Глава 7. Желтуха и нарушение функции печени

Д. Ким Таржеон, Ричард X. Моуслей

Введение

Большинство заболеваний печени начинаются с желтухи и/или с повышения в крови маркеров поражения печени. В этой главе представлена целостная картина механизмов и диагностики заболеваний печени, ассоциированных с желтухой или нарушением функции печени. В первой части представлены основные сведения по нормальной анатомии и физиологии печени. Далее приводятся описания лабора­торных тестов, позволяющих судить о различных заболеваниях печени, в соответ­ствии с классификацией этих болезней и выделением их патофизиологических ка­тегорий. В конце главы данная клиническая проблема представлена обсуждением случая лабораторного обследования больного с синдромом желтухи.

Патофизиология

Структура и функция печени

Для правильного понимания гепатобилиарной патологии необходимо знание анатомии и ультраструктуры билиарного тракта печени (рис. 7-1). Гепатоциты рас­положены в один ряд, образуя плотную клеточную пластинку. Гепатоциты от­делены от желчных капилляров базолатеральной мембраной, а от синусоидов — синусоидальной. Из-за разницы в строении синусоидальной мембраны и мембра­ны, обращенной к желчному капилляру, гепатоцит является полярной клеткой. Смежные пластинки гепатоцитов отделены друг от друга синусоидами, которые выстланы эндотелиальными клетками. Отростки эндотелиальных клеток образу­ют поры (фенестры), служащие для прямого контакта плазмы и гепатоцита с сину­соидальной мембраной. В отличие от других типов эндотелия, синусоидальный эндотелий не имеет базальной мембраны. Это способствует переносу белковосвя­занных веществ (билирубина и желчных кислот) из синусоидов в пространство Диссе и, в дальнейшем, в гепатоцит, а также ускоряет экскрецию липопротеинов из гепатоцита в синусоиды. В печени алкоголика в синусоидах снижается число фе­нестр, что приводит к нарушению обмена веществами между гепатоцитом и кро­вью синусоидов.

Рис.7-1. Особенности структуры желчного секреторного аппарата. (Но: Yamada Т., Alpers D. Н., Owyang С., Powell D. W., Silvcrstein Е., eds. Textbook ot Gastrocntcrology, 2nd ed. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995; 386.)

Таким образом, функционально синусоидальная мембрана вовлечена в про­цесс двухстороннего переноса веществ. Транспортные процессы включают захват аминокислот, глюкозы, органических анионов, таких как желчные и жирные кис­лоты билирубина, для последующих рецептор-опосредованных внутриклеточных реакций. На синусоидальной мембране гепатоцита находятся специфичные транспортеры, в частности Na,K-АТФаза, и происходят процессы выделения альбуми­на, липопротеидов и факторов свертывания крови. В отличие от нее, основной функ­цией мембраны, обращенной в желчные капилляры, является секреция желчи, но всасывающая способность этой мембраны ограничена. На этой же части мембраны гепатоцитов расположены специфические ферменты: щелочная фосфатаза, лейцин­аминопептидаза, g-глютамилтранспептидаза.

Из капилляров желчь попадает в терминальные желчные протоки, каналы Ге­ринга, выстланные полигональными клетками "закрытой" связи с расположенны­ми рядом гепатоцитами. Эти короткие протоки постепенно соединяются в более крупные протоки, затем в интралобулярные протоки, выстланные кубическим эпи­телием и имеющие диаметр 30—40 мкм. Из них желчь поступает в общий желчный проток и далее в желчный пузырь и двенадцатиперстную кишку.

Основные функции желчного пузыря: (1) концентрация и депонирование жел­чи между приемами пищи; (2) эвакуация желчи посредством сокращения гладко­мышечной стенки желчного пузыря в ответ на стимуляцию холецистокинином; (3) поддержание гидростатического давления в желчных путях. Желчный пузырь об­ладает способностью десятикратно концентрировать желчь. В результате этого образуется пузырная, изотоничная плазме желчь, но содержащая более высокие концентрации натрия, калия, желчных кислот, кальция и более низкие — хлоридов и бикарбонатов, чем печеночная желчь.

Особенностью архитектоники печени является образование гепатоцитами аци­нусов, которые разделены на три функциональные зоны (рис. 7-2). В первой зоне гепатоциты прилежат к портальному тракту, следовательно, соприкасаются с си­нусоидами и содержат более высокие концентрации кислорода и питательных ве­ществ. Наоборот, клетки третьей зоны, расположенные в околоцентральной облас­ти вокруг терминальной печеночной вены, содержат меньшее количество кислоро­да. Как следствие, ишемия может привести к некрозу гепатоцитов, расположенных в центральной зоне. Клетки третьей зоны активно участвуют в метаболизме и вы­ведении лекарств, и, следовательно, гепатотоксичные препараты приводят к некрозу гепатоцитов этой зоны.

Рис.7-2. Печеночный ацинус. Его ось формируется терминальной веточкой воротной вены, печеноч­ной артерией, желчным протоком. Кровь вначале поступает в синусоиды в зону 1, далее — в зону 2, затем — в зону 3, после чего покидает ацинус через печеночную вену. (По: Traber P. G., ChianaleJ., Gumucio J.J. Physiologic significance and regulation of hepatoccllular heterogeneity. Gastroenterology 95: 1131,1988.)

Метаболизм лекарств

Считается, что примерно 2 % всех случаев желтух у госпитализированных боль­ных — лекарственного происхождения. Выделяют две фазы метаболизма лекар­ственных препаратов в печени. Первая представляет собой связанные с цитохро­мом Р450 окислительно-восстановительные реакции, которые модифицируют ле­карства. Вторая фаза включает конъюгацию лекарств водорастворимыми вещества­ми, такими как глюкуроновая кислота, сульфаты и глутатион. Препараты могут метаболизироваться последовательно в фазах 1 и 2 или только в фазе 2. При забо­леваниях печени реакции фазы 1 почти целиком вытесняются реакциями фазы 2.

Цитохром Р450 принадлежит к семейству гемопротеинов и локализован в эн­доплазматическом ретикулуме гепатоцитов в мембраносвязанной форме. Несмот­ря на обычно детоксицирующее действие цитохрома Р450, в процессе метаболиз­ма лекарств в результате микросомального окисления образуются токсические компоненты, такие как свободные радикалы. Если они не подвергаются дальней­шему метаболизму, то могут связываться с клеточными белками, а также стимулировать перекисное окисление липидов мембран. Конъюгация с глутатионом ус­коряется ферментами цитоплазмы, глутатион-S-трансферазами, которые играют важную роль в детоксикации электрофильных компонентов, образующихся при участии системы цитохрома Р450. Чаще всего к процессам биотрансформации в печени относятся глюкуронидация и сульфатация при помощи ферментов мик­росомальной уридиндифосфатглюкуронилтрансферазы и цитозольной сульфотрансферазы соответственно.

Воздействие лекарственных препаратов на ферменты, участвующие в метабо­лизме лекарств, стимулирует активность этих ферментов. Такая активация может быть клинически значимой, если в результате реакции ферменты индуцируют об­разование токсических метаболитов. Например, хроническое воздействие алкого­ля приводит к активации цитохрома Р450, который окисляет ацетаминофен до ток­сических продуктов, чем объясняется повышенная чувствительность алкоголиков к токсическому воздействию ацетаминофена.

Метаболизм билирубина

Желтуха проявляется желтой окраской кожи, слизистых оболочек, мочи и по­лостных жидкостей при участии билирубина. Для правильной дифференциальной диагностики желтух необходимо знать фундаментальные физиологические осно­вы образования и экскреции билирубина.

Билирубин образуется при разрушении гема (рис. 7-3): примерно 80 % — при разрушении гема эритроцитов, 20 % — при разрушении других гемопротеинов, та­ких как миоглобин, тканевые цитохромы. Микросомальный фермент — гемоксигеназа — превращает гем в биливердин, который под действием биливердинредуктазы превращается в билирубин. Образовавшийся в результате этих реакций неконъ­югированный билирубин транспортируется кровью при помощи альбумина. Вы­теснение лекарственными препаратами билирубина из связей с альбумином у но­ворожденных приводит к диффузии неконъюгированного билирубина через гема­тоэнцефалический барьер и к билирубиновой энцефалопатии или к истинной жел­тухе. Неконъюгированный билирубин поступает в печень, где из него образуется конъюгированный водорастворимый билирубиндиглюкуронид. Этот процесс об­легчает экскрецию конъюгированного билирубина в желчь и катализируется мик­росомальным ферментом UDP-глюкуронилтрансферазой.

Рис. 7-3. Метаболизм билирубина. Пре­вращение гема в биливердин под дей­ствием микросомальных оксидаз проис­ходит преимущественно в ретикулоэн­дотелиальных клетках селезенки. В дальнейшем биливердин подвергается окислению цитозольной биливердинредуктазой с образованием билирубина. Неконъюгированный билирубин цир­кулирует в плазме, связанный, в основ­ном, с альбумином. После диссоциации билирубин захватывается печенью, где он связывается с цитозольными белка­ми, глутатион-S-трапсферазами. Глюкуронидизация билирубина катализиру­ется микросомальной UDP-глюкуронилтрансферазой, что приводит к обра­зованию моно- (БМГУ) и диглюкуро­нида билирубина (БДГУ). Конъюгиро­ванный билирубин экскретируется в желчь.

Таблица 7-1. патофизиологическая классификация желтух