как понять что печень восстанавливается
Сколько восстанавливается печень после алкоголя?
На самом деле – это вопрос очень простой и в тоже время очень сложный, так как зависит от состояния печени на момент начала восстановления. Естественно, если нет тяжелых осложнений, то восстановление пройдет очень быстро, а, если имеются уже деструктивные изменения, то ни о каком полном восстановлении можно и не говорить.
Мы наш с вами ответ разберем на примере самого частого и распространенного употребления алкоголя: пусть это будет человек 30-50 лет, пьет на протяжении длительного времени по 2-3 раза в неделю разные напитки – легкие, средние, крепкие – полное разнообразие, и диет особо не соблюдал. Пил, скажем, от «пары рюмок за кампанию» до «полного опьянения». Никакой тяжелой сопутствующей патологии и других болезней у нашего с вами «подопечного» нет. В общем, самый стандартный и обычный человек.
Печень – это очень интересный орган. Ее способность к скорости регенерации действительно удивляет. Эта скорость даже быстрее, чем ящерица отращивает новый хвост. К примеру, при пересадке печени, даже, если отрезать и пересадить половину, печень восстановить себя полностью уже через месяц, и у кого забрали и кому пересадили. Естественно, если организм здоровый.
Так же и при алкоголе, отменив спиртное всего лишь на месяц, в нашем с вами примере, печень уже через месяц вернется к своему первоначальному состоянию – и по объему, и по функциональному состоянию. В первую очередь происходит восстановление клеток печени и ее функциональное состояние, а потом нормализуются и печеночные показатели в анализах. А потом в норму приходят трансаминазы – АЛТ и АСТ, а также нормализуется уровень билирубина.
В возрасте до 30 лет такой процесс восстановления происходит быстрее, в силу более активного обмена веществ, а в пожилом, естественно, медленнее.
Но этот процесс можно еще более ускорить, соблюдая несложную диету и принимая определенные лекарственные препараты. Стоит лишь вместе с алкоголем исключить жирную, жареную, копченую пищу, фастфуд и ввести в рацион продукты, которые богаты микроэлементами, витаминами сбалансированы по белкам, жирам и углеводам, больше пить воды и стараться есть в одно и тоже время.
Можно еще добавить лекарства для более ускоренного восстановления, например, Эссенциале, Гепамерц, Гептрал, Фосфоглив и другие. Печень только спасибо скажет. Естественно, не все сразу, а какой-нибудь один препарат.
Если рассматривать случаи при небольшом или умеренном употреблении алкоголя, то восстановление печени происходит уже в течение 2-х недель. Если человек выпивает 1-2-3 раза в месяц, опять же, в умеренных дозах, то печень это факт может вообще не заметить. Но, если на фоне длительного приема алкоголя в больших дозах, когда мы имеем дело с алкоголизмом или хроническим алкоголизмом, когда происходят деструктивные изменения в печени с заменой клеток на жировую и соединительную ткань, то есть при наличии жирового гепатоза или цирроза, то ни о каком полном восстановлении речи не идет. В таком состоянии отказ от алкоголя всего лишь остановит процесс дальнейшего разрушения.
Но, опять же, впадать в отчаяние не стоит, при соблюдении диет и поддерживающей фармакотерапии можно нормально и полноценно жить. Ведь печень – это уникальный орган, она может абсолютно нормально функционировать даже при наличии всего лишь трети своего объема.
Алкогольное поражение печени
Алкогольное поражение печени возникает на фоне регулярного употребления спиртного даже в небольших дозах. Этанол повреждает клетки органа, из-за чего нарушаются его функции, могут появляться воспалительные, некротические процессы. На начальной стадии алкогольное поражение протекает почти бессимптомно, не проявляет себя. В этом — опасность заболевания. Когда человек перестает употреблять спиртное, клетки печени восстанавливаются, но первый же запой спровоцирует новое поражение, причем в более тяжелой степени.
Начальное поражение клеток печени алкоголем провоцирует появление более серьезных заболеваний — цирроза, алкогольного гепатита.
Виды алкогольного поражения печени
Жировая дистрофия. На этой стадии процесс обратим даже без специального лечения — достаточно перестать употреблять спиртное. Стеатоз возникает под действием этанола, нарушающего функционирование и структуру гепатоцитов. Внутри них начинается накопление жира, который смещает ядро клеток. Постепенно размеры печени увеличиваются.
Стеатогепатит. Это — гепатит, обусловленный регулярным употреблением спиртного и развивающийся на фоне жировой дистрофии. При появлении воспалительного процесса гепатоциты продолжают увеличиваться в размерах, их структура меняется. Если повреждения оказываются тяжелыми, клетки гибнут, может начаться некротический процесс. Это влияет на структуру всего органа, нарушает его функции.
Цирроз. Продолжается накопление жиров, появляются фиброзные изменения ткани. Нарушается процесс регенерации — попытки самовосстановления приводят к формированию узелков ткани. Размеры органа уменьшаются. Фиброзная ткань разрастается, формирует широкие полосы, делит ткани на крупные узлы.
Работаем круглосуточно, опытные врачи, 100% анонимно.
Последовательное развитие трех этих состояний может приводить к летальному исходу: печень перестает выполнять свои функции, и человек погибает.
Главной причиной алкогольного поражения печени является регулярное употребление спиртного. Заболевание может появиться даже при небольшой ежедневной дозе (от 10 г чистого спирта, что соответствует 0,5 л пива или 0,2 л вина). Процесс может ускориться при приеме метаболизирующихся в печени препаратов, снижении иммунитета, поражении гепатотропными вирусами, нарушении питания, ослаблении иммунитета.
Признаки
На ранних стадиях симптоматика может отсутствовать. В редких случаях появляется болезненность в правом боку, проблемы с аппетитом, быстрая утомляемость.
Если заболевание прогрессирует, возникают общие симптомы:
Со временем на коже рук и ног могут появляться покраснения, сосудистые звездочки.
При развившемся алкогольном поражении печени меняется стул (темнеет, может становиться кровавым), появляется рвота с кровью, возможны кровотечения из носа, кровоточивость десен.
Ухудшается психическое состояние пациента, появляются провалы в памяти, снижается способность к концентрации, внимание становится рассеянным. Возможны частые смены эмоционального состояния, появление галлюцинаций, вялость и апатия или, напротив, возбуждение, раздражительность. Симптомы со стороны психики и ЦНС обусловлены и ухудшением работы органа, и формированием зависимости на фоне регулярного употребления алкоголя.
Диагностика и лечение
До составления плана лечения врач оценивает степень поражения клеток печени, ее состояние, общее состояние здоровья. В ходе диагностики выполняют лабораторную диагностику:
Дополнительно может потребоваться биопсия, проведение пункций.
До начала лечения пациент должен отказаться от употребления алкоголя. Любая доза спиртного будет провоцировать новое поражение гепатоцитов, ухудшать состояние печени. Для отказа от спиртного может использоваться медикаментозная кодировка (если нет противопоказаний), гипнотическое, психотерапевтическое кодирование, прием препаратов, снижающих тягу к спиртному.
Полное восстановление функций возможно при условии, что у пациента еще не развился цирроз. В план влечения включают детоксикацию (вывод продуктов распада, накопившихся токсинов из кровотока), витаминотерапию, прием гепатопротекторных препаратов.
Если заболевание дошло до стадии цирроза, важно стабилизировать состояние пациента, предупредить развитие осложнений (асцита, онкологии и т.п.). При тяжелой форме заболевания возможна трансплантация органа при условии, что пациент воздерживается от употребления спиртного. На любой стадии поражения важно соблюдение диеты, применение поддерживающей терапии, общее укрепление здоровья.
Медицинский центр «НаркоДок» выполняет лечение пациентов с алкогольным поражением печени. Срочная помощь врача нужна, если:
Врачи медицинского центра «НаркоДок» организуют комплексную диагностику, помогут пациенту отказаться от употребления спиртного, сформируют индивидуальную программу реабилитации. Если он отказывается от посещений клиники, возможен вызов нарколога на дом. Отказ от алкоголя и адекватная медикаментозная терапия помогут восстановить и сохранить здоровье человека даже после нескольких лет алкогольной зависимости.
Работаем круглосуточно, опытные врачи, 100% анонимно.
Препарат для восстановления печени
Печень выполняет множество функций в организме человека. В первую очередь это фильтр, который очищает кровь и обезвреживает различные вредные вещества, токсины и аллергены. Печень участвует в обмене белков, жиров, углеводов, гормонов, витаминов и микроэлементов. Она играет важную роль в пищеварении, так как вырабатывает необходимую для переваривания желчь и преобразует полученные вместе с пищей полезные вещества в энергию. Вот почему нарушение работы данного органа способно нанести непоправимый вред здоровью человека. При выявлении таких симптомов, как тяжесть в боку, кожный зуд, ощущение горечи во рту, требуется немедленно обратиться к врачу, который проведет необходимые исследования, поставит диагноз, расскажет обо всех этапах восстановления печени и назначит соответствующее лечение.
Причины нарушения функций печени
Неправильное питание. Злоупотребление жирной пищей, копченостями, соленьями, острыми приправами – все это может привести к возникновению различных заболеваний. Когда количество вредных веществ, поступающих в организм, становится слишком большим, печень оказывается не в состоянии нейтрализовать все токсины. Развитие ожирения на фоне неправильного питания опасно для здоровья, но проблемы также могут принести и попытки резко сбросить вес. В экстремальной ситуации печень включает защитные механизмы и начинает оперативно накапливать жиры и углеводы, что провоцирует поражение органа.
Злоупотребление алкоголем. Достаточно распространенной причиной повреждения печени является систематическое и чрезмерное потребление алкогольных напитков. Постоянная интоксикация организма может привести к нарушению функций и структуры этого жизненно важного органа. Клетки, участвующие в нейтрализации спирта, увеличиваются в размерах. В результате ускоренного синтеза жирных кислот происходит алкогольное поражение печени.
Гепатотоксическое действие медикаментов. Длительное применение некоторых лекарств без назначения врача (например, антибиотиков) способно вызвать не менее сильное воздействие, чем поражение организма токсинами или ядами.
На фоне неправильного питания, чрезмерного потребления алкоголя, бесконтрольного приема лекарственных средств может произойти развитие гепатоза, цирроза, токсической дистрофии печени, желчекаменной болезни, острого или хронического гепатита. Нередко воздействие негативных факторов ведет к дистрофическим, некротическим и фиброзным изменениям органа. Необратимое нарушение полноценного функционирования железы ведет к печеночной недостаточности. В свою очередь это может спровоцировать серьезное нарушение обмена веществ и интоксикацию организма вплоть до летального исхода.
Как происходит восстановление печени
Процесс восстановления печени после алкоголя, неправильного питания или длительного приема лекарственных препаратов занимает достаточно много времени. Однако этот уникальный орган обладает способностью к самовосстановлению, что значительно облегчает задачу. Образование и рост клеток печени выглядит следующим образом:
Немедикаментозное восстановление печени
Важно понимать, что способности печени к восстановлению после алкоголя активизируются в полной мере только при соблюдении здорового образа жизни. То же самое касается питания и приема лекарственных препаратов. Печень нуждается в помощи, поэтому для нормализации всех функций органа крайне важно придерживаться диеты. В частности, в рационе должны присутствовать:
Пищу можно потреблять в сыром или квашеном виде, отваривать, готовить на пару и запекать. Из напитков предпочтительней всего чистая вода, компоты из ягод и сухофруктов, натуральные соки. Необходимо полностью исключить из меню жирную и вредную пищу, копчености, приправы, консервы, сливочное масло, кондитерские изделия, хлеб, сладости. Под запретом также алкогольные и газированные напитки, крепкий черный чай, кофе. Важно есть часто и небольшими порциями для лучшего усвоения пищи. Огромную роль в нормализации работы печени играют витамины (B, C, D, E) и минералы (цинк и селен), поэтому в рамках немедикаментозной терапии специалисты рекомендуют принимать комплексы с оптимальным соотношением полезных веществ.
Фосфоглив* – защита и восстановление печени на всех стадиях поражения
Достичь положительного результата в восстановлении работы печени можно только с помощью комплексной терапии. В рамках лечения врачи часто назначают гепатопротекторы. Это особая группа препаратов, оказывающих стимулирующее действие на гепатоциты. Они восстанавливают структуру клеток, нормализуют основные функции печени и защищают ее от патогенного воздействия лекарственных средств, алкоголя, вредной пищи и других повреждающих факторов. Чаще врачи рекомендуют препараты, которые входят в стандарты оказания медицинской помощи при заболеваниях печени. Одним из таких лекарственных средств является Фосфоглив*. Фосфоглив* – это комбинированный гепатопротектор с антиоксидантным, противовоспалительным, антифибротическим и мембраностабилизирующим действием. В его состав входят эссенциальные фосфолипиды и глицирризиновая кислота. Глицирризиновая кислота помогает устранить воспалительный процесс в печени, который является основной причиной разрушения клеток печени, а эссенциальные фосфолипиды восстанавливают поврежденные гепатоциты и ускоряют регенеративные процессы. Также Фосфоглив* помогает снизить риск развития таких опасных заболеваний, как фиброз, цирроз, гепатит и др. Применение гепатопротектора в комплексе с другими лекарствами и соблюдение профилактических рекомендаций позволяет устранить причины поражения печени.
Как помочь печени с помощью диеты?
Роль печени в работе организма трудно переоценить. Она участвует в пищеварении, детоксикации организма и других процессах. Это орган, который способен самостоятельно восстанавливаться, но для поддержания его здоровья важно включить в рацион определенные продукты. Врач-иммунолог, специалист по питанию Алена Парецкая расскажет о 12 самых полезных продуктах, которые нужно включать в рацион.
№1. Кофе
Кофе – спорный продукт. В исследовании, опубликованном в 2013 году, было доказано, что ежедневное употребление кофе снижает риск развития хронических заболеваний печени и их обострений. В первую очередь, речь идет о жировой болезни печени и онкопатологиях.
В другом исследовании ученые обозначили механизм этого положительного влияния на печень: основной механизм – это влияние на ферменты печени и предотвращение накопления жира в ее тканях. Еще один механизм – действие антиоксидантов на печень, укрепляющих ее защитные свойства и противостоящие онкопатологиям. Но важно отметить, что речь идет о регулярном, но умеренном употреблении кофе.
№2. Овсянка
Это источник полезной клетчатки, которая участвует в пищеварении и поддерживает его. Известно, что клетчатка овсянки полезна для печени, ведь в ней содержатся бета-глюканы.
Одно из исследований показало, что эти вещества активируют иммунную систему, подавляют воспаление, а также помогают контролировать диабет и предотвращают ожирение.
В другом исследовании, проведенном на грызунах, отмечается, что бета-глюканы помогает уменьшить количество жира, которые хранятся в печени. Однако чтобы говорить о пользе для человека, необходимы дополнительные клинические исследования.
Добавьте в рацион овсяные хлопья, которые требуют варки. Продукты быстрого приготовления, с содержанием сахара и прочих ингредиентов не приносят особой пользы для организма.
№3. Зеленый чай
Одно из исследований предположило, что зеленый чай снижает риск рака печени. Однако исследование было проведено в малочисленной группе участников. Поэтому для однозначных заверений и утверждений, необходимы дополнительные исследования.
№4. Чеснок
Чеснок стимулирует работу печени. Ряд исследований, проведенных в 2016 году, показывает, что чеснок помогает снизить массу тела и предотвратить набор лишнего веса и ожирение, что, в свою очередь, можно рассматривать как предрасполагающий фактор для развития жировой болезни печени.
№5. Ягоды
Черника, малина, клюква содержат большое количество антиоксидантов – полифенолов, защищающих печень от повреждений. Учитывая большое содержание витаминов, минералов и прочих веществ известна польза ягод для поддержания работы иммунитета.
№6. Виноград
В винограде и его косточках содержатся антиоксиданты, которые положительным образом отражаются на здоровье и работе организма и печени в частности. Известно, что регулярное употребление винограда помогает контролировать воспалительные реакции и предотвращать повреждение печени.
Специалисты рекомендуют включать в рацион свежий виноград, а также качественный сок, который оказывается полезным.
№7. Грейпфрут
Это весьма полезный продукт, содержащий несколько групп антиоксидантов, которые помогают защищать печень от повреждений, стимулируя восстановление и регенерацию клеток.
Соединения, содержащиеся в этом фрукте, уменьшают накопление жира в печени, а также стимулируют работу ферментов, которые стимулируют похудение и снижают риск развития жировой болезни печени.
№8. Растительная пища
Все разнообразие овощей и фруктов можно рассматривать как полезную пищу для здоровья печени. В обзоре 2015 года был опубликован перечень растительных продуктов, полезных для печени:
№9. Жирные сорта рыбы
Жирный сорта рыбы – основной источник Омега-3 кислот, которые контролируют воспалительные реакции в организме и участвуют в обменных процессах. Эта группа жиров положительна для полноценной работы печени и профилактики многочисленных заболеваний. Их главная роль – накопление лишних жиров и поддержание нормального уровня ферментов в печени.
Согласно рекомендациям врачей, есть жирную рыбу нужно 2 и более раз в неделю. Для тех людей, которые по каким-либо причинам не могут включать в рацион жирные сорта рыбы, рекомендовано принимать добавки с рыбьим жиром.
№10. Орехи
Включение в рацион орехов – простой и действенный способ поддержать здоровье печени и защитить ее от многочисленных болезней. В их составе большое количество ненасыщенных жирных кислот, витаминов и антиоксидантов.
В рацион рекомендовано включать грецкие орехи, миндаль, которые помогут сохранить здоровье печени. Но стоит помнить, что чрезмерное употребление орехов может оказаться вредным, ведь они высококалорийны.
№11. Оливковое масло
Включение в рацион оливкового масла без термической обработки помогает снизить окислительный стресс и улучшить функцию печени. Объяснить такое положительное влияние можно большим содержанием ненасыщенных жирных кислот.
Какие продукты вредны для печени
Общие рекомендации специалистов однозначны – сбалансированное питание, содержащее все необходимые минералы, витамины и прочие вещества помогают поддерживать здоровье печени. Тем не менее есть продукты, которые могут негативно повлиять на работу печени и их необходимо ограничивать в рационе:
1. Жирное
В эту группу продуктов можно отнести: жареное, фастфуд, полуфабрикаты, снеки и прочие закуски.
2. Крахмалистые продукты
В эту группу можно отнести: хлеб, макаронные изделия, сладкая и сдобная выпечка.
3. Сахар
Чрезмерное употребление сладостей нагружает печень, поэтому целесообразно снизить эту нагрузку.
4. Соль
Это основной источник натрия и калия, которые необходимы для нормальной работы организма. Однако чрезмерное употребление соли также оказывается вредным. Консервы, копчености и соленья содержат большое количество соли.
5. Алкоголь
Пожалуй, это самый вредный продукт для печени. И каждому важно подумать об ограничении и умеренном употреблении алкоголя.
Печень – уникальный орган, отвечающий за множество обменных процессов и защитных реакций. Ее клетки способны к регенерации и восстановлению, однако хроническое патологическое воздействие приводит к болезням, со всеми вытекающими последствиями.
Поддержать здоровье печени, особенно при наличии факторов риска и предрасположенности к болезням можно путем составления правильного рациона.
«Резервный» механизм восстановления печени
«Резервный» механизм восстановления печени
Слева — ладонь здорового человека; справа — ладонь человека, больного желтухой.
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Быстрая утомляемость, потеря аппетита, тошнота, пожелтение кожных покровов и даже частые головные боли — все эти симптомы могут быть косвенными свидетельствами патологий печени. Несмотря на высокую способность клеток печени к восстановлению, в некоторых тяжелых случаях они просто не справляются с болезнью. Новое исследование команды ученых из Центра регенеративной медицины в Эдинбурге, Массачусетского технологического института и Сколковского института науки и технологий показывает, как с помощью блокирования основного пути восстановления клеток печени удалось открыть резервных «ремонтников».
Конкурс «био/мол/текст»-2017
Эта работа заняла первое место в номинации «Биомедицина сегодня и завтра» конкурса «био/мол/текст»-2017.
Генеральный спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Спонсором приза зрительских симпатий и партнером номинации «Биомедицина сегодня и завтра» выступила фирма «Инвитро».
Открытие, предсказанное мифами: регенерация у рептилий
Способность организмов к регенерации, то есть восстановлению структуры и функций органов, является одной из важных загадок медицины, которую человек давно пытается разгадать. Наблюдения за животным миром позволили сформулировать следующую закономерность: чем проще устроено животное, тем легче ему восстановить утраченные органы. И если дождевой червь способен «достроить» половину собственного тела, а ящерица — отрастить новый хвост, то у человека способности к регенерации представлены в более узком диапазоне [1], [2].
Сказочных существ, способных отрастить себе новую голову или хвост, довольно много. Но и Лернейская гидра (рис. 1), и горгона Медуза, и даже Змей Горыныч имеют вполне реального «родственника» — тритона. Этот представитель хвостатых амфибий считается одним из древнейших видов фауны на Земле. Тритоны успешно восстанавливают не только хвост и лапы, но даже поврежденные сердце и спинной мозг. Однако амфибии — далеко не единственные существа, которым доступна функция «саморемонта». Например, рыбок данио рерио используют не только в аквариумистике, но и для изучения регенерации тканей сердца. А первым животным, благодаря которому появился термин «регенерация», стал речной рак. Изучением восстановления утраченных ног у раков занимался французский ученый Рене Реомюр, предложивший новый термин еще в 1712 году.
Рисунок 1. «Сражение Геракла с Лернейской гидрой» Антонио дель Поллайоло (1475 г.).
Неудивительно, что ученым хочется понять, почему ящерица, например, может восстановить утерянный хвост, а человек отрастить новую руку не может. Изучение структуры и состава тканей сразу после потери ящерицей хвоста позволило обнаружить модель регенерации у рептилий. В период заживления базальные клетки эпидермиса активно делятся, постепенно «закрывая» собой рану. Дополнительная агрегация делящихся клеток на дистальном конце позвоночника способствует разрастанию бластемы — скоплению неспециализированных клеток. В этот момент запускаются процессы образования новых кровеносных сосудов, а следом — и новых периферических аксонов. Наиболее поздно в дело вступают новообразования костной ткани и мышц. Однако точный механизм регенерации хвоста у ящериц не изучен до конца. Недавнее исследование Университета штата Аризона и Института геномных исследований позволило обнаружить молекулы микро-РНК, способствующие регенерации мышц, хрящей и позвоночника [3]. Возможно, эта работа позволит разработать методы лечения, основанные на управлении экспрессией генов с помощью микро-РНК.
Открытие, сделанное случайно: регенерация у мышей
Но как обстоят дела с возможностями регенерации на уровне целых органов у более высокоорганизованных, чем ящерицы, организмов? Еще недавно ученые были уверены, что млекопитающие не способны восстанавливать утраченные органы. Но это убеждение пошатнуло открытие, сделанное в лаборатории иммунолога Эллен Хебер-Кац из исследовательского центра в Филадельфии. Там проводили различные эксперименты на особых «пациентах» — генетически модифицированных мышах линии Murphy Roth Large (MRL). Такие особи отличались от обычных тем, что у них не работали Т-клетки иммунной системы. Однажды доктор Хебер-Кац дала своему лаборанту несложное задание: пометить выбранных для очередного эксперимента мышей, сделав у них небольшие двухмиллиметровые отверстия в ушах. Через несколько недель выяснилось, что дырочек в ушах подопытных нет. Структура кровеносных сосудов, хрящей, тканей выглядела неповрежденной. Однако лаборант заверил доктора, что задача по «мечению» мышей была своевременно выполнена. После повторения эксперимента с ушной раковиной эффект был таким же: уже через четыре недели на «проколотых» участках ушей образовалась бластема (рис. 2) [4]. Следующим «опытным» объектом стал хвост — и вновь удалось продемонстрировать частичную регенерацию тканей. Однако восстановительные способности MRL мышей не безграничны: например, вырастить новую лапку такая мышь, увы, не смогла. Причина заключается в различном расположении и количестве кровеносных сосудов в органах и тканях животного. Без прижигания мышь просто погибнет от большой потери крови — задолго до запуска регенерационных процессов. А прижигание на месте ампутированной конечности исключает появление бластемы.
Рисунок 2. Этапы восстановления ткани уха у обычной лабораторной мыши (снизу) и трансформированной линии MRL (сверху).
В результате серии наблюдений за трансгенными мышами удалось показать, что секрет их успеха — в определенном белке. Так, у мышей линии MRL заблокирована экспрессия гена, кодирующего белок р21 (ингибитор циклинзависимой киназы 1А), который регулирует процесс нормального деления клеток. Подавление активности этого гена у нормальных мышей показывает аналогичную способность к регенерации повреждений [5]. Но проводить подобные манипуляции следует с большой аккуратностью: «отключение» гена р21 может привести к нарушению нормального размножения клеток, что способно привести к катастрофическому делению всех клеток тела.
Повседневная реальность: возможности регенерации у человека
А как обстоят дела с регенерацией у людей? Даже без «выключения» гена, кодирующего белок р21, организм человека может восстанавливать некоторые органы. Например, кожу, чья регенерирующая способность привычна для нас так же, как и воздух. Самый большой по площади орган нашего тела постоянно обновляет собственную структуру за счет омертвения и отторжения клеток эпидермиса с последующей заменой их новыми клетками. Сходным образом происходит процесс восстановления других эпителиальных тканей — например, слизистых оболочек дыхательных путей, а также желудка и кишечника. На втором месте в иерархии регенерирующих способностей находится костная ткань. Известно, что переломы довольно успешно заживляются в течение определенного периода неподвижности.
А среди внутренних органов заслуженным лидером по регенерации является печень. Легенда о титане Прометее, у которого всего за одну ночь выклеванная печень вырастала вновь (рис. 3), имеет в себе рациональное зерно.
Рисунок 3. «Прикованный Прометей». Скульптура Никола-Себастьяна Адама, 1762 г. (Лувр).
Действительно, печень обладает уникальным свойством восстанавливаться до своего первоначального объема, даже если разрушено более 70% печеночной ткани. Подобный процесс происходит за счет работы клеток печени — гепатоцитов. Эти клетки играют ключевую роль в модификации и выводе из организма токсичных веществ. В здоровом органе, не тронутом патологическими процессами, эти клетки обычно находятся в состоянии покоя. Но при необходимости восстановления целостности органа, например, после частичной резекции (удаления части органа), почти все гепатоциты активируются и приступают к делению. Причем делятся они 1–2 раза, а затем снова возвращаются в покоящееся состояние. Это свойство лежит в основе лечения некоторых заболеваний, например, цирроза печени или гепатита, когда пациенту пересаживают часть здоровой печени от донора. Однако такие манипуляции могут привести к ряду проблем со здоровьем, в том числе расширению вен пищевода и желудка, почечной недостаточности и желтухе. Более того, появление в печени пациента быстро делящихся клеток донора может привести к возникновению ракового заболевания. Справиться же своими силами при прогрессирующей болезни гепатоциты уже не могут, ведь к делению способны лишь здоровые клетки, которых в организме больного остается все меньше и меньше.
Получается, что, несмотря на мощный регенеративный потенциал, восстановительные способности печени имеют предел. В случаях, когда патологический процесс заходит слишком далеко, эффект от работы гепатоцитов оказывается недостаточным. Например, когда здоровая печень поражается в результате токсических или вирусных воздействий, что провоцирует разрастание соединительной ткани (фиброз). Существуют ли другие способы восстановления структуры этого жизненно важного органа без участия гепатоцитов? На этот вопрос позволяет ответить совместное исследование команды ученых из Эдинбургского университета, Массачусетского технологического института и Сколковского института науки и технологий [6].
Перспективная реальность: ускоренная регенерация печени
Для изучения процессов регенерации печени использовали трансгенных мышей линии tdTomato (tdTom). Эта линия модифицирована красными флуоресцентными белками, что позволяет визуализировать клетки печени [7]. Однако поиск других «спасательных» клеток осложняет то, что гепатоциты в пораженном организме продолжают работать. Для идентификации «не-гепатоцитов» исследователи использовали технологию нокдауна генов у мышей. Эффект нокдауна заключается в том, что позволяет временно снижать активность конкретных генов, не внося изменения в структуру хромосом и последовательность ДНК. Для «выключения» генов, ответственных за деление и миграцию гепатоцитов, создали особые липидные наночастицы с короткими интерферирующими РНК (siRNA) [8], [9]. С их помощью удалось заблокировать экспрессию необходимых генов.
Снижение пролиферации гепатоцитов за счет «выключения» интересующих ученых генов проводили на двух моделях. В первом случае временно блокировали ген ITGB1, который кодирует β1-интегрин. Вторая модель — одновременное блокирование β1-интегрина и стимуляция избыточной экспрессии белка р21. Обе модели обладали сходным эффектом, однако их механизмы отличались: β1-интегрин вызывает некроз гепатоцитов, а избыточная экспрессия р21 подавляет их пролиферацию.
Рисунок 4. Регенерация печени с помощью клеток желчных протоков (выделены белым цветом).
Подобная «блокада» основных функциональных клеток печени привела к необычному эффекту: при выключении главного механизма регенерации запускался резервный способ с участием клеток желчных протоков. Так, потеря β1-интегрина и повышение уровня белка р21 привели к значительному увеличению численности гепатоцитов, полученных из холангиоцитов. Эти эпителиальные клетки внутрипеченочных желчных протоков составляют всего 2–3% от общей популяции, однако дальнейшие наблюдения показали, что именно они способны «перепрограммироваться» и превращаться в гепатоциты, тем самым восстанавливая печень (рис. 4). Более того, холангиоциты показали лучшую, чем гепатоциты, способность к делению. Ранее обнаружили, что они близки к овальным клеткам печени — своеобразным «стволовым» агентам данного органа [10].
Для того чтобы отследить регенеративные способности холангиоцитов, использовали три независимых пути:
Для изучения регенерации печени за счет не-гепатоцитов по всем трем путям визуализировали отдельные участки печени. Оказалось, что за счет холангиоцитов восстанавливается примерно 20–30% гепатоцитов, причем малые пролиферативные гепатоциты идентифицировали уже с 7 дня, а к 14 дню регенерации их количество значительно увеличивалось (рис. 4–6).
Рисунок 5. Динамика восстановления печеночной ткани с помощью холангиоцитов (на примере модели холестатической болезни печени). Звездочками показаны некротические области; стрелками обозначены области с клеточным инфильтратом.
Рисунок 6. Клетки печени мыши, трансформированной по гену ITGB1 (14 день регенерации). Визуализация с помощью красных флуоресцентных белков. 1 — стрелками показаны инвазивные клетки; 2 — пунктиром обведена область регенеративного узла.
Получается, что в печени существует резервный механизм регенерации: трансформация клеток желчных протоков в функциональные гепатоциты при блокировании β1-интегрина. Возможно, в организме существуют и другие гены-мишени, «выключение» которых стабилизирует процессы, связанные с развитием фиброза и дальнейшего цирроза печени. Ученым еще предстоит раскрыть механизмы сигналов, побуждающих желчные клетки запускать процессы «перепрограммирования». Однако результаты исследования уже сегодня открывают новое направление клеточной регенеративной медицины: разработку препаратов, стимулирующих холангиоциты. Возможно, в будущем медицина избавится от необходимости проводить сложные и дорогостоящие операции по пересадке печени. Взамен этого распространится более доступная технология: «включение» сигналов о необходимости регенерации, когда с помощью наиболее активных холангиоцитов будут запускаться процессы активного деления клеток печени.