Механизмы повреждения ацинарных клеток поджелудочной железы при остром алкогольном панкреатите

Л. А. Можейко

doi:10.29235/1814-6023-2019-16-1-108-116

Механизмы повреждения ацинарных клеток поджелудочной железы при остром алкогольном панкреатите

Л. А. Можейко

https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-1-108-116

Полный текст:

PDF (Rus) |

сгенерировать QR код

Аннотация

В обзоре представлен анализ современных сведений об основных механизмах токсичного воздействия алкоголя и его метаболитов на ацинарные клетки поджелудочной железы при остром панкреатите. Показано, что механизмы клеточного повреждения многокомпонентны и тесно взаимосвязаны регуляторными факторами молекулярного уровня. На ранней стадии заболевания они приводят к следующим структурно-функциональным изменениям ацинарных клеток, способствующим преждевременной внутриклеточной активации трипсиногена и аутоагрессии: устойчивому подъему цитозольного Ca2+ и избытку митохондриального Cа2+, дестабилизации лизосом и зимогенных гранул, нарушению аутофагии, деполяризации митохондрий, снижению выработки АТФ и некрозу.

Ключевые слова

поджелудочная железа, ацинарные клетки, острый панкреатит, алкоголь

Список литературы

1. Острый панкреатит. Дифференцированная лечебно-диагностическая тактика / М. В. Лысенко [и др.]. - М. : Литтерра, 2010. - 165 с.

2. Маев, И. В. Болезни поджелудочной железы : в 2 т. / И. В. Маев, Ю. А. Кучерявый. - М. : Медицина, 2008. - Т. 2. - 558 с.

3. Lankisch, P. G. Acute pancreatitis / P. G. Lankisch, M. Apte, P. A. Banks // Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. - 2017. - № 2. - P. 3-13.

4. Acute pancreatitis in fve european countries: etiology and mortality / L. Gullo [et al.] // Pancreas. - 2002. - Vol. 24, N 3. - P. 223-227. https://doi.org/10.1097/00006676-200204000-00003

5. Singh, P. Pathophysiological mechanisms in acute pancreatitis: current understanding / P. Singh, P. K. Garg // Indian J. Gastroenterol. - 2016. -Vol. 35, N 3. - Р. 153-166. https://doi.org/10.1007/s12664-016-0647-y

6. Calcium signalling in the acinar environment of the exocrine pancreas: physiology and pathophysiology / O. Gryshchenko [et al.] // J. Physiol. - 2018. - Vol. 596, N 14. - P. 2663-2678. https://doi.org/10.1113/jp275395

7. Mechanism of mitochondrial permeability transition pore induction and damage in the pancreas: inhibition prevent acute pancreatitis by protecting production of ATP / R. Mukherjee [et al.] // Gut. - 2015. - Vol. 65, N 8. - Р. 1333-1346. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2014-308553

8. Gukovsky, I. Organellar dysfunction in the pathogenesis of pancreatitis / I. Gukovsky, S. J. Pandol, A. S. Gukovskaya // Antioxid. Redox Signal. - 2011. - Vol. 15, N 10. - Р. 2699-2710. https://doi.org/10.1089/ars.2011.4068

9. Caerulein-induced in vitro activation of trypsinogen in rat pancreatic aciniis mediated by cathepsin B / A. K. Saluja [et al.] // Gastroenterology. - 1997. - Vol. 113, N 1. - Р. 304-310. https://doi.org/10.1016/s0016-5085(97)70108-2

10. Activation of trypsinogen in large endocytic vacuoles of pancreatic acinar cells / M. W. Sherwood [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2007. - Vol. 104, N 13. - P. 5674-5679. https://doi.org/10.1073/pnas.0700951104

11. Effects of ethanol and protein defciency on pancreatic digestive and lysosomal enzymes / M. V. Apte [et al.] // Gut. - 1995. - Vol. 36, N 2. - P. 287-293. https://doi.org/10.1136/gut.36.2.287

12. Impaired autophagic ﬂux mediates acinar cell vacuole formation and trypsinogen activation in rodent models of acute pancreatitis / O. A. Mareninova [et al.] // J. Clin. Invest. - 2009. - Vol. 119, N 11. - P. 3340-3355. https://doi.org/10.1172/jci38674

13. MiR-352 participates in the regulation of trypsinogen activation in pancreatic acinar cells by inﬂuencing the function of autophagic lysosomes / Z. Song [et al.] // Oncotarget. - 2018. - Vol. 9, N 13. - P. 10868-10879. https://doi.org/10.18632/oncotarget.24220

14. Parzych, K. R. An overview of autophagy: morphology, mechanism, and regulation / K. R. Parzych, D. J. Klionsky // Antioxid. Redox Signal. - 2014. - Vol. 20, N 3. - P. 460-473. https://doi.org/10.1089/ars.2013.5371

15. Pancreatic acinar ultrastructure in human acute pancreatitis/ H. Helin [et al.] // Virchows. Arch. A Pathol. Anat. Histol. - 1980. - Vol. 387, N 3. - P. 259-270. https://doi.org/10.1007/bf00454829

16. Niederau, C. Intracellular vacuoles in experimental acute pancreatitis in rats and mice are an acidifd compartment / C. Niederau, J. H. Grendell // J. Clin. Invest. - 1988. - Vol. 81, N 1. - P. 229-236. https://doi.org/10.1172/jci113300

17. Calcium dependent enzyme activation and vacuole formation in the apical granular region of pancreatic acinar cells / M. Raraty [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2000. - Vol. 97, N 24. - Р. 13126-13131. https://doi.org/10.1073/pnas.97.24.13126

18. Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy in higher eukaryotes / D. J. Klionsky [et al.] // Autophagy. - 2008. - Vol. 4. - P. 151-175.

19. Nixon, R. A. Neurodegenerative lysosomal disorders: a continuum from development to late age / R. A. Nixon, D.-S. Yang, J.-H. Lee // Autophagy. - 2008. - Vol. 4, N 5. - P. 590-599. https://doi.org/10.4161/auto.6259

20. Role of LAMP-2 in lysosome biogenesis and autophagy / E.-L. Eskelinen [et al.] // Mol. Biol. Cell. - 2002. - Vol. 13, N 9. - P. 3355-3368. https://doi.org/10.1091/mbc.e02-02-0114

21. LAMP proteins are required for fusion of lysosomes with phagosomes / K. K. Huynh [et al.] // EMBO J. - 2007. - Vol. 26, N 2. - P. 313-324. https://doi.org/10.1038/sj.emboj.7601511

22. Levine, B. Autophagy in the pathogenesis of disease / B. Levine, G. Kroemer // Cell. - 2008. - Vol. 132, N 1. - P. 27-42. https://doi.org/10.1016/j.cell.2007.12.018

23. Impaired autolysosome formation correlates with Lamp-2 depletion: role of apoptosis, autophagy, and necrosis in pancreatitis / F. Fortunato [et al.] // Gastroenterology. - 2009. - Vol. 137, N 1. - P. 350-360.e5. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2009.04.003

24. Gukovskaya, A. S. Autophagy and pancreatitis / A. S. Gukovskaya, I. Gukovsky // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. - 2012. - Vol. 303, N 9. - P. 993-1003. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00122.2012

25. Inﬂammation, autophagy, and obesity: common features in the pathogenesis of pancreatitis and pancreatic cancer / I. Gukovsky [et al.] // Gastroenterology. - 2013. - Vol. 144, N 6. - P. 1199-1209.e4. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2013.02.007

26. Vacuolar ATPase regulates zymogen activation in pancreatic acini / S. D. Waterford [et al.] / J. Biol. Chem. - 2004. - Vol. 280, N 7. - P. 5430-5434. https://doi.org/10.1074/jbc.m413513200

27. Czaja, M. J. Functions of autophagy in hepatic and pancreatic physiology and disease / M. J. Czaja // Gastroenterology. - 2011. - Vol. 140, N 7. - P. 1895-1908. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2011.04.038

28. Hereditary pancreatitis is caused by a mutation in the cationic trypsinogen gene / D. C. Whitcomb [et al.] // Nat. Genet. - 1996. - Vol. 14, N 2. - P. 141-145. https://doi.org/10.1038/ng1096-141

29. Petersen, O. H. Polarized calcium signaling in exocrine gland cells / O. H. Petersen, A. V. Tepikin // Annu. Rev. Physiol. - 2008. - Vol. 70, N 1. - Р. 273-299. https://doi.org/10.1146/annurev.physiol.70.113006.100618

30. Ex vivo human pancreatic slice preparations offer a valuable model for studying pancreatic exocrine biology / T. Liang [et al.] // J. Biol. Chem. - 2017. - Vol. 292, N 14. - P. 5957-5969. https://doi.org/10.1074/jbc.m117.777433

31. Long-distance communication between muscarinic receptors and Ca2+ release channels revealed by carbachol uncaging in cell-attached patch pipette / M. C. Ashby [et al.] // J. Biol. Chem. - 2003. - Vol. 278, N 23. - P. 20860-20864. https://doi.org/10.1074/jbc.m302599200

32. Berridge, M. J. Inositol trisphosphate and calcium signaling / M. J. Berridge // Nature. - 1993. - Vol. 361. - P. 315-325.

33. The distribution of the endoplasmic reticulum in living pancreatic acinar cells / O. V. Gerasimenko [et al.] // Cell. Calcium. - 2002. - Vol. 32, N 5-6. - P. 261-268. https://doi.org/10.1016/s0143416002001938

34. Polarized expression of Ca2+ channels in pancreatic and salivary gland cells - correlation with initiation and propagation of [Ca2+] I waves / M. G. Lee [et al.] // J. Biol. Chem. - 1997. - Vol. 272, N 25. - P. 15765-15770. https://doi.org/10.1074/jbc.272.25.15765

35. Dynamic changes in cytosolic and mitochondrial ATP levels in pancreatic acinar cells / S. G. Voronina [et al.] // Gastroenterology. - 2010 - Vol. 138, N 5. - P. 1976-1987.e5. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2010.01.037

36. Pancreatic protease activation by alcohol metabolite depends on Ca2+ release via acid store IP3 receptors / J. V. Gerasimenko [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2009. - Vol. 106, N 26. - P. 10758-10763. https://doi.org/10.1073/pnas.0904818106

37. Petersen, O. H. Ca2+ tunneling through the ER lumen as a mechanism for delivering Ca2+ entering via store-operated Ca2+ channels to specifc target sites / O. H. Petersen, R. Courjaret, K. Machaca // J. Physiol. - 2017. - Vol. 595, N 10. - P. 2999-3014. https://doi.org/10.1113/jp272772

38. Fatty acid ethyl ester synthase inhibition ameliorates ethanol-induced Ca2+-dependent mitochondrial dysfunction and acute pancreatitis / W. Huang [et al.] // Gut. - 2013. - Vol. 63, N 8. - P. 1313-1324. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2012-304058

39. Gukovskaya, A. S. Cell death pathways in pancreatitis and pancreatic cancer / A. S. Gukovskaya, S. J. Pandol // Pancreatology. - 2004. - Vol. 4, N 6. - P. 567-586. https://doi.org/10.1159/000082182

40. Острый панкреатит: морфологические аспекты течения заболевания / В. Г. Фирсова [и др.] // Анналы хирург. гепатологии. - 2014. - Т. 19, №1. - С. 86-95.

41. Thrower, E. C. Molecular and cellular mechanisms of pancreatic injury / E. C. Thrower, F. S. Gorelick, S. Z. Husainb // Curr. Opin. Gastroenterol. - 2010. - Vol. 26, N 5. - P. 484-489. https://doi.org/10.1097/mog.0b013e32833d119e

42. Gerasimenko, J. V. The role of Ca2 + in the pathophysiology of pancreatitis / J. V. Gerasimenko, O. V. Gerasimenko, O. H. Petersen // J. Physiol. - 2013. - Vol. 592, N 2. - P. 269-280. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2013.261784

43. The role of NF-kappa B activation in the pathogenesis of acute pancreatitis / Z. Rakonczay [et al.] // Gut. - 2007. - Vol. 57, N 2. - Р. 259-267. https://doi.org/10.1136/gut.2007.124115

Для цитирования:

Можейко Л.А. Механизмы повреждения ацинарных клеток поджелудочной железы при остром алкогольном панкреатите. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2019;16(1):108-116. https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-1-108-116

For citation:

Mozheiko L.A. Mechanisms of damage of acinar pancreatic cells in acute alcohol pancreatitis. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series. 2019;16(1):108-116. (In Russ.) https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-1-108-116

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 1814-6023 (Print)
ISSN 2524-2350 (Online)

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук

Механизмы повреждения ацинарных клеток поджелудочной железы при остром алкогольном панкреатите

Полный текст:

Аннотация

Ключевые слова

Об авторе

Список литературы

Рецензия

Для цитирования:

For citation:

Логин
Пароль
	Запомнить меня

Войти

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук

Механизмы повреждения ацинарных клеток поджелудочной железы при остром алкогольном панкреатите

Полный текст:

Аннотация

Ключевые слова

Об авторе

Список литературы

Рецензия

Для цитирования:

For citation:

Использование куки-файлов