Кратко: расширение митохондрий (митохондриальный отёк, «swelling») + уменьшение запасов гликогена в печени характерны для состояний с острым нарушением окислительного фосфорилирования и/или резким дефицитом АТФ — т.е. при гипоксии/ишемии, отравлениях, метаболическом/энергетическом стрессе и при наследственных митохондриальных дефектах. Ниже — причины, механизм и способы подтверждения диагноза.
Возможные причины/состояния
- Гипоксия / ишемия печени (шок, сердечная недостаточность, обструкция кровотока).
- Ишемия — реперфузионное повреждение (MPT‑поражение митохондрий).
- Токсины и ингибиторы ОФ (цианид, CO, нитропроизводные, некоторые пестициды), парацетамол (через окислительный стресс и повреждение митохондрий).
- Сепсис/тяжёлое воспаление (нарушение митохондриальной функции).
- Острый голод / гипогликемия, кетоацидоз, недостаток инсулина (ускоренное расходование гликогена).
- Хронический алкогольный стресс и жировая дистрофия (могут сочетаться с митохондриальными изменениями).
- Первичные митохондриальные энзимные дефекты (митохондриальные цитопатии, нарушения дыхательной цепи).
Механизм изменений (кратко)
- Нарушение ОФ → снижение синтеза АТФ → падение работы Na+/K+‑АТФазы и накопление Na+, вход воды → клеточный и митохондриальный отёк.
- Повышение цитозольного Ca2+ и окислительный стресс вызывают открытие митохондриальной переходной поры (MPT) → набухание, разрушение крист и потеря мембранного потенциала.
- При остром энергетическом дефиците печень мобилизует гликоген (гликогенолиз → снижение запасов). При шоке/токсинах гликоген быстро расходуется для поддержания гликолиза.
Как подтвердить диагноз (пошагово/методы)
1. Клиника и анамнез:
- Оценить сосудистый статус (шок), гипоксию, приём токсинов/лекарств (парацетамол, CO, цианид), голодание, тяжёлую инфекцию.
2. Лаборатория:
- Глюкоза крови (гипогликемия), лактат (повышен при нарушении ОФ), AST/ALT, LDH, билирубин, коагулограмма.
- Специфические тесты при подозрении на интоксикацию: уровень парацетамола, карбоксигемоглобин, токсикологический скрининг.
3. Гистология и специальные красители:
- Окраска PAS (периодическая кислото‑Шиффа) для гликогена: уменьшение PAS‑позитива указывает на потерю гликогена; контроль с диастазой (диастаза разрушаeт гликоген) помогает интерпретировать.
- Окраски для жира (Oil Red O / Sudan) при подозрении на стеатоз.
- Обычная световая МИКРОСКОПИЯ: клеточный отёк, бледность цитоплазмы.
4. Электронная микроскопия (ЭМ) — «золотой стандарт» для митохондриальных изменений:
- Показывает набухшие митохондрии, разрыв крист, матриксную разреженность; подтверждает морфологию митохондрий.
5. Биохимические тесты митохондрий:
- Определение активности комплексов дыхательной цепи, измерение содержания АТФ в ткани, высокоразрешающая респиратометрия.
- Соотношение лактат/пируват при подозрении на нарушение ОФ.
6. Генетика:
- При подозрении на наследственную митохондриальную болезнь — mtDNA/нуклеарные гены, при необходимости мышечная биопсия.
7. Доп. исследования:
- Культурные исследования/ПЦР при сепсисе; транзиторные клинические параметры (АТ, сатурация); при необходимости КТ/УЗИ печени для исключения обструкции.
Алгоритм подтверждения (ориентир):
- Сопоставить клинический контекст (шок, интоксикация, голод) + лабораторные признаки (гипергликемия/гипогликемия, лактат↑, печёночные ферменты) → выполнить PAS‑окраску и световую микроскопию → при подтверждённых морфологических признаках сделать электронную микроскопию и, при необходимости, биохимический анализ дыхательной цепи/токсикологию и генетическое исследование.
Заключение: сочетание митохондриального набухания и уменьшения гликогена типично для состояний с острым энергетическим дефицитом (ишемия/гипоксия, отравления, шок, голодание) и для митохондриальных патологий; окончательное подтверждение даёт сочетание клиники, лабораторных данных, PAS‑окраски и особенно электронная микроскопия и биохимические тесты митохондрий.