Динамика морфологических изменений в ткани печени при необратимой электропорации в условиях возрастающей напряженности электрического поля

Аннотация

Необратимая электропорация – новый метод абляции тканей, используемый в лечении нерезектабельного рака. Имеется ряд публикаций, описывающих развитие клеточной гибели посредством апоптоза при применении технологии необратимой электропорации, однако динамика эффектов необратимой электропорации остается мало освещенной. Цель исследования – сравнительная оценка изменений в ткани печени и сосудах при необратимой электропорации вызванной токами возрастающей мощности и определение минимального порогового значения напряженности электрического поля, вызывающего формирование зоны необратимой нетермической электропорации посредством апоптоза клеток на равноудаленном расстоянии между электродами. Методика. Исследование выполнено на 6-8-мес самцах белых беспородных крыс массой 240-330 г. Электропорации осуществлялась электродом состоящим из 2 рабочих игл. Животные выводились из эксперимента декапитацией на 1-е, 2-е 3-и, 7-е и 14-е сут. 1–7 серии – последовательно повышалась напряженность электрического поля от 400 до 1000 В/см, с шагом 100 В/см. При неизменных параметрах: длительность серии импульсов 0,5 с, количество импульсов в серии 8, количество серий импульсов 225/мин, вид импульса – прямоугольный биполярный, длительность 1 импульса 8 мкс, максимальный импульсный ток 7 А. Морфологически оценивали состояние гептоцитов, характер клеточной гибели. Для проведения морфометрического исследования использовали аппаратно-программный комплекс Nis-Elements AR 4.12.00 на базе исследовательского микроскопа NICON 50s, снабженного цифровой камерой NICON DS-Fi 1. Результаты. При процедуре необратимой электропорации с напряженностью электрического поля от 400, до 1000 В/см с шагом в 100 В/см отмечалось нарастание гистопатологических признаков коагуляционного некроза от минимальных проявлений при мощности 400-600 В/см до начальных 700 В/см и грубых проявлений в, так называемой, «белой зоне» при 1000В/см. При повышении напряженности более 900 В/см отмечалось преобладание некротических изменений над апоптотическими в межэлектродном пространстве. При низкой напряженности электрического поля 400–700 В/см в ряде репрезентативных образцов выявлялись скопления интактных жизнеспособных клеток без признаков повреждения. Заключение. Проведенные исследования необратимой электропорации выявили комплекс изменений обусловленных термическим некрозом тканей в области расположения электродов. Морфологические признаки клеточной гибели посредством апоптоза продемонстрированы во всех сравниваемых группах, однако изменения носят сочетанный характер и вклад коагуляционных изменений нарастает по мере роста напряженности электрического поля. Минимально достаточная напряженность электрического поля, позволяющая получить апоптотические изменения клеток в ткани печени на всем протяжении между электродами соответствует 900 В/см, при которой процессы термического коагуляционного некроза не преобладают над апоптотическими изменениями.