СЭК – синусоидальные эндотелиальные клетки
NO – оксид азота
eNOS – эндотелиальная синтаза оксида азота
Akt - протеинкиназа В
ЗКП - звёздчатые клетки печени
PAF – фактор активации тромбоцитов
PDGF - тромбоцитарный фактор роста
HGF – гепатоцитарный фактор роста
VEGF - фактор роста сосудистого эндотелия
IGF - инсулиноподобный фактор роста
TGF - трансформирующий фактор роста
EGF - эпидермальный фактор роста
FGF - фактор роста фибробластов
CTGF - фактор роста соединительной ткани
HIF - гипоксия-индуцибельный фактор
ROS - реактивные формы кислорода
PIGF - плацентарный фактор роста
TNF - фактор некроза опухолей

---

Портальная гипертензия может встречаться при различных заболеваниях, сопровождающихся повышением давления в системе воротной вены. Она характеризуется рядом тяжёлых осложнений, среди которых наиболее частым и опасным являются кровотечения из варикозно расширенных вен пищевода. При циррозе печени в основе присущих ей гемодинамических нарушений лежит повышение печёночного сосудистого сопротивления портальному кровотоку. Последующее формирование естественных портосистемных шунтов и развитие гипердинамического циркуляторного статуса являются следствием сложных процессов ангиогенеза, сосудистого ремоделирования и эндотелиальной дисфункции, способствуя дальнейшему прогрессированию портальной гипертензии.
Считается, что главным местом сопротивления портальному кровотоку при циррозе печени служат патологически изменённые синусоиды. Выстилающие их эндотелиальные клетки (СЭК) активируются и приобретают сосудосуживающий фенотип. В этой ситуации чувствительность СЭК к эндогенным вазоконстрикторам, в частности, эндотелину, норадреналину, ангиотензину II, вазопрессину, лейкотриенам, тромбоксану А2 повышается, а производство ими оксида азота (NO), наиболее изученного вазодилататора, участвующего в регуляции печеночного сосудистого тонуса, наоборот, снижается. Причина может заключаться в недостаточной активности эндотелиальной синтазы NO (eNOS) из-за повышенного взаимодействия её молекулы с кавеолином-1. Кроме того, стимуляция эндотелином-1 киназ рецепторов, сопряженных с G-белками класса 2, приводит к ингибированию фосфорилирования протеинкиназы В (Akt) и гипопродукции NO.
Одним из главных факторов дисфункции эндотелия синусоидов при циррозе печени является внутрипеченочный оксидативный стресс, способствующий уменьшению экспрессии eNOS и биодоступности NO, Например, циклооксигеназа, участвуя в синтезе тромбоксана А2, также как и избыточная стимуляция Rho-киназы, ингибируют фосфорилирование Akt в эндотелиальных клетках, существенно подавляя Akt-eNOS сигнализацию. Асимметричный диметиларгинин, угнетая активность eNOS, вызывает генерацию пероксинитрита, а пониженная экспрессия тетрагидробиоптерина способствует продукции eNOS вместо NO кислорода. Кроме того, сообщалось, что возможной причиной недостаточной биодоступности NO могут быть редукция активности "NO-сберегающего фермента" супероксиддисмутазы и повышение сывороточного уровня  гомоцистеина вследствие уменьшения экспрессии ферментов цистатионин--лиазы и цистатионин--синтазы.
Важная роль в синусоидальной микроциркуляции при циррозе печени придаётся активированным звёздчатым клеткам печени (ЗКП) и их паракринному взаимодействию с СЭК. В данной патологической ситуации нарушение структуры и функции ЗКП сопровождается потерей накоплений ретиноидов и трансформацией их в миофибробласты. Активированные ЗКП начинают выполнять роль перицитов, что подтверждается экспрессией ими таких фенотипических маркеров этого типа клеток как α-гладкомышечный актин, десмин, NG2, глиальный фибриллярный кислый протеин, появлением или увеличением на их поверхности числа рецепторов для факторов роста, цитокинов и эндотелина, а также ряда молекул клеточной адгезии.
Располагаясь в субэндотелиальном пространстве Диссе между СЭК и гепатоцитами, ЗКП благодаря своим длинным ветвящимся цитоплазматическим отросткам, простирающимся вдоль и вокруг синусоидов, контактируют с нервными окончаниями, содержащими такие нейропептиды как субстанция P, вазоактивный интестинальный пептид, соматостатин, холецистокинин, нейротензин, NO, кальцитонин ген-связанный пептид и нейропептид Y. Ряд вазоактивных веществ способны регулировать тонус ЗКП. Причём, если эндотелин-1, субстанция P, ангиотензин II, норадреналин, простагландин F2, тромбоксан А2, фактор активации тромбоцитов (PAF), тромбин вызывают их констрикцию, то NO, ацетилхолин, вазоактивный интестинальный пептид, монооксид углерода, сероводород, простагландин Е2 и адреномедуллин содействуют расслаблению этих клеток.
В сокращении ЗКП принимает участие миозин II типа, а сам процесс регулируется как Ca²⁺- зависимыми, так и Ca²⁺-независимыми механизмами. При Ca²⁺-зависимом пути фосфорилирование лёгких цепей миозина происходит с помощью киназы лёгких цепей миозина, активированной в ответ на увеличение концентрации внутриклеточного Ca²⁺ ([Са²⁺]i) и последующего формирования Ca²⁺/кальмодулинового комплекса. С другой стороны, два Ca²⁺ независимых пути связаны с ингибированием активности фосфатазы лёгких цепей миозина посредством активации Rho-киназы и протеинкиназы С.
К модуляторам тонуса ЗКП, прежде всего, относятся мощные вазоконстрикторы - эндотелины. Это семейство трёх гомологичных олигопептидов, являющихся продуктами протеолиза их предшественника "большого эндотелина" под влиянием эндотелинпревращающего фермента. Они действуют через два типа рецепторов (А и В), сопряжённых с G белком, которые хорошо выражены в ЗКП. Наиболее изученным является эндотелин-1, основным местом синтеза которого при циррозе печени служат чувствительные к нему активированные ЗКП. Стимуляция рецепторов эндотелина типа А приводит к их сокращению и пролиферации. Аналогичным действием обладает и ангиотензин II. Его синтез ЗКП при циррозе печени увеличивается в результате повышенной экспрессии ангиотензин-превращающего фермента. Констрикция ЗКП также может быть обусловлена уменьшением продукции и/или биодоступности NO в цирротически изменённой печени. Напротив, гиперпродукция монооксида углерода клетками Купфера в результате паракринного влияния как на ЗКП, так и СЭК, вызывает расширение синусоидов и, таким образом, уменьшение печёночного сосудистого сопротивления.
Повышенная подвижность и миграция ЗКП при циррозе печени приводит к увеличению плотности покрытия ими синусоидов, способствуя их ремоделированию. Важную роль в этом процессе играет изменение структуры мембраны ЗКП. Пространственно управляемая полимеризация актина лежит в основе клеточной подвижности и отвечает за формирование клеточных протрузий - ламеллиподий, а также филлоподий, образованных радиально ориентированными пучками актиновых филаментов, встроенных в ламеллиподии. Семейство Rho гуанозинтрифосфатаз, включающее RhoA (Rho), Rac1 (Rac) и Cdc42, регулирует формирование этих структур. Было показано, что если Rac способствует миграции ЗКП за счёт образования филлоподий, то Rho вызывает устойчивость к ингибирующему действию NO, а также восстанавливает хемотаксический ответ на тромбоцитарный фактор роста (PDGF) при отсутствии функциональной Rac.
Ключевую роль в пролиферации, миграции, подвижности и рекрутинге ЗКП играет PDGF. Он секретируется СЭК и связывается со своим родственным рецептором (PDGFR-β), расположенном на перицитах, в частности, за счет сигнального пути эфрин-B/EphB4. Причём, если стимуляция Raf-1 киназы, MEK киназы и внеклеточных сигнал регулируемых киназ ERK, вызванная активацией PDGFR-β, приводит к пролиферации ЗКП, то фосфатидилинозитол-3-киназы - к хемотаксису. Кроме того, было показано, что трансмембранный рецептор нейропилин-1 также способствует хемотаксическому ответу на PDGF.
Активированные ЗКП служат богатым источником полипептидов, эйкозаноидов, а также различных других малых молекул с паракринной, юкстакринной, аутокринной функцией или хемоаттрактантной активностью, к которым относятся:

• полипептиды, которые усиливают пролиферацию аутокринным и паракринным способом: гепатоцитарный фактор роста (HGF), фактор роста сосудистого эндотелия (VEGF), эндотелин-1, инсулиноподобный фактор роста (IGF)-II, и, возможно, трансформирующий фактор роста (TGF)-α, эпидермальный фактор роста (EGF) и кислотный фактор роста фибробластов (aFGF);
• члены суперсемейства TGF-β;
• нейротрофины;
• гемопоэтические факторы роста, такие как эритропоэтин.

При повреждении печени активированные ЗКП пролиферируют и мигрируют в зоны воспаления и некрозов гепатоцитов, продуцируя избыточное количество компонентов внеклеточного матрикса. Ведущими субстанциями, регулирующими этот процесс, являются TGF-β1, PDGF, а также фактор роста соединительной ткани (CTGF) и FGF.
В целом, существует три основных источника фиброгенных клеток в печени:
1) эндогенные (резидентные) фибробласты или миофибробласт-подобные клетки, в основном, представленные активированными ЗКП и портальными фибробластами;
2) клетки, полученные в результате так называемого эпителиально-мезенхимального транзита, который может приводить к трансдифференцировке паренхиматозных клеток;
3)  гемопоэтические и мезенхимальные стволовые клетки костного мозга.
В 1983 году A.M. Rappaport и соавт. одни из первых описали коллатеральную микроциркуляцию в цирротически изменённой печени. В настоящее время патологический ангиогенез хорошо охарактеризован как при экспериментальном фиброзе печени, так и в клинике у больных хроническими вирусными и аутоиммунными заболеваниями печени, неалкогольным стеатогепатитом.
Ангиогенез – это сложный физиологический процесс образования новых кровеносных сосудов из ранее существующих. Он происходит посредством активации эндотелиальных клеток, экспрессии в них протеаз, разрушения внеклеточного матрикса, пролиферации, миграции и образования эндотелиальными клетками первичных высокопроницаемых сосудистых структур, которые после стабилизации и «взросления» за счет привлечения перицитов и гладкомышечных клеток, трансформируются в трехмерную сосудистую сеть.
Основным индуктором ангиогенеза, как в физиологических условиях, так и при различных патологических состояниях, является гипоксия. Клетки реагируют на недостаток кислорода несколькими механизмами, в том числе накоплением гипоксия-индуцибельных факторов (HIFs), что стимулирует экспрессию ангиогенных факторов роста. Семейство HIFs включает три α субъединицы, которые сопряжены с общей β субъединицей (HIF-1β). Если HIF-1α выражен повсеместно, то HIF-2α обнаружен в ограниченном типе клеток, в частности, в сосудистых эндотелиоцитах, гепатоцитах, пневмоцитах II типа и макрофагах. Роль HIF-3α в гипоксических состояниях изучена плохо.
NADPH оксидаза является важным медиатором ангиогенной сигнализации. Отмечалось, что её повышенная экспрессия в результате фосфорилирования цитозольного компонента p47phox приводит к увеличению формирования реактивных форм кислорода (ROS), что способствует индукции HIF-1α, активации рецепторов VEGF (VEGFR) и трансактивации рецепторов EGF [24].
Недавно была показана важная роль микроРНК в регуляции клеточного ответа на гипоксию. В частности, Let-7 и miR-103/107 посредством таргетинга белка argonaute 1 способствуют индукции VEGF.
К наиболее исследованным ангиогенным факторам роста относится семейство VEGF, состоящее из пяти гомологов: VEGF-A,-B,-C,-D и плацентарного фактора роста (PIGF). VEGF стимулирует как физиологический, так и патологический ангиогенез. Все представители этого семейства соединены с различными родственными им рецепторами: VEGFR-1 (Flt-1), VEGFR-2 (KDR/Flk-1), VEGFR-3 (Flt-4), из которых только первые два отвечают за передачу ангиогенных сигналов. При этом связывание VEGF-A с VEGFR-2 и повышение проницаемости сосудов посредством NO являются механизмами, запускающими процессы ангиогенеза и васкулогенеза.
В отличие от VEGF, PIGF соединённый с VEGFR-1, индуцирует исключительно патологический ангиогенез, прямо или опосредовано влияя на многочисленные типы клеток, в том числе эндотелиоциты. Кроме того, предполагается, что нарушая связь VEGF с VEGFR-1, PIGF делает VEGF более доступным к соединению с VEGFR-2. Поскольку как PIGF, так и VEGF индуцируют фосфорилирование тирозиновых остатков VEGFR-1, можно предположить, что именно через него они передают определенные ангиогенные сигналы.
Разные механизмы лежат в основе синергизма между PIGF и VEGF. PIGF активирует VEGFR-1 и индуцирует межмолекулярное взаимодействие VEGFR-1 и VEGFR-2, укрепляя связь последнего с VEGF. PIGF, как субъединица PIGF/VEGF гетеродимеров, вызывает образование VEGFR-1/2 гетеродимеров, которые трансфосфорилируют друг друга в ходе интрамолекулярной реакции. Кроме того, продуцируя PIGF, эндотелиальные клетки способствуют увеличению своей чувствительности к VEGF. Помимо эндотелиоцитов секретировать PIGF способны и соседние стромальные или воспалительные клетки.
PIGF может непосредственно воздействовать на гладкомышечные клетки, экспрессирующие VEGFR-1, и косвенно влиять на их пролиферацию и миграцию через высвобождение цитокинов активированными эндотелиальными клетками. Это приводит к рекрутингу гладкомышечных клеток вокруг образующихся сосудов, делая их зрелыми, прочными и герметичными.
PIGF также мобилизует VEGFR-1-позитивные гемопоэтические прогениторные клетки из костного мозга и, опосредованно, через повышенную экспрессию VEGF, рекрутирует VEGFR-2-позитивные эндотелиальные прогениторные клетки в ишемические ткани. Кроме того, PIGF является хемоаттрактантом для моноцитов и макрофагов, которые экспрессируют VEGFR-1.
Стимулировать ангиогенез также способны члены семейства FGF. Клеточный ответ на FGFs происходит через специфическое связывание с рецепторами FGF (FGFR), обладающими внутренней тирозинкиназной активностью. Димеризация FGFR является предпосылкой для фосфорилирования и активации сигнальных молекул при участии гепарин-связывающих белков. Это вызывает миграцию, пролиферацию, дифференцирование клеток и разрушение внеклеточного матрикса. Следует отметить, что если члены семейства VEGF задействованы, главным образом, в формировании капилляров, то FGFs вовлечены, прежде всего, в артериогенез.
Хотя ангиогенный эффект PDGF не столь выражен, как VEGF, PIGF и FGF, исследования in vivo показали, что он может стимулировать формирование кровеносных сосудов и регулировать их тонус.
В координации ангиогенных процессов важную роль играют экспрессируемый эндотелиальными клетками тирозинкиназный рецептор Tie2 (Tek) и его лиганды ангиопоэтины. Ангиопоэтин первого типа индуцирует миграцию и ингибирует апоптоз эндотелиоцитов, а также стимулирует формирование их ростка, способствуя стабилизации сосудов. При этом в обусловленную им активацию Akt и митоген-активируемых протеинкиназ (p42/p44 MAPK, или ERK2 и ERK1) и последующую модуляцию миграции эндотелиальных клеток и ангиогенез непосредственно вовлечена NADPH оксидаза. Напротив, ангиопоэтин второго типа посредством смещения эндотелиальных клеток от устойчивого состояния до пролиферативного фенотипа вызывает сосудистую дестабилизацию. Вместе с тем, при наличии VEGF он может также стимулировать ангиогенез.
Интегрины αVβ3 и αVβ5, рецепторы клеточной адгезии, являются положительными регуляторами ангиогенеза. Они принимают участие в миграции эндотелиальных клеток, их пролиферации и образовании новых кровеносных сосудов.
Белок клеточной адгезии эндотелия сосудов VE-кадгерин способствует межклеточному контакту во время неоваскуляризации и управляет проходом молекул через эндотелиальную выстилку.
Тромбоспондин-1 является одним из пяти известных тромбоспондинов - адгезивных белков, регулирующих взаимодействие клеток между собой и с внеклеточным матриксом. При прогрессировании цирроза печени его экспрессия усиливается, соответствуя тяжести фиброза и сильно коррелируя с выраженностью ангиогенеза. Вместе с тем, точная роль тромбоспондина-1 в этом процессе не определена. Он может функционировать и как ингибитор, и как промотор ангиогенеза, что зависит от его концентрации, а также от типа и числа рецепторов, представленных на поверхности эндотелиальных клеток.
Ангиостатин - продукт деградации плазминогена и эндостатин - C-терминальный фрагмент коллагена XVIII типа ингибируют индуцированную VEGF и FGF миграцию циркулирующих эндотелиоцитов без вмешательства в ключевой внутриклеточный сигнальный каскад, вовлеченный в миграцию и пролиферацию клеток.
Толл-подобный рецептор 4, служащий для распознавания бактериального липополисахарида, экспрессируется СЭК и при циррозе печени вовлечён в ассоциированный с фиброзом ангиогеннез. Эти свойства он проявляет через родственный цитозольный адаптерный белок MyD88, который участвует в продукции внеклеточной протеазы, регулирующей инвазивную способность СЭК.
Печёночная апелиновая система (апелин/APJ-рецептор) является связующим звеном между хроническим воспалением и последующими фиброгенными и ангиогенными процессами, происходящими при циррозе печени. Было показано, что с одной стороны гипоксия и воспаление инициируют печеночную экспрессию APJ, с другой – его активация опосредует индукцию профиброгенных генов, пролиферацию ЗКП и секрецию проангиогенных факторов.
Аквапорин-1, представитель семейства интегральных мембранных белков, формирующих поры в мембранах клеток, избыточно экспрессируется в цирротически изменённой печени и стимулирует ангиогенез путем повышения эндотелиальной инвазии.
Известно, что хемокины подсемейства CXC принимают участие в ангиогенезе. Причём, если ELR-положительные хемокины его стимулируют, то ELR-отрицательные – подавляют.
Нейропилины (1 и 2) представляют собой трансмембранные рецепторы с большими внеклеточными доменами, которые взаимодействуют с секретируемыми семафоринами 3 класса, а также с VEGF и его рецепторами VEGFR-1 и VEGFR-2. В сосудистом русле нейропилин-1 экспрессируется, главным образом, в артериальном эндотелии, тогда как, нейропилин-2 - в венозном и лимфатическом. Несмотря на то, что нейропилины хорошо выражены в местах как физиологического, так и патологического ангиогенеза, их роль в этом процессе до конца не изучена.
Проявления патологического ангиогенеза при хронических заболеваниях печени существенно отличаются от соответствующих процессов в других органах и тканях, что объясняется рядом причин:

• уникальным фенотипическим профилем и функциональной ролью активированных ЗКП и других печёночных миофибробластов;
• наличием двух различных капиллярных структур, а именно, синусоидов, имеющих фенестрированный, лишенный базальной мембраны эндотелий, и сосудов, выстланных непрерывным эндотелием;
• существованием ангиопоэтин-подобного белка 3 (ANGPTL3), специфичного для печени ангиогенного фактора.

При этом выделяют два основных пути формирования новых кровеносных сосудов во время развития цирроза печени (см. рисунок).


Один из них связан с повышенной экспрессией проангиогенных факторов роста, цитокинов и матриксных металлопротеиназ на фоне хронического воспаления. Провоспалительные медиаторы, вырабатываемые клетками Купфера, тучными клетками, а также лейкоцитами, могут проявлять ангиогенный ответ за счёт индукции и увеличенной транскрипционной активности HIF-1α.
Считается, что в обычном состоянии макрофаги непосредственного участия в ангиогенезе не принимают. Напротив, при циррозе печени активированные клетки Купфера способствуют образованию новых кровеносных сосудов через выработку ими цитокинов, ROS и PAF. Причём секретируемый ими фактор некроза опухолей (TNF)-α, через путь МАРК/ERK вызывает миграцию клеток, а также регулирует апоптоз и ангиогенез. Увеличение ROS в печени стимулирует ангиогенез за счёт повышенной экспрессии TNF-α, NO, HIF-1 и VEGF. PAF, активируя ядерный фактор транскрипции NF-кВ, содействует выработке VEGF. Тучные клетки участвуют в образовании новых кровеносных сосудов посредством продукции ими гепарина, гистамина, триптазы, цитокинов (TGF-β1, TNF-α, интерлейкинов) и VEGF. Также описана их способность увеличивать число СЭК in vitro. При хроническом воспалении печени отмечена повышенная экспрессия хемокинов, которая регулируется провоспалительными цитокинами, факторами роста, протеазами и продуктами оксидативного стресса. Благодаря этому лейкоциты за счёт экстравазации могут проникать в ткань печени, где продуцируют такие ангиогенные факторы как VEGF, PIGF, PDGF, FGF, TGF-β1, EGF, ангиопоэтин второго типа и различные интерлейкины.
Гипоксия, вызванная стимуляцией HIF-1α, активирует ЗКП, что приводит к выработке различных ангиогенных и фиброгенных факторов (PIGF, VEGF, NO, HGF, PDGF), содействуя развитию как ангиогенеза, так и прогрессированию фиброза печени. С другой стороны, диффузный фиброз, формирование узлов регенерации, а также капилляризация синусоидов вызывают увеличение печёночного сосудистого сопротивления и ухудшают доставку кислорода клеткам печени. Накопление HIFs, в частности HIF–1α, повышает экспрессию VEGF и ангиопоэтина первого типа и их родственных рецепторов на активированных ЗКП. Это приводит к рекрутингу и стимуляции СЭК, что стабилизирует новообразованные сосуды и обеспечивает их прочность. В свою очередь, СЭК вырабатывают PDGF и TGF-β, способствуя вербовке и миграции ЗКП - процессу, который включает в себя ROS-опосредованную активацию внеклеточных сигнал регулируемых киназ ERK и c-Jun-NH2-терминальной протеинкиназы (JNK) с последующим HIF-1α-зависимым синтезом VEGF.
Соответственно, выделяют две патоморфологические фазы ангиогенного процесса при развитии цирроза печени. Первоначально образование сосудов происходит в формирующихся неполных септах, где сопутствующая экспрессия VEGF, Flk-1 и Tie-2 ограничена активированными ЗКП. На более позднем этапе ангиогенез встречается в больших мостовидных септах, а проявления этой проангиогенной панели определяются в СЭК и направлены на стабилизацию новообразованных сосудов. Причём одни из них располагаются вокруг и внутри фиброзных септ и, вероятно, необходимы для компенсации недостаточного кровотока в печени. Другие, формирующие внутрипечёночные портокавальные шунты, несут кровь в обход синусоидов. Из-за снижения доставки кислорода и питательных веществ к тканям печени и ограничения свободного обмена между гепатоцитами и синусоидами они могут привести к её дисфункции, несмотря на свою декомпрессивную роль.
В последние годы было установлено, что эндотелиальные клетки-предшественники, произведённые стволовыми клетками костного мозга, способны вызывать in situ неоваскуляризацию как в физиологических, так и патологических условиях (постнатальный васкулогенез). В частности, они могут усиливать ангиогенез у больных циррозом печени, стимулируя СЭК посредством секреции факторов с паракринной функцией, таких как PDGF и VEGF. Однако, их ангиогенная способность у данной категории пациентов значительно снижена, особенно при тяжёлых нарушениях функции печени. Возможно, это связано с тем, что хроническое воспаление стимулирует выпуск ангиогенных факторов резидентными ЗКП и СЭК, и подавляет мобилизацию эндотелиальных клеток-предшественников костного мозга в кровоток.
Таким образом, помимо грубых структурных изменений в цирротически изменённой печени, связанных с диффузным фиброзом и формированием узлов регенерации, важную роль в повышении печёночного сосудистого сопротивления портальному кровотоку играет эндотелиальная дисфункция и нарушение паракринного взаимодействия между активированными ЗКП и СЭК, а также ремоделирование и капилляризация синусоидов. При этом, развитие внутрипечёночного ангиогенеза можно рассматривать как компенсаторный механизм, направленный на декомпрессию портальной системы. Вместе с тем, новообразованные сосуды, несущие кровь в обход синусоидов, не способны обеспечить кислородом и питательными веществами ткани печени, что приводит к прогрессированию заболевания. Всесторонняя оценка морфофункциональных изменений печёночного русла при формировании цирроза печени позволит разработать новые методы коррекции характерных для него гемодинамических нарушений, в частности, повысить эффективность лечебных мероприятий, направленных на профилактику осложнений портальной гипертензии.

---