Сложность лечения деструктивного панкреатита связана с тем, что существует несколько этиопатогенетических и клинико-морфологических форм заболевания, определяющих различные, не до конца изученные механизмы его развития [2, 5, 7]. Несмотря на то, что вопрос выделения отдельных клинико-морфологических вариантов до сих пор является дискуссионным [5], патоморфогенетические особенности жирового и геморрагического панкреонекроза, по мнению ряда исследователей, дают основания рассматривать их как самостоятельные морфофункциональные единицы [1, 2, 4]. Классический вариант жирового панкреонекроза связывают с преимущественной активизацией ферментов липолиза, под действием которых развивается коагуляционный некроз ацинарной и жировой ткани. Характерные черты геморрагического панкреонекроза (массивные геморрагии, сливающиеся очаги аутолизаацинарных клеток) ассоциируются с распространенной активацией трипсина и нарушениями внутриорганного кровообращения [4].
Понимание особенностей некробиотического процесса в поджелудочной железе (ПЖ) необходимо для разработки эффективных методов лечения. В этом отношении большое значение имеет поиск биологически активных агентов, способствующих уменьшению выраженности деструктивных процессов в ПЖ. К числу таких агентов относится сандостатин (октреотид), который эмпирически используется для профилактики и лечения острого панкреатита (ОП), однако отсутствие четких представлений о его влиянии на характер морфологических изменений в ПЖ, а также противоречивые данные клинических исследований [8] сдерживают более широкое применение препарата. Значительным препятствием в изучении патоморфогенетических особенностей деструктивных форм ОП и оценке эффективности новых режимов терапии является трудность получения моделей панкреонекроза, которые бы воспроизводили различные формы этого заболевания [11].
Цель исследования – изучить особенности морфогенеза экспериментального панкреонекроза, индуцированного протоковой гипертензией и введением фосфолипазы A2, и оценить органопротекторный эффект раннего применения сандостатина.
Материалы и методы исследования
В экспериментах использованы 70 крыс линии Вистар обоего пола, массой тела от 200 до 250 г. Манипуляции с животными проводили с соблюдением требований Европейской конвенции по защите животных (Страсбург, 1986). Во всех экспериментальных группах животным под эфирным наркозом в стерильных условиях производили лапаротомию, выводили в операционную рану двенадцатиперстную кишку (ДПК).
В 1-й серии экспериментов (20 животных) ОП моделировали путем перевязки шелковой лигатурой общего желчного протока в месте его впадения в просвет ДПК (воспроизводили протоковую гипертензию) [3]; проводили 3-часовое наблюдение при открытом животе, затем живот ушивали и животное помещали в клетку с обычным режимом. Через 24 ч под наркозом выполняли релапаротомию с описанием изменений висцеральных органов и забором материала для патоморфологического исследования.
Во 2-й серии экспериментов (30 животных) ОП моделировали путем введения в ПЖ раствора фосфолипазы А2 (Е.С.3.1.4. из яда змеи – Najanajaoxiana, Эстония) из расчета 5 мг/кг в 1 мл дистиллированной воды. Фосфолипазу вводили по ходу общего желчного протока со стороны его вхождения в ДПК, а также в хвост ПЖ (по 0,5 мл в каждую зону) [1].
По срокам наблюдения были сформированы 2 подгруппы по 15 крыс в каждой. В 1-й подгруппе в течение 3 ч проводили наблюдение за макроскопическими изменениями при открытой брюшной полости, затем животных выводили из эксперимента путем углубления эфирного наркоза. Во 2-й подгруппе после этапа индукции живот ушивали, животное помещали в клетку с обычным режимом. Через 24 ч у 12 выживших животных (80 %) выполняли релапаротомию с забором материала для патоморфологического исследования.
В 3-й серии экспериментов (20 животных) изучали влияние сандостатина (октреотида) на течение ОП, индуцированного фосфолипазой. Сандостатин («Новартис Фарма», Россия) вводили из расчета 0,25 мг/кг под брюшину передней брюшной стенки одновременно с введением фосфолипазы; после 3-часового наблюдения живот ушивали. Материал для патоморфологического исследования забирали через сутки.
Образцы ПЖ, ДПК и печени экспериментальных животных фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина, обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации, заливали в парафин. Гистологические срезы толщиной 5–7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином в комбинации с реакцией Перлса, по ван Гизону с окраской эластических волокон резорцин-фуксином Вейгерта, ставили ШИК-реакцию. Исследование проводили в универсальном микроскопе LeicaDM 4000B (Германия). Микрофотографии получали с использованием цифровой фотокамеры LeicaDFC 320 (Германия) и компьютерной программы LeicaQWin V3.0.
Образцы ПЖ, предназначенные для изготовления полутонких срезов, фиксировали в 4 % растворе параформальдегида, постфиксировали в 1 % растворе OsO4, обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации, проводили через ацетон и заливали в смесь эпона и аралдита. Полутонкие срезы окрашивали 1 % раствором азура II и реактивом Шиффа.
Результаты исследования и их обсуждение
У животных 1-й серии экспериментов после перевязки общего желчного протока через 30 мин наблюдения за брюшной полостью развивался незначительный серозный отек ПЖ, который в дальнейшем нарастал, отмечалась умеренная гиперемия и расширение ДПК; печень приобретала темно-вишневый оттенок. Через 24 ч все животные были живы, внешне выглядели активными, но «неряшливыми». При релапаротомии в ряде случаев обнаруживался парапанкреатический инфильтрат, спаечный процесс, затрагивающий ПЖ, большой сальник, поперечно-ободочную кишку. Выпот в брюшной полости носил слабо-геморрагический характер. Большой сальник инфильтрирован, в нем выявлялись многочисленные точечные фолликулы, жировые бляшки.
При патоморфологическом исследовании наблюдался выраженный отек ПЖ со значительным расширением междольковых пространств и субкапсулярной зоны, в которых регистрировались неравномерное полнокровие сосудов, отложения фибрина, плазморрагии, интенсивная воспалительноклеточная инфильтрация.
Характерной чертой морфологической картины была мозаичность повреждения экзокринного компартмента – очаги некроза и дискомплекса цииацинусов чередовались с зонами их нормального строения. В головке ПЖ архитектоника большинства ацинусов сохранялась, очаги некрозов были небольшими, в то время как в хвостовой части некротические изменения носили более обширный характер, в отдельных участках формировались абсцессы. Некроз ацинарных клеток всегда начинался с периферии ацинусов и распространялся к их центру с образованием демаркационного вала из нейтрофилов, при этом некробиотические изменения самих ацинарных клеток по данным полутонких срезов начинались с базальной зоны, где отмечалось появление очагов парциального некроза в виде крупных вакуолей. Важной характеристикой патологического процесса были очаги некроза междольковой жировой клетчатки.
В малоизмененных ацинусах экзокриноциты содержали большое количество секреторных гранул, которые распространялись в том числе и на базальную зону, что могло отражать нарушение их секреции при повышении давления в протоковой системе. Среди переполненных секретом клеток встречались мелкие, более плотные клетки, не содержавшие гранул, а также двуядерные ацинарные клетки, что может свидетельствовать о сохранении регенераторных реакций в экзокринном отделе ПЖ.
Морфологические изменения ДПК заключались в умеренном отеке слизистой оболочки и ее воспалительноклеточной инфильтрации. В составе инфильтрата преобладали мононуклеары, но присутствовали также и нейтрофилы. В печени отмечались неравномерное полнокровие, дистрофические изменения и, в ряде случаев, очаговые некрозы гепатоцитов (преимущественно в субкапсулярных областях печеночных долей, прилежащих к поджелудочной железе). В почках – полнокровие, дистрофические и некробиотические изменения эпителиоцитов почечных канальцев.
Характерной чертой ОП, индуцированного перевязкой общего желчного протока, было развитие тотального или субтотального некроза перипанкреатической жировой клетчатки. Подобные изменения жировой ткани наблюдались и в большом сальнике.
Во 2-й серии экспериментов через 5 мин после введения фосфолипазы А2 наблюдался выраженный серозный отек в области головки и хвоста ПЖ, а также серозный отек и гиперемия начального отдела ДПК циркулярного характера. Через 40 мин желеобразный отек малинового цвета распространялся на весь объем головки и хвоста ПЖ. Диффузный отек ДПК нарастал в дистальном направлении с выраженным парезом начального отдела. Через 1 ч студенисто-розовый отек ПЖ на ограниченном участке приобретал характер геморрагической имбибиции. ДПК и тонкая кишка на протяжении 10–12 см диффузно гиперемированы; отмечалось выраженное полнокровие печени и почек. В брюшной полости появлялся умеренный серозный выпот, который в последующем приобретал серозно-геморрагический характер.
Через 3 ч наблюдения макроскопическая картина без выраженной динамики. При микроскопическом исследовании в ПЖ на фоне умеренного междолькового и внутридолькового отека выявлялись мелкоочаговые некрозы ацинусов с демаркационной воспалительноклеточной инфильтрацией. В ДПК слизистая оболочка инфильтрирована преимущественно лимфоцитами и макрофагами с примесью нейтрофилов. В печени и почках отмечалось полнокровие.
Через 24 ч все выжившие животные (80 %) были заторможенными, «неряшливыми», пищу и воду не принимали. При лапаротомии наблюдалась картина ограниченного перитонита по типу парапанкреатического инфильтрата. Большой сальник «подпаян» к ПЖ, передней и боковой стенке живота, покрыт множеством жировых бляшек с наличием фибриновых пленок. Макроскопически ПЖ малиново-розового цвета с участками геморрагической имбибиции. ДПК и тонкая кишка на протяжении до 20 см резко гиперемированы, отечны. Поперечно-ободочная кишка на отдельных участках некротизирована. Сохранялось выраженное полнокровие печени и почек.
При патоморфологическом исследовании ПЖ выявлены обширные очаги некроза ацинусов с формированием мелко- и крупноочаговых абсцессов – диффузно-очаговый панкреонекроз. Эти изменения ацинарного компартмента сопровождались значительным отеком междольковой и внутридольковой стромы, отложениями фибрина и диффузной инфильтрацией нейтрофилами с примесью макрофагов. Во многих случаях регистрировались массивные кровоизлияния по типу геморрагической имбибиции междольковой и внутридольковой стромы, а также значительные субкапсулярные кровоизлияния.
Некротические изменения ацинарного компартмента были представлены двумя типами очагов. В головке и хвостовой части ПЖ развивался коагуляционный некроз ацинарных клеток, который начинался с периферии ацинусов и распространялся к их центру с формированием демаркационного вала из нейтрофилов. В других участках доминировали процессы аутолиза – ацинарные клетки, подвергавшиеся протеолитическим изменениям, замещались гомогенной массой, в которой охранялись фрагменты нелизированной цитоплазмы, «тени» ядер. Небольшие скопления нейтрофилов, макрофагов и лимфоцитов вокруг таких очагов не носили отчетливого демаркационного характера.
При значительной степени полиморфизма экзокриноциты сохранившихся ацинусов были, как правило, уменьшены в размерах, содержали небольшое количество секреторных гранул в апикальной зоне. Среди мелких ацинарных клеток с оптически плотной цитоплазмой часто встречались двуядерные клетки. Вблизи крупных сосудов и очагов некроза отмечалась дискомплексация ацинарных клеток, которые не образовывали характерные «розетки», отмечалась их выраженная атрофия и резорбция мононуклеарами.
В двенадцатиперстной кишке сохранялся умеренный отек собственной пластинки и ее умеренная воспалительноклеточная инфильтрация; в печени – неравномерное полнокровие, дистрофические изменения; в почках – некробиотические изменения сосудистых клубочков, эпителиоцитов дистальных и проксимальных канальцев. К существенным характеристикам патологического процесса в данной модели следует отнести развитие гнойного оментита.
В 3-й серии экспериментов через 7–8 мин после введения в ПЖ фосфолипазы А2 и одновременно под брюшину передней брюшной стенки сандостатина отмечали серозный отек ПЖ и ДПК. Через 10 мин появлялась умеренная циркулярная гиперемия ДПК (на протяжении 0,5–1 см). Через 20–25 мин в месте введения фосфолипазы развивался локальный студенистый отек малинового цвета, который через 40 мин распространялся по всей поверхности головки ПЖ и ее хвоста, не приобретая, однако, характера геморрагической имбибиции. Отек и гиперемия ДПК нарастали. Выпота в брюшной полости не было. Эти изменения сохранялись на протяжении 3 ч, затем отмечался регресс патологических изменений во всех органах.
Через 24 ч все животные были живы и активны. При релапаротомии в брюшной полости не обнаружено выпота. Патологические изменения в области ПЖ и других органов брюшной полости были менее выражены по сравнению со 2-й серией экспериментов. Выявлено незначительное количество фолликулов в брюшине в области головки и хвоста ПЖ, в области большого сальника фолликулы отсутствовали. Изменения других органов заключались в умеренном отеке.
При микроскопическом исследовании в ПЖ отмечались преимущественно умеренный отек междольковой стромы и очаговые плазморрагии. Междольковая интерстициальная ткань диффузно инфильтрирована макрофагами и нейтрофилами. У некоторых животных в головке и хвосте ПЖ встречались небольшие очаги гнойного расплавления ацинусов, обильно инфильтрированные нейтрофилами. Большинство ацинусов сохраняли свою архитектонику, отличаясь выраженной гетерогенностью экзокриноцитов, среди которых преобладали мелкие «темные» клетки с небольшим количеством секреторных гранул или их полным отсутствием.
В печени при микроскопическом исследовании отмечались неравномерное полнокровие вен и синусоидов, дистрофические изменения гепатоцитов, наиболее выраженные под капсулой. Морфологические изменения ДПК заключались в воспалительноклеточной инфильтрации слизистой оболочки и мышечного слоя и фибринозном пропитывании серозной оболочки.
Таким образом, экспериментальные патологические процессы, полученные при воспроизведении ведущих патогенетических факторов ОП (протоковой гипертензии и активации липолитических реакций), носят в различной степени смешанный характер. При перевязке общего желчного протока наряду с преобладающими чертами жирового панкреонекроза (распространяющиеся с периферии ацинусов некробиотические изменения ацинарных клеток с формированием демаркационного вала, очаги некроза междольковой и перипанкреатической жировой ткани) [3, 4] наблюдаются полнокровие сосудов и выраженные экссудативные явления. При введении фосфолипазы в ткань ПЖ у животных развиваются характерные признаки как жирового, так и геморрагического панкреонекроза – тотальный некроз и расплавление отдельных ацинусов, массивные кровоизлияния в междольковую и внутридольковую интерстициальную ткань[1, 4].
Сочетанный характер изменений, вероятно, связан с тем, что повреждающие воздействия определяют лишь самые первые этапы каскадного патологического процесса. В число первичных эффекторных механизмов может входить солокализация зимогенов с лизосомальными ферментами в крупных вакуолях (обнаруживаемых в базальной зоне ацинарных клеток при моделировании протоковой гипертензии) с последующей активацией трипсиногена катепсином B [6], а также повреждение клеточных мембранфосфолипазой А2 [9] с высвобождением липо- и протеолитических ферментов, в том числе трипсина. Последний наряду с активацией других проферментов способен индуцировать пусковые реакции в калликреин-кининовой, тромбиновой и плазминовой системах [4], что может приводить к углублению нарушений микроциркуляции, нарастанию геморрагических явлений и формированию картины смешанного панкреонекроза. Такое развитие событий сопровождается более выраженными признаками панкреатогенной токсемии и полиорганной недостаточности, а также увеличением показателей летальности, не достигающей, однако, уровня, зарегистрированного ранее на модели геморрагического панкреонекроза [1].
Использование аналогов соматостатина (в частности, сандостатина) для коррекции патологических изменений ПЖ при развитии ОП основано на его органопротекторных и цитопротекторных свойствах, ингибировании секреции панкреатических ферментов, коррекции аномального метаболизма эйкозаноидов и способности снижать интенсивность кровотока в ПЖ[8]. Однако в отношении данного препарата существуют противоречивые данные – анализ, проведенный в некоторых исследованиях, не выявил существенных различий между группами в летальности и частоте осложнений [8]. В то же время продемонстрирована эффективность сандостатина в профилактике панкреатита [10]. Это наводит на мысль о вероятной роли временного фактора в механизмах его положительного эффекта.
По данным настоящего исследования, терапевтический эффект сандостатина при его раннем применении в условиях моделирования ОП введением фосфолипазы А2 проявляется в значительном уменьшении распространенности очагов панкреонекроза, снижении гемодинамических расстройств (отсутствии массивных кровоизлияний), уменьшении повреждения перипанкреатических органов и тканей, отсутствии летальных исходов. Несмотря на то, что моделирование панкреонекроза у животных не позволяет воспроизвести все патогенетические механизмы данного патологического процесса, полученные данные могут служить дополнительными аргументами для применения сандостатина при лечении панкреонекрозов в клинике.
Рецензенты:
Поляков Л.М., д.м.н., профессор, заведующий лабораторией медицинской биотехнологии и заместитель директора по научной работе ФГБУ «Научно-исследовательский институт биохимии» Сибирского отделения РАМН, г. Новосибирск;
Любарский М.С., д.м.н., профессор, член-корреспондент РАМН, заведующий отделом клинической лимфологии и заместитель директора по научной и лечебной работе ФГБУ «Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии» Сибирского отделения РАМН, г. Новосибирск.
Работа поступила в редакцию 28.01.2013.
Библиографическая ссылка
Бакарев М.А., Непомнящих Л.М., Васильев А.В., Лапий Г.А., Проценко С.И. СТРУКТУРНАЯ РЕОРГАНИЗАЦИЯ ОРГАНОВ ГЕПАТОПАНКРЕАТОДУОДЕНАЛЬНОЙ ЗОНЫ ПРИ ЖИРОВОМ И СМЕШАННОМ ПАНКРЕОНЕКРОЗЕ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 3-2. – С. 255-259;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31321 (дата обращения: 16.04.2024).