно, что данный клеточный тип не только создает условия для восстановления популяции гепатоцитов, но и сам занимает нишу стволовых региональных клеток печени.

Таким образом, в настоящее время установлено, что клетки Ито экспрессируют как минимум пять маркеров стволовых клеток в различных условиях развития, регенерации и культивирования. Все накопленные на сегодняшний день данные позволяют предположить, что клетки Ито могут выполнять роль региональных стволовых клеток печени, являясь одним из источников развития гепатоцитов (а возможно, и холангиоцитов), а также являются важнейшим для морфогенеза печени и печеночного гемопоэза компонентом микроокружения. Тем не менее, однозначные выводы о принадлежности этих клеток к популяции стволовых (прогениторных) клеток печени, по-видимому, делать несколько преждевременно. Однако очевидна необходимость проведения новых исследований в этом направлении, которые, в случае успеха, откроют перспективы для разработки эффективных методов лечения заболеваний печени, основанных на трансплантации стволовых клеток.

Вверху - схематическое изображение клетки Ито (HSC) по соседству с ближайшими гепатоцитами (PC), ниже синусоидальных эпителиальных клеток печени (EC). S - синусоид печени; KC - клетка Купфера. Внизу слева - клетки Ито в культуре под световым микроскопом. Внизу справа - электронная микроскопия позволяет разглядеть многочисленные жировые вакуоли (L) клеток Ито (HSC), в которых хранятся ретиноиды.

Клетки Ито (синонимы: звёздчатая клетка печени , жирозапасающая клетка , липоцит , англ. Hepatic Stellate Cell, HSC, Cell of Ito, Ito cell ) - перициты , содержащиеся в , способные функционировать в двух различных состояниях - спокойном и активированном . Активированные клетки Ито играют главную роль в - формировании рубцовой ткани при повреждениях печени .

В неповрежденной печени, звёздчатые клетки находятся в спокойном состоянии . В таком состоянии клетки имеют несколько выростов, охватывающих синусоидный капилляр . Другой отличительной чертой клеток является присутствие в их цитоплазме запасов витамина А (ретиноида) в форме жировых капель. Спокойные клетки Ито составляют 5-8 % численности всех клеток печени.

Выросты клеток Ито подразделяются на два типа: перисинусоидальные (субэндотелиальные) и интергепатоцеллюлярные . Первые выходят из тела клетки и простираются вдоль поверхности синусоидного капилляра , охватывая его тонкими пальцеобразными ответвлениями. Перисинусоидальные выросты покрыты короткими ворсинками и имеют характерные длинные микровыбросы, простирающиеся ещё дальше по поверхности эндотелиальной трубки капилляра. Интергепатоцеллюлярные выросты, преодолев пластинку гепатоцитов и достигнув соседнего синусоида, делятся на несколько перисинусоидальных выростов. Таким образом, клетка Ито в среднем охватывает чуть больше двух соседних синусоидов.

При повреждении печени клетки Ито переходят в активированное состояние . Активированный фенотип характеризуется пролиферацией, хемотаксисом , сокращаемостью, потерей запасов ретиноида и образованием клеток, напоминающих миофибробластные . Активированные звёздчатые клетки печени также демонстрируют повышенное содержание новых генов , таких как, ICAM-1 , хемокины и цитокины . Активация свидетельствует о начале ранней стадии фиброгенеза и предшествует повышенному продуцированию ЕСМ -белков. Финальная стадия заживления печени характеризуется усиленным апоптозом активированных клеток Ито, вследствие чего их количество резко сокращается.

Для визуализации клеток Ито при микроскопии применяется окрашивание хлоридом золота . Установлено также, что надёжным маркером для дифференциации этих клеток от других миофибробластов является экспрессия ими белка рилин .

Фиброз печени: прошлое, настоящее и будущее. Изучение влияния клеток ито печени на стволовые клетки Звездчатые клетки

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы - Цыркунов В.М., Андреев В.П., Кравчук Р.И., Кондратович И.А.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине, автор научной работы - Цыркунов В.М., Андреев В.П., Кравчук Р.И., Кондратович И.А.

Текст научной работы на тему «Клиническая Цитология печени: звездчатые клетки Ито»

Ссылки:

Случайный рисунок

Изучение влияния клеток Ито печени на стволовые клетки

Экспериментальная оценка остеоиндуктивности рекомбинантного костного морфогенетического белка

Клеточные технологии в лечении дегенеративно-дистрофических заболеваний костей и суставов

Клетка Ито

Клетки печени

О строении и видах печёночных долек

Другие виды печёночных клеток и их предназначение

Процесс взаимодействия элементов органа

О лечении патологии органа

Кто сказал, что вылечить тяжелые заболевания печени невозможно?

Читайте также:

ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ, КЛЕТКИ КУПФЕРА И ИТО

ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ

КЛЕТКИ КУПФЕРА

КЛЕТКИ ИТО

Психология и психотерапия

Ито клетки печени

ПЕЧЕНЬ

Функции.

Строение.

Портальная триада и ацинус.

Клетки печени

Клетка Ито

История

См. также

Напишите отзыв о статье «Клетка Ито»

Ссылки

Примечания

Отрывок, характеризующий Клетка Ито

Гены & Клетки: Том V, №1, 2010 год, стр.: 33-40

Авторы

История [ | ]