Печень (лат. jecur, jecor, hepar, др.-греч. ἧπαρ) — жизненно важный непарный внутренний орган позвоночных животных, в том числе и человека, находящийся в брюшной полости (полости живота) под диафрагмой и выполняющий большое количество различных физиологических функций.
Печень состоит из двух долей: правой и левой. В правой доле выделяют ещё две вторичные доли: квадратную и хвостатую. По современной сегментарной схеме, предложенной Клодом Куино (1957), печень разделяется на восемь сегментов, образующих правую и левую доли. Сегмент печени представляет собой пирамидальный участок печёночной паренхимы, обладающий достаточно обособленными кровоснабжением, иннервацией и оттоком жёлчи. Хвостатая и квадратная доли, располагающиеся сзади и спереди от ворот печени, по этой схеме соответствуют SI и SIV левой доли. Помимо этого, в левой доле выделяют SII и SIII печени, правая доля делится на SV — SVIII, пронумерованные вокруг ворот печени по ходу часовой стрелки.
Паренхима дольчатая. Печёночная долька является структурно-функциональной единицей печени. Основными структурными компонентами печёночной дольки являются:
Строма состоит из наружной соединительнотканной капсулы, междольковых прослоек РВСТ (рыхлой волокнистой соединительной ткани), кровеносных сосудов, нервного аппарата.
Особенности кровоснабжения печени отражают её важную биологическую функцию детоксикации: кровь от кишечника, содержащая токсичные вещества, потреблённые извне, а также продукты жизнедеятельности микроорганизмов (скатол, индол и т. д.) по воротной вене (v. portae) доставляются в печень для детоксикации. Далее воротная вена разделяется до более мелких междольковых вен. Артериальная кровь поступает в печень по собственной печёночной артерии (a. hepatica propria), разветвляясь до междольковых артерий. Междольковые артерии и вены выбрасывают кровь в синусоиды, где, таким образом, течёт смешанная кровь, дренаж которой происходит в центральную вену. Центральные вены собираются в печёночные вены и далее в нижнюю полую вену. В эмбриогенезе к печени подходит т. н. аранциев проток, несущий кровь к печени для эффективного пренатального гемопоэза.
Обезвреживание веществ в печени заключается в их химической модификации, которая обычно включает в себя две фазы. В первой фазе вещество подвергается окислению (отсоединению электронов), восстановлению (присоединению электронов) или гидролизу. Во второй фазе ко вновь образованным активным химическим группам присоединяется какое-либо вещество. Такие реакции именуются реакциями конъюгации, а процесс присоединения — конъюгированием
.Цирроз печени — хроническое прогрессирующее заболевание печени, характеризующееся нарушением её дольковой структуры за счёт разрастания соединительной ткани и патологической регенерации паренхимы; проявляется функциональной недостаточностью печени и портальной гипертензией.
Наиболее частыми причинами заболевания являются хронический алкоголизм (удельный вес алкогольных циррозов печени составляет в разных странах от 20 до 95 %), вирусный гепатит (составляет 10—40 % от всех циррозов печени), наличие в печени гельминтов (чаще всего описторхис, фасциола, клонорхис, токсокара, нотокотилус), а также простейших, в том числе, трихомонада.
Рак печени — тяжёлое заболевание, являющееся причиной смерти более миллиона людей каждый год . Среди опухолей, которые поражают человека, это заболевание находится на седьмом месте. Большинство исследователей выделяет ряд факторов, с которыми связан повышенный риск развития рака печени. К ним относятся: цирроз печени, вирусный гепатит В и С, паразитарные инвазии печени, злоупотребление алкоголем, контакт с некоторыми канцерогенами (микотоксинами) и другие.
Возникновение доброкачественных аденом, ангиосарком печени, гепатоцеллюлярной карциномы связаны с воздействием на человека андрогенных стероидных контрацептивных и анаболических препаратов.
Основные симптомы рака печени:
Гемангиомы печени — аномалии развития сосудов печени.
Основные симптомы гемангиомы:
Непаразитарные кисты печени. Жалобы у больных появляются, когда киста достигает больших размеров, вызывает атрофические изменения ткани печени, сдавливает анатомические структуры, но и они не носят специфического характера.
Основные симптомы:
Паразитарные кисты печени. Гидатидный эхинококкоз печени — паразитарное заболевание, вызываемое внедрением и развитием в печени личинок ленточного червя Echinococcus granulosus. Появление различных симптомов заболевания может возникнуть через несколько лет после заражения паразитом.
Основные симптомы:
Другие инфекции печени: клонорхоз, описторхоз, фасциолёз.
Печень является одним из немногих органов, способных восстанавливать первоначальный размер даже при сохранении всего лишь 25 % нормальной ткани. Фактически регенерация происходит, но очень медленно, а быстрый возврат печени к своим первоначальным размерам происходит скорее из-за увеличения объёма оставшихся клеток.[1]
В зрелой печени человека и других млекопитающих обнаружены четыре разновидности стволовых клеток/клеток-предшественников печени — так называемые овальные клетки, малые гепатоциты, эпителиальные клетки печени и мезенхимоподобные клетки.
Овальные клетки в печени крысы были открыты в середине 1980-х г.г.[2] Происхождение овальных клеток неясно. Возможно, они происходят из клеточных популяций костного мозга[3], но данный факт подвергается сомнению.[4] Массовая продукция овальных клеток происходит при различных поражениях печени. Например, существенное увеличение числа овальных клеток отмечено у больных хроническим гепатитом С, гемохроматозом, алкогольным отравлением печени и напрямую коррелирует с остротой поражения печени.[5] У взрослых грызунов овальные клетки активируются для последующего размножения в том случае, когда блокирована репликация самих гепатоцитов. Способность овальных клеток к дифференцировке в гепатоциты и холангиоциты (бипотенциальная дифференцировка) показана в нескольких исследованиях.[3] Также показана возможность поддерживать размножение данных клеток в условиях in vitro.[3] Недавно из печени взрослых мышей были выделены овальные клетки, способные к бипотенциальной дифференцировке и клональной экспансии в условиях in vitro и in vivo.[6] Эти клетки экспрессировали цитокератин-19 и другие поверхностные маркеры клеток-предшественников печени и при пересадке в иммунодефицитный штамм мышей индуцировали регенерацию данного органа.
Малые гепатоциты впервые описаны и выделены Митакой и соавт.[7] из непаренхимной фракции печени крыс в 1995 г. Малые гепатоциты из печени крыс с искусственным (химически индуцированным) поражением печени или с частичным удалением печени (гепатотектомией) могут быть выделены методом дифференциального центрифугирования.[8] Данные клетки обладают меньшим размером, чем обычные гепатоциты, могут размножаться и превращаться в зрелые гепатоциты в условиях in vitro.[9] Показано, что малые гепатоциты экспрессируют типичные маркеры печеночных клеток- предшественников — альфа-фетопротеин и цитокератины (СК7, СК8 и СК18), что свидетельствует об их теоретической способности к бипотенциальной дифференцировке.[10] Регенеративный потенциал малых гепатоцитов крысы проверен на животных моделях с искусственно вызванным поражением печени: введение данных клеток в воротную вену животным вызывало индукцию репарации в различных участках печени с появлением зрелых гепатоцитов.[11]
Популяция эпителиальных клеток печени была впервые обнаружена у взрослых крыс в 1984 г.[12] Эти клетки имеют репертуар поверхностных маркеров, перекрывающийся, но все же несколько отличающийся от фенотипа гепатоцитов и дуктальных клеток.[13] Пересадка эпителиальных клеток в печень крыс привела к формированию гепатоцитов, экспрессирующих типичные гепатоцитарные маркеры — альбумин, альфа-1-антитрипсин, тирозиновую трансаминазу и трансферрин. Недавно данная популяция клеток-предшественников была обнаружена и у взрослого человека.[14] Эпителиальные клетки фенотипически отличаются от овальных клеток и могут в условиях in vitro дифференцироваться в гепатоцитоподобные клетки. Опыты по пересадке эпителиальных клеток в печень мышей линии SCID (с врожденным иммунодефицитом) показали способность данных клеток дифференцироваться в гепациты, экспрессирующие альбумин спустя месяц после трансплантации.[14]
Мезенхимоподобные клетки также были получены из зрелой печени человека.[15] Подобно мезенхимальным стволовым клеткам (МСК), данные клетки обладают высоким пролиферативным потенциалом. Наряду с мезенхимальными маркерами (виментин, альфа-актин гладкой мышцы) и маркерами стволовых клеток (Thy-1, CD34), эти клетки экспрессируют гепатоцитарные маркеры (альбумин, CYP3A4, глутатионтрансферазу, СК18) и маркеры дуктальных клеток (CK19).[16] Будучи пересажены в печень иммунодефицитных мышей, образуют мезенхимоподобные функциональные островки человеческой печеночной ткани, вырабатывающие человеческий альбумин, преальбумин и альфа-фетопротеин.[17]
Требуются дальнейшие исследования свойств, условий культивирования и специфических маркеров клеток-предшественников зрелой печени для оценки их регенеративного потенциала и клинического использования.
Первая в мире пересадка печени была осуществлена американским трансплантологом Томасом Старзлом в 1963 г. в Далласе.[18] Позднее Старлз организовал в Питтсбурге (США) первый в мире центр трансплантологии, ныне носящий его имя. К концу 1980-х годов в Питтсбурге ежегодно под руководством Т. Старзла выполняли более 500 трансплантаций печени в год. Первый в Европе (и второй в мире) медицинский центр по пересадке печени был создан в 1967 г. в Кембридже (Великобритания). Его возглавил Рой Кэлн.[19]
По мере совершенствования хирургических методов пересадки, открытием новых центров трансплантологии и условий по хранению и транспортировке трансплантируемой печени число операций по пересадке печени неуклонно возрастало. Если в 1997 г. в мире ежегодно проводилось до 8000 операций по пересадке печени, то сейчас это число возросло до 11000, причем на долю США приходится свыше 6000 пересадок и до 4000 — на долю западноевропейских стран (табл.). Среди европейских стран ведущую роль в трансплантации печени играют Германия, Великобритания, Франция, Испания и Италия.[20]
Год | Число ожидающих пересадки печени, США[21] | Число ожидающих пересадки печени, Великобритания[22] | Число пересадок печени, США[23] (%) | Число пересадок печени, Великобритания[24] (%) |
---|---|---|---|---|
2005 | 12732 | 1088 | 6444 (51) | 649 (60) |
2006 | 12482 | 1152 | 6651 (53) | 600 (52) |
2007 | 12213 | 1199 | 6494 (53) | 647 (54) |
2008 | 14513 | 1121 | 6319 (43) | 636 (57) |
2009 | 16717 | 1266 | 6320 (38) | 667 (53) |
В настоящее время в США функционируют 106 центров по пересадке печени[25]. В Европе организован 141 центр, в том числе во Франции — 27, в Испании — 25, в Германии и Италии — по 22, в Великобритании — 7[26].
Несмотря на то, что первая в мире экспериментальная пересадка печени была выполнена в Советском Союзе основоположником мировой трансплантологии В. П. Демиховым в 1948 г.[27], в клиническую практику эта операция в нашей стране была внедрена лишь в 1990 г. В 1990 г. в СССР было выполнено не более 70 трансплантаций печени. Ныне в России регулярные операции по пересадке печени проводятся в четырех медицинских центрах, включая три московских (Московский центр трансплантации печени НИИ скорой помощи имени Н. В. Склифосовского, НИИ трансплантологии и искусственных органов имени академика В. И. Шумакова, Российский научный центр хирургии имени академика Б. В. Петровского) и Центральный научно-исследовательский институт Росздрава в Санкт-Петербурге. Недавно пересадку печени стали проводить в Екатеринбурге (Областная клиническая больница № 1), Нижнем Новгороде, Белгороде и Самаре.[28]
Несмотря на постоянный рост количества операций по пересадке печени, ежегодная потребность в трансплантации этого жизненно важного органа удовлетворяется в среднем на 50 % (табл.). Частота пересадок печени в ведущих странах составляет от 7,1 до 18,2 операций на 1 млн населения. Истинная же потребность в таких операциях сейчас оценивается в 50 на 1 млн населения.[20]
Первые операции по пересадке печени человека не принесли большого успеха, поскольку реципиенты, как правило, умирали в течение первого года после операции из-за отторжения транспланта и развития тяжелых осложнений. Использование новых хирургических приемов (кавокавального шунтирования и других) и появление нового иммуносупрессанта — циклоспорина А — способствовали экспоненциальному росту количества трансплантаций печени. Циклоспорин А впервые успешно использован при пересадке печени Т. Старзлом в 1980 г.[29], а его широкое клиническое применение разрешено в 1983 г. Благодаря различным нововведениям была значительно увеличена постоперационная продолжительность жизни. По данным Единой системы пересадки органов (UNOS — United Network for Organ Sharing), современное выживание пациентов с пересаженной печенью составляет 85—90 % спустя год после операции и 75—85 % спустя пять лет.[30] По прогнозам, 58 % реципиентов имеют шансы прожить до 15 лет.[31]
Трансплантация печени является единственным радикальным методом лечения больных с необратимым, прогрессирующим поражением печени, когда другие альтернативные методы лечения отсутствуют. Основным показанием к пересадке печени являются наличие хронического диффузного заболевания печени с прогнозом жизни менее 12 месяцев при условии неэффективности консервативной терапии и паллиативных хирургических методов лечения. Наиболее частой причиной пересадки печени является цирроз печени, вызванный хроническим алкоголизмом, вирусным гепатитом С и аутоиммунным гепатитом (первичный билиарный цирроз). К менее распространенным показаниям к трансплантации относятся необратимые поражения печени вследствие вирусных гепатитов В и D, лекарственных и токсических отравлений, вторичного билиарного цирроза, врожденного фиброза печени, кистозного фиброза печени, наследственных метаболических заболеваний (болезнь Вильсона-Коновалова, синдром Рейе, дефицит альфа-1-антитрипсина, тирозинемия, гликогенозы типа 1 и типа 4, болезнь Неймана-Пика, синдром Криглера-Найяра, семейная гиперхолестеринемия и т. д.).[32]
Пересадка печени является очень дорогостоящей медицинской процедурой. По оценке UNOS, необходимые затраты на стационарное обслуживание и подготовку больного к операции, оплату медперсонала, изъятие и перевозку донорской печени, проведение операции и послеперационные процедуры в течение первого года составляют 314600 долларов США, а на последующее наблюдение и терапию — до 21900 долларов в год.[33] Для сравнения, в США стоимость аналогичных затрат на единичную пересадку сердца в 2007 г. составила 658800 долл., легкого — 399000 долл., почки — 246000 долл.[34]
Таким образом, хроническая нехватка донорских органов, доступных для трансплантации, длительность ожидания операции (в США срок ожидания в 2006 г. составил в среднем 321 день[35]), срочность операции (донорская печень должна быть пересажена в течение 12 ч) и исключительная дороговизна традиционной пересадки печени создают необходимые предпосылки для поиска альтернативных, более экономичных и эффективных стратегий трансплантации печени.
В настоящее время самым перспективным методом трансплантации печени является трансплантация печени от живого донора (ТПЖД). Он эффективней, проще, безопасней и намного дешевле, чем классическая трансплантация трупной печени, как цельной, так и расщепленной. Суть метода состоит в том, что у донора извлекается, сегодня часто и эндоскопически, то есть малотравматично, левая доля (2, 3, иногда 4 сегмента) печени. ТПЖД дала очень важную возможность родственного донорства — когда донором является родственник реципиента, что значительно упрощает как административные проблемы, так и подбор тканевой совместимости. При этом благодаря мощной системе регенерации, через 4-6 месяцев, печень донора полностью восстанавливает свою массу. Реципиенту донорская доля печени пересаживается либо ортотопически, с удалением собственной печени, либо, реже, гетеротопически, оставляя печень реципиента. При этом, естественно, донорский орган практически не подвергается гипоксии, так как операции у донора и реципиента идут в одной операционной и одновременно.
Биоинженерную печень, сходную по строению и свойствам с природным органом, еще предстоит создать, однако активные работы в этом направлении уже ведутся.
Так, в октябре 2010 г. американскими исследователями из Института регенеративной медицины при медицинском центре Университета Вейк-Форест (Бостон, штат Массачусетс) был разработан биоинженерный органоид печени, выращенный на основе биокаркаса из натурального ВКМ из культур клеток-предшественников печени и эндотелиальных клеток человека[36]. Биокаркас печени с сохраненной после децеллюляризации системой кровеносных сосудов был заселен популяциями клеток-предшественников и эндотелиальных клеток через воротную вену. После инкубации биокаркаса в течение недели в специальном биореакторе при непрерывной циркуляции питательной среды было отмечено формирование печеночной ткани с фенотипом и метаболическими характеристиками печени человека.
В греческой мифологии Прометей за дарование людям огня был прикован к Кавказскому хребту, куда прилетал гриф (или орёл) и клевал его печень, которая восстанавливалась за последующую ночь. Многие древние народы Средиземноморья и Ближнего Востока практиковали гадание на печени овец и других животных.
У Платона печень считается источником отрицательных эмоций (в первую очередь, гнева, зависти и жадности). В Талмуде печень считается источником злобы, а желчный пузырь — источником противодействия этой злобе.
В фарси, урду и хинди печень (جگر или जिगर или джигар) является образом смелости или сильных чувств. Выражение джан э джигар (дословно: сила моей печени) в урду является одним из выражений нежности. В персидском сленге джигар может обозначать красивого человека или предмет желаний. В зулусском языке понятия «печень» и «храбрость» выражаются одним словом (isibindi).
В языке гбайя (убангийские языки) печень (sèè) является источником человеческих чувств. Выражение «счастье» (dí sèè) дословно переводится как «хорошая печень», а «недовольство» (dáng sèè) — как «плохая печень»; глагол «завидовать» (ʔáá sèè) дословно переводится как «помещать в печень». Также печень в этом языке выражает понятие центра.
В казахском языке печенью (бауыр) часто называют родного и близкого человека[37]. Очень распространено обращение "бауырым" (мой родной), как правило, по отношению к человеку, младшему по возрасту. Причём таким образом могут обратиться не только к родственнику, но и к незнакомому человеку мужского пола. Такое обращение часто используется при общении казахов друг с другом, а также чтобы подчеркнуть степень близости (по отношению к земляку, представителю своего рода и т.п.). У казахов есть мужское имя "Бауыржан" (родная душа, в русском варианте иногда пишут "Бауржан"). В частности, так звали Героя Советского Союза, Народного героя Казахстана (Халық Қаһарманы) Бауыржана Момышулы, панфиловца, героического командира батальона во время Обороны Москвы 1941 года.
Органы и ткани, образующиеся из зародышевых листков | |
---|---|
Эктодерма | |
Энтодерма | |
Мезодерма |
Гладкая мускулатура всех органов• Скелетная мускулатура • Сердечная мышца • Соединительная ткань • Кости • Хрящи • Дентин зубов • Кровь • Кровеносные сосуды • Брыжейка • Почки • Семенники и яичники |
Печень.