Patogeneza hepatitisa A

Številna vprašanja patogeneze hepatitisa A še niso dokončno rešena. Splošni patogenetski koncept, ki ga lahko vzamemo za osnovo, dopušča obstoj neposrednega citopatskega učinka virusa hepatitisa A neposredno na jetrni parenhim.

Uvod v virus hepatitisa A

Okužba se skoraj vedno zgodi skozi usta. Virus s slino, maso hrane ali vodo najprej prodre v želodec, nato pa v tanko črevo, kjer se očitno vnese ali absorbira v portalni krvni obtok. Na vprašanje, kaj se zgodi z virusom v želodcu in nato v tankem črevesu, ni mogoče odgovoriti. Lahko domnevamo, da je v nekaterih primerih delovanje želodčnega soka za virus uničujoče in je zato popolna sanacija patogena možna že na ravni okužbe. Vendar pa je tak izid okužbe, čeprav teoretično mogoč, še vedno malo verjeten, saj je virus hepatitisa A, tako kot drugi enterovirusi, stabilen v območju pH 3,0-9,0, kar zagotavlja njegovo preživetje, nadaljnje napredovanje v dvanajstnik in nato v tanko črevo. Po sodobnih konceptih se virus hepatitisa A ne zadržuje v tankem črevesu in poleg tega nima škodljivega učinka na sluznico. Ta faza patogenetske verige (enterična) je očitno bolj značilna za virusni hepatitis pri živalih.

Mehanizem prodiranja virusa hepatitisa A iz črevesja v kri ni natančno znan. Bolj verjeten je aktivni vnos virusa skozi sluznico v limfni sistem in nato v regionalne bezgavke, vendar ni mogoče izključiti možnosti pasivnega transporta s sodelovanjem posebnih "nosilcev", ki olajšajo prodiranje virusa skozi lipidno membrano.

Vendar pa se virus, ne glede na mehanizem prodiranja skozi steno tankega črevesa, najverjetneje ne zadržuje v regionalnih bezgavkah in se poleg tega ne razmnožuje, kot se je domnevalo do nedavnega, temveč se precej hitro pojavi v splošnem krvnem obtoku in jetrnem parenhimu. To fazo patogenetske verige lahko pogojno imenujemo parenhimska difuzija. Obstajajo različna mnenja o mehanizmu prodiranja virusa hepatitisa A v jetrni parenhim. Razširjeno mnenje o primarni leziji retikuloendotelijskega sistema jeter z virusom hepatitisa A se trenutno lahko šteje za zmotno. Po sodobnih konceptih virus takoj prodre v hepatocite, kjer najde optimalne pogoje za razmnoževanje. Domneva se, da se prodiranje virusa skozi membrano hepatocitov lahko izvede s pinocitozo, vendar je bolj verjeten aktiven proces prek sorodnega receptorja. Prisotnost takšnih receptorjev na membrani hepatocitov bo pomenila dovzetnost določenega posameznika za okužbo s hepatitisom A, njihova odsotnost pa, nasprotno, pomeni popolno imunost. Avtorji te knjige menijo, da je ta smer znanstvenih raziskav še posebej obetavna.

Znotrajcelično lociran virus začne interagirati z biološkimi makromolekulami, ki sodelujejo v procesih razstrupljanja. Posledica takšne interakcije je sproščanje prostih radikalov, ki sprožijo procese lipidne peroksidacije celičnih membran. Povečani procesi lipidne peroksidacije vodijo do spremembe strukturne organizacije lipidnih komponent membran zaradi nastanka hidroperoksidnih skupin, kar povzroči pojav "lukenj" v hidrofobni pregradi bioloških membran in posledično povečanje njihove prepustnosti. Pojavi se osrednja povezava v patogenezi hepatitisa A - sindrom citolize. Omogočeno je gibanje biološko aktivnih snovi vzdolž koncentracijskega gradienta. Ker je koncentracija encimov v hepatocitih več deset in celo sto tisočkrat večja od njihove vsebnosti v zunajceličnem prostoru, se v krvnem serumu poveča aktivnost encimov s citoplazemsko, mitohondrijsko, lizosomsko in drugo lokalizacijo, kar posredno kaže na zmanjšanje njihove vsebnosti v znotrajceličnih strukturah in posledično na zmanjšan bioenergetski način kemijskih transformacij. Vse vrste presnove (beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati, pigmenti itd.) so motene, kar povzroči primanjkljaj energijsko bogatih spojin, bioenergetski potencial hepatocitov pa se zmanjša. Zmožnost hepatocitov za sintezo albumina, faktorjev strjevanja krvi (protrombin, prokonvertin, proakcelerin, fibrinogen itd.), različnih vitaminov je oslabljena; motena je uporaba glukoze, aminokislin za sintezo beljakovin, kompleksnih beljakovinskih kompleksov, biološko aktivnih spojin; procesi transaminacije in deaminacije aminokislin so upočasnjeni; pojavijo se težave pri izločanju konjugiranega bilirubina, esterifikaciji holesterola in glukuronidaciji številnih spojin. Vse to kaže na ostro motnjo razstrupljevalne funkcije jeter.

Povečana prepustnost vseh subceličnih membran verjetno vodi do zamenjave znotrajceličnega kalija z natrijevimi in kalcijevimi ioni v mitohondrijih, kar dodatno poveča "razgradnje" v sistemu oksidativne fosforilacije in spodbuja razvoj znotrajcelične in nato zunajcelične acidoze - kopičenja H-ionov.

Spremenjena reakcija okolja v hepatopitih in motena strukturna organizacija subceličnih membran vodita do aktivacije kislih hidrolaz (RNAza, levcin aminopeptidaza, katepsini O, B, C itd.), kar do neke mere olajša zmanjšanje aktivnosti zaviralca proteolize α2-makroglobul. Končno delovanje proteolitičnih encimov je hidroliza nekrotičnih jetrnih celic z morebitnim sproščanjem beljakovinskih kompleksov, ki lahko delujejo kot avtoantigeni in skupaj s hepatotropnim virusom stimulirajo T- in B-sistem imunosti, kar aktivira na eni strani senzibilizirane celice ubijalke, na drugi strani pa povzroča nastanek specifičnih protiteles, ki lahko napadajo jetrni parenhim. Vendar je treba povedati, da mehanizmi avtoagresije pri hepatitisu A niso v celoti uresničeni, zato so hude oblike te vrste hepatitisa redke.

Za fazo okrevanja je značilno izvajanje zaščitnih dejavnikov in reparativnih procesov, popolna odstranitev virusa in obnova funkcionalnega stanja jeter. Skoraj vsi bolniki okrevajo s popolno obnovo strukture in funkcij organa v 1,5 do 3 mesecih od začetka bolezni. Le pri nekaterih bolnikih (3-5 %) so lahko začetni zaščitni dejavniki nezadostni in lahko opazimo relativno dolgo (od 3 do 6-8 mesecev in dlje) replikacijsko aktivnost virusa v hepatocitih z moteno njihovo strukturo in funkcijo. V takih primerih se oblikuje dolgotrajen potek bolezni s podaljšanim mehanizmom strukturnih in funkcionalnih sprememb. Vendar pa tudi pri teh bolnikih zaščitni mehanizmi na koncu zmagajo - virusna aktivnost je blokirana in pride do popolnega okrevanja. Do nastanka kroničnega procesa v izidu okužbe s hepatitisom A ne pride.

Zgornji podatki seveda ne izčrpajo kompleksne patogeneze hepatitisa A, pri katerem trpijo vsi organi in sistemi. Že od prvih dni okužbe je prizadet centralni živčni sistem, kar dokazujejo simptomi, kot so letargija, adinamija, glavobol, nespečnost, razdražljivost in druge motnje. Vzrok motenj centralnega živčnega sistema je zastrupitev, ki se pojavi na eni strani kot posledica viremije in vpliva virusa na centralni živčni sistem, na drugi strani pa kot posledica razpada prizadetih jetrnih celic in sproščanja endogenih toksinov ter kršitve funkcionalne sposobnosti jeter.

Že od prvih dni bolezni je delovanje prebavil moteno, pri čemer se zavira izločanje želodca in delovanje trebušne slinavke. To povzroči zmanjšan apetit, vse do anoreksije, pogosto slabosti, bruhanja in motenj odvajanja blata, kar se običajno opazi že na samem začetku bolezni.

Na splošno lahko rečemo, da pri hepatitisu A patološki proces poteka skozi vrsto zaporednih, medsebojno odvisnih faz, pri čemer je v prvih fazah vodilna delovanje virusa, ki povzroča pojav splošnega toksičnega sindroma, v naslednjih fazah pa presnovne motnje z morebitnim pojavom tako imenovane sekundarne presnovne toksikoze. Vendar pa ne glede na stadij bolezni jetra služijo kot glavno prizorišče patološkega procesa.

Posebna vprašanja patogeneze hepatitisa A

Pomen virusne replikacije

Čeprav nekateri raziskovalci poročajo o neposrednem citopatskem učinku virusa hepatitisa A, ni dejanskih dokazov, ki bi podpirali to stališče. Poskusi na opicah in celičnih kulturah so pokazali lokalizacijo virusnega antigena v citoplazmi hepatocitov, medtem ko ga v jedrih ni. Pri preučevanju dinamike razmnoževanja virusa hepatitisa A so ugotovili, da največjo produkcijo znotrajceličnega virusnega antigena opazimo v 3. do 4. tednu od začetka okužbe, kar sovpada z dinamiko odkrivanja virusa pri bolnikih. Vendar pa rezultatov, pridobljenih in vitro, ni mogoče v celoti prenesti na bolezen pri ljudeh. Menijo, da je posebnost razmnoževanja virusa hepatitisa A in vitro ta, da se v kulturi razmnožuje izjemno dolgo in sploh nima citopatskega učinka. Če kljub temu priznamo, da virus hepatitisa A nima citopatskega učinka, potem moramo priznati, da je poškodba hepatocitov pri hepatitisu A povezana predvsem s senzibilizacijo limfocitov na antigene povzročitelja bolezni in morda denaturirane beljakovine hepatocitov.

Pomen imunoloških kazalnikov

Trenutno so imunološki mehanizmi poškodbe jetrnih celic zelo pomembni pri patogenezi virusnega hepatitisa, vključno s hepatitisom A. Nedavne študije so pokazale, da poškodbo okuženih jetrnih celic pri hepatitisu A izvajajo senzibilizirani citotoksični T-limfociti.

Drugi dodatni mehanizmi uničenja jeter pri hepatitisu A so lahko citoliza K-celic in poškodba hepatocitov z imunskimi kompleksi.

Glede na naša opažanja in ob upoštevanju podatkov iz literature lahko sklepamo, da je za hepatitis A v akutnem obdobju bolezni značilna T-limfopenija, T-limfocitoza - aktivne, termostabilne in avtorozetne celice. Hkrati se zmanjša razmerje med T-limfociti s pomožno aktivnostjo in T-limfociti z zaviralno aktivnostjo.

Vsebnost celic B se bistveno ne spreminja. Navedeni premiki v indeksih imunskega odziva so bistveno odvisni od resnosti bolezni. Posebej pomembno zmanjšanje števila celic T opazimo pri hudih oblikah bolezni, nasprotno pa je vsebnost celic T-aktivnih, multireceptorskih, termostabilnih in celic, ki tvorijo avtorozete, večja, hujši kot je patološki proces v jetrih. Sorazmerno z naraščanjem resnosti bolezni se poveča specifična senzibilizacija na jetrne lipoproteine, povečajo pa se tudi indeksi aktivnosti naravnih ubijalcev in od protiteles odvisne celične citotoksičnosti.

Opažene spremembe imunološkega odziva odražajo ustreznost imunskega odziva pri bolnikih s hepatitisom A in so namenjene odpravi okuženih hepatocitov ter zagotavljanju popolne imunosti in okrevanja.

Pri razvoju dolgotrajnega hepatitisa A opazimo izrazitejše zmanjšanje števila T-limfocitov z relativno šibko mobilizacijo funkcionalno aktivnih subpopulacij T-celic in zmernim premikom razmerja med pomagalnimi in supresorskimi T-limfociti v smeri prevlade prvih, kar na koncu vodi do povečanja sinteze produktov IgM, pa tudi do povečane senzibilizacije T-celic na LP4. Ta vrsta imunološkega odziva vnaprej določa počasen cikel infekcijskega procesa. V teh primerih lahko domnevamo, da antigeni virusa hepatitisa A, ki se nahajajo na površini hepatocitov, povzročajo šibko aktivacijo T-celic, ki induktorja imunskega odziva, in enako šibko supresijo T-celic supresorjev. Ta interakcija imunokompetentnih celic ustvarja pogoje za počasno specifično imunogenezo, ki se konča (skozi počasen cikel) z nastankom dokaj stabilne zaščitne imunosti.

Spremembe v mehanizmih tvorbe imunskih kompleksov so v popolnem skladu z naravo celičnega imunološkega odziva.

Izvedene študije so pokazale, da se pri vseh bolnikih s hepatitisom A na vrhuncu kliničnih manifestacij koncentracija imunskih kompleksov v krvi močno poveča in poveča se njihova vezavna aktivnost komplementa. Pomembno je omeniti, da v tem obdobju bolezni v krvi krožijo predvsem veliki kompleksi, v katerih prevladujejo imunoglobulini razreda M. Takšni imunski kompleksi, kot je znano, se zlahka vežejo na komplement in jih celice mononuklearno-fagocitnega sistema hitro izločijo iz telesa. Pri gladkem poteku hepatitisa A je dinamika CIC v krvnem serumu strogo povezana z naravo patološkega procesa v jetrih, medtem ko pri bolnikih z dolgotrajnim potekom bolezni visoka raven imunskih kompleksov služi kot znanilec neugodnega izida. Hkrati se v sestavi CIC močno poveča delež srednjih in majhnih imunskih kompleksov s šibko vezavno aktivnostjo komplementa, poleg tega pa se v njihovi sestavi poveča tudi delež imunoglobulinov G, kar otežuje njihovo izločanje s celicami makrofagnega sistema in posledično lahko postane odločilni vzrok za dolgotrajni potek hepatitisa A.

Tako nam dejstva omogočajo, da hepatitis A, tako kot hepatitis B, obravnavamo kot imunopatološko bolezen. Vendar je podobnost teh bolezni le zunanja in se kaže predvsem v naravi imunološkega odziva. Imunološki premiki pri hepatitisu A se pojavljajo na membranskih antigenih hepatocitov z izraženimi virusnimi antigeni, kar odraža nekrozogeni učinek patogena. Poleg tega, čeprav hepatitis A povzroča specifično senzibilizacijo imunokompetentnih celic na lipoprotein hepatocitov, še vedno ni izrazite imunske citolize hepatocitov, saj se virus hepatitisa A ne integrira v celični genom. V zvezi s tem reakcije imunske citolize niso časovno podaljšane, temveč odražajo le ustreznost imunskega odziva, kar spodbuja hitro izločanje okuženih hepatocitov in izločanje virusa, kar do neke mere olajšajo tudi ustrezni mehanizmi tvorbe imunskih kompleksov, ki zagotavljajo hitro vezavo virusnih antigenov predvsem na protitelesa IgM, z nastankom velikih kompleksov, ki jih makrofagni sistem zlahka izloči. Kombinacija vseh teh mehanizmov zagotavlja samoomejujoč proces brez tveganja za razvoj fulminantnega ali kroničnega hepatitisa.

Vloga biokemijskih premikov

Po figurativnem izrazu hepatologov je patogeneza virusnega hepatitisa patogeneza presnovnih motenj. Čeprav s sodobnega vidika takšne opredelitve ni mogoče šteti za povsem pravilno, imajo presnovne motnje pomembno vlogo pri patogenezi bolezni.

Pri hepatitisu A so motene vse vrste presnove (beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati, pigmenti itd.). Biokemijska osnova teh procesov je sproščanje znotrajceličnih encimov in njihov prenos iz hepatocitov v kri. Sprva celice zapustijo encimi citoplazemske lokalizacije (ALT, AST, F-1-FA, sorbitol dehidrogenaza itd.), nato mitohondrijske (glutamat dehidrogenaza, urokaninaza, malat dehidrogenaza itd.) in lizosomske lokalizacije (katepsini D, C, levcin aminopeptidaza itd.). Izguba encimov s strani hepatocitov, ki so glavni katalizatorji presnovnih transformacij, vodi do motenj oksidativne fosforilacije in posledično do zmanjšanja sinteze donorjev energije (ATP, NADP itd.), kar je osnova za progresivno presnovno motnjo. Zmanjša se sinteza albumina, faktorjev strjevanja krvi, vitaminov, motena je presnova mikroelementov, hormonov, ogljikovih hidratov, maščob itd. Posledično se presnovne motnje pri virusnem hepatitisu vedno pojavijo sekundarno, po obsežni izgubi encimov jetrnih celic.

Shematsko lahko dogajanje na ravni hepatocitov predstavimo kot medsebojno odvisen kaskadni tok presnovnih motenj, ki potekajo skozi tri faze: encimske motnje, funkcionalne spremembe, nekroza in liza hepatocitov z njihovim avtolitičnim razpadom. Najpomembnejšo vlogo pri avtolitičnem razpadu prizadetih hepatocitov imajo proteolitični encimi, ki se sproščajo iz subceličnih organelov - lizosomov. Pod njihovim delovanjem se beljakovinske strukture razgradijo s sproščanjem velikega števila aminokislin, ki igrajo pomembno vlogo pri nastanku simptomov zastrupitve.

V mehanizmu razvoja patološkega procesa pomembno vlogo igrajo tudi motnje v presnovi pigmentov. Znano je, da so jetra najpomembnejši organ, ki izvaja transformacijo bilirubina, zaradi česar pigment izgubi svoje toksične lastnosti in se izloči iz telesa. V fizioloških pogojih bilirubin nastaja v retikuloendotelijski mreži iz hemoglobina, ki se sprosti med hemolizo eritrocitov.

Pri virusnem hepatitisu se motnje presnove pigmentov pojavljajo predvsem na ravni izločanja vezanega bilirubina s strani hepatocitov. Hkrati funkcije zajemanja in konjugacije prostega bilirubina v zgodnjih fazah bolezni praktično niso prizadete. Glavni vzrok motenj izločanja bilirubina je treba šteti za poškodbo encimskih sistemov in zmanjšanje energijskega potenciala hepatocitov. Vezani bilirubin, ki nastane med presnovnimi transformacijami, na koncu ne vstopi v žolčno kapilaro, temveč neposredno v kri (paraholija). Drugi mehanizmi, kot je mehanska obstrukcija zaradi nastanka žolčnih strdkov ali stiskanja žolčnih vodov, pri hepatitisu A niso pomembni. Edina izjema so holestatske oblike bolezni, pri katerih lahko mehanski dejavniki pridobijo pomen v patogenezi dolgotrajne zlatenice.

Patomorfologija hepatitisa A

Morfologijo hepatitisa A so preučevali na podlagi podatkov iz intravitalnih punkcijskih biopsij jeter. Spremembe so opažene v vseh tkivnih komponentah jeter - parenhimu, stromi vezivnega tkiva, retikuloendoteliju, žolčnih poteh. Stopnja okvare organov se lahko razlikuje od manjših distrofičnih in izoliranih nekrotičnih sprememb v epitelijskem tkivu jetrnega lobula pri blagih oblikah do izrazitejše fokalne nekroze jetrnega parenhima pri zmernih in hudih oblikah. Pri hepatitisu A ni razširjene nekroze jetrnega parenhima in zlasti masivne nekroze jeter.

Glede na naravo morfoloških sprememb lahko ločimo akutno in dolgotrajno obliko bolezni.

V akutni ciklični obliki se v jetrih odkrije difuzna poškodba hepatocitov, endotelijskih in mezenhimskih elementov. Opažena je raznolikost mikroskopskih sprememb zaradi diskompleksnosti žarkaste strukture in različne narave poškodb hepatocitov, njihovega pomembnega polimorfizma: poleg razširjenih distrofičnih sprememb so prisotni tudi izraziti regeneracijski procesi. Značilna je prisotnost nekrotičnih hepatocitov, razpršenih po lobulu, ter prisotnost posameznih jetrnih celic s homogenizirano acidofilno citoplazmo s piknotičnim jedrom (eozinofilnim telescem). Debelost jetrnih celic ni opažena. Glikogen izgubljajo le nekrotične celice.

Spremembe mezenhimskih elementov znotraj lobula se izražajo v proliferaciji zvezdastih retikuloendoteliocitov (Kupfferjeve celice) z njihovo transformacijo v makrofage, ki se nahajajo v lumnu kapilar. Citoplazma teh celic je bazofilna, vsebuje žolčni pigment in lipofuscin. Namesto nekrotičnih hepatocitov, raztresenih po lobulu, so opazne majhne limfohistiocitne skupine. Kapilare v središču lobula so razširjene. Stroma je brez vidnih sprememb. V portalnem traktu je opazna proliferacija limfohistiocitnih elementov s primesjo plazemskih celic, eozinofilcev in nevtrofilcev.

Morfološke spremembe v jetrih so ciklične. Do konca 1. - začetka 2. tedna bolezni je v portalnih traktih in okoli jetrnih ven na ozadju edema vezivnotkivnih struktur že prisoten rahel, obilen infiltrat. Na vrhuncu bolezni (2.-3. teden bolezni) se intenzivnost alterativno-degenerativnih procesov poveča do pojava fokalne nekroze s hkratnim povečanjem proliferativne reakcije.

Struktura jetrnega parenhima je v tem obdobju maksimalno motena zaradi diskompleksacije in izrazitih distrofičnih sprememb v jetrnih celicah. V hujših primerih prevladujejo polja "osvetljenih" (balonskih) celic in odkrijejo se številne mumificirane celice (Kounsilmanova telesca). Lahko se odkrijejo majhne fokalne ali celo fokalne nekroze, razpršene po celotnem lobulu,

Pri hepatitisu A so za razliko od hepatitisa B vnetno-distrofične in proliferativne spremembe lokalizirane vzdolž oboda lobulov, ki se širijo v središče, v parenhim, v obliki tanke mreže in sledi. V perifernih conah lobulov je možen pojav večjedrnih celic s težnjo po tvorbi simplastom podobnih struktur: značilno je povečanje števila plazemskih celic.

V žolčnih kapilarah se lahko pojavijo žolčni trombi, možne so sledi grobega in kolageniziranega retikularnega ogrodja, vendar lahko vzdolž oboda lobulov ostanejo majhne nekroze z regenerati večjedrnih celic in proliferacija lažnih žolčnih vodov, kar je treba obravnavati kot manifestacije regeneracije jetrnega parenhima.

V 4. tednu nekrotično-distrofične spremembe v parenhimu izginejo, mezenhimska infiltracija se znatno zmanjša. Citoplazemske "izbistre" (balonska distrofija) popolnoma izginejo.

V nekdanjih žariščih nekroze so vidne cone redčenja - "pomanjkljivosti" parenhima. Prevladujejo pojavi regeneracije in obnove.

Po mnenju večine morfologov do konca 5. do 6. tedna bolezni vsi vnetni pojavi izginejo, do konca 2. do 3. meseca pa je patološki proces v jetrih pri hepatitisu A v veliki večini primerov popolnoma zaključen. Struktura in delovanje jeter se obnovita.

Stopnja destruktivnih sprememb v jetrnem parenhimu ustreza resnosti kliničnih manifestacij bolezni.

Zunajhepatične spremembe pri hepatitisu A vključujejo povečanje portalnih bezgavk in vranice z retikularno hiperplazijo strome in mielozo vranične pulpe. Možne so tudi reaktivne spremembe v retikuloendotelijskem sistemu trebušne slinavke, ledvic in drugih organov. Opisane so tudi spremembe v osrednjem živčnem sistemu.

Pri bolnikih z blagimi oblikami hepatitisa A, ki so umrli zaradi naključnih vzrokov, so v osrednjem živčevju odkrili motnje krvnega obtoka, spremembe endotelijskih celic, serozni in serozno-produktivni meningitis ter degenerativne spremembe živčnih celic.

Po mnenju patologov se poškodba centralnega živčnega sistema pojavlja pri vseh virusnih hepatitisih. V tem primeru se primarni učinek virusa na centralni živčni sistem izraža s poškodbo predvsem endotelija krvnih žil (venul). V živčnih celicah se pojavljajo patološke spremembe različne resnosti, vse do nekrobioze posameznih celic.

Domneva se, da so spremembe v osrednjem živčnem sistemu pri virusnem hepatitisu podobne hepatocerebralnemu sindromu pri hepatolentikularni degeneraciji.