Как вылечить цирроз печени стволовыми клетками

Морские звезды могут отрастить новые тела, акулы — зубы, ящерицы — конечности. Однако человек на такое еще не способен. С целью восстановления поврежденных органов и тканей, лечения тяжелых заболеваний и сохранения молодости появились технологии регенеративной медицины, которые развиваются рекордными темпами и уже дают впечатляющие результаты.

Причины возникновения печеночной недостаточности

Нарушение функции органа связано с гибелью гепатоцитов. Несмотря на способность этих клеток к регенерации, активный лизис структурных единиц паренхимы сопровождается выраженными клиническими проявлениями. К появлению симптомов печеночной недостаточности способны привести следующие этиологические факторы:

Причины возникновения печеночной недостаточности
  1. Расстройство функции желчных путей. Гепатобилиарная система представляет собой единое целое. Именно поэтому при изменении состава секрета или его застое происходит нарушение структуры печени. К возникновению патологии приводит формирование уролитов, изменение качественного и количественного состава желчи. Наиболее опасны в этом отношении обструктивные поражения гепатобилиарной системы.
  2. Патологии печени также сопровождаются нарушением ее функции. Провоцировать подобные расстройства способны как инфекционные, так и незаразные проблемы. Самой распространенной причиной поражения считается цирроз. Это заболевание приводит к замещению нормальных клеточных элементов паренхимы печени соединительной тканью. Подобная реакция является ответом организма на хронические воспалительные процессы. Они возникают в печени вследствие воздействия некоторых видов гельминтов, вируса гепатита и других возбудителей заразных болезней. Отравления и злоупотребление алкоголем также относятся к числу провоцирующих факторов возникновения цирроза, а значит, способны вызывать развитие печеночной недостаточности.
  3. Патологический синдром формируется и при поражении других органов. Например, он может развиваться вследствие застоя в портальной системе, который является осложнением гемодинамических расстройств. Подобный каскад реакций возникает в организме при нарушении функции сердечно-сосудистой системы, а также из-за сбоя работы почек. Заболевания желудочно-кишечного тракта и желез внутренней секреции способны негативно влиять на состояние гепатоцитов, провоцируя возникновение синдрома печеночной недостаточности.

Причины некроза печени

Некроз печени является полиэтиологичным заболеванием. Острый некроз печени чаще всего встречается при различных гепатитах, из них в 75% случаев – вирусной этиологии. Примерно 1% пациентов с вирусным гепатитом В перенес данную патологию, а сочетание гепатита В и D приводит к острому некрозу печени в 30-40% случаев.

Также частой причиной острого некроза печени является отравление лекарственными средствами либо токсическими веществами.

Читайте также:  Безболезненная шишка на шее может быть опасной болезнью

Некроз печени часто сопровождает тяжелую патологию сердечно-сосудистой системы с развитием ишемии печеночной ткани. Длительное нарушение кровоснабжения печени ведет к развитию центролобулярного некроза, либо к тотальному поражению паренхимы с быстрым развитием печеночной недостаточности.

Причины некроза печени

Кроме того, приводить к массивной гибели гепатоцитов могут радиационные и термические воздействия на организм, тяжелые травмы печени. Более редкой причиной являются гемобластозы (опухолевые клетки инфильтрируют ткань печени, приводя к гибели паренхимы), прием препаратов для лечения СПИДа (диданозин), острая жировая инфильтрация гепатоцитов при некоторых заболеваниях обмена веществ.

По степени распространенности процесса некроз может быть фокальным (поражение нескольких рядом расположенных гепатоцитов – при вирусных гепатитах), центролобулярным или зональным (гибнут гепатоциты определенных зон печеночной дольки – при хронических гепатитах, приеме гепатотоксичных веществ), субмассивными и массивными (поражается вся печеночная долька).

Как работают печёночные клетки

На гепатоциты приходится основная рабочая нагрузка, поэтому при их массовом повреждении развивается печёночная недостаточность. Они нужны для выполнения следующих функций:

  1. Образование белков крови. Это альбумины, некоторые глобулины, факторы свёртывания, которые через поверхность мембраны гепатоцитов попадают непосредственно в кровь и работают в качестве транспортных белков, иммуноглобулинов
  2. Производство начальной (печёночной) жёлчи. Этот сложный процесс осуществляется путём просачивания глюкозы, воды, электролитов и других веществ из кровеносных капилляров в жёлчные протоки, а также при активном выделении жёлчных кислот и молекул натрия в печёночные протоки. Окраску жёлчи придает пигмент билирубин.
  3. Превращение разных биохимических веществ в сахар. Он образуется из жиров, аминокислот, лактата, глицерина. Излишки из поступающей извне и синтезированной внутри клеток глюкозы откладываются про запас в виде гликогена. Этот резерв расходуется при голодании, интенсивной физической работе. При диабете он позволяет избежать моментального наступления гипогликемической комы, если пациент вовремя не поел или неправильно лечится.
  4. Образование холестерина, липидов, компонентов клеточных мембран (фосфолипидов), жирных кислот. Из холестерина потом образуются стероидные гормоны, жёлчные кислоты.
  5. Обезвреживание токсичных соединений (лекарств, алкоголя и других). Они инактивируются или превращаются в менее ядовитые водорастворимые вещества, которые потом выводятся с жёлчью через кишечник или с мочой через почки.

Важно! Значение гепатоцитов трудно переоценить. При их массовом повреждении нарушаются все виды обмена в организме, развивается общая интоксикация и повреждение головного мозга, может наступить смерть.

Читайте также:  Коарктация аорты у детей как проявляется лечение

Откуда берут стволовые клетки?

Материал для трансплантации берется из жировой ткани, вещества головного мозга, крови, костного мозга пациента либо от донора – из плаценты здорового младенца после рождения. Забор производится методом мини-пункции под местным обезболиванием. Такое вмешательство длится 30 мин.

Костный мозг выступает своеобразным «стволовым хранилищем». Там находятся только зародыши без конкретного предназначения, но вообще они выполняют разнообразные функции, работая, как скорая помощь для организма. Если у кровеносной системы или ЦНС дефицит клеток, костный мозг направляет в пораженное место стволовые. Там уже из них формируются нервные, кровяные, легочные или другие.

Незрелые клетки в большом объеме содержатся в организмах новорожденных, плаценте. Поэтому зарубежные клиники покупают послед, чтобы делать стволовые хранилища. Постепенно их содержание уменьшается, а к взрослому возрасту достаточное количество содержит только костный мозг. Обычно используют собственный материал. Это гарантирует отсутствие отторжения. На случай нехватки западные клиники замораживают кровь новорожденных, создавая «стволовые банки».

Материал эмбрионов и пуповины менее исследован, поэтому пока нельзя гарантировать безопасность его применения. Это обуславливается частично тем, что он берется от других лиц — нельзя удостовериться в качестве и чистоте.

Печень: новые риски и угрозы

Насколько известно, печень является большим «химическим реактором» организма человека, эволюционно сложилось так, что подавляющее количество химических веществ и соединений обезвреживаются или превращаются в менее токсические вещества именно в печени. Но быстрое развитие химической, фармацевтической и пищевой промышленности привели к появлению новых химических соединений, к обезвреживанию которых клетки печени оказались не готовыми, так как в процессе эволюции никогда с ними не сталкивались. В связи с этим, гепатоциты (клетки печени) неспособные обезвредить химические агенты, сами подвергаются разрушению с последующим замещением погибших клеток соединительной тканью, т.е. происходит формирование рубца в печени. Появление большого количества рубцов приводит к циррозу печени и развитию печеночной недостаточности. Скорость развития этого состояния непосредственно зависит от структуры вещества, дозы и времени действия его на печень и организм в целом.

Некроз, атрофия, апоптоз

Процесс деструкции печени на клеточном уровне описывается не только некрозом, поэтому необходимо разделять три основных понятия:

  • некроз — это отмирание клеток в результате болезнетворных или токсических действий, не связанных с генетическими аномалиями. Происходит полное отмирание гепатоцита, называемое «местной смертью». Погибшие клетки поглощаются макрофагами, что сопровождается воспалением;
  • атрофия — это уменьшение размера клетки, которое может быть вызвано и генетикой, и болезнью, и внешним воздействием;
  • апоптоз — это механизм гибели гепатоцитов путем активизации генетических аномалий под воздействием неблагоприятных условий. В отличие от некроза, целостность мембраны не нарушается, а патологический процесс направлен непосредственно на расщепление ядра. При этом воспалений не наблюдается, а отмершие клетки поглощаются здоровыми соседними.

При апоптозе клетки отмирают единично, при некрозе — группами, а при атрофии они перерождаются в наросты соединительной ткани, что в будущем все равно приводит к их отмиранию.

Как выглядит клетка печени?

Гепатоциты — крупные клетки, имеющие форму шестиугольника, реже — полигонального многоугольника. Содержат от 1 до нескольких ядер. От того, как выглядит клетка печени, напрямую зависит ее качество: многоядерные полигональные клетки более функциональны и отвечают за приспособительные функции железы.

Паренхима печени под микроскопом

У каждого гепатоцита есть 2 стороны: билиарная и васкулярная.

Как выглядит клетка печени?

Васкулярную часть клетки печени покрывают микроскопические ворсинки. Они внедряются в капилляр, обеспечивая прямой контакт с кровью. В пространстве между микроворсинками и просветом кровеносного сосуда располагаются отростки клеток Купфера (печеночных макрофагов).

Полноценного тканевого барьера между гепатоцитами и капиллярами нет. Это позволяет веществам, синтезируемым в печени, поступать непосредственно в кровь. По этой причине питательные и токсичные вещества железа также захватывает напрямую из биологической жидкости.

Билиарная сторона клетки печени направлена в сторону желчного капилляра. Эта часть гепатоцита отвечает за выработку одного из основных пищеварительных соков — желчи. Через капилляр фермент поступает в отводящие потоки. При нормальном состоянии печени желчь в кровь не поступает, так как тело гепатоцита служит естественным барьером между желчным и кровеносным сосудами.

Выращивание органов

В основе направления лежит использование трехмерных структур клеток для выращивания «зачатков» органов — органоидов. Из них впоследствии выращивают «крупный» аналог.

Органоиды используются и для:

  • изучения органогенеза;
  • моделирования опухолей;
  • изучения течения заболевания;
  • оценки воздействия лекарственных средств.

Сложность технологии позволяет выращивать только простые по строению органы. К ним относятся влагалище, мочевой пузырь, сосуды.

Выращивание органов и тканей из органоидов клетки в лабораторных условиях.