1.6: Шаблони токсичних травм

Last updated
Save as PDF

Page ID: 24599

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

1: Поясніть, як структура та функція печінки пов'язані з її сприйнятливістю та реакціями на токсиканти.
2: Обговоріть, як картина токсичної травми, що спостерігається в органі, може дати підказки до токсиканту, який бере участь.

Токсиканти можуть надавати свою дію системно або змінюючи тканини-мішені або органи, а іноді моделі травм, що залишилися позаду, можуть допомогти у виявленні невідомого токсиканту або, принаймні, дозволяють звузити список підозрюваних до меншої кількості, ніж тисячі потенційних токсиканти, які існують. Оскільки більшість поглинених токсикантів переносяться в кров, схеми кровотоку часто диктують, які тканини можуть бути уражені. У тканині варіації типу та функції клітин також можуть впливати на схему травми, яку можна побачити за допомогою даного токсиканту. Оскільки вони отримують великі обсяги кровотоку, а через свою роль у метаболізмі та екскреції ксенобіотиків печінка та нирки особливо вразливі до впливу системно абсорбуваних токсикантів.

Шаблони гіпатичної травми

Мікроскопічний вигляд печінки - це гексагональної часточки. Кров потрапляє в паренхіму з печінкової артерії та ворітної вени, розташованої разом з жовчним протокою на ділянці, що називається портальною тріадою, розташованої в кожній з шести вершин часточки (перипортальних областей). З області тріади кров проходить через ендотеліально вистелені синусоїди, які відокремлюють анастомозуючі листи гепатоцитів перед виходом через кінцеву печінкову або центральну вену (центрилобулярну область). Фізіологічно печінка має сильно насичену киснем кров, що надходить у зону 1, що приблизно еквівалентно перипортальним ділянкам, здаючи свій кисень, коли він фільтрує через синусоїди, і досягаючи зони 3 (центрилобулярна область) як погано насичена киснем кров, яка виходить через центральний вена. Зона 2, також звана мідзональної областю, є проміжною зоною між зонами 1 і 3.

Малюнок 6.1 Будова печінки.

У різних зонах печінки гепатоцити змінюються за своїми фізіологічними функціями, причому ті, що знаходяться в зоні 1, більш ефективні в окислювальному метаболізмі, а гепатоцити зони 3 ефективні при біотрансформації ксенобіотиків. Гепатоцити в зоні 1 першими піддаються впливу токсикантів, які потрапляють у печінку; якщо ці токсиканти безпосередньо травмують гепатоцити (наприклад, білий фосфор), картина пошкодження клітин буде перипортальною. Токсиканти, які потребують біоактивації, щоб спричинити травму (наприклад, ацетамінофен), як правило, спричиняють травму печінки зони 3 (центрилобулярної), оскільки ця область містить більш високий рівень біотрансформаційних ферментів. Ця область також загрожує гіпоксичними травмами через токсиканти, які змінюють доставку кисню до клітин (наприклад, окис вуглецю). Через ці вразливості центрилобулярна травма є найпоширенішою формою травми печінки, спричиненої токсикантами. Масивний некроз печінки вражає цілі печінкові часточки і був пов'язаний з впливом різних токсикантів, включаючи ацетамінофен, афлатоксин, синьо-зелені водорості та гепатотоксичні гриби. Кусковий некроз - це менш часто зустрічається форма травми печінки, де розсіяний індивідуальний некроз гепатоцитів або апоптоз виникає уздовж граничної пластини між портальними тріадами; ця форма травми печінки була пов'язана з імунно-опосередкованими процесами, такими як спостерігається при нестероїдних анти- запальна лікарська індукована гепатопатія.

Таблиця 6.1 Деякі токсиканти печінки та їх закономірності гепатоцелюлярного ураження

Патерни травми нирок

Нефрон - функціональна одиниця нирки, що складається з ниркового тільця (капсула Боумана і клубочок), проксимального канальця, петлі Генле і дистальних канальців. Токсиканти, які безпосередньо травмують, можуть спричинити пошкодження клубочкових структур або передньої частини проксимального канальця. Токсиканти, які потребують біоактивації, зазвичай спричиняють травмування більш дистального відділу проксимальних ниркових канальців, оскільки саме тут відбувається більшість біотрансформаційних ферментів. Оскільки клубочковий фільтрат проходить через петлю Генле та дистальних канальців і стає більш концентрованим, токсиканти, які були занадто розведені, щоб впливати на більш ранні ниркові структури, можуть спричинити травму в цих більш дистальних відділах нирки. Токсиканти, які зменшують нирковий кровотік (наприклад, нестероїдні протизапальні препарати), також можуть спричинити травмування більшої кількості дистальних канальців, збору проток та ниркових сосочків, оскільки ці області отримують менше кровотоку, ніж більш проксимальні структури.

Малюнок 6.2 Мультфільм нефрона нирки, що демонструє різні ділянки, які травмуються різними токсикантами

Тема 6: Ключові моменти
У цьому розділі ми розглянули наступні основні моменти:

1: Токсичне пошкодження тканини або органу значною мірою залежатиме від картини припливу крові до цієї тканини або органу.
- Клітини в районах, які зазвичай мають низьку оксигенацію, мають підвищений ризик травмування від токсикантів, які зменшують приплив крові або доставку кисню.
2: Варіації типу та функції клітин можуть впливати на схему травми, спричиненої токсикантами.
- Клітини з великою ємністю для метаболізму ксенобіотиків будуть піддаватися більш високому ризику травмування токсикантами, які потребують біоактивації.
3: Ідентифікація картини травми, спричиненої токсикантами, може дати підказки до типів токсикантів, які могли спричинити травму.

Перевірка знань

1. Яка з наведених нижче моделей травм буде узгоджуватися з токсикантом, який безпосередньо завдає шкоди клітинам печінки та нирок?

Центрилобулярне ураження печінки, дистальне тубулярне ураження нирок

Центрилобулярне ураження печінки, проксимальне тубулярне ураження нирок

Перипортальна травма печінки, дистальна тубулярна травма нирок

Перипортальна травма печінки, проксимальна тубулярна травма нирок

Відповідь: Перипортальна травма печінки, проксимальна тубулярна травма нирок

2. Які особливості роблять центрилобулярну область часточки печінки більш сприйнятливою до токсичного інсульту?

Відносно низький рівень ферментів біотрансформації і відносно низька оксигенація

Відносно високий рівень ферментів біотрансформації та відносно низька оксигенація

Відносно низький рівень ферментів біотрансформації та відносно висока оксигенація

Відносно високий рівень ферментів біотрансформації та відносно висока оксигенація

Відповідь: Відносно високий рівень ферментів біотрансформації та відносно низька оксигенація