Точка невозврата. Когда печень не может больше самовосстанавливаться?

Регенерация печени относится к одной из множества удивительных способностей человеческого организма. Печень – важнейший орган, отвечающий за очищение от токсинов, образование желчи, ферментов, обогащающий кровь нужными микроэлементами.

Однако в современном мире существует большое количество факторов, неблагоприятно влияющих на физиологическую работу фильтрующего органа – стрессовые ситуации, злоупотребление алкогольными напитками и табакокурением, плохая экология.

В конце XX века ученые сделали неожиданное открытие – во время изучения процесса регенерации на мышах они выяснили, что печень практически полностью самовосстанавливается при повреждении даже на 75%. То же подтвердилось и у человека. Исследования доказали, что поврежденные клетки органа регенерируют спустя полгода.

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.).

«Википедия»

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.

Как восстанавливается организм

Большое количество выпитого наносит серьезный вред каждой клетке организма человека. Важно вовремя осознать масштабы проблемы и по необходимости обратиться за квалифицированной помощью медиков.

Если избавление от пагубного пристрастия невозможно совершить самостоятельно, имеет смысл обратить внимание на некоторые действенные способы, а именно: кодировку, вывод из запоя с помощью специальных препаратов, посещение сеансов гипноза по особой методике и консультации психолога.

Уже через короткий промежуток времени зависимый человек заметит разительные перемены в общем самочувствии:

• Спустя неделю после полного отказа от спиртного значительно улучшается состояние кожи, она становится эластичной и приобретает здоровый цвет. Перестанет беспокоить бессонница, времени на качественный сон потребуется значительно меньше. Люди, страдающие изжогой, отмечали, что при соблюдении всех рекомендаций их переставали мучить неприятные ощущения.
• По прошествии двух недель человек, который смог полностью отказаться от спиртного, почувствует прилив бодрости, восстанавливаются мыслительные процессы, полностью исчезнут головные боли, пропадет отдышка и тошнота по утрам. В этот период восстановится артериальное давление и ритм сердца.
• Если человек откажется минимум на месяц от своей пагубной привычки, то заметит значительную потерю веса. Алкогольные напитки – продукт весьма калорийный, способствующий быстрому набору массы. Восстановится эмоциональное состояние, значительно улучшится качество сексуальной жизни. В этот промежуток времени мозг очищается от продуктов алкогольного распада.

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).

[4]

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.

Длительность восстановления органа, в том числе после операции

Для того чтобы самостоятельно восстановиться печени потребуется несколько месяцев. Точный срок будет зависеть от степени поражения органа, характера патологического процесса и особенностей организма пациента.

Например, регенерация 70% клеток занимает в среднем два года. При небольших поражениях этот процесс может сокращаться до 3-4 месяцев. Люди, отказывающиеся от частого употребления алкоголя, могут отметить улучшения уже через 1-2 месяца, ведь процесс восстановления будет уже в активной фазе.

Печень относится к органам, которые наиболее часто трансплантируют. Вероятность ее успешного приживания достаточно высокая. Уже через три недели после операции орган может адаптироваться в новом организме.

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.

Рисунок 3. «Прикованный Прометей». Скульптура Никола-Себастьяна Адама, 1762 г. (Лувр).

«Википедия»

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].

Самовосстанавливающаяся способность при циррозе

Цирроз – болезнь, при которой имеется полная либо частичная утрата функций печени из-за замещения клеток соединительной тканью. При этом патология не устраняется с помощью консервативной терапии. Она лишь может немного продлить жизнь человеку и ослабить симптоматику болезни. Поэтому для истинного лечения требуется операция.

Полное излечение от цирроза может дать только операция

Интересно то, что после цирроза печень восстанавливается гораздо дольше, чем после ракового образования. И объяснить это ученые пока не могут.

Возникает цирроз в результате вирусного поражения печени либо после длительного приема алкоголя.

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).

[6]

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:

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.

[6]

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.

[6]

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.

От чего следует отказаться на время лечения

Диета – важнейшая составляющая правильного лечения. Большинство полезных элементов человеческий организм получает именно из пищи. В первую очередь, следует отказаться от жареного, жирного и острого.

Прекрасной альтернативой станут блюда, приготовленные на пару с большим содержанием овощей. Показано употребление диетического мяса, рыбы, различных каш.

Употреблять еду нужно как можно чаще, но небольшими порциями, крайне нежелательно переедать или оставаться голодным длительное время. Ни для кого не секрет, что именно вода способствует очищению организма, поэтому медики рекомендуют пить как можно больше влаги.

Откажитесь от сладких напитков, ненатуральных соков и кофе. Пейте только очищенную воду или некрепкие чаи на основе диуретиков.

Диета

Чтобы обеспечить продуктивное восстановление клеток печени, одного питания не хватает, важно прибегнуть к помощи официальной и альтернативной медицины. Но диета является основой, поскольку помогает урегулировать концентрацию гормонов в крови, снизить нагрузку на пораженную железу, ускорить процесс регенерации паренхимы, избавить от болевого синдрома, продлить период ремиссии основного заболевания. Вот главные рекомендации специалистов:

1. Важно быстро сократить потребление соли и специй, выбирать для себя пресные блюда с минимальным количеством разных добавок, необходимых для изменения вкуса.
2. Алкоголь, крепкий чай и кофе, газированные напитки находятся под строгим запретом, поскольку способствуют выработке этанола и других ядовитых для организма веществ.
3. Жирные, копченые, соленые, острые блюда не соответствуют лечебной диете, способны не восстановить печень, а заметно усугубить преобладающую клиническую картину.
4. В качестве питья желательно выбирать лечебные отвары на основе корня расторопши, зеленый чай, как природный антиоксидант.
5. Необходимо соблюдать режим, кушать мало, но по 5 – 6 раз за сутки. А вот на ночь желудок лучше не перегружать, ограничиться чашкой зеленого чая.
6. Важно не переедать, контролировать массу тела и всячески избегать ожирения. Время от времени не лишними будут так называемые «разгрузочные дни».

Продукты

Люди с больной железой постоянно сидят на лечебной диете, радикально меняют привычный рацион. Это необходимо, чтобы продлить период ремиссии и больше не задаваться главным вопросом, как быстро восстановить печень в домашней обстановке. Ниже представлены разрешенные продукты питания, чтобы восстановить «человеческий фильтр»:

• яблоки, грейпфруты, авокадо;
• грецкие орехи;
• тыква, редька;
• нежирная молочная продукция;
• крупы в виде постных каш;
• мед вместо сахара;
• обезжиренные сорта мяса и рыбы;
• курица без шкурки;
• зелень в качестве натуральных антиоксидантов;
• яйца в ограниченном количестве;
• свежие овощи (капуста, морковь, чеснок, свекла);
• ламинария (водоросли);
• все виды цитрусовых;
• оливковое и горчичное масло;
• куркума в качестве специй.

Оптимальный метод обработки продуктов питания – варка, обработка на пару или тушение, при которых готовые блюда сохраняют свои полезные свойства в максимальном объеме. К тому же, важно контролировать потребление жидкости, избегать крайне нежелательных процессов обезвоживания организма. Под запретом остаются такие продукты питания:

• жирная молочная продукция;
• жирное мясо, баранина;
• грибы;
• сало;
• сливочное масло;
• сыры жирных сортов;
• копчености;
• мороженое;
• шоколад;
• конфеты;
• газированные напитки;
• кислые фруктовые соки;
• алкоголь;
• консервы;
• свежий ржаной хлеб.

• Кролик в духовке: рецепты
• Роспись ногтей для начинающих пошагово с фото
• Картины из ракушек своими руками с фото. Как сделать картину из ракушек морских мастер-класс для начинающих