Патогенез гепатиту А

Багато питань патогенезу гепатиту А ще остаточно не вирішені. Загальна патогенетична концепція, яку можна взяти за основу, допускає існування прямого цитопатичної дії вірусу гепатиту А безпосередньо на паренхіму печінки.

Вступ до вірусу гепатиту А

Зараження майже завжди відбувається через рот. Вірус зі слиною, харчовими масами або водою проникає спочатку в шлунок, а потім у тонку кишку, де, очевидно, впроваджується або всмоктується в портальний кровотік. Відповісти на питання, що відбувається з вірусом у шлунку, а потім у тонкій кишці, неможливо. Можна припустити, що в деяких випадках дія шлункового соку є згубною для вірусу і, отже, повна санація від збудника можлива вже на рівні інфекції. Однак такий результат інфекції, хоча й теоретично можливий, все ж малоймовірний, оскільки вірус гепатиту А, як і інші ентеровіруси, стабільний у діапазоні pH 3,0-9,0, що гарантує його виживання, подальше просування в дванадцятипалу кишку, а потім у тонку кишку. За сучасними уявленнями, вірус гепатиту А не затримується в тонкій кишці і, крім того, не має шкідливої дії на слизову оболонку. Ця фаза патогенетичного ланцюга (ентеральна), очевидно, більш характерна для вірусного гепатиту у тварин.

Механізм проникнення вірусу гепатиту А з кишечника в кров точно не відомий. Більш імовірним є активне впровадження вірусу через слизову оболонку в лімфатичну систему, а потім у регіонарні лімфатичні вузли, але не можна виключати й можливість пасивного транспорту за участю спеціальних «переносників», що сприяють проникненню вірусу через ліпідну мембрану.

Однак, незалежно від механізму проникнення через стінку тонкої кишки, вірус, найімовірніше, не затримується в регіонарних лімфатичних вузлах і, тим більше, не розмножується, як вважалося донедавна, а досить швидко з'являється в загальному кровотоці та паренхімі печінки. Цю фазу патогенетичного ланцюга умовно можна назвати паренхіматозною дифузією. Існують різні уявлення про механізм проникнення вірусу гепатиту А в паренхіму печінки. Поширену думку про первинне ураження ретикулоендотеліальної системи печінки вірусом гепатиту А наразі можна вважати помилковою. Згідно з сучасними уявленнями, вірус одразу проникає в гепатоцити, де знаходить оптимальні умови для розмноження. Вважається, що проникнення вірусу через мембрану гепатоцитів може здійснюватися шляхом піноцитозу, але більш імовірний активний процес через споріднений рецептор. Наявність таких рецепторів на мембрані гепатоцитів означатиме схильність конкретної особини до інфекції гепатиту А, тоді як їх відсутність, навпаки, означає повний імунітет. Автори цієї книги вважають цей напрямок у наукових дослідженнях особливо перспективним.

Внутрішньоклітинно розташований вірус починає взаємодіяти з біологічними макромолекулами, що беруть участь у процесах детоксикації. Наслідком такої взаємодії є вивільнення вільних радикалів, які ініціюють процеси перекисного окислення ліпідів клітинних мембран. Посилення процесів перекисного окислення ліпідів призводить до зміни структурної організації ліпідних компонентів мембран внаслідок утворення гідропероксидних груп, що спричиняє появу «дірок» у гідрофобному бар'єрі біологічних мембран і, як наслідок, збільшення їх проникності. Виникає центральна ланка патогенезу гепатиту А – синдром цитолізу. Стає можливим переміщення біологічно активних речовин вздовж градієнта концентрації. Оскільки концентрація ферментів усередині гепатоцитів у десятки і навіть сотні тисяч разів перевищує їх вміст у позаклітинному просторі, у сироватці крові підвищується активність ферментів з цитоплазматичною, мітохондріальною, лізосомальною та іншою локалізацією, що опосередковано свідчить про зниження їх вмісту у внутрішньоклітинних структурах, а отже, і про знижений біоенергетичний режим хімічних перетворень. Порушуються всі види обміну речовин (білковий, жировий, вуглеводний, пігментний тощо), в результаті чого виникає дефіцит багатих енергією сполук, а біоенергетичний потенціал гепатоцитів знижується. Порушується здатність гепатоцитів синтезувати альбумін, фактори згортання крові (протромбін, проконвертин, проакцелерин, фібриноген тощо), різні вітаміни; порушується використання глюкози, амінокислот для синтезу білка, складних білкових комплексів, біологічно активних сполук; уповільнюються процеси трансамінування та дезамінування амінокислот; виникають труднощі з виведенням кон'югованого білірубіну, естерифікацією холестерину та глюкуронізацією багатьох сполук. Все це свідчить про різке порушення детоксикаційної функції печінки.

Підвищена проникність усіх субклітинних мембран, ймовірно, призводить до заміщення внутрішньоклітинного калію іонами натрію та кальцію в мітохондріях, що ще більше посилює «пробої» в системі окисного фосфорилювання та сприяє розвитку внутрішньоклітинного, а потім і позаклітинного ацидозу – накопичення H-іонів.

Змінена реакція середовища в гепатопітах та порушення структурної організації субклітинних мембран призводять до активації кислих гідролаз (РНКази, лейцин-амінопептидази, катепсинів О, В, С тощо), чому певною мірою сприяє зниження активності інгібітора протеолізу α2-макроглобул. Кінцевою дією протеолітичних ферментів є гідроліз некротичних клітин печінки з можливим вивільненням білкових комплексів, які можуть виступати в ролі аутоантигенів і, поряд з гепатотропним вірусом, стимулювати Т- та В-системи імунітету, активуючи, з одного боку, сенсибілізовані клітини-кілери, а з іншого, викликаючи утворення специфічних антитіл, здатних атакувати паренхіму печінки. Слід, однак, сказати, що механізми аутоагресії при гепатиті А до кінця не реалізовані, тому важкі форми цього типу гепатиту зустрічаються рідко.

Фаза реконвалесценції характеризується реалізацією захисних факторів та репаративних процесів, повною елімінацією вірусу та відновленням функціонального стану печінки. Майже всі пацієнти одужують з повним відновленням структури та функцій органу протягом 1,5–3 місяців від початку захворювання. Лише у деяких пацієнтів (3–5%) початкові захисні фактори можуть бути недостатніми, і може спостерігатися відносно тривала (від 3 до 6–8 місяців і довше) реплікативна активність вірусу в гепатоцитах з порушенням їх структури та функції. У таких випадках формується затяжний перебіг захворювання з пролонгованим механізмом структурних та функціональних змін. Однак навіть у цих пацієнтів захисні механізми зрештою перемагають – вірусна активність блокується, і настає повне одужання. Формування хронічного процесу в результаті інфекції гепатиту А не відбувається.

Наведені вище дані, звичайно, не вичерпують складний патогенез гепатиту А, при якому страждають усі органи та системи. З перших днів інфекції уражається центральна нервова система, про що свідчить поява таких симптомів, як млявість, адинамія, головний біль, безсоння, дратівливість та інші розлади. Причиною розладів з боку центральної нервової системи є інтоксикація, яка виникає, з одного боку, в результаті віремії та впливу вірусу на центральну нервову систему, а з іншого боку, в результаті розпаду уражених клітин печінки та вивільнення ендогенних токсинів, а також порушення функціональної здатності печінки.

З перших днів захворювання порушується функція шлунково-кишкового тракту, пригнічується шлункова секреція та функція підшлункової залози. Це призводить до зниження апетиту, аж до анорексії, часто нудоти, блювоти та розладу кишечника, що зазвичай спостерігається на самому початку захворювання.

Загалом можна сказати, що при гепатиті А патологічний процес проходить низку послідовних, взаємозалежних стадій, і на перших стадіях провідною є дія вірусу, що викликає появу загальнотоксичного синдрому, а на наступних – порушення обміну речовин з можливим виникненням так званого вторинного метаболічного токсикозу. Однак, незалежно від стадії захворювання, печінка служить основною ареною патологічного процесу.

Особливі питання патогенезу гепатиту А

Важливість вірусної реплікації

Хоча деякі дослідники повідомляють про прямий цитопатичний ефект вірусу гепатиту А, фактичних доказів на підтвердження цієї позиції немає. Експерименти на мавпах та клітинних культурах показали локалізацію вірусного антигену в цитоплазмі гепатоцитів при повній його відсутності в ядрах. При вивченні динаміки розмноження вірусу гепатиту А було виявлено, що максимальне вироблення внутрішньоклітинного вірусного антигену спостерігається на 3-4-му тижні від початку інфекції, що збігається з динамікою виявлення вірусу у пацієнтів. Однак повністю перенести результати, отримані in vitro, на захворювання у людей, не можна. Вважається, що особливістю розмноження вірусу гепатиту А in vitro є те, що він розмножується в культурі виключно довго і взагалі не має цитопатичного ефекту. Якщо все ж таки визнати, що вірус гепатиту А не має цитопатичного ефекту, то слід визнати, що пошкодження гепатоцитів при гепатиті А пов'язане, перш за все, з сенсибілізацією лімфоцитів до антигенів вірусу-збудника та, можливо, денатурованих білків гепатоцитів.

Важливість імунологічних показників

Наразі імунологічні механізми пошкодження клітин печінки мають велике значення в патогенезі вірусного гепатиту, включаючи гепатит А. Недавні дослідження встановили, що пошкодження інфікованих клітин печінки при гепатиті А здійснюється сенсибілізованими цитотоксичними Т-лімфоцитами.

Іншими додатковими механізмами руйнування печінки при гепатиті А можуть бути цитоліз К-клітин та пошкодження гепатоцитів імунними комплексами.

Згідно з нашими спостереженнями та враховуючи дані літератури, можна вважати, що гепатит А в гострому періоді захворювання характеризується Т-лімфопенією, Т-лімфоцитозом – активними, термостабільними та авторозеткоутворюючими клітинами. Водночас зменшується співвідношення Т-лімфоцитів з хелперною активністю та Т-лімфоцитів із супресорною активністю.

Вміст В-клітин суттєво не змінюється. Зазначені зрушення в показниках імунної відповіді суттєво залежать від тяжкості захворювання. Особливо значне зниження Т-клітин спостерігається при тяжких формах захворювання, і, навпаки, вміст Т-активних, Т-мультирецепторних, термостабільних та авторозеткоутворюючих клітин тим більший, чим важчий патологічний процес у печінці. Пропорційно зростанню тяжкості захворювання зростає специфічна сенсибілізація до ліпопротеїнів печінки, а також збільшуються показники активності природних кілерів та антитілозалежної клітинної цитотоксичності.

Зазначені зміни імунологічної відповіді відображають адекватність імунної відповіді у пацієнтів з гепатитом А та спрямовані на ліквідацію інфікованих гепатоцитів і забезпечення повного імунітету та одужання.

При розвитку затяжного гепатиту А спостерігається більш виражене зменшення кількості Т-лімфоцитів при відносно слабкій мобілізації функціонально активних субпопуляцій Т-клітин та помірному зміщенні співвідношення хелперних та супресорних Т-лімфоцитів у бік переважання перших, що зрештою призводить до збільшення синтезу продуктів IgM, а також до підвищення сенсибілізації Т-клітин до LP4. Такий тип імунологічної відповіді зумовлює повільний цикл інфекційного процесу. У цих випадках можна припустити, що антигени вірусу гепатиту А, розташовані на поверхні гепатоцитів, викликають слабку активацію Т-клітин – індукторів імунної відповіді, та настільки ж слабке пригнічення Т-клітин-супресорів. Така взаємодія імунокомпетентних клітин створює умови для повільного специфічного імуногенезу, що завершується (через повільний цикл) формуванням досить стійкого захисного імунітету.

Зміни в механізмах утворення імунних комплексів повністю відповідають характеру клітинної імунологічної відповіді.

Проведені дослідження показали, що у всіх пацієнтів з гепатитом А на піку клінічних проявів різко зростає концентрація імунних комплексів у крові та посилюється їх комплементзв'язуюча активність. Важливо зазначити, що в цей період захворювання в крові циркулюють переважно комплекси великого розміру, у складі яких переважають імуноглобуліни класу М. Такі імунні комплекси, як відомо, легко зв'язують комплемент і швидко виводяться з організму клітинами мононуклеарно-фагоцитарної системи. При гладкому перебігу гепатиту А динаміка ЦІК у сироватці крові суворо корелює з характером патологічного процесу в печінці, тоді як у пацієнтів із затяжним перебігом захворювання високий рівень імунних комплексів служить передвісником несприятливого результату. Водночас у складі ЦІК різко зростає частка середніх та малих імунних комплексів зі слабкою комплементзв'язуючою активністю, а також, крім того, у їх складі збільшується частка імуноглобулінів G, що ускладнює їх елімінацію клітинами макрофагальної системи і, як наслідок, може стати вирішальною причиною затяжного перебігу гепатиту А.

Таким чином, фактичні матеріали дозволяють вважати гепатит А, як і гепатит В, імунопатологічним захворюванням. Однак, схожість цих захворювань лише зовнішня і проявляється переважно в характері імунологічної відповіді. Імунологічні зрушення при гепатиті А відбуваються на мембранних антигенах гепатоцитів з експресованими вірусними антигенами, що відображає некрозогенну дію збудника. Крім того, хоча гепатит А викликає специфічну сенсибілізацію імунокомпетентних клітин до ліпопротеїну гепатоцитів, вираженого імунного цитолізу гепатоцитів все ж немає, оскільки вірус гепатиту А не інтегрується в геном клітини. У зв'язку з цим реакції імунного цитолізу не є тривалими в часі, а відображають лише адекватність імунної відповіді, сприяючи швидкій елімінації інфікованих гепатоцитів та елімінації вірусу, чому також певною мірою сприяють адекватні механізми утворення імунних комплексів, що забезпечують швидке зв'язування вірусних антигенів переважно антитілами IgM, з утворенням великих комплексів, які легко елімінуються макрофагальною системою. Поєднання всіх цих механізмів забезпечує самообмежувальний процес без ризику розвитку фульмінантного або хронічного гепатиту.

Роль біохімічних зрушень

За образним висловом гепатологів, патогенез вірусного гепатиту – це патогенез порушень обміну речовин. Хоча з сучасної точки зору таке визначення не можна вважати повністю правильним, порушення обміну речовин відіграють важливу роль у патогенезі захворювання.

При гепатиті А порушуються всі види обміну речовин (білковий, жировий, вуглеводний, пігментний тощо). Біохімічною основою цих процесів є вивільнення внутрішньоклітинних ферментів та їх перенесення з гепатоцитів у кров. Спочатку клітини залишають ферменти цитоплазматичної локалізації (АЛТ, АСТ, Ф-1-ФА, сорбітолдегідрогеназа тощо), потім мітохондріальної (глутаматдегідрогеназа, уроканіназа, малатдегідрогеназа тощо) та лізосомальної локалізації (катепсини D, C, лейцинамінонептидаза тощо). Втрата гепатоцитами ферментів, які є основними каталізаторами метаболічних перетворень, призводить до порушень окисного фосфорилювання, а отже, до зниження синтезу донорів енергії (АТФ, НАДФ тощо), що лежить в основі прогресуючого порушення обміну речовин. Знижується синтез альбуміну, факторів згортання крові, вітамінів, порушується обмін мікроелементів, гормонів, вуглеводів, жирів тощо. Отже, метаболічні порушення при вірусному гепатиті завжди виникають вторинно, після масивної втрати ферментів печінкових клітин.

Схематично те, що відбувається на рівні гепатоцитів, можна представити як взаємозалежний каскад метаболічних порушень, що проходять три стадії: ферментативні порушення, функціональні зрушення, некроз та лізис гепатоцитів з їх аутолітичним розпадом. Найважливішу роль в аутолітичному розпаді уражених гепатоцитів відіграють протеолітичні ферменти, що вивільняються з субклітинних органел – лізосом. Під їх дією білкові структури розпадаються з вивільненням великої кількості амінокислот, які відіграють значну роль у виникненні симптомів інтоксикації.

У механізмі розвитку патологічного процесу важливу роль відіграють також порушення обміну пігментів. Відомо, що печінка є найважливішим органом, який здійснює трансформацію білірубіну, внаслідок чого пігмент втрачає свої токсичні властивості та виводиться з організму. За фізіологічних умов білірубін утворюється в ретикулоендотеліальній мережі з гемоглобіну, що вивільняється під час гемолізу еритроцитів.

При вірусному гепатиті порушення пігментного обміну відбуваються переважно на рівні виведення зв'язаного білірубіну гепатоцитами. Водночас функції захоплення та кон'югації вільного білірубіну на ранніх стадіях захворювання практично не порушуються. Основною причиною порушень виведення білірубіну слід вважати пошкодження ферментних систем та зниження енергетичного потенціалу гепатоцитів. Зв'язаний білірубін, що утворюється під час метаболічних перетворень, зрештою потрапляє не в жовчний капіляр, а безпосередньо в кров (парахолія). Інші механізми, такі як механічна обструкція внаслідок утворення жовчних згустків або здавлення жовчних проток, не мають значення при гепатиті А. Єдиним винятком є холестатичні форми захворювання, при яких механічні фактори можуть набувати значення в патогенезі тривалої жовтяниці.

Патоморфологія гепатиту А

Морфологію гепатиту А вивчали на основі даних прижиттєвих пункційних біоптатів печінки. Зміни спостерігаються у всіх тканинних компонентах печінки – паренхімі, стромі сполучної тканини, ретикулоендотелії, жовчних шляхах. Ступінь ураження органів може варіюватися від незначних дистрофічних та ізольованих некротичних змін епітеліальної тканини часточки печінки при легких формах до більш вираженого вогнищевого некрозу паренхіми печінки при середньотяжких та тяжких формах. Поширеного некрозу паренхіми печінки та, особливо, масивного некрозу печінки при гепатиті А немає.

Виходячи з характеру морфологічних змін, можна розрізняти гостру та затяжну форми захворювання.

При гострій циклічній формі в печінці виявляється дифузне пошкодження гепатоцитів, ендотеліальних та мезенхімальних елементів. Відзначається різноманітність мікроскопічних змін, зумовлена дискомплексацією балочної структури та різним характером пошкодження гепатоцитів, їх значним поліморфізмом: поряд з поширеними дистрофічними змінами спостерігаються також виражені процеси регенерації. Характерна наявність некротичних гепатоцитів, розсіяних по часточці, а також наявність окремих клітин печінки з гомогенізованою ацидофільною цитоплазмою з пікнотичним ядром (еозинофільним тільцем). Ожиріння клітин печінки не відзначається. Втрачають глікоген лише некротичні клітини.

Зміни мезенхімальних елементів всередині часточки виражаються в проліферації зірчастих ретикулоендотеліоцитів (клітин Купфера) з перетворенням їх на макрофаги, що знаходяться в просвіті капілярів. Цитоплазма цих клітин базофільна, містить жовчний пігмент та ліпофусцин. На місці некротичних гепатоцитів, розкиданих по всій часточці, відзначаються дрібні лімфогістіоцитарні скупчення. Капіляри в центрі часточок розширені. Строма без видимих змін. У портальному тракті відзначається проліферація лімфогістіоцитарних елементів з домішкою плазматичних клітин, еозинофілів та нейтрофілів.

Морфологічні зміни в печінці мають циклічний характер. До кінця 1-го - початку 2-го тижня захворювання в портальних трактах та навколо печінкових вен на тлі набряку сполучнотканинних структур вже спостерігається пухкий рясний інфільтрат. У розпал захворювання (2-3-й тиждень захворювання) інтенсивність альтеративно-дегенеративних процесів зростає аж до появи вогнищевого некрозу з одночасним посиленням проліферативної реакції.

Структура паренхіми печінки в цей період максимально порушена через дискомплексацію та виражені дистрофічні зміни в клітинах печінки. У більш важких випадках переважають поля «просвітлених» (балонних) клітин та виявляються численні муміфіковані клітини (тільця Коунсільмана). Можуть виявлятися дрібновогнищеві або навіть фокальні некрози, розсіяні по всій часточці,

При гепатиті А, на відміну від гепатиту В, запально-дистрофічні та проліферативні зміни локалізуються по периферії часточок, поширюючись до центру, в паренхіму, у вигляді тонкої сітки та доріжок. У периферичних зонах часточок можлива поява багатоядерних клітин зі схильністю до утворення симпластоподібних структур: характерно збільшення кількості плазматичних клітин.

У жовчних капілярах можуть з'являтися жовчні тромби, можливі сліди деякого огрубіння та колагенізації ретикулярного каркасу, але по периферії часточок можуть залишатися невеликі некрози з регенератами багатоядерних клітин та проліферацією несправжніх жовчних проток, що слід розцінювати як прояви регенерації паренхіми печінки.

Протягом 4-го тижня некротично-дистрофічні зміни в паренхімі зникають, мезенхімальна інфільтрація значно зменшується. Цитоплазматичні «просвітлення» (балонна дистрофія) повністю зникають.

У колишніх осередках некрозу видно зони розрідження – «вади» паренхіми. Переважають явища регенерації та відновлення.

За даними більшості морфологів, до кінця 5-6-го тижня захворювання всі запальні явища зникають, а до кінця 2-3-го місяця патологічний процес у печінці при гепатиті А у переважній більшості випадків повністю завершується. Структура та функція печінки відновлюються.

Ступінь деструктивних змін у паренхімі печінки відповідає тяжкості клінічних проявів захворювання.

Позапечінкові зміни при гепатиті А включають збільшення портальних лімфатичних вузлів та селезінки з ретикулярною гіперплазією строми та мієлозом пульпи селезінки. Також можливі реактивні зміни в ретикулоендотеліальній системі підшлункової залози, нирок та інших органів. Також описані зміни в центральній нервовій системі.

У пацієнтів з легкими формами гепатиту А, які померли від нещасних випадків, у центральній нервовій системі виявлено порушення кровообігу, зміни ендотеліальних клітин, серозний та серозно-продуктивний менінгіт, дегенеративні зміни нервових клітин.

За даними патологоанатомів, ураження центральної нервової системи відбувається при всіх вірусних гепатитах. У цьому випадку первинний вплив вірусу на центральну нервову систему виражається пошкодженням насамперед ендотелію кровоносних судин (венул). У нервових клітинах виникають патологічні зміни різного ступеня тяжкості, аж до некробіозу окремих клітин.

Вважається, що зміни в центральній нервовій системі при вірусному гепатиті подібні до гепатоцеребрального синдрому при гепатолентикулярній дегенерації.