Изучение гепатотоксичности ксенобиотиков

Гепатотоксичность вещества устанавливается в ходе классических острых, подострых и хронических токсикологических экспериментов. Применяемые при этом тесты ни чем не отличаются от таковых, используемых при диагностике заболеваний печени у человека, но должны учитывать особенности токсического действия изучаемого соединения.

При этом необходимо иметь в виду, что патогенез острого и хронического поражений печени одним и тем же токсикантом может быть различным. Поэтому выбор тестов не должен осуществляться исходя исключительно из представлений о механизме острого токсического действия ксенобиотика.

Совершенствование методов выявления гепатотоксичности также осуществляется в эксперименте. Наиболее часто, в качестве модельного вещества, для определения пригодности нового теста, используют винилхлорид. Это вещество, имея пологую кривую гепатотоксичности, действуя в минимальных дозах вызывает изолированное поражение печени.

Определение активности энзимов в плазме крови.

Повышение активности в плазме крови таких энзимов, как аланиниаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), трансферазы гамма-глутаминовой кислоты (ТГГК), лактатдегидрогеназы (ЛДГ) свидетельствует о нарушении целостности гепатоцитов и является надежным индикатором острых поражений печени. Активность АЛТ и АСТ в большей степени отражают состояние проницаемости мембран гепатоцитов, чем функциональное состояние органа. Повышение уровня энзимов в крови, как правило, свидетельствует о некрозе печеночной ткани. Кроме того, уровень активности этих ферментов определяется целым рядом дополнительных условий, в частности, характером питания, наличием инфекционного процесса. Активность обоих ферментов может повышаться при патологии сердца, мышечной ткани, лёгких. Более надежным свидетелем печеночной патологии является изменение отношения АЛТ/АСТ. Увеличение коэффициента выше 1,6 обнаруживается, в частности при центролобулярном жировом перерождении печени, наблюдаемом при интоксикациях многими веществами (толуолом, дихлорэтаном, алкоголем и т.д.)

ТГГК - специфичный для печени энзим и чувствительный индикатор её состояния. Повышение активности ТГГК также отмечается при отравлении самыми разными токсикантами. Однако на практике выявляется высокий процент ложноположительных реакций.

Уровень ЛДГ, хотя и отражает состояние печени, однако не является специфическим признаком её поражения, так как подъём активности отмечается при заболеваниях сердца, мышц, лёгких и др.

При подострых и хронических интоксикациях активность энзимов может повышаться лишь транзиторно. Кроме того, постепенно развивающееся уменьшение объёма печеночной паренхимы может не сопровождаться изменением активности ферментов. Так, в терминальном периоде заболевания печени массовая гибель гепатоцитов, сопровождающаяся ухудшением состояния экспериментального животного, может протекать на фоне снижения активности энзимов в плазме крови. Указанные обстоятельства заставляют с осторожностью относиться к трактовке получаемых результатов.

К числу наиболее распространённых тестов, позволяющих выявит холестатическое действие веществ, можно отнести определение активности щелочной фосфатазы и билирубина в плазме крови (прямого и непрямого). Однако оба теста не являются специфичными индикаторами токсического поражения органа. Так, активность щелочной фосфатазы повышается и при патологии костной системы. Повышение билирубина чаще сопутствует острому инфекционному поражению печени. Специфичным индикатором повреждения желчных путей является активность 5-нуклеотидазы. Однако и этот тест не специфичен для химической патологии.

Функциональные пробы

Оценка метаболической активности печени

Надежными являются методы прямого измерения активности энзимов, принимающих участие в метаболизме ксенобиотиков, в гомогенате органа лабораторных животных, в различные сроки после введения исследуемого вещества.

С помощью неинвазивных методов исследования информация о состоянии метаболической активности печени может быть получена при постановке клиаренс-тестов. Эти тесты позволяют выявить острые и подострые поражения печени. Оценке подлежит клиаренс индоцианин-зелёного, антипирина, кофеина, фенацетина, ионных красителей, желчных пигментов. В случае поражения винилхлоридом определение клиаренса индоцианин-зелёного и желчных кислот позволяют выявить дисфункцию печени на самых ранних стадиях процесса. В эксперименте показана дозовая зависимость между количеством введённого винилхлорида и понижением скорости выведения из организма индоцианин-зелёного. Весьма полезным для установления прогноза исхода интоксикации в терминальной стадии печеночной недостаточности является аминопириновый дыхательный тест. При участии оксидаз смешанной функции (ОСФ) аминопирин деалкилируется, а затем отщепившийся радикал подвергается окислению. Вводя в организм животного меченый по углероду аминопирин, а затем, измеряя в течение 2 часов количество ¹⁴СО₂ в выдыхаемом воздухе, можно в динамике, повторно количественно оценивать состояние метаболизирующей функции печени.

Возможны и другие методы оценки состояния метаболизирующих свойств печени. Например, с этой целью определяют скорость элиминации эндогенных веществ, таких как d-галактоза, 6-гидроксикортизол.

Определение уровня желчных кислот в плазме крови не требует при оценке экскреторных функций введения экзогенных веществ. Результат измерения коньюгатов холиевой кислоты и холиглицина может рассматриваться как индикатор экскреторной функции печени. Чувствительность метода близка методу определения активности трансаминазы гамма-глутаминовой кислоты (ТГГК).

Содержание коньюгатов холиевой кислоты и активность щелочной фосфатазы являются наиболее специфичными тестами функционального состояния печени. Они хорошо коррелируют с другими показателями состояния органа. Так, уровень желчных кислот в плазме крови чувствительно реагирует на поражения печени, вызванные спиртами, винилхлоридом.

При хроническом воздействии токсикантов, хроническая патология печени нередко сопровождается разрастанием соединительной ткани (фиброз). По этой причине уровень билирубина и желчных кислот достаточно хорошо отражает глубину субхронических и хронических поражений печени, в то время как активность энзимов в плазме - острых поражений.

Оценка синтетической активности печени

В печени осуществляется синтез многих, циркулирующих в крови веществ. Их содержание является косвенным показателем синтетической активности органа. Наиболее часто определяют альбумины, протромбин, холестерол, транспортные белковые молекулы, например, трансферин. Следует отметить, что печень имеет огромный резерв синтетических функций и вследствие этого лишь при очень существенном дефиците массы паренхимы органа следует ожидать изменение показателей.

Структурные исследования

Функциональные исследования высоко специфичны, но, как правило, мало чувствительны при выявлении патологии печени на ранних стадиях её развития. Методы изучения морфологии органа лишены этих недостатков. Однако следует учитывать, что результаты морфологических исследований также не всегда легко интерпретировать, поскольку в органе, в ответ на действие различных этиологических факторов, развивается относительно небольшое количество типических патологических изменений.