В 2023 году ученые НТЦ биомедицинской фотоники Орловского государственного университета имени И. С. Тургенева начали реализацию проекта «Оптические свойства паренхимы печени и желчи как прогностические признаки печеночной недостаточности и диагностические маркеры этиологии обструктивного поражения желчевыводящих путей при механической желтухе», поддержанного Российским научным фондом. Текущие результаты исследования были опубликованы в Lasers in Surgery and Medicine, 55(7), 690–701(2023). (Q1) и Оптика и спектроскопия, 8 (131), 1152-1160 (2023). Информация о работе наших ученых также появилась в телеграм-канале Минобрнауки РФ.

Механическая желтуха – это довольно распространенный симптом, вызванный нарушением нормального оттока желчи – необходимой для пищеварения жидкости, производимой печенью. Желчный пигмент – билирубин – накапливается в печени и затем всасывается в кровь, вследствие чего кожа человека приобретает желтоватый оттенок, появляется кожный зуд и другие симптомы. Одно из частых осложнений механической желтухи – развитие печеночной недостаточности, которое может привести к летальному исходу.

Цель проекта орловских ученых – разработать новые дополнительные диагностические критерии, которые помогут врачу спрогнозировать развитие печеночной недостаточности.

В настоящее время лечение механической желтухи предполагает проведение антеградной декомпрессии желчевыводящих путей, то есть выведение желчи наружу. Однако после этого состояние пациента может как улучшиться, так и ухудшиться. Оценить эффективность декомпрессии сейчас можно с помощью биохимического анализа крови, оценив уровень билирубина. Однако есть множество доказательств, что это не всегда коррелирует с состоянием пациента.

Самым эффективным вариантом может являться оценка функции непосредственно печени. Ученые ОГУ имени И. С. Тургенева выявили два способа решения этой задачи.

Первый из них предполагает использование во время декомпрессии оптоволоконного зонда, сочетающего методы флуоресцентной спектроскопии и спектроскопии диффузного отражения. С его помощью врач может регистрировать процесс тканевого и клеточного метаболизма в печени. 

Сравнив данные больных механической желтухой с теми, у кого ее нет, ученые обнаружили накопление метаболических ферментов, которые показывают гипоксическое состояние печени. После дальнейшего сбора данных, исследователи планируют разработать прогностический критерий, по которому можно было бы определить, у каких пациентов будут тяжелые нарушения печеночной дисфункции, а у каких выздоровление пройдет легче.

Второй способ заключается в исследовании оптических характеристик желчи при выведении, чтобы определить зависимость её состава от состояния печени. Первичные результаты показывают, что у некоторых пациентов выделительная функция печени изначально достаточно сильно угнетена и иногда билирубина в желчи практически нет. Однако после декомпрессии его уровень увеличивается, а потом приходит в условную норму. Таким образом, по изменению количества билирубина в желчи можно говорить о динамике выздоровления пациента.

«Сейчас мы собираем данные и обрабатываем их. Так как печень выполняет несколько функций (синтетическая, выделительная), мы хотим попробовать улучшить наш метод – использовать не обычную рамановскую спектроскопию, а SERS-спектроскопию с использованием подложек и посмотреть дополнительные компоненты в желчи. Если мы увидим какое-то изменение в выделении желчных кислот, то это тоже может дать информацию о функциональном состоянии печени», - отметила Елена Потапова, руководитель проекта, старший научный сотрудник НТЦ биомедицинской фотоники.