Введение
Печень является одним из жизненно важных органов человеческого организма. Здоровая печень играет огромную роль в поддержании гомеостаза, выполняя множество функций – синтетическую, детоксицирующую, желчеобразовательную и др. При этом печень постоянно подвергается большим нагрузкам и воздействию разнообразных повреждающих факторов, в т. ч. различных токсических ксенобиотиков, что в итоге может приводить к ее повреждению и нарушению функции. Так, часто встречается алкогольная болезнь печени (алкогольный гепатит, стеатоз и цирроз), среди хронических диффузных заболеваний печени на ее долю приходится 24 % [1]. Достаточно велика доля токсического поражения печени лекарственными препаратами. Например, в России острые медикаментозные поражения печени выявляются у 2,7 % госпитализированных больных [1]. Чаще всего их причиной являются противотуберкулезные препараты, антибиотики (например, тетрациклины), нестероидные противовоспалительные средства и ненаркотические анальгетики (парацетамол), а также гормональные средства, цитостатики, антигипертензивные и антиаритмические лекарства [2].
Комплексная терапия заболеваний печени различного генеза часто требует использования безопасных многофункциональных препаратов – гепатопротекторов, защищающих гепатоциты от повреждения и восстанавливающих их нормальную работу. Одним из таких препаратов является Прогепар – синергидная гепатопротекторная комбинация на основе гидролизата печени молодых бычков, обогащенная цианокобаламином, холином, миоинозитолом и цистеином. Препарат применяют в Японии, Германии, Таиланде и других странах для лечения пациентов, страдающих хроническими заболеваниями печени (циррозом, печеночной недостаточностью, воспалением желчных протоков, дискинезиями желчевыводящих путей и т. д.). Состав Прогепара представлен следующими действующими компонентами: в 1 таблетке содержится 70,0 мг гидролизата печени молодых бычков, 21,5 мг цистеина гидрохлорида (что соответствует 16,57 мг L-цистеина), 100,0 мг холина гидротартрата, 25,0 мг миоинозитола и 1,5 мкг цианокобаламина [2]. Самым важным компонентом препарата Прогепар принято считать гидролизат печени, в состав которого входят незаменимые аминокислоты, олигопептиды, нуклеозиды и эссенциальные микроэлементы. Холин и миоинозитол являются донаторами, а цианокобаламин – переносчиком метильных групп, необходимых для синтеза фосфолипидов, цистеин – донатором сульфгидрильных групп, необходимых для осуществления обезвреживающей функции и работы системы антиоксидантной защиты [3]. Целью данной работы является исследование эффективности применения Прогепара при экспериментальном повреждении печени алкоголем и парацетамолом.
Материал и методы
Опыты проводились на 50 самцах и самках белых крыс линии Вистар. Животные были разделены на 5 групп: 1-я – интактный контроль, остальные группы включали экспериментальные модели поражения печени (2-я и 3-я группы – модель алкогольного поражения печени, 4-я и 5-я – повреждение печени токсической дозой парацетамола) [4].
Для создания алкогольной модели повреждения печени крысам через зонд в желудок вводили 40 %-ный раствор этилового спирта из расчета 8 мл/кг в течение 7 дней. Животные 4-й и 5-й групп получили парацетамол однократно в виде суспензии, введенной в желудок в дозе 700 мг/кг. Опытным группам 3-й (алкоголь, Прогепар) и 5-й (парацетамол, Прогепар) на протяжении последующих 3 недель через желудочный зонд вводили Прогепар (из расчета 1 мкг/кг цианокобаламина). Крысы 2-й (алкоголь, контроль) и 4-й (парацетамол, контроль) групп служили модельным контролем и получали водопроводную воду.
Через 3 недели всем животным провели неврологическое тестирование (тесты сложного двигательного поведения по шкале Combs и D’Alecy (1987), оценка общей и ориентировочно-исследовательской активности в тесте “открытое поле”) [5]. Спустя сутки после последнего введения Прогепара крыс декапитировали (под наркозом с использованием хлоралгидрата в дозе 400 мг/кг внутрибрюшинно). В сыворотке крови определили активность аспартат – (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) с помощью стандартного набора Lachema, уровни общего белка – биуретовым методом, билирубина – методом Йендрашика и малонового диальдегида (МДА) –по методу Jagi [6]. У крыс извлекли печень, взвесили ее, высушили при 95 °С и определили в ней содержание микроэлементов методом атомной эмиссионной спектрометрии с индукционно связанной аргоновой плазмой. Кроме того, провели гистологическое исследование срезов печени после их окраски гематоксилин-эозином. Статистическую обработку данных осуществили с помощью программы “Биостат”.
Было проведено патогистологическое исследование секционного материала (печени, почек, миокарда), полученных в результате забоя лабораторных крыс в условиях эксперимента. Фиксация органов осуществлялась в 10 %-ном растворе нейтрального формалина, проводка – обезвоживанием в этиловом спирте, заливка парафиновая. Срезы изготовили после депарафинизации на санном микротоме толщиной 5–6 мкм. Окрашивание препаратов проводилось гематоксилином и эозином по стандартным методикам [7]. Микрофотографии получены с помощью исследовательского микроскопа “Micros” на анализаторе изображения “BioVision” (Австрия, 2008).
Результаты и обсуждение
Результаты определения биохимических показателей крови, представленные в табл. 1, показали, что 7-дневная алкоголизация животных, равно как и однократный прием высокой дозы парацетамола, привела к поражению печени, что проявилось в статистически значимых изменениях уровней исследованных биохимических параметров (табл. 1).
Таблица 1. Биохимические параметры поражения печени в исследованных группах животных.
Все исследованные биохимические параметры отражают функциональное состояние печени. МДА образуется в организме при деградации полиненасыщенных жиров и является маркером оксидативного стресса. Ферменты АСТ и АЛТ присутствуют в значительных количествах в печени и почках, поэтому в норме концентрации АСТ и АЛТ в крови невелики. Отношение АСТ/АЛТ известно как “коэффициент де Ритиса” и в норме у человека составляет 1,33 ± 0,40. Билирубин – один из промежуточных продуктов распада гемоглобина, происходящего в гепатоцитах. При повреждении гепатоцитов происходит потеря ими МДА, билирубина, ферментов АСТ и АЛТ, и уровни этих биохимических маркеров в крови возрастают. Изменение уровня общего белка является признаком грубой патологии печени и в настоящем исследовании не наблюдалось.
Результаты исследования показывают, что при применении Прогепара в течение 3 недель у животных с алкогольным повреждением печени происходило значительное улучшение состояния, судя по исследованным маркерам повреждения печени: показатели уровней МДА, АСТ, АЛТ и билирубина в группе животных, получавших Прогепар, значимо не отличались от показателей в группе интактных крыс.
Однократное введение парацетамола в токсической дозе, так же как и длительная алкоголизация, привело к повреждению печени: у животных 4-й группы (парацетамол, контроль) наблюдалось значимое повышение уровня общего билирубина в крови, отчетливая тенденция к росту активности печеночных трансаминаз. Особенностью парацетамоловой модели было то, что при поражениях печени увеличения уровня МДА не происходило. В данной модели поражения печени 3-недельная терапия Прогепаром привела к нормализации уровня АСТ, в то время как значимых изменений в уровнях АЛТ и билирубина не наблюдалось.
Разница в показателях биохимических маркеров при повреждении печени алкоголем и парацетамолом объясняется как особенностями этих гепатотоксичных агентов, так и составом, а также механизмами действия Прогепара. Во-первых, алкогольная модель является моделью хронического поражения печени, а парацетамоловая – острого токсикоза. Во-вторых, алкоголь и парацетамол существенно различаются по фармакодинамическому действию. В то время как алкоголь способствует жировой инфильтрации печени и отеку гепатоцитов (т. е. обратимым изменениям гепатоцитов), высокие дозы парацетамола приводят к некрозу некоторой части гепатоцитов печени (т. е. к необратимым изменениям) и как следствие – для восстановления популяции гепатоцитов требуется более продолжительное время, чем 3 недели. Тем не менее Прогепар способствовал улучшению состояния печени даже при остром отравлении парацетамолом – при приеме препарата уровни АСТ снизились по сравнению с контрольной группой (контроль: 0,67 ± 0,03, при приеме Прогепара: 0,62 ± 0,01 мккат/л).
Таблица 2. Результаты тестов сложного двигательного поведения.
Таблица 3. Результаты теста “открытое поле” (за 6 минут).
Результаты неврологического тестирования животных представлены в табл. 2 и 3. Проведенное тестирование показало, что к концу 3-недельного наблюдения у крыс с обоими типами поражения печени долговременных нарушений со стороны центральной нервной системы не было. Поэтому исследование не выявило статистически значимых нарушений неврологического статуса животных при приеме Прогепара. Терапия Прогепаром на фоне 7-дневной алкоголизации и введения токсической дозы парацетамола не повлияла на результаты тестов сложного двигательного поведения (табл. 2) и теста “открытое поле” (табл. 3). Патогистологическое исследование тканей печени крыс показало, что прием Прогепара приводит к значительному улучшению гистологических показателей печени, почек и миокарда. На моделях алкогольного поражения печени при приеме препарата Прогепар наблюдали нормализацию дилатации центральных вен, уменьшение отека (что отражалось в более равномерном просвете синусоид), восстановление целостности печеночных балок, а в перипортальной зоне – значительное число регенерирующих гепатоцитов (на что указывает большее число двуядерных клеток, т. е. клеток в процессе митоза). Ниже проводится подробное сравнение результатов гистологических исследований тканей печени, почек и миокарда различных групп экспериментальных животных.
Гистология печени
Алкогольная модель: центральные вены расширены, в их просветах эритроциты, единичные нейтрофильные лейкоциты; в прецентральной зоне печеночной дольки синусоиды неравномерно расширены с единичными нейтрофилами, отмечены выраженная дискомплексация печеночных балок, фокальная жировая дистрофия гепатоцитов, групповой некроз гепатоцитов на протяжении трабекулы; в перипортальной зоне – синусоиды несколько расширены, полнокровные, внутриклеточный холестаз, единичные гепатоциты в состоянии регенерации (двуядерные гепатоциты), слабовыраженная воспалительно-клеточная инфильтрация портальных трактов нейтрофилами (рис. 1).
Алкоголь + Прогепар: центральные вены не расширены, в их просветах эритроциты; в прецентральной зоне печеночной дольки синусоиды с равномерным просветом встречаются единичные нейтрофилы, печеночные балки сохраняют свое расположение, единичные гепатоциты в состоянии регенерации; в перипортальной зоне – слабовыраженная воспалительно-клеточная инфильтрация портальных трактов нейтрофилами, отмечена жировая дистрофия отдельных гепатоцитов при наличие значительного числа регенерирующих гепатоцитов (рис. 1).
Парацетамоловая модель: центральные вены расширены, в их просветах плазматическая жидкость, эритроциты, единичные лейкоциты; в прецентральной зоне печеночной дольки синусоиды неравномерно расширены с единичными лимфоцитами и эозинофильными лейкоцитами, отмечены дискомплексация печеночных балок, диффузная вакуольная (гидропическая) и фокальная жировая дистрофия гепатоцитов, некротические изменения отдельных гепатоцитов с явлениями карио- и плазмопикноза, кариолизиса; в перипортальной зоне – очаговый внутриклеточный холестаз, единичные гепатоциты в состоянии регенерации (двуядерные гепатоциты), выраженная воспалительно-клеточная инфильтрация портальных трактов (в составе инфильтрата преобладают лимфоциты при наличии эозинофилов (рис. 2).
Парацетамол + Прогепар: центральные вены умеренно расширены, содержат эритроциты, единичные лейкоциты; в прецентральной зоне печеночной дольки синусоиды с равномерными просветами с единичными лимфоцитами, отмечены фокальная жировая дистрофия гепатоцитов, некроз единичных гепатоцитов при наличии регенерирующих гепатоцитов; в перипортальной зоне – диффузно-очаговая вакуольная дистрофия гепатоцитов, единичные гепатоциты в состоянии регенерации, значительно менее выраженная воспалительно-клеточная инфильтрация портальных трактов по сравнению с парацетамолом (рис. 2).
Гистология почек
Алкогольная модель: на фоне умеренного полнокровия коры отмечается распространенный некроз клеток эпителия проксимальных извитых канальцев, местами сопровождающийся повреждением базальных мембранканальцев и интерстициальным отеком; в мозговом веществе – неравномерно выраженное полнокровие, умеренный отек стромы, эпителиоциты петли Генле в состоянии гидропической дистрофии, в просветах дистальных отделов канальцев встречается ядерно-клеточный детрит.
Алкоголь + Прогепар: на фоне равномерного кровенаполнения коры отмечается гиалиново-капельная дистрофия эпителия проксимальных извитых канальцев с некрозом лишь единичных эпителиоцитов; в мозговом веществе – вакуольная дистрофия клеток эпителия канальцев.
Парацетамоловая модель: кора малокровна (капилляры клубочков неравномерно кровенаполнены, в сосудах стромы единичные эритроциты), эпителий проксимальных извитых канальцев в состоянии белковой дистрофии (гиалиново-капельной), отдельные эпителиоциты некротизированы; медулярная зона наполнена кровью неравномерно, строма умеренно отечна, в просветах отдельных дистальных канальцев наблюдаются слабоэозинофильные массы.
Парацетамол + Прогепар: капилляры клубочков и сосуды коры почек кровенаполнены, повреждения эпителия проксимальных извитых канальцев носят очаговый характер в виде гидропической дистрофии, отмечается умеренный отек стромы; мозговое вещество полнокровное, эпителий петли Генле в состоянии гидропической дистрофии, в просветах дистальных канальцев – базофильный субстрат (кальцинаты).
При исследовании почек ведущим признаком явилось относительное малокровие коркового вещества с развитием ишемического повреждения эпителия почечных канальцев (острая тубулопатия) у крыс, подвергшихся воздействию алкоголя и парацетамола, однако нельзя исключать прямого токсического повреждения эпителиоцитов вышеуказанными токсинами; признаки туболопатии при сочетанном применении токсинов с Прогепаром были менее выражены. Таким образом, Прогепар защитил почки от нефротоксического действия парацетамола и алкоголя.
Гистология миокарда
Следует отметить, что на фоне приема препарата Прогепар наблюдалось значительное улучшение состояния миокарда как в парацетамоловых, так и в алкогольных моделях. Это крайне важно для терапии алкогольных поражений миокарда. Как известно, больные алкоголизмом часто умирают от кардиомиопатии, а прием парацетамола при выходе из запоя только способствует дальнейшему повреждению и печени, и миокарда. Прием Прогепара способствует уменьшению отека стромы и уменьшению воспаления (о чем свидетельствует уменьшение числа эозинофильных участков).
Морфологические изменения миокарда могут косвенно свидетельствовать о более выраженных дистрофических процессах в кардиомиоцитах крыс, не подвергавшихся действию гепатопротектора Прогепар. Таким образом, у препарата имеется выраженный кардипротекторный эффект, защищающий сердце от кардиотоксического воздействия парацетамола и еще более выраженного кардиотоксического воздействия алкоголя.
Заключение
Комплексная терапия заболеваний печени различного генеза часто требует применения безопасных многофункциональных препаратов – гепатопротекторов, защищающих гепатоциты от повреждения и восстанавливающих их нормальную работу. Одним из таких препаратов является Прогепар – синергидная гепатопротекторная комбинация на основе гидролизата печени молодых бычков, обогащенная цианокобаламином, холином, мио-инозитолом и цистеином. Результаты настоящего исследования показывают улучшение функцинального и структурного состояния печени на фоне приема Прогепара. Гепатопротекторный эффект был особенно заметен на алкогольной модели поражения печени: при приеме Прогепара нормализовались уровни печеночных ферментов АСТ, АЛТ, билирубина и МДА. В парацетамоловой модели острого отравления при приеме Прогепара наблюдалось значимое снижение уровней АСТ при сравнении с контрольной группой. Изучение гистологии образцов тканей печени, почек, миокарда показало заметные морфологические различия, которые выражались в принципиально различной степени повреждения паренхиматозных элементов и различной степени расстройства кровообращения. Выявленные различия в структуре печеночной ткани могут свидетельствовать о выраженном защитном действии препарата Прогепар, поскольку у экспериментальных животных, которым после приема гепатотоксических веществ (парацетамола, алкоголя) вводили данный препарат, уровень патологического состояния гепатоцитов (дистрофия, некроз) оказался сравнительно ниже, в то время как регенеративные изменения были более выраженными.