Neoangiogenesis in the Econiche of Opisthorchis Felineus After Partial Hepatectomy Accompanied by Superinvasive Opisthorchiasis

Research goal: revealing the liver vessels formation mechanisms after partial hepatectomy accompanied by superinvasive opisthorchiasis (SO).
Material and methods. The study was carried out on Syrian hamsters, weighing 98.0–110.0 g, mature animals of both genders. The animals were divided into three groups. Group I (n=168): a model of SO. Group II (n=40): partial liver resection in healthy animals. Group III (n=86): partial hepatectomy accompanied by SO. The histological specimens were stained with Mayer's hematoxylin and eosin by the methods of Van Gieson, Slinchenko, V.V. Kupriyanov. Immunohistochemical reactions were performed using primary antibodies to CD₃₁, CD₃₄, CD₁₁₇, Oct₄, and α-fetoprotein. The results were statistically processed, the differences were considered significant at p<0.05.
Results. In animals of group I accompanied by SO, proliferation of progenitor cells (CD₃₁⁺, CD₃₄⁺, CD₁₁₇⁺, Oct₄⁺) was observed in the portal tracts and perivascular space with the development of vascular formations, cholangiocellular and hepatocellular differnеntiations. Liver regeneration in healthy hamsters during 1– 3 days consisted in an active reaction of mitotic and amitotic division of hepatocytes with the development of avascular islets. In the subsequent periods (the 7^th day), the cells of preexisting vascular structures (sinusoids, capillaries) multiplied. After partial hepatectomy accompanied by SO (group III), there was an intensive proliferation of stem and progenitor cells with differentiation into endothelial cells, elements of cholangio- and hepatocellular differnеntiations; endotheliocytes and capillary pericytes multiplied.
Conclusion. Neoangiogenesis during regeneration after partial hepatectomy in healthy animals is implemented like angiogenesis; in case of partial liver resection accompanied by SO, it is followed by the vessels formation mainly from progenitor cells (vasculogenesis), advancing the development of elements of cholangio- and hepatocellular differnеntiations.

1. Абдул-Оглы Л.В., Демьяненко И.А. Процессы васкулогенеза и ангиогенеза в кардиогенезе человека. Вісник Луганського Національного Університету Iмені Тараса Шевченка. 2011;229(18):6–13 [Abdul-Ogly LV, Dem'yanenko IA. Protsessy vaskulogeneza i angiogeneza v kardiogeneze cheloveka. Vіsnik Lugans'kogo Natsіonal'nogo Unіversitetu Imenі Tarasa Shevchenka. 2011;229(18):6–13]. (in Russian)

2. Арутюнян Г.А. Мобилизация перицитов при репаративном ангиогенезе. Морфология. 2018;3:23–4 [Arutyunian GA. Pericyte Mobilization during Reparative Angiogenesis. Morphology. 2018;3:23–4] (in Russian).

3. Базарный В.В., Маклакова И.Ю., Гребнев Д.Ю., Юсупова В.Ч., Петрунина Е.М. К вопросу о клеточной регуляции регенерации печени. Вестник Уральской медицинской академической науки. 2019;16(3):357–64 [Bazarniy VV, Maklakova IYu, Grebnev DYu, Yusupova VCh, Petrunina EM. About Cellular Regulation of Liver Regeneration. Journal of Ural Medical Academic Science. 2019;16(3):357–64] (in Russian). doi: 10.22138/2500-0918-2019-16-3-357-364

4. Банин В.В., Арутюнян Г.А. Перициты как полипотентный источник стволовых клеток взрослого. Морфология. 2019; 155(2): 32–3 [Banin VV, Arutyunyan GA. Pericytes as a Polypotent Source of the Adult Stem Cells. Morphology. 2019; 155(2): 32–3] (in Russian).

5. Бычков В.Г., Иванова Л.А., Куликова С.В., Хадиева Е.Д. Стратегия паразита – сохранить и продолжить вид, некоторые тренды достижения цели. Медицинская паразитология и паразитарные болезни. 2012;1:4–7 [Bychkov VG, Ivanova LA, Kulikova SV, Khadieva ED. Strategiya parazita – sokhranit' i prodolzhit' vid, nekotorye trendy dostizheniya tseli. Medical Parasitology and Parasitic Diseases. 2012;1:4–7] (in Russian).

6. Бычков В.Г., Лазарев С.Д., Хадиева Е.Д., Золотухин В.М., Прокопов Д.В., Безусова И.В. Морфологические изменения билиарной системы при суперинвазионном описторхозе. Клиническая и экспериментальная морфология. 2018;1(25):19–24 [Bychkov VG, Lazarev SD, Khadieva ED, Zolothukhin VM, Prokopov DV, Bezusova IV. Morphological Changes of the Bilial System in Superinvasive Opisthorchiasis. Clinical and Experimental Morphology. 2018;1(25):19–24] (in Russian).

7. Глазков Г.А. К методике выделения метацеркариев Сибирской двуустки из мышечной ткани пораженной рыбы. Проблема описторхоза в Западной Сибири. Л.; 1977:53–4 [Glazkov GA. K metodike vydeleniya metatserkariev Sibirskoi dvuustki iz myshechnoi tkani porazhennoi ryby. Problema opistorkhoza v Zapadnoi Sibiri. L.; 1977:53–4] (in Russian).

8. Зубов Н.А., Кауфман О.Я. Перестройка сосудов печени при описторхозном холангите. Всесоюзный съезд патологоанатомов: Труды. М.: Медицина, 1967:304–6 [Zubov NA, Kaufman OYa. Perestroika sosudov pecheni pri opistorkhoznom kholangite. Vsesoyuznyi s"ezd patologoanatomov: Trudy. Moscow: Meditsina, 1967:304–6] (in Russian).

9. Карбышева Н.В. Комплексный подход к диагностике хронического описторхоза. Бюллетень медицинской науки. 2017;5(1):75–8 [Karbysheva NV. Complex Approach to the Diagnostics of Chronic Opisthorchiasis. Bulletin of Medical Science. 2017;5(1):75–8] (in Russian). doi: 10.31684/2541-8475.2017.1(5).75-78

10. Кислицин Д.П., Хрячков В.В., Колмаческий Н.А., Добровольский А.А. Осложнения при резекции печени в эндемическом очаге описторхоза. Материалы XIX Международного конгресса хирургов–гепатологов России и стран СНГ. Иркутск; 2012:51–2 [Kislitsin DP, Khryachkov VV, Kolmacheskii NA, Dobrovol'skii AA. Oslozhneniya pri rezektsii pecheni v endemicheskom ochage opistorkhoza. Materialy XIX Mezhdunarodnogo kongressa khirurgov– gepatologov Rossii i stran SNG. Irkutsk; 2012:51– 2] (in Russian).

11. Киселева Е.А., Цветикова Л.Н., Андреев А.А. Пострезекционная регенерация печени. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2016;2(17):8–12 [Kiseleva EA, Tsvetikova LN, Andreev AA. Post-Resection Liver Regeneration. Vestnik Voronezhskogo instituta vysokikh tekhnologii. 2016;2(17):8–12] (in Russian).

12. Козлова И.И., Остапенко Н.А., Сисин Е.И., Ежова О.А., Гузеева Т.М. К вопросу о проблеме описторхоза в гиперэндемичном очаге. Медицинская паразитология и паразитарные болезни. 2017;3:14–9 [Kozlova II, Ostapenko NA, Sisin EI, Ezhova OA, Guzeeva TM. On the Problem of Opisthorchiasis in a Hyperendemic Focus. Medical Parasitology and Parasitic Diseases. 2017;3:14–9] (in Russian).

13. Лазарев С.Д., Опарина Е.Е., Бычков В.Г. Цитогенез восстановления печени после частичной гепатэктомии на фоне суперинвазионного описторхоза. Регенераторная зона А. Актуальные вопросы диагностики и лечения наиболее распространенных заболеваний внутренних органов: материалы IX Терапевтического Форума. Тюмень; 2017:72–3 [Lazarev S.D., Oparina E.E., Bychkov V.G. Tsitogenez vosstanovleniya pecheni posle chastichnoi gepatektomii na fone superinvazionnogo opistorkhoza. Regeneratornaya zona A. Aktual'nye voprosy diagnostiki i lecheniya naibolee rasprostranennykh zabolevanii vnutrennikh organov: materialy IX Terapevticheskogo Foruma. Tyumen'; 2017:72–3] (in Russian).

14. Лазарев С.Д., Бычков В.Г., Чернов И.А. Динамика регенераторных процессов в печени после частичной гепатэктомии на фоне суперинвазионного описторхоза. Регенераторная зона С. Актуальные вопросы диагностики и лечения наиболее распространенных заболеваний внутренних органов: материалы X юбилейного терапевтического форума. Тюмень; 2018:49–50 [Lazarev SD, Bychkov VG, Chernov IA. Dinamika regeneratornykh protsessov v pecheni posle chastichnoi gepatektomii na fone superinvazionnogo opistorkhoza. Regeneratornaya zona S. Aktual'nye voprosy diagnostiki i lecheniya naibolee rasprostranennykh zabolevanii vnutrennikh organov: materialy X yubileinogo terapevticheskogo foruma. Tyumen'; 2018: 49– 50] (in Russian).

15. Люндуп А.В., Онищенко Н.А., Шагидулин М.Ю., Крашенинников М.Е. Стволовые/прогениторные клетки печени и костного мозга как регуляторы восстановительной регенерации поврежденной печени. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2010;12(2):100–7 [Lundup АV, Оnishchenko NА, Shagidulin МY, Кrasheninnikov МЕ. Liver and bone marrow stem/progenitor cells as regulators of reparative regeneration of damaged liver. Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. 2010;12(2):100–7] (in Russian). doi: 10.15825/1995-1191-2010-2-100-107

16. Урываева И.В. Стволовые клетки в регенерации печени. Биология стволовых клеток и клеточные технологии. Под ред. М.А. Пальцева. Т. 2. М; 2009 [Uryvaeva I.V. Stvolovye kletki v regeneratsii pecheni. Biologiya stvolovykh kletok i kletochnye tekhnologii. Pod red. M.A. Pal'tseva. T. 2. M; 2009] (in Russian).

17. Хрячков В.В., Кислицин Д.П., Добровольский А.А. Технические особенности резекций печени при описторхозном поражении с использованием современных технологий гемобилиостаза. Научный медицинский вестник Югры. 2014;1–2:216–9 [Khryachkov VV, Kislitsyn DP, Dobrovolsky AA. Technical characteristics of liver resection with opisthorchiasis injury using hemo - and biliostasis modern technologies. Scientific Medical Bulletin of Yugra. 2014;1– 2:216–9] (in Russian).

18. Apte UM. Liver Regeneration : Basic Mechanisms, Relevant Models and Clinical Applications. San Diego, Ca, Usa: Elsevier Science; 2015.

19. Bychkov VG, Zolotukhin VM, Khadieva ED, Kulikova SV, Petrov IM, Berdinskih SG, et al. Hypereosinophilic Syndrome, Cardiomyopathies, and Sudden Cardiac Death in Superinvasive Opisthorchiasis. Cardiology Research and Practice. 2019 May 9;2019:1–5. doi: 10.1155/2019/4836948

20. Eklund L, Kangas J, Saharinen P. Angiopoietin– Tie signalling in the cardiovascular and lymphatic systems. Clinical Science. 2016 Dec 9;131(1):87– 103. doi: 10.1042/CS20160129.

21. Higgins G, Anderson R. Experimental pathology of the liver in the white rat following partial surgical removal. Arch. Pathol. 1931;12:186–202.

22. Huang J, Rudnick DA. Elucidating the Metabolic Regulation of Liver Regeneration. The American Journal of Pathology. 2014 Feb;184(2):309–21. doi: 10.1016/j.ajpath.2013.04.034

23. Lazarev SD, Alekberov RI. Features of liver regeneration after partial hepatectomy against the background of superinvasive opisthorchiasis. Regenerative zone B. Abstracts. 4th International Medical Congress. Baku; 2017:141–2.

24. Leduc EH. Regeneration of the liver. The liver. Acad. Press; 1964.

25. Michalopoulos GK. Principles of Liver Regeneration and Growth Homeostasis. Comprehensive Physiology. 2013 Jan;3:485–513. doi: 10.1002/cphy.c120014

26. Potente M, Gerhardt H, Carmeliet P. Basic and Therapeutic Aspects of Angiogenesis. Cell. 2011 Sep;146(6):873–87. doi: 10.1016/j.cell.2011.08.039

27. Prakobwong S, Pinlaor S, Yongvanit P, Sithithaworn P, Pairojkul C, Hiraku Y. Time profiles of the expression of metalloproteinases, tissue inhibitors of metalloproteases, cytokines and collagens in hamsters infected with Opisthorchis viverrini with special reference to peribiliary fibrosis and liver injury. International Journal for Parasitology. 2009 Jun;39(7):825–35. doi: 10.1016/j.ijpara.2008.12.002

28. Udan RS, Culver JC, Dickinson ME. Understanding vascular development. Wiley Interdisciplinary Reviews: Developmental Biology. 2012 Oct 5;2(3):327–46. doi: 10.1002/wdev.91