Научный журнал
Научное обозрение. Педагогические науки
ISSN 2500-3402
ПИ №ФС77-57475

УСИЛЕНИЕ ПОСТРЕЗЕКЦИОННОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ПЕЧЕНИ ПУТЕМ ПОТЕНЦИРОВАНИЯ МЕТИЛИРОВАНИЯ ДНК

Лаптиёва А.Ю. 1 Андреев А.А. 1
1 Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко
В мире рак печени является пятой локализацией по числу ежегодно регистрируемых новых случаев и четвертой по количеству смертей. Метастатическое поражение печени выявляется у 20–70?% онкологических больных. Резекция печени в большинстве случаев остается основным методом лечения, однако, частота развития пострезекционной печеночной недостаточности варьирует в пределах от 0,7 до 9,1?%. Целью исследования является улучшение эффективности профилактики пострезекционной печеночной недостаточности, путем потенцирования метилирования ДНК гепатоцитов. Эксперименты выполнены на 54 половозрелых самцах крыс линии Wistar, которым выполняли типичную резекцию около 70?% объема печени. В 1 группе лечение н проводилось, во 2 группе интраоперационно, внутрипеченочно вводили раствор хлорида натрия, в 3 группе – раствор цианокобаламина. При потенцировании метилирования ДНК цианокобаламином к 14 суткам исследования наблюдается восстановление 94,26?%±2,96?% от исходной массы печени, нормализация уровня биохимических показателей крови, повышение выработки фактора роста TGF- ?1, усиление активности цитокинов, снижение окислительного стресса. Таким образом, предложенный метод улучшения эффективности профилактики пострезекционной печеночной недостаточности способствует повышению пролиферативной активности гепатоцитов, обеспечивает наиболее быстрое восстановление анатомической и функциональной целостности печени.
пролиферация
метилирование ДНК
резекция
регенерация
1. Суконко О.Г., Моисеев П.И., Мигаль Т.Ф., Якимович Г.В., Кирпиченко Т.Н. Рак в Европе: взгляд на проблему, сравнительный анализ некоторых показателей // Поволжский онкологический вестник. – 2012. – №3. [Электронный ресурс]. – URL: http://oncovestnik.ru/index.php/arkhiv/item/314–rak-v-evrope-vzglyad-na-problemu-sravnitelnyj-analiz-nekotorykh-pokazatelej (дата обращения: 12.02.2019).
2. Андреев А.А., Лаптиёва А.Ю., Остроушко А.П. Репаративная регенерация печени после оперативного лечения первичных опухолей и метастатическом поражении печени // Многопрофильный стационар. – 2018. – Т. 5; № 2. – С. 100–104.
3. Вишневский В.А. Анатомические сегментарные резекции при метастазах колоректального рака в печень // Анналы хирургической гепатологии. – 2010. – Т. 15; № 3. – С. 48–57.
4. Michalopoulos G.K. Principles of liver regeneration and growth homeostasis // Comprehensive Physiology. – 2013. – №3. – C. 485–513.
5. Taub R. Liver regeneration 4: transcriptional control of liver regeneration // The FASEB Journal. – 1996. – Т. 10, № 4. – С. 413–427.
6. Fausto N., Laird A.D., Webber E.M. Liver regeneration. 2. Role of growth factors and cytokines in hepatic regeneration // The FASEB Journal. – 1995. – Т. 9, № 15. – С. 1527–1536.

В мире рак печени является пятой локализацией по числу ежегодно регистрируемых новых случаев (437 тыс. или 5,4 % от всех злокачественных заболеваний) и четвертой по количеству смертей (427 тыс. или 8,2 %) [1–3]. Ежегодно в мире выявляют около 800 тыс. больных. В России гепатоцеллюлярный рак составляет 1,7–2,5 % всех злокачественных новообразований [1, 4]. Метастатическое поражение печени выявляется у 20–70 % онкологических больных [1]. Резекция печени в большинстве случаев остается основным методом лечения, но радикальную операцию удается выполнить только у 60–70 % [2, 4]. Опуская крайние варианты, частота развития пострезекционной печеночной недостаточности варьирует в пределах от 0,7 до 9,1 % [3,5,6]. Пятилетняя выживаемость больных с данным осложнением в лучших клиниках мира не превышает 38–50 % [3, 4, 6].

Таким образом, на современном этапе развития медицины, поиск новых методов стимуляции репаративной регенерации печени остается актуальной задачей, решение которой приведет к уменьшению сроков восстановления печеночной ткани, снижению риска развития печеночной недостаточности.

Цель исследования. Повышение эффективности профилактики пострезекционной печеночной недостаточности, путем потенцирования метилирования ДНК гепатоцитов цианокобаламином.

Материалы и методы исследования

Эксперименты проводили на 54 лабораторных животных – половозрелых самцах крыс линии Wistar, которых разделили на 3 группы по 18 в каждой. Всем животным осуществляли типичную резекцию в объёме 70 % от исходной массы печени. В 1-й группе лечение не проводилось и она рассматривалась как контрольная. Во 2-й группе непосредственно после резекции в сохраненные доли печени вводили 0,9 % раствор хлорида натрия. В 3-й группе животных интраоперационно в паренхиму сохранённых долей печени вводили витамин B12 в концентрации 200 мкг/мл. Животных выводили из эксперимента на 1–е, 7–е и 14–е сутки после операции, взвешивали массу регенерировавшей печени, производили забор крови для оценки биохимических показателей (билирубин, щелочная фосфатаза, аминотрансферазы, гамма-глутамил-транспептидаза, холестерин, белки, глюкоза, мочевина, креатинин), и факторов роста (IL- β и TGF- β1). Осуществляли оценку показателей окислительного стресса (МДА, SH-группы, СОД, ДНФГ). Также производили взятие гистологического материала (паренхимы печени). Изучали морфологические особенности резецированной печени, проводили оценку пролиферативной активности гепатоцитов – иммуногистохимическое исследование (окрашивание Ki-67). Статистическая обработка выполнялась с помощью пакета «Описательная статистика» программы Excel, для оценки достоверности различий рассчитывали критерий сравнения Стьюдента. Достоверными считались различия при p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

При оценке регенерировавшей массы печени на момент выведения животных из эксперимента в контрольной группе животных на 1 сутки отмечается восстановление 36,38 %±3,06 % от исходной массы печени, во 2-й группе – 41,91 %±5,02 %, в 3-й группе – 46,33 %±2,35 %; к 14 сутки в 3-й группе животных наблюдается практически полное восстановление массы печени – 94,26 %±2,96 %, в сравнении с контрольной группой (80,98 %±4,63 %) (рис. 1).

При проведении биохимического анализа крови к 14 суткам исследования отмечается нормализация уровней следующих показателей: билирубин, АСАТ, АЛАТ, креатинин, мочевина, холестерин в 3-й группе животных, в сравнении с контрольной группой, в которой нормализации показателей не наблюдается. При оценке уровня в крови животных цитокина IL- β в 3 группе животных отмечается нарастание содержания с 1 по 14 сутки (26,44±2,6 пг/мл – 1–е сутки, 89,33±9,78 пг/мл – 14–е сутки), в 1-й и 2-й группах животных наибольший показатель наблюдается на 7 сутки 35,24±7,39 пг/мл и 62,22±8,12 пг/мл соответственно (рис. 2,3). При внутрипеченочном введении цианокобаламина на 1-е сутки исследования экспрессия TGF-β1 повышается в 2 раза в сравнении с контрольной группой.

lapt-1.tif

Рис. 1. Динамика восстановления массы печени после типичной резекции

При оценке показателей окислительного стресса в 3 группе животных в сравнении с контрольной группой к 14 суткам исследования отмечается снижение уровней МДА на 17,12 %±3,5 % и ДНФГ на 12,33 %±4,08 %, повышение уровней СОД и SH-групп на 30,17 %±4,03 % и 21,56 %±3,75 % соответственно. Полученные результаты биохимического исследования крови свидетельствуют о восстановлении обменных процессов в печени к 14 суткам исследования. Усиление экспрессии TGF- β1 и IL- β при введении цианокобаламина способствует ускорению процессов репаративной регенерации, т.к. данные факторы являются первичными митогенами, активирующими митотическое деление. Снижение уровней МДА и ДНФ, повышение уровней СОД и SH-групп свидетельствует о снижении окислительного стресса.

При световой микроскопии биоптатов печени окрашенных гематоксилином-эозином на 1 сутки исследования, выявлено наличие одноядерных и двуядерных гепатоцитов в соотношении 9:1. Значительное увеличение количества двуядерных гепатоцитов к 14 суткам отмечается в 3-й группе животных (21,3 %±3,68 %), в сравнении с контрольной группой (12,71 %±5,51 %). Это связано с тем, что при внутрипеченочном введении витамина В12 в митотический цикл вступают не только способные к активному делению гепатоциты, но и стареющие, что приводит к незавершенному митозу и образованию двуядерных клеток. Так как общим принципом репаративной регенерации является прежде всего восстановление суммарного тканевого генома, полиплоидизацию, получаемую в данном случае, можно назвать эквивалентом клеточного размножения.

lapt-2.tif

Рис. 2. Оценка уровня в крови животных цитокина IL-β (* – p<0,05 при сравнении 2-й контрольной группы с 1-й контрольной группой; ** – p<0,05 при сравнении 1-й опытной группы с 1-й контрольной группой)

lapt-3.tif

Рис. 3. Оценка уровня в крови животных экспрессии TGF-β1 (* – p<0,05 при сравнении 2-й контрольной группы с 1-й контрольной группой; ** – p<0,05 при сравнении 1-й опытной группы с 1-й контрольной группой)

При иммуногистохимическом исследовании ткани регенерировавшей печени отмечается повышение пролиферативной активности одноядерных и двуядерных гепатоцитов после типичной резекции во всех экспериментальных группах. На 14 сутки исследования наибольшая пролиферативная активность наблюдается при введении цианокобаламина (индекс пролиферации одноядерных гепатоцитов – 6,22 %±0,54 %, двуядерных гепатоцитов – 0,059 %±0,034 %) в сравнении с контрольной группой (индекс пролиферации одноядерных гепатоцитов – 2,54±0,29 %, двуядерных гепатоцитов – 0,039±0,027 %). Полученный результат подтверждает повышение пролиферативной активности гепатоцитов при внутрипеченочном введении цианокобаламина.

Заключение

Предложенный метод улучшения эффективности профилактики пострезекционной печеночной недостаточности обеспечивает наиболее быстрое восстановление анатомической и функциональной целостности печени. Потенцирование метилирования ДНК к 14 суткам исследования приводит к восстановлению 94,26 %±2,96 % от исходной массы печени, нормализации уровня биохимических показателей крови, повышению выработки фактора роста TGF-beta1, усилению активности цитокинов, снижению окислительного стресса, повышению пролиферативной активности гепатоцитов.


Библиографическая ссылка

Лаптиёва А.Ю., Андреев А.А. УСИЛЕНИЕ ПОСТРЕЗЕКЦИОННОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ПЕЧЕНИ ПУТЕМ ПОТЕНЦИРОВАНИЯ МЕТИЛИРОВАНИЯ ДНК // Научное обозрение. Педагогические науки. – 2019. – № 5-4. – С. 89-92;
URL: https://science-pedagogy.ru/ru/article/view?id=2230 (дата обращения: 02.03.2024).

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

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674