Патоморфологические критерии оценки состояния печени у потенциальных мультиорганных доноров со смертью мозга

патоморфологические критерии состояния печени у потенциальны: мультиорганных доноров со смертью с

УДК 616.36—089.843—092 Поступила 2.08.2011 г.

Л.В. Шкалова, зав. патологоанатомическим отделением1;

В.Е. Загайнов, к.м.н., зав. кафедрой хирургии ФОИС2; главный специалист по хирургии1;

СА Васенин, зав. хирургическим отделением трансплантации органов1;

М.Г. Минина, руководитель3;

И.М. Ильинский, д.м.н., профессор, руководитель отдела клинической патологии4;

О.М. Цирульникова, д.м.н., главный научный сотрудник4

Приволжский окружной медицинский центр ФМБА России, Н. Новгород;

Нижегородская государственная медицинская академия, Н. Новгород;

3Московский координационный центр органного донорства, Москва;

4Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов им. академика I

Цель исследования — разработка патоморфологических критериев оценки состояния печени у потенциальных мультиорганных доноров со смертью мозга для уменьшения субъективности при исключении донорских органов.

Материалы и методы. Проведено гистологическое исследование 30 биоптатов печени эффективных и 30 — неэффективных потенциальных посмертных доноров. Срезы ткани печени окрашивали гематоксилином и эозином, трихромом по Массону, проводили PAS-реакцию. Для анализа гистологических препаратов использовали систему компьютерной количественной морфометрии и статистические методы исследования.

Результаты. Разработан протокол морфологической оценки печени потенциального посмертного донора. В соответствии с ним патологию печени доноров следует оценивать по восьми гистологическим критериям (стеатоз, белковая дистрофия и некроз гепа-тоцитов; эндотелиит центральных вен; эндартериит, флебит и воспалительная инфильтрация в портальных трактах; фиброз печени). Установлено, что у эффективных доноров по сравнению с неэффективными статистически значимо ниже процент стеатоза ф<0,001), белковой дистрофии ф<0,001) и некроза гепатоцитов ф<0,001); менее выражены степень воспалительной инфильтрации ф<0,001), флебита ф=0,028) и эндартериита ф=0,028) в портальных трактах и степень фиброза печени ф<0,001).

Ключевые слова: потенциальный посмертный донор печени, морфологическое исследование.

English

Pathologic criteria to estimate the state of the liver in potential multi-organ donors with brain death

L.V. shkalova, Head of the Department of Morbid Anatomy1;

V.E. Zagainov, PhD, Head of the Department of Surgery, FOA2; Chief Specialist on Surgery1; sA Vasenin, Head of the Department of Surgery Organ Transplantation1;

МЯ Minina, Chief3;

IM Ilyinsky, D.Med.Sc., Professor, Head of the Department of Clinical Pathology4;

О.М. Tsirulnikova, D.Med.Sc., Chief Research Worker4

Volga Regional Medical Center of the FMBA of Russia, Nizhny Novgorod;

2Nizhny Novgorod State Medical Academy, Nizhny Novgorod;

3Moscow Coordination Centre of Organ Donation, Moscow;

4Federal Scientific Centre of Transplantation and Artificial Organs named after Academician V.I. Shumakov, Moscow Для контактов: Шкалова Любовь Владимировна, тел. моб. +7 903-848-51-97; e-mail: L_Shkalova@mail.ru

The aim of the investigation is to develop pathologic criteria to estimate the condition of the liver in potential multi-organ donors with brain death to decrease the subjectivity when excluding donor’s organs.

Materials and Methods. There has been carried out the histological study of 30 effective liver biopsy samples and 30 non-effective biopsy material of potential postmortal donors. Liver tissue sections were stained by hematoxylin and eosin, using Masson’s Trichrome staining, and PAS stain. To analyze histological material there have been used the computer quantitative morphometry system and statistical techniques.

Results. The protocol of morphological estimation of the liver of potential postmortal donor was developed. According to the protocol, donors’ liver pathology is to be estimated by eight histological criteria (steatosis, proteinosis and necrosis of hepatocytes; enotheliitis of central veins; endarteritis; phlebitis and inflammatory infiltration in portal tracts; hepatic fibrosis). Effective donors compared to non-effective ones were stated to have statistically significantly lower percentage of statosis (p<0.001), proteinosis (p<0.001) and necrosis of hepatocytes (p<0.001); and there were less expressed the degree of inflammatory infiltration (p<0.001), phlebitis (p=0.028) and endarteritis (p=0.028) in portal tracts and the degree of hepatic fibrosis (p<0.001).

Key words: potential postmortal liver donor, morphological investigation.

Успех трансплантации печени во многом зависит от использования для пересадки функционально полноценного донорского органа [1, 2]. При оценке пригодности донорской печени для трансплантации предпочтительно проведение морфологического исследования. Известно, что биоптат печени считается адекватным, если в гистологических срезах в среднем не менее 10 портальных трактов при длине биоптата от 1 до 1,5 см [3, 4]. Гистологическое исследование донорской печени должно включать в себя оценку степени и характера поражения гепатоцитов, клеточной инфильтрации и фиброза [5], но четкой информации о морфологических критериях в литературе не представлено. До сих пор большинство трансплантологов интересует лишь процент стеатоза в печени потенциальных посмертных доноров как основной критерий пригодности органа для пересадки [6-10].

Цель исследования — разработка патоморфологических критериев оценки состояния печени у потенциальных мультиорганных доноров со смертью мозга для уменьшения субъективности при исключении донорских органов.

Материалы и методы. Проведено гистологическое исследование 60 биоптатов печени, выполненных на сохраненном кровотоке от 60 потенциальных посмертных доноров (41 — мужчины, 19 — женщины) в возрасте от 19 до 69 лет (средний возраст — 45,7±1,6 года). Причиной смерти мозга у 37 человек было острое нарушение мозгового кровообращения, у 23 — черепно-мозговая травма. Потенциальные посмертные доноры были разделены на две группы: эффективные (ЭД) — 30 и неэффективные (НД) — 30. Группы ЭД и НД сравнивались между собой по морфологическим изменениям в биоптатах печени. Для гистологического исследования препараты окрашивали гематоксилином и эозином, трихромом по Массону, проводили PAS-реакцию с последующим изучением на микроскопе Leica DM 5000 и использованием системы ImageScope M. Данные обрабатывали при помощи лицензионной программы Statistica/W, программного обеспечения StatEx-2004.2 и электронных таблиц Excel и представляли в виде M±m, где M — средняя арифметическая вариационного ряда, m — ошибка средней арифметической. При нормальном распределении результаты оценивали с помощью критерия Стьюдента для независимых или связанных выборок, при отсутствии нормального (параметричес-

кого) распределения — с помощью критерия Круска-ла-Уоллиса.

Результаты и обсуждение. На основании собственного опыта был выбран блок количественных и полу-количественных оценочных критериев, охватывающих состояние гепатоцитов, кровеносных сосудов, портальных трактов и выраженность воспалительной инфильтрации в печени. Для этого изучены: процент стеатоза, белковой дистрофии, некроза и холестаза гепатоцитов; степень эндотелиита в центральных венах; степень флебита, эндартериита, фиброза стенки печеночных артерий и воспалительной инфильтрации в портальных трактах; а также стадия фиброза в печени (по системе METAVIR).

На сегодняшний день наиболее обсуждаемым противопоказанием к трансплантации печени является масштаб макровезикулярного стеатоза у потенциального посмертного донора, так как сочетание тяжелой степени стеатоза с ишемически-реперфузионным повреждением повышает риск дисфункции аллотрансплан-тированной печени [11-13]. Полученные нами данные свидетельствуют, что в группе НД не только процент стеатоза, но и процент белковой дистрофии и некроза гепатоцитов были статистически значимо выше по сравнению с группой ЭД (табл. 1, рис. 1-3).

При сравнении процента холестаза в исследуемых группах статистически значимых различий мы не обнаружили (р>0,05). Внутриклеточный холестаз в био-птатах у ЭД встретился в 11 наблюдениях (36,7%) и составил от 1-3,5%, у НД — в 9 наблюдениях (30%), был более выражен, но так же, как и в группе ЭД, не превышал 3,5%.

Таблица 1

Сравнительная характеристика количественных морфологических критериев патологии гепатоцитов у эффективных и неэффективных потенциальных посмертных доноров

Критерий, % НД (n=30) ЭД (n=30) р

Стеатоз 56,50±5,69 8,90±1,75 <0,001

Белковая дистрофия 59,07±4,86 26,50±3,67 <0,001

Некроз 11,26±0,86 1,06±0,28 <0,001

Холестаз 2,15±0,46 2,91±0,46 0,262

Рис. 1. Печень неэффективного потенциального посмертного донора. Некроз гепатоцитов в 3-й зоне ацинуса (желтая стрелка). Окраска гематоксилином и эозином. Х200

Рис. 2. Печень неэффективного потенциального посмертного донора. Диффузный макро- и микровезикулярный стеатоз. Окраска гематоксилином и эозином. Х400

Рис. 3. Печень неэффективного потенциального посмертного донора. Диффузная белковая дистрофия гепатоцитов вплоть до гидропической (желтая стрелка), очаговый макро- и микровезикулярный стеатоз (зеленая стрелка). Окраска гематоксилином и эозином. X400

Ряд морфологических критериев печени у потенциальных посмертных доноров (степень эндартериита, флебита и воспалительной инфильтрации в портальных трактах, степень эндотелиита в центральных венах) в доступной нам литературе не освещен. В настоящее время воспалительную инфильтрацию в печени у потенциальных посмертных доноров рассматривают в неразрывной связи с фиброзом печени и как следствие вирусных гепатитов. По данным многих исследователей [14-17], получены неудовлетворительные результаты ортотопической трансплантации печени, особенно у Н^-позитивных доноров, при сочетании фиброза стадий F3-F4 с диффузной воспалительной инфильтрацией. С целью изучения и стандартизации указанных морфологических параметров в биоптатах печени мы разработали полуколичественный метод оценки (табл. 2).

В результате проведенного исследования установлено, что большинство полуколичественных морфологических критериев (эндартериит, флебит и воспалительная инфильтрация в портальных трактах) у ЭД или отсутствовали, или были выражены слабее по сравнению с группой НД (рис. 4). Статистическая обработка материала подтвердила эти различия (табл. 3).

При оценке степени центрального эндотелиита и фиброза стенки печеночной артерии субъективно складывалось впечатление, что в группе НД (рис. 4, 5) указанные изменения более выражены по сравнению с группой ЭД (рис. 6). Однако морфометрическое исследование с последующей статистической обработкой результатов не выявило статистически значимых различий в группах (р>0,05).

Для оценки фиброза в биоптатах печени у ЭД и НД мы использовали систему оценки METAVIR [18].

Таблица 2

Полуколичественный метод оценки ряда морфологических критериев патологии печени у потенциальных посмертных доноров

Критерий Оценка Балл

Воспалительная инфильтрация Отсутствие 0

в портальных трактах Легкая степень (преимущественно лимфоцитарное воспаление в меньшей части триад) 1

Умеренная степень (смешанный воспалительный инфильтрат из лимфоцитов, полиморфноядерные лейкоциты в большей части триад) 2

Тяжелая степень (то же, что для умеренной степени, с вовлечением перипортальных зон) 3

Флебит в портальных трактах Отсутствие 0

Легкий/умеренный (воспаление до 25% периметра поперечного сечения вены) 1

Тяжелый (воспаление более 25% периметра поперечного сечения вены) 2

Некроз стенки вены и/или трансмуральный флебит 3

Эндартериит в портальных Отсутствие 0

трактах Легкий/умеренный (воспаление до 25% периметра поперечного сечения артерии) 1

Тяжелый (воспаление более 25% периметра поперечного сечения артерии) 2

Некроз стенки печеночной артерии и/или трансмуральный эндартериит с некрозом стенки 3

Фиброз стенки печеночных Отсутствие 0

артерий Сужение просвета сосуда до 25% 1

Сужение просвета сосуда до 26-50% 2

Сужение просвета сосуда более 50% 3

Эндотелиит центральных вен Отсутствие 0

Легкий/умеренный (воспаление до 25% периметра поперечного сечения вены) 1

Тяжелый (воспаление более 25% периметра поперечного сечения вены) 2

Некроз стенки центральной вены и/или трансмуральный центральный эндотелиит 3

Таблица 3

Сравнительная характеристика полуколичественных морфологических критериев состояния печени у эффективных и неэффективных потенциальных посмертных доноров

Критерий Баллы в группе НД

0 1 2 3 0 1 2 3 |5

Воспалительная инфильтрация в портальных трактах — 4 23 3 — 20 9 1 <0,001

Флебит в портальных трактах 20 10 — — 27 3 — — 0,028

Эндартериит в портальных трактах 20 10 — — 27 3 — — 0,028

Фиброз стенки печеночных артерий 25 5 — — 22 8 — — 0,355

Эндотелиит центральных вен 10 20 — — 17 13 — — 0,071

Рис. 4. Печень неэффективного потенциального посмертного донора. В портальном тракте — умеренная степень воспалительной инфильтрации (2 балла), флебит тяжелой степени (2 балла, желтая стрелка); полнокровие, эндартериит легкой степени (1 балл) и фиброз стенки печеночной артерии (2 балла, зеленая стрелка). Окраска гематоксилином и эозином. Х200

* -І н* •

•* ^

««

• •

* і. і

• 1* . V . ••

::

Л

• • »• ; *’• *

.« ф • • • #

/ •« Чг* -•«. и ' * • •• ' • :

ф ф •

* • * :'. Л .*

•*» « г * Л А» • .

*

#

ш

ф

. • % * .** М 1»° » * и « , •

Рис. 5. Печень неэффективного потенциального посмертного донора. Центральный эндотелиит тяжелой степени (2 балла). Окраска гематоксилином и эозином. Х400

Рис. 6. Печень эффективного потенциального посмертного донора. Центральный эндотелиит легкой степени (1 балл). Окраска гематоксилином и эозином. Х200

Таблица 4

Полуколичественная оценка фиброза печени у потенциальных посмертных доноров по системе METAVIR

Группы Стадия фиброза портальных трактов

Отсутствует F1 F2 F3 F4

НД (п=30) 2 12 13 2 1

ЭД (п=30) 16 12 2 — —

Р <0,001

Таблица 5

Протокол морфологической оценки печени посмертного донора

№ п/п Морфологические признаки Критерии Балл

1 Стеатоз(0-3 балла) Отсутствует 0

I степень (до 33%) 1

II степень (до 66%) 2

III степень (более 66%) 3

2 Белковая дистрофия Отсутствует 0

(0-3 балла) Легкая степень(очаговая) 1

Умеренная степень (очагово-диффузная) 2

Тяжелая степень (диффузная гидропическая) 3

3 Некроз гепатоцитов Отсутствует 0

(0-3 балла) Единичные клетки 1

Очаговый 2

Обширный центролобулярный 3

4 Эндотелиит центральных вен Отсутствует 0

(0-3 балла) Легкий/умеренный (воспаление до 25% периметра поперечного сечения вены) 1

Тяжелый (воспаление более 25% периметра поперечного сечения вены) 2

Некроз стенки центральной вены и/или трансмуральный эндотелиит 3

5 Фиброз портальных трактов Отсутствует 0

(0-4 балла) F1 1

F2 2

F3 3

F4 4

Продолжение табл. 5

№ п/п Морфологические признаки Критерии Баллы

6 Воспалительная инфильтрация Легкая степень (преимущественно лимфоцитарное воспаление в меньшей части триад) 1

в портальных трактах (0-3 балла) Умеренная степень (смешанный воспалительный инфильтрат из лимфоцитов, полиморфноядерные лейкоциты в большей части триад) 2

Тяжелая степень (то же, что для умеренной степени, с вовлечением перипортальных зон) З

7 Эндартериит в портальных Отсутствует O

трактах (0-3 балла) Легкий/умеренный (воспаление до 25% периметра поперечного сечения артерии) 1

Тяжелый (воспаление более 25% периметра поперечного сечения артерии) 2

Некроз стенки печеночной артерии и/или трансмуральный эндартериит с некрозом стенки З

8 Флебит в портальных трактах Отсутствует O

(0-3 балла) Легкий/умеренный (воспаление до 25% периметра поперечного сечения вены) 1

Тяжелый (воспаление более 25% периметра поперечного сечения вены) 2

Некроз стенки печеночной вены и/или трансмуральный флебит З

ИТОГО:_____(БАЛЛОВ) ОСОБЕННОСТИ:______________________________________________________

ПАТОЛОГИЯ ДОНОРСКОЙ ПЕЧЕНИ: легкой степени (0-10 баллов); умеренной степени (11-15 баллов); тяжелой степени (16-25 баллов).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:___________________________________________________________________________

Ф.И.О. врача-патологоанатома_____________________Подпись_______Ф.И.О. лаборанта_______

Дата:_________I__________________I 20______г.

Из полученных результатов (табл. 4) следует, что в группе НД стадия фиброза печени достоверно выше, чем в группе ЭД (p<0,05).

Учитывая существующие различия в оценке морфологической картины печени разными морфологами, а также тот факт, что при повторной оценке биоптата одним и тем же морфологом совпадения трактовки патологии составляют только 20% [19], мы разработали протокол морфологической оценки печени потенциального посмертного донора в баллах (табл. 5). Данный протокол хорошо воспроизводим и удобен при морфологическом определении пригодности донорской печени для пересадки, подразумевает учет восьми наиболее значимых гистологических параметров и основан на комплексном суммировании патологии донорской печени в баллах. При этом патология донорской печени умеренной и тяжелой степеней (сумма баллов свыше 10) в случаях положительного решения о пересадке такого органа требует повышенного внимания к пациенту в отношении развития у него ишемически-реперфузионного повреждения умеренной и тяжелой степеней в раннем пост-трансплантационном периоде.

Заключение. Предложенный протокол полуколичест-венной оценки патологии донорской печени позволяет успешно проводить отбор эффективных доноров. Результаты проведенного исследования показали, что при морфологическом определении пригодности донорской печени для трансплантации кроме стеатоза и фиброза существуют и другие значимые критерии (белковая дистрофия и некроз гепатоцитов; эндотелиит центральных вен; эндартериит, флебит и воспалительная инфильтрация в портальных трактах).

Литература

1. Готье С.В., Константинов Б.А., Цирульникова О.М. Трансплантация печени. Руководство для врачей. М: ООО «Медицинское информационное агентство»; 2008; 248 с.

2. Ransford R., Gunson B, MayerD. et al. Effect on outcome of the lengthening waiting list for liver transplantation. Gut 2000; 47: 441-443.

3. Demetris A.J., Ruppert K. Pathologist’s perspective on liver needle biopsy size? J Hepatol 2003; 39(2): 275277.

4. Bravo A., Seth S., Chopra S. Liver biopsy. N Engl J Med 2001; 344: 495-500.

5. Ravaioli M., Grazi G.L., Cescon M. et al. Liver transplantations with donors aged б0 years and above: the low liver damage strategy. Transplant International 2009; 22(4): 423-433.

6. Fernandez-Merino F.J., Nuno-Garza J., Lopez-Hervas P. et al. Impact of donor, recipient and graft features on the development of primary dysfunction in liver transplants. Transplant Proc 2003; 35(5): 1793-1794.

7. Ijaz S., Yang W., Winslet M.C. et al. Impairment of hepatic microcirculation in fatty liver. Microcirculation 2003; 10(6): 447-456.

8. Verran D., Dilworth P., Tang P., McCaughan G. Use of severely steatotic grafts in liver transplantation. Ann Surg 2008; 248(1): 142-144.

9. Verran D., Kusyk T., Painter D. et al. Clinical experience gained from the use of 120 steatotic donor livers for orthotopic liver transplantation. Liver Transpl 2003; 9(5): 500-505.

10. Feng S. Steatotic livers for liver transplantation-life-saving

but at a cost. Nat Clin Pract Gastroenterol Hepatol 2008; 5(7): 360-361.

11. Галанкина И., Зимина Л. Патологоанатомические аспекты аллотрансплантированных органов. В кн.: Трансплантация органов и тканей в многопрофильном научном центре. Под ред. М.Ш. Хубутия. М: АирАрт; 2011; с. 347-378.

12. Непомнящих Д.Л., Айдагулова С.В., Непомнящих Г.И. Биопсия печени: патоморфогенез хронического гепатита и цирроза. М: Издательство РАМН; 2006; 368 с.

13. Adani G.L., Baccarani U, Sainz-Barriga M. et al. The role of hepatic biopsy to detect macrovacuolar steatosis during liver procurement. Transplant Proc 2006; 38(5): 1404-1406.

14. Ермолов А.С., Чжао А.В., Гуляев В.А. и др. Возможности использования инфицированных трупных доноров для выполнения трансплантаций печени. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова 2006; 3: 72-77.

15. Saab S., Ghobrial R.M., Ibrahim A.B., Kunder G. et al. Hepatitis C positive grafts may be used in orthotopic liver transplantation: a matched analysis. Am J Transplant 2003; 3(9): 1167-1172.

16. Salizzoni M., Franchello A, Zamboni F. et al. Marginal grafts: finding the correct treatment for fatty livers. Transpl Int 2003; 16(7): 486-493.

17. Nocito A., El-BadryA.M., Clavien P.A. When is steatosis too much for transplantation? Hepatol 2006; 45(4): 494-499.

18. Bedossa P., Poynard T. An algorithm for the grading of activity in chronic hepatitis C. Hepatology 1996; 24: 289293.

19. Некрасова Т.П. Морфологическое исследование в оценке степени фиброза печени при хронических вирусных заболеваниях печени. Гепатологический форум. Приложение к журналу «Клиническая фармакология и терапия» 2007; 2: 11-13.