В настоящее время обширные резекции печени являются «золотым стандартом» лечения пациентов с очаговыми образованиями печени — злокачественными опухолями, метастазами колоректального рака и раком внепеченочных желчных протоков. Резекции печени в наибольшей степени отвечают принципам хирургической онкологии и позволяют добиться высокой отдаленной выживаемости пациентов, а в ряде случаев их радикального излечения [1—4]. Основной причиной летальных исходов после массивных резекций печени является прогрессирующая печеночная недостаточность, связанная с удалением большого объема функционирующей паренхимы печени [5, 6]. В литературе достаточно широко освещена высокая способность печени к регенерации при различных патологических процессах [7, 8]. Однако закономерности регенераторных процессов после расширенных и предельно допустимых по объему резекций печени остаются малоизученными. Выяснение особенностей структурно-функциональной перестройки паренхимы печени после ее обширной резекции представляется актуальным в свете оценки резервных возможностей остатка органа обеспечивать гомеостаз и разработки эффективных мер профилактики и коррекции печеночной недостаточности.

Цель исследования — выявить в эксперименте особенности регенерации оставшейся части печени крыс в ранние сроки после ее предельно допустимой резекции.

Эксперименты были проведены на 60 беспородных половозрелых белых крысах-самцах массой 220—250 г c соблюдением Европейской конвенции по защите позвоночных животных. Рассчитывали объем выборки по формуле F. Lopez-Jimenez и соавт. [9]. Минимальное достаточное количество животных в группе составило 8 крыс.

Крыс наркотизировали диэтиловым эфиром (ОАО «Медхимпром») и выполняли оригинальную атипичную предельно допустимую по объему резекцию левой и срединной долей печени, что составляло 80% от массы этого органа и было эквивалентно объему данной резекции печени у человека [10]. Схема оперативного вмешательства представлена на рис. 1 и

Через 6 и 12 ч, 1, 3 и 7 сут (n=12) после операции забирали остаток печени для гистологического исследования с фиксацией 10% нейтральным формалином, заливкой в парафин и последующей окраской срезов гематоксилином и эозином.

Результаты обработаны с применением программы Statistica 6,0. Достоверность различий полученных показателей определяли с использованием непараметрического критерия Манна—Уитни. За критический уровень было принято p<0,05.

Резекция печени была успешно проведена у всех животных, взятых в эксперимент. Послеоперационная летальность составила 20%, при этом гибель животных наблюдалась в 1-е сутки послеоперационного периода. Непосредственной причиной смерти являлась недостаточность кровообращения в стадии декомпенсации, которая проявлялась артериальной гипотензией (АД <40 мм рт.ст.) и неэффективной деятельностью сердца.

В гистологических препаратах оставшейся части печени, взятой у животных в первые 6 и 12 ч после резекции, ведущими признаками являлись острые дисциркуляторные расстройства на фоне формирующейся острой портальной гипертензии. Синусоиды всех отделов печеночных долек, центральные вены, а также сосуды портальных трактов были полнокровными (рис. 3, а).

В гистологических препаратах оставшейся после резекции печени, взятой в 1-е и 3-и сутки послеоперационного периода, уменьшалась выраженность признаков дисциркуляторных нарушений, а именно полнокровия и сладж-феномена, наблюдавшихся практически сразу после операции, что может быть связано с оптимизацией функции портокавальных анастомозов. В то же время уже отмечались признаки повреждения гепатоцитов — дистрофия с отдельными очагами некроза. При этом было обнаружено 2 вида дистрофии гепатоцитов — жировая (средне- и крупнокапельная) и вакуольная (гидропическая) (см. рис. 3, б). В препарате очаги некроза печеночной ткани представлены мелкими интралобулярными участками мононуклеарной инфильтрации на месте погибших гепатоцитов (см. рис. 3, б). Кроме того, были обнаружены преднекротические (некробиотические) изменения, визуализирующиеся в виде конденсации хроматина и деформации ядер (кариопикноз).

В препаратах оставшейся части печени, взятой на 7-е сутки послеоперационного периода, на первый план выступили изменения в краевой зоне резекции, которые были обусловлены реакцией организма, в частности самой печени, на операционную травму. Непосредственный край резекции ярко представлен некротическим детритом, представляющим собой гомогенную безъядерную эозинофильную массу с участками сохраненной отчетливой органоидной структуры (так называемое балочное строение) (рис. 4, а).

По данным литературы, способность печени к регенерации зависит от объема резекции. Так, при резекции менее 30% печени регенерация имеет низкие темпы, при резекции 40—70% печени наблюдается прямая зависимость между объемом резекции, интенсивностью синтеза ДНК и уровнем пролиферативной активности гепатоцитов [11, 12].

Классической моделью для изучения регенерации печени новорожденных крыс является резекция 70% печени по методу G. Higgins и R. Anderson. Регенерация печени у крыс после резекции такого объема происходит за счет пролиферации гепатоцитов [13].

Альтернативным способом восстановления массы печени после резекции является увеличение размеров гепатоцитов — гипертрофия клеток без увеличения плоидности ядра, особенно в условиях блокады митоза по каким-либо причинам [14]. При превышении предельно допустимого объема резекции (в условиях удаления более 85% печени) наблюдается десинхронизация вступления клеток в митоз. Возможность регенерации за счет гипертрофии клеток также значительно угнетена, что в конечном итоге приводит к летальному исходу вследствие прогрессирующей печеночной и в целом полиорганной недостаточности [11, 12, 15].

Полиплоидия как компонент регенерации печени является вариантом пролиферации, при котором митотический цикл осуществляется не до конца. В настоящее время предполагают, что полиплоидизация — это реакция органа на повышенную функциональную нагрузку, что является механизмом защиты генома клетки от окислительного стресса [8, 16].

Анализируя данные литературы и полученные в ходе исследования результаты, мы пришли к заключению о том, что 80% резекция печени является предельно допустимой по объему. При ней еще возможны процессы регенерации остатка печени в виде гипертрофии паренхимы, морфологические признаки которой выявлялись на 7-е сутки послеоперационного периода в отсутствие признаков гиперплазии органа. Однако регенерация паренхимы в условиях такой резекции является функционально неполноценной, что подтверждается полученными нами ранее данными об истощении антиоксидантной системы и нарушении детоксикационной функции 20% остатка печени в эти же сроки послеоперационного периода [17]. Это позволяет предположить развитие срыва компенсаторных возможностей критического объема печени на фоне возросшей нагрузки и вторичного повреждения в условиях гипоксии смешанного генеза, окислительного стресса и системной эндотоксемии [17, 18] с закономерным формированием мелкоочагового фиброза и в последующем цирроза печени.

В паренхиме печени крыс, оставшейся после 80% резекции, на 7-е сутки после операции были выявлены следующие морфологические признаки регенерации: увеличение размеров гепатоцитов в 1,2 раза по сравнению с предыдущими сроками послеоперационного периода, эозинофильная зернистость цитоплазмы, увеличение ядерно-цитоплазматического соотношения, гиперхромия ядер, значительное количество полиплоидных гепатоцитов. Полученные в ходе исследования морфологические данные свидетельствуют о регенераторных возможностях печени половозрелых крыс после ее предельно допустимой резекции по типу гипертрофии оставшейся паренхимы, направленной на компенсацию функций утраченной части органа.

В перспективе необходимо проведение дальнейших исследований по разработке патогенетически обоснованных путей гепатопротекции, коррекции печеночной недостаточности и предупреждения патологического ремоделирования оставшейся части печени в послеоперационном периоде для улучшения результатов ее обширных резекций у пациентов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Т.П. Храмых

Сбор и обработка материала — П.А. Ермолаев, Л.О. Барская

Статистическая обработка — П.А. Ермолаев

Написание текста — П.А. Ермолаев, Т.П. Храмых

Редактирование — Т.П. Храмых

Сведения об авторах

Храмых Татьяна Петровна — д.м.н., заведующая кафедрой топографической анатомии и оперативной хирургии ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; e-mail: khramykh@yandex.ru

Ермолаев Павел Александрович — к.м.н., врач сердечно-сосудистый хирург БУЗОО «Областная клиническая больница»; e-mail: yermol@inbox.ru; https://orcid.org/0000-0001-8733-6102

Барская Любовь Олеговна — ассистент кафедры топографической анатомии и оперативной хирургии ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; e-mail: barsik492@yandex.ru