Μελέτη των επιπτώσεων της πειραματικής χρόνιας ηπατικής νόσου του σκύλου στη συγκέντρωση του σιδήρου, του χαλκού και του ψευδάργυρου στον ορό του αίματος και στο ήπαρ

Abstract

This Thesis is devided into two parts: The first part includes some aspects of the liver role in iron, copper and zinc metabolism, details of carbon tetrachloride (CCl4)-induced hepatopathy and finally the above mentioned trace elements disturbances in serum as well as in liver samples, noticed during chronic liver disease in humans, dogs and various experimental animals. The second part, is our investigation. The aim of this study was to investigate serum iron (SI), total iron binding capacity (TIBC), % transferring saturation (SAT), serum copper (Cu) and zinc (Zn), as well as Fe, Cu and Zn concentrations in liver of dogs with experimentally induced hepatopathy. In order to produce hepatopathy, CCl4 (0,25ml/kg BW, SID, PO, for ten week period) was administrated in seven dogs (3 Beagles, 4 Mongrels) one year old (Group P), while seven dogs of the same age (4 Beagles, 3 Mongrels), Group M, were used as controls and received placebo for a ten-week period. SI, TIBC and SAT, serum Cu and Zn concentration was measured weekly three times before and ten times during the experimental period. Liver samples were obtained by wedge biopsy at the beginning and the end of the experiment. These samples were subjected to Fe, Cu and Zn determination as well as to histopathological, histochemical and immunohistochemical analysis. A histological scoring system for stainable iron in hepatocytes, sinusoids and portal triads was also done. All the animals survived at the end of the experiment. Before CCl4 administration there were not any significant differences between group-P and M, in serum and liver Fe, Cu and Zn concentration. Total liver iron score was similar for both groups. At the end of the experiment the values of SI, TIBC, serum Cu as well as iron concentration of liver samples in group P dogs were significantly increased than those in controls. The SAT value in group P dogs was also increased, but without significant difference. Total liver iron score was significantly increased in group P dogs. Infiltration of lymphocytes and macrophages associated with mild piecemeal necrosis and fibrosis was confined to portal triads. There were moderate fatty changes and necrosis, particularly in zone 3. Distribution of granular haemosidirin iron in both hepatocytes and kupffer cells as well as in portal triads was also noticed. Finally, positive correlations between SI, total iron scoring and total liver iron were found. Hepatic fibrosis was also positively correlated with serum and liver iron as well as total iron scoring, in group-P experimental animals.

Η διατριβή διαιρείται σε δύο μέρη: Στο πρώτο από αυτά περιλαμβάνεται σύντομη ανασκόπηση σχετική: με τον ρόλο που διαδραματίζει το ήπαρ στο μεταβολισμό του σιδήρου, του χαλκού και του ψευδαργύρου, με την ηπατοτοξικότητα του τετραχλωριούχου άνθρακα (CCl4) και τέλος με τις διαταραχές που παρατηρούνται στον μεταβολισμό των παραπάνω ιχνοστοιχείων σε περιπτώσεις χρόνιας ηπατικής νόσου στον άνθρωπο, στο σκύλο και σε άλλα πειραματόζωα. Στο δεύτερο μέρος, που αποτελεί τη δική μας έρευνα, περιλαμβάνονται: Η επιλογή του βιολογικού υλικού, που αποτελούνταν από 14 σκύλους, 7 φυλής Beagle και 7 ακαθόριστης φυλής, ηλικίας 1 έτους, που προήλθαν από 2 τοκετομάδες. Χωρίστηκαν σε δύο ομάδες των 7 σκύλων, σε κάθε μια από τις οποίες υπήρχαν 4 αρσενικά και 3 θηλυκά ζώα. Στην ομάδα Π ανήκαν τα ζώα στα οποία προκλήθηκε πειραματικά χρόνια ηπατική νόσος και στην ομάδα Μ οι μάρτυρες. Στα πειραματόζωα της ομάδας Π χορηγούνταν CCl4 (0,25ml/kg ΣΒ/24ωρο) από το στόμα για διάστημα 10 εβδομάδων με σκοπό την πρόκληση ηπατικής νόσου, ενώ σε αυτά της ομάδας Μ χορηγούνταν εικονικό φάρμακο. Για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης των ιχνοστοιχείων σιδήρου, χαλκού και ψευδαργύρου γίνονταν αιμοληψίες ανά εβδομαδιαία διαστήματα, αρχής γενομένης δύο εβδομάδες μετά από την πρώτη λαπαροτομή και βιοψία ήπατος. Δύο εβδομάδες μετά την έναρξη της χορήγησης του CCl4 τα ζώα της ομάδας Π παρουσίασαν τα πρώτα συμπτώματα, που διήρκεσαν, με υφέσεις και εξάρσεις καθ’ όλη τη διάρκεια του πειραματισμού (10 εβδομάδες). Στα ζώα της ομάδας Π παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική, σε σχέση με τους μάρτυρες, αύξηση της συγκέντρωσης του σιδήρου του ορού (SI), της ολικής ικανότητας της τρανσφερρίνης να δεσμεύει σίδηρο (TIBC), καθώς και της συγκέντρωσης του χαλκού του ορού. Ο % κορεσμός της τρανσφερρίνης (SAT) παρότι αυξημένος δεν έφτασε σε στατιστικώς σημαντικά επίπεδα σε σχέση με αυτόν των μαρτύρων. Τα αποτελέσματα των αιματολογικών και βιοχημικών παραμέτρων (δραστηριότητα αλκαλικής φωσφατάσης, αλανιναμινοτρανσφεράσης, συγκέντρωση ολικής και άμεσης χολερυθρίνης, χολικών οξέων, αζώτου ουρίας, κρεατινίνης, γλυκόζης, λευκωματινών) ήταν τα αναμενόμενα σε κάθε περίπτωση και για τις δύο ομάδες των πειραματόζωων. Στο τέλος του πειραματισμού (10η εβδομάδα) πραγματοποιήθηκε δεύτερη λαπαροτομή και βιοψία ήπατος, η οποία έδειξε στατιστικά σημαντική αύξηση τόσο του χημικά όσο και του ιστοχημικά προσδιοριζόμενου σιδήρου του ήπατος στα ζώα της ομάδας Π. Η ιστοπαθολογική εξέταση του ήπατος στα ζώα της ομάδας Π αποκάλυψε διαφόρου βαθμού νέκρωση και λιπώδη εκφύλιση των ηπατικών κυττάρων καθώς και διήθηση των πυλαίων διαστημάτων και του μεσολόβιου συνδετικού ιστού από πολυμορφοπύρηνα ουδετερόφιλα κύτταρα, μακροφάγα και λιγότερο λεμφοκύτταρα. Επίσης παρατηρήθηκε διαφόρου βαθμού ίνωση στα πυλαία διαστήματα και στο μεσολόβιο συνδετικό ιστό. Κατά την ιστοχημική εξέταση του ήπατος με τη χρώση κυανό της Πρωσίας, παρατηρήθηκε εναπόθεση αιμοσιδηρίνης στα ηπατικά κύτταρα και στα κύτταρα των κολπωδών τριχοειδών, κυρίως στη ζώνη 1, καθώς και στα πυλαία διαστήματα. Η χρώση των ιστολογικών τομών του ήπατος με ρουβεανικό οξύ, με σκοπό την ανίχνευση χαλκού στα ηπατικά κύτταρα, ήταν αρνητική για τα ζώα της ομάδας Π καθώς και για τα ζώα της ομάδας Μ. Στα πειραματόζωα της ομάδας Π παρατηρήθηκαν θετικές συσχετίσεις μεταξύ του SI και α) της δραστηριότητας της ALT, β) του χημικά και ιστοχημικά προσδιοριζόμενου ολικού ηπατικού σιδήρου, γ) του ιστοχημικά προσδιοριζόμενου σιδήρου των ηπατικών κυττάρων και των κυττάρων των κολπωδών τριχοειδών και δ) του βαθμού ίνωσης του ήπατος. Επίσης στην ίδια ομάδα ζώων διαπιστώθηκε θετική συσχέτιση μεταξύ της ηπατικής ίνωσης και του χημικά και ιστοχημικά προσδιοριζόμενου ολικού ηπατικού σιδήρου καθώς και μεταξύ της πρώτης και του ιστοχημικά προσδιοριζόμενου σιδήρου των ηπατικών κυττάρων και των κυττάρων των κολπωδών τριχοειδών. Τέλος παρατηρήθηκε θετική συσχέτιση μεταξύ της συγκέντρωσης του χαλκού, της ολικής χολερυθρίνης και της δραστηριότητας της ALP στον ορό του αίματος. Η συγκέντρωση του χαλκού του ήπατος καθώς και η συγκέντρωση του ψευδαργύρου του ορού του αίματος και του ήπατος δεν παρουσίασαν σημαντικές μεταβολές στα ζώα και των δύο ομάδων του πειραματισμού.