Dr Vladimir Kukolj, docentPARAZITSKA FIBROZA JETRE KOD ŽIVOTINJA

RecenzentiDr Sanja Aleksić-Kovačević, redovni profesorFakultet veterinarske medicine, BeogradDr Sofija Katić-Radivojević, redovni profesor u penzijiFakultet veterinarske medicine, BeogradDr Branislav Kureljušić, naučni saradnikNaučni institut za veterinarstvo Srbije, Beograd

IzdavačFakultet veterinarske medicine, Univerziteta u BeograduBulevar oslobođenja 18, Beograd

Dizajn korica, tehničko uređenje i grafička pripremaDr Vladimir Kukolj

Tiraž100 primeraka

ŠtampaNaučna KMD, Beograd

Na 175. sednici Nastavno-naučnog veća Fakulteta veterinarske medicine, Univerziteta u Beogradu, održanoj 22.03.2017. godine usvojena je pozitivna recenzija ove monografije (Odluka br. 01-76/2).

Zabranjeno je preštampavanje i umnožavanje ove knjige ili njenog dela bez saglasnosti autora

Univerzitet u BeograduFakultet veterinarske medicine

Dr Vladimir Kukolj

PARAZITSKA FIBROZA JETREKOD ŽIVOTINJA

Beograd,2017

Predgovor

1. Uvod.............................................................................................................. 1

2. Etiologija parazitske fibroze jetre................................................................ 3

2.1. Veliki metilj (Fasciola hepatica)...................................... 3

2.2. Mali metilj (Dicrocoelium dendriticum).......................... 6

2.3. Veliki američki metilj (Fascioloides magna)................... 9

3. Patološke promene u jetri izazvane parazitima.......................................... 13

3.1. Promene izazvane velikim metiljem............................... 13

3.2. Promene izazvane malim metiljem................................. 21

3.3. Promene izazvane velikim američkim metiljem............ 28

4. Reakcija ćelija jetre na oštećenje................................................................. 38

5. Ćelijska osnova i mehanizmi nastanka....................................................... 43

5.1. Imunohistohemijske osobine miofibroblasta.................. 57

5.2. Uloga HSC u nastanku fibroze jetre............................... 67

6. Spisak literature............................................................................................. 79

SADRŽAJ

Predgovor

Parazitska fibroza jetre kod životinja poznata je odavno, ali i danas predstavlja aktuelan problem i nanosi značajne ekonomske štete, naročito na našim prostorima. Monografija se prvenstveno bavi uporednim prikazom etiopatogeneze i patomorfoloških promena u jetri domaćih i divljih životinja inficiranih parazitima, a rezultat je dugogodišnjih ispitivanja koja su sprovedena na Katedri za patološku morofologiju Fakulteta veterinarske medicine Univerziteta u Beogradu.Iz ove oblasti postoji veoma oskudna literatura na srpskom jeziku, pa je stoga izdavanje ove monografije namenjeno prvenstveno studentima poslediplomske nastave iz oblasti patologije i parazitologije, ali i široj stručnoj populaciji.Zahvaljujem se recenzentima na korisnim sugestijama koje su poboljšale kvalitet rukopisa. Posebnu zahvalnost dugujem svom mentoru prof. dr Milijani Knežević na nesebičnoj pomoći u toku mog naučno-istraživačkog rada.

Beograd, Autor 2017. godine

1

1. Uvod

Fibroza jetre može da se definiše na najjednostavniji način kao povećanje količine ekstracelularnog matriksa (ECM) u jetri. Dugo je vladalo mišljenje da je fibroza jetre pasivni ireverzibilni proces koji podrazumeva zamenu oštećenog parenhima vezivnim tkivom bogatim kolagenom. Danas se smatra da je fibroza deo dinamičnog procesa kontinuiranog remodeliranja ECM, koji se javlja tokom hroničnih oštećenja jetre i posledično dovodi do povećanog nakupljanja različitih ekstracelularnih proteina, proteoglikana i ugljenih hidrata. Deregulacija u stvaranju i remodeliranju ekstracelularnog matriksa kao odgovor ćelija jetre na oštećenja izazvana različitim toksinima, virusima, bakterijama, parazitima i drugim agensima manifestuje se fibrozom i cirozom. Najznačajniju ulogu u razvoju fibroze i ciroze jetre kod životinja imaju paraziti koji stalno parazitiraju ili u toku svog razvoja migriraju kroz jetru. Razvoj parazitske fibroze i ciroze jetre kod životinja na našim prostorima do skoro je bio prevashodno vezan za infekciju velikim (Fasciola hepatica) i malim (Dicrocoelium dendriticum) metiljem. Poslednjih nekoliko godina učestale infekcije jelena lopatara (Dama dama) velikim američkim metiljem (Fascioloides magna) aktuelizovale su i ovog uzročnika kao pokretača razvoja parazitske fibroze i ciroze jetre.

Generalno, mehanizam nastanka i razvoja fibroze i ciroze u jetri nije u svemu poznat i sa stanovišta današnjih saznanja obuhvata perzistentno oštećenje hepatocita i/ili epitela žučnih kanalića sa različitim stepenom nekroze i apoptoze, prisustvo hroničnog inflamatornog infiltrata, aktivaciju različitih tipova ćelija koje proizvode matriks i promene u

Vladimir Kukolj: Parazitska fibroza jetre kod životinja

2

kvalitetu i kvantitetu ekstracelularnog matriksa. Nije poznato koji od pomenutih mehanizama predominantno učestvuje u razvoju parazitske fibroze i ciroze jetre kod životinja i samo se može pretpostaviti da se radi o multifaktorijalnoj etiopatogenezi.

Hronično oštećenje jetrinog parenhima i žučnih kanalića dovodi do aktivacije različitih populacija ćelija u jetri i njihove transdiferencijacije u miofibroblaste koji imaju kontraktilna, proinflamatorna i fibrogenetička svojstva. Tokom procesa fibrogeneze za povećanu produkciju proteina ekstracelularnog matriksa najverovatnije su odgovorni novostvoreni i diferentovani miofibroblasti. U poslednje tri dekade opisano je nekoliko različitih progenitornih ćelija za miofibroblaste u fibrotičnoj jetri. Ove ćelije dele slične ultrastrukturne i molekularne osobenosti, ali mogu da pokazuju i specifične karakteristike u zavisnosti od tipa agensa i stepena fibroze. Prema lokalizaciji u jetri i imunofenotipskim karakteristikama miofibroblasti u jetri obuhvataju tri subpopulacije: portalni ili septalni miofibroblasti koji se nalaze u portalnim prostorima ili u novoformiranim vezivno-tkivnim septama, granični miofibroblasti koji se nalaze na granici između parenhima i vezivnog tkiva i perisinusoidno smeštene aktivirane zvezdaste ćelije jetre. Ove tri populacije ćelija u različitoj meri učestvuju u razvoju parazitske fibroze u zavisnosti od vrste parazita, odnosno načina na koji on oštećuje jetru i koje strukture jetre oštećuje.

Pored pomenutih ćelija, u nekim patološkim stanjima miofibroblasti mogu da vode poreklo i od epitelnih ćelija žučnih kanala procesom epitelno-mezenhimske transdiferencijacije. Međutim, ne postoje podaci o ulozi i značaju epitelno-mezenhimske transdiferencijacije u razvoju parazitske fibroze i ciroze jetre kod životinja.

3

2.Etiologija parazitske fibroze jetre

Kao što je ranije pomenuto, najčešći izazivači parazitske fibroze i ciroze jetre kod životinja su paraziti koji stalno parazitiraju ili u toku svog razvoja migriraju kroz jetru. Najčešći uzročnici su veliki metilj (Fasciola hepatica), malim metilj (Dicrocoelium dendriticum) i veliki američki metilj (Fascioloides magna).

2.1. Veliki metilj (Fasciola hepatica)Veliki metilj je listolikog oblika, dužine 20-30mm i širine oko 15mm, sivo-zelene do žuto-smeđe boje sa izraženom usnom i trbušnom pijavkom (slika 1). Veličina i boja parazita često variraju u zavisnosti od starosti. Odrasli oblici parazitiraju u malim i velikim žučnim kanalima, a mogu se naći i u žučnoj bešici. Preko žučovoda izlučuju jaja u creva, a odatle preko izmeta u spoljašnju sredinu. U spoljašnjoj sredini manji deo razvojnog ciklusa parazita obavi se slobodno i kao rezultat toga dolazi do obrazovanja miracidijuma (slika 2). Za embrioniranje jaja potrebna je optimalna temperatura od 25 do 30°C i određena vlažnost tj. jaja su veoma osetljiva prema niskim i visokim temperaturama i isušivanju. Za dalji razvoj neophodno je prisustvo prelaznog domaćina – slatkovodnog pužića Galba s. Limnea truncatula jer miracidijum ima vrlo kratak životni vek od svega 35 časova. U prelaznom domaćinu trepljasta larvica (miracidijum) prelazi u naredne razvojne oblike: sporociste, redije-majke, redije-ćerke i cerkarije.

Vladimir Kukolj: Parazitska fibroza jetre kod životinja

4

Cerkarija napušta pužića, slobodno plivaju u vodenoj sredini, a nakon toga gube repić, učaure se i preobražavaju se u infektivni oblik – metacerkariju (slika 2). Za razliku od miracidijuma, učaurene metacerkarije su znatno otpornije u spoljašnjoj sredini. Tako na primer, metacerkarije u senu mogu da opstanu i do 8 meseci, pa je moguće da se pravi domaćini zaraze i u zimskom periodu kada ne izlaze na pašu. Pravi domaćini se zaraze kada sa hranom unesu metacerkarije. U crevima se pod dejstvom digestivnih enzima oslobađaju mladi metilji koji buše zid creva, aktivno se kreću preko peritoneuma, buše Glisonovu kapsulu i aktivnim kretanjem kroz jetrin parenhim dospevaju do žučnih kanalića gde se formiraju odrasli oblici velikog metilja. Celokupni razvojni ciklus od jajeta do jajeta traje od 105 do 193 dana (u proseku 150 dana) (Dalton, 1999).

Rasprostranjenost fascioloze kao oboljenja direktno je vezano za pristustvo slatkovodnog pužića na nekom području, što znači da se ovo oboljenje najčešće javlja u područjima gde postoje otvorene slatke vode, odnosno plitki potoci, kanali, jarkovi, bare i podbarna područja.

Slika 1. Makroskopski izgled velikog metilja, listolikog oblika, sa izraženom usnom i trbušnom pijavkom

2. Etiologija parazitske fibroze jetre

5

Pored prisustva prelaznog domaćina, širenju velikog metilja idu u prilog činjenice da odrasli parazit može da položi veliki broj jaja (nekoliko hiljada dnevno), da u prirodi postoji veliki broj domaćih i divljih životinja koji su pravi domaćini za ovog parazita i da u njemu mogu da žive godinama. Veliki metilj najčešće inficira ovce, goveda, koze, divlje preživare i zečeve,

Slika 2. Razvojni ciklus velikog metilja a) odrasli metilj, b) jaje, c) miracidijum, d)sporocista, e) redije, f) cerkarije, g) metacerkarije

Vladimir Kukolj: Parazitska fibroza jetre kod životinja

6

a ređe svinje, kopitare i kuniće, nanosteći brojne direktne i indirektne ekonomske gubitke (Dalton, 1999; Howell i sar., 2015).

2.2. Mali metilj (Dicrocoelium dendriticum)Mali metilj je rasprostranjen u celom svetu, a neka paleoparazitološka ispitivanja dokazala su njegovo prisustvo na mestu arheoloških iskopina (Le Bailly i Bouchet, 2010). Mali metilj (Dicrocoelium dendriticum s. lanceolatum) je izdužen i pljosnat, kopljastog izgleda, dužine 5-12 mm i širine 1,5-2,5 mm (slika 3). Kutikula je providna, bez trnića, tako da se u telu lako uočavaju smeđi zavoji uterusa. Poseduje usnu i trbušnu pijavku. Na usnu pijavku se nadovezuje farinks, a na njega jednjak koji se račva na dva cekuma. U telu malog metilja se nalaze režnjeviti testisi smešteni iza trbušne pijavke (slika 3). Ispod testisa se nalazi ovarijum, dok uterus zauzima zadnje dve trećine tela (Kassai, 1999; Otranto i Traversa, 2002).

Slika 3. Mikroskopski izgled malog metilja, izduženog oblika, sa zavojima uterusa u unutrašnjosti, nativni preparat

93

liver. An ultrastructural approach, Motta P. M. (editor), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands, 23-36.

183. Wake K., Sato T., 1993, Intralobular heterogeneity of perisinusoidal stellate cells in porcine liver, Cell Tissue Res., 273(2): 227-37.

184. Wang X. D., 1999, Chronic alcohol intake interferes with retinoid metabolism and signaling, Nutr. Rev., 57(2): 51-9.

185. Wells R. G., 2005, The role of matrix stiffnes in hepatic stellate cell activation and liver fibrosis, J. Clin. Gastroenterol., 39(Suppl 2): S158-61.

186. Whiting T. L., Tessaro S. V., 1994, An abattoir study of tuberculosis in a herd of farmed elk, Can. Vet. J., 35(8): 497-501.

187. Willis B. C., Borok Z., 2007, TGF-β-induced EMT: mechanisms and implications for fibrotic lung disease, Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol., 293(3): L525-34.

188. Winau F., Quack C., Darmoise A., Kaufmann S. H., 2008, Starring stellate cells in liver immunology, Curr. Opin. Immunol., 20(1): 68-74.

189. Wolf-Spengler M. L., Isseroff H., 1983, Fascioliasis: bile duct collagen induced by proline from the worm, J. Parasitol., 69(2): 290-4.

190. Wynn T. A., 2008, Cellular and molecular mechanisms of fibrosis, J. Pathol., 214(2): 199-210.

191. Xia J. L., Dai C., Michalopoulos G. K., Liu Y., 2006, Hepatocyte growth factor attenuates liver fibrosis induced by bile duct ligation, Am. J. Pathol., 168(5): 1500-12.

192. Yin L., Lynch D., Ilic Z., Sell S., 2002, Proliferation and differentiation of ductular liver precursor cells and non-parenchymal cells during the restitutive response of the rat liver to carbon tetrachloride injury after inhibition of hepatocyte proliferation by N-2-acetylaminofluorine, Histol. Histopathol., 17(1): 65-81.

193. Yoshiji H., Kuriyama S., Noguchi R., Ikenaka Y., Yoshii J., Yanase K., Namisaki T., Kitade M., Yamazaki M., Asade K., Akahane T., Tsujimoto T., Uemura M., Fukui H., 2006, Amelioration of liver fibrogenesis by dual inhibition of PDGF and TGF-β with combination of Imatinib mesylate and ACE inhibitor in rats, Int. J. Mol. Med., 17(5): 899-904.

194. Zafra R., Buffoni L., Martinez-Moreno A., Perez-Ecija A., Martinez-Moreno F. J., Perez J., 2008, A study of the liver of goats immunized with a synthetic peptide of the Sm14 antigen and challenged with Fasciola hepatica, J. Comp. Path., 139(4): 169-76.

195. Zeisberg M., Yang C., Martino M., Duncan M. B., Rieder F., Tanjore H., Kalluri R., 2007, Fibroblasts derive from hepatocytes in liver fibrosis via epithelial to mesenchymal transition, J. Biol. Chem., 282(32): 23337-47.

196. Zhao L., Burt A. D., 2007, The diffuse stellate cell system, J. Mol. Hist., 38(1): 53-64.

Izvod iz recenzije

Materija koju je obrađena u rukopisu “Parazitska fibroza jetre kod životinja” autora dr Vladimira Kukolja podeljena je u 6 poglavlja: Uvod, Etiologija parazitske fibroze jetre, Patomorfološke promene u jetri izazvane parazitima, Reakcija ćelija jetre na oštećenje, Ćelijska osnova i mehanizmi nastanka i Spisak literature.Pored toga što je u knjizi sistematično izneta materija koja se obrađuje, tekst obiluje velikim brojem originalnih zapažanja koja su izraz dugogodišnjeg istraživačkog rada autora u ovoj oblasti. U ovoj knjizi prikazana je komparativna klasifikacija promena u jetri i opisana etiopatogeneza kod infekcija izazvanih velikim metiljem, malim metiljem i velikim američkim metiljem. Reakcija ćelija jetre na oštećenje opisana je detaljno i sistematski sa posebnim osvrtom na kapacitet jetre u pogledu regeneracije, remodeliranja ekstracelularnog matriksa, reparacije i bilijarne hiperplazije. Poseban doprinos čine rezultati poređenja ovih kapaciteta kod različitih životinjskih vrsta i čoveka, čime tekst dobija značaj kako za veterinarske tako i za humane patologe. Zahvaljujući primeni imunohistohemijskih metoda autor je detaljno izučio, opisao i uporedio sa iskustvima drugih istraživača, mehanizme nastanka fibroze jetre sa posebnim osvrtom na ćelijsku osnovu i imunsku reakciju u vezi sa ovim oštećenjima.Sveobuhvatno je iznet opis etiopatogeneze ovog patološkog procesa sa patoanatomskim, patohistološkim i imunofenotipskim karakteristikama, zatim opis savremenih dijagnostičkih metoda i svih činilaca koji utiču na nastanak fibroze jetre. Ovim se ujedno prvi put na srpskom jeziku pojavilo štivo, korisno ne samo za naučnike koji se bave parazitskom fibrozom jetre, već i za širu stručnu populaciju.Dokumentacija koja prati u svemu tekst knjige, predstavlja po mnogo čemu jedinstven poduhvat, s obzirom da se radi o orginalnoj fotodokumentaciji koju je uradio i prikupio sam autor, kroz dugogodišnje bavljenje patologijom jetre domaćih i divljih životinja.

Rukopis je pisan lepim i razumljivim stilom, činjenice su iznete kratko i koncizno čime su zadovoljeni standardi u savremenoj literaturi.Zbog svega ovoga knjiga će biti od velike koristi i studentima-poslediplomcima, koji u svom programu studija imaju predavanja iz ove oblasti.S obzirom da je u knjizi obrađena oblast kojom se u našoj zemlji i okruženju bavi veoma mali broj stručnjaka ovaj rukopis će svakako popuniti prazninu koja postoji u literaturi kada su u pitanju veoma prisutne u svakodnevnoj praksi, parazitske fibroze jetre kod različitih vrsta životinja.Kako je napred navedeno, rukopis obiluje orginalnim podacima baziranim na istraživačkom radu a što se vidi iz popisa literature sa 15 radom autora koji su citirani u različitim poglavljima. Pored ostalog, ova činjenica, kvalifikuje rukopis “Parazitska fibroza jetre kod životinja”, autora dr Vladimira Kukolja, kao samostalno delo u tipu monografije.

Recenzenti

Dr Sanja Aleksić-Kovačević Dr Sofija Katić-Radivojević Dr Branislav Kureljušić

636.09:616.36-003.6 616.995.122.06 КУКОЉ, Владимир, 1980- Parazitska fibroza jetre kod životinja / Vladimir Kukolj. - Beograd : Fakultet veterinarske medicine, Univerziteta, 2017 (Beograd : KDM Naučna). - 93 str. : ilustr. ; 24 cm Tiraž 100. - Bibliografija: str. 79-93. ISBN 978-86-80446-16-5 a) Животиње - Јетра - Фиброза b) Метиљавост - Komplikacije COBISS.SR-ID 230347788

CIP - Каталогизација у публикацији - Народна библиотека Србије, Београд