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DOMENICO FICO

Estratto dalla rivista "Previdenza Sociale"

n.1 (gennaio-febbraio) del 1978

I. N. P. S.

PREMESSA.

In Ipotesi sulla settorialità delle funzioni metaboliche epatiche (13), mi proponevo di dimostrare come una valutazione organica dei vari aspetti dell’epatologia (citologici, istochimici, anatomopatologici, clinici, ecc.) consentisse di individuare nel lobulo epatico zone metaboliche distinte, dotate di specifici compiti, tanto che poteva presumersi che la sede elettiva del metabolismo protidico fosse in zona centrolobulare, mentre la sede di elezione del metabolismo glicidico poteva essere localizzata nella zona perilobulare. In ombra, invece, restava il significato della zona intermedia, per lo scarso ruolo che essa, apparentemente, sembra giocare nelle principali attività metaboliche del fegato.

Lo studio aveva carattere puramente teorico, per cui io concludevo: "naturalmente, si resta nel campo delle ipotesi e solo una più severa critica e, soprattutto, verifiche sperimentali potranno dare o togliere valore all’ipotesi che ho formulato".

Le verifiche sperimentali, che meglio avrebbero potuto dimostrare la validità dell’ipotesi, andavano fatte nel campo della biologia cellulare oltre che in quelli della biochimica e dell’istochimica. All’epoca, però, della precedente pubblicazione lo sviluppo delle tecniche per lo studio del metabolismo degli epatociti in vitro non era tale da consentire quelle fini indagini che la complessità del problema richiedeva; tanto è vero che, ad una proposta di ricerca da me avanzata nel 1968, il prof. CARLO RIZZOLI mi rispondeva che "la coltura separata in vitro di cellule appartenenti alla periferia ed al centro del lobulo epatico non è stata mai realizzata e probabilmente non è realizzabile". Non restava, quindi, che attendere che i progressi delle metodiche sperimentali in questo campo giungessero ad un punto tale da consentire ricerche idonee allo scopo.

Due sono i motivi che oggi mi inducono a ritornare sull’argomento. Innanzitutto, nel decennio trascorso dalla mia precedente pubblicazione non sembra che siano sopravvenuti nuovi e decisivi fatti capaci di condurre ad una migliore comprensione della questione epatica, e ciò nonostante l’apporto di numerosi contributi di ricerca e di studi che non sono mancati. Anzi, sembra che alcuni studi, come ad esempio quelli di A. M. RAPPAPORT, anziché condurre, come avrebbero dovuto, ad una più chiara visione del problema, abbiano ingenerato una certa confusione col dualismo tra lobulo epatico ed acino portale. Il secondo motivo è lo sviluppo notevole che, negli ultimi anni, ha avuto la biologia cellulare per lo studio degli epatociti in vitro, e la comparsa di pubblicazioni su ricerche sperimentali che, mentre rappresentano già di per se stesse suggestive conferme di alcuni fondamentali assunti dell’ipotesi da me formulata, offrono anche utilissimi suggerimenti per interessanti ipotesi di ricerca.

La presente pubblicazione si prefigge il duplice scopo di discutere il significato delle correlazioni esistenti tra lobulo epatico ed acino portale, e di richiamare l’attenzione su alcuni suggestivi aspetti delle moderne ricerche di biologia cellulare applicate allo studio del metabolismo epatico.

* * *

Il concetto che A. M. RAPPAPORT ha dell’unità morfo-strutturale epatica di base (acino epatico semplice) è apparentemente in contrasto con la visione classica del lobulo epatico descritto da KIERNAN.

Per il RAPPAPORT, l’acino epatico semplice risulta formato da una piccola massa parenchimale irregolare per misura e forma, sistemata intorno ad un asse consistente di una venuzza portale terminale, un’arteriola epatica, un piccolo dotto biliare, vasi linfatici e nervi che emergono da un piccolo campo portale triangolare.

Iniettando simultaneamente con acetato di vinile di diverso colore i rami della porta ed il sistema della vena epatica, BILBEY e RAPPAPORT (4) hanno dimostrato che l’area circostante ciascuna venuzza epatica terminale è rifornita da sangue derivato da fonti differenti e distanti l’una dall’altro. Questa osservazione ha portato il RAPPAPORT a concludere che il tessuto situato intorno ad una venuzza epatica terminale, o vena centrolobulare, non può essere considerato come un’unità. Peraltro le varie parti dell’acino epatico sono in continuità cellulare e capillare con gli acini adiacenti e sovrapposti, e non vi è un rivestimento capsulare intorno a questi minuscoli blocchi che li separi l’uno dall’altro. La divisione strutturale tra questi vari blocchi aggrovigliati tra loro sarebbe costituita dallo "spartiacque" del drenaggio biliare, poiché ogni acino scarica la sua secrezione biliare nel piccolo condotto biliare da cui si è originato ed a cui è attaccato. E, poiché i rami vascolari terminali che portano le sostanze per la nutrizione ed il metabolismo dell’acino corrono lungo il piccolo dotto biliare terminale che drena i prodotti della secrezione dell’acino stesso, l’unità strutturale e funzionale è stabilita in questo piccolo blocco di parenchima entro il quale, malgrado la vasta comunicazione intersinusoidale, il sangue ed il nutrimento sarebbero preferenzialmente convogliati nei sinusoidi di ciascun acino dai vasi che lo determinano.

Questa concezione del RAPPAPORT, che richiama strutturalmente la concezione del lobulo biliare di SABOURIN, seppure di notevole interesse per la migliore comprensione della struttura e delle funzioni del fegato, mentre non spiega sufficientemente tutti gli aspetti della fisiopatologia epatica, è solo apparentemente in contrasto con la concezione classica del lobulo epatico. In effetti, le due concezioni sembrano interpretare aspetti diversi e sostanzialmente complementari di un’unica realtà.

Il lobulo di KIERNAN è un’entità strutturale che, se nel fegato umano non è ben distinguibile, è perfettamente isolata ed individualizzata negli animali nei quali il tessuto connettivo interlobulare è molto sviluppato (39). La vena lobulare centrale nasce in vicinanza della base del lobulo per la confluenza in uno stesso punto di parecchi capillari e nel suo decorso riceve i capillari dei vari piani del lobulo stesso, aumentando così il suo volume fino alla sua fuoriuscita dal lobulo, in corrispondenza del suo apice, per divenire una vena sopralobulare. A questa struttura anatomica ben definita e, negli animali, ben circoscritta da tessuto connettivo, corrispondono quei fenomeni patologici di ormai vecchia osservazione, quali le necrosi e le degenerazioni zonali, che portano ad individuare, proprio in rapporto alla struttura lobulare, caratteristiche zone costituite da tessuti con specifici caratteri di struttura, di biochimismo e di funzione (13).

lì contrasto su base morfostrutturale tra le due concezioni, acino portale-lobulo epatico, può però sostanzialmente scomparire se si osserva l’intero problema non sotto il profilo anatomico ma sotto quello funzionale.

La struttura dell’acino portale è tale che esso entra nella costituzione di vari lobuli epatici, così come ogni lobulo partecipa alla costituzione di più acini. Orbene, è innanzitutto da sottolineare che, nell’acino da lui descritto, il RAPPAPORT ha individuato tre zone sotto il profilo citologico, di rapporti circolatori e di dotazione enzimatica, così come nel lobulo epatico sono state individuate tre zone in rapporto, almeno, ai fenomeni patologici che vi si riscontrano, specie in zona centrolobulare ed in zona periportale. Inoltre, nei rapporti topografici, le tre zone dell’acino portale coincidono sostanzialmente con le tre zone del lobulo di KIERNAN. La zona centrolobulare del lobulo risulta sostanzialmente costituita da tessuti che negli acini fanno parte della zona circolatoria 3; la zona mediolobulare è prevalentemente costituita da tessuti che nell’acino appartengono alla zona circolatoria 2; la zona periportale del lobulo è sostanzialmente costituita da tessuti che compongono la zona circolatoria 1 dell’acino.

Il contrasto sembra perciò risolversi, in ultima analisi, in vedute diverse di una stessa realtà morfo-funzionale.

Non sembra, d’altra parte, che sia possibile accettare senza discussione il concetto del RAPPAPORT secondo il quale il lobulo di KIERNAN, essendo rifornito da sangue derivante da fonti differenti e distanti tra loro, non può essere considerato come un’unità. Riferendoci all’unità funzionale, l’eterogeneità del rifornimento vascolare, se vista sotto un profilo finalistico, può trovare una spiegazione che rafforzerebbe, anziché indebolire, il concetto del lobulo epatico come fondamentale unità funzionale del fegato. Proprio per la suddivisione dei compiti funzionali nell’ambito dell’unità di base (lobulo epatico) si rendeva necessario un sistema tale da impedire che turbe circolatorie compromettessero massivamente la struttura e la funzionalità epatica, e ciò si è realizzato in un duplice modo:

a) intensa anastomosi tra i sinusoidi;

b) rifornimento delle varie zone lobulari assicurato da fonti diverse e lontane tra loro.

Le due strutture, acino portale-lobulo epatico, integrandosi a vicenda, assicurano così al massimo una funzione fondamentale come quella svolta dal parenchima epatico. La realtà dell’acino portale, perciò, non contrasta con la realtà del lobulo epatico inteso come unità funzionale di base, ed è appunto nell’ambito di tale unità, ben valutando i suoi vari aspetti, che con ogni probabilità si risolverà la complessa questione epatica.

Per quanto concerne, ad esempio, la topografia enzimatica, NOVIKOFF e ESSNER (28) hanno dimostrato per via istochimica la localizzazione zonale (centrolobulare) dell’esterasi, assieme ad altri enzimi (deidrogenasi lattica, deidrogenasi beta-idrossibutirrica, diaforasi, peptidasi acida, deidrogenasi glutammica, ecc.). In Ipotesi sulla settorialità delle funzioni metaboliche epatiche (13), si dimostrava come fosse possibile individuare l’esistenza di una concentrazione massima dell’esterasi, ed una sua specificità di azione a livello della zona centrolobulare, solo partendo dall’osservazione di quanto avviene nelle lesioni zonali lobulari.

Circa l’origine puramente circolatoria delle differenze qualitative delle cellule epatiche delle tre zone "circolatorie" dell’acino e, quindi, del lobulo, si debbono avanzare alcune riserve. Si può accettare il concetto che un determinato tipo di vascolarizzazione ed una permeabilità capillare differenziata ai vari livelli lobulari possa influenzare in misura più o meno notevole la struttura ed il metabolismo cellulare, ma è difficile accettare il concetto espresso dal RAPPAPORT di una "inefficienza" circolatoria come fattore fondamentale nella determinazione delle caratteristiche cellulari. Il RAPPAPORT, infatti, sostiene che gli epatociti posti vicino ai rami vascolari assiali terminali, ossia quelli della zona 1 dell’acino, sono i primi ad essere riforniti di sangue fresco, ricco di ossigeno e di sostanze nutritive, e, per tale ragione, esse formerebbero il nucleo più attivo e resistente dell’acino, come sarebbe dimostrato dal fatto che esse sono le ultime a morire e le prime a rigenerarsi. Più distanti sono le cellule, in ogni piano, dal punto in cui i rami portali ed arteriosi si scaricano nei sinusoidi, più povero sarebbe il sangue che le bagna, e le nutre; minore, quindi, sarebbe la toro resistenza al danneggiamento. Il RAPPAPORT ritiene che le zone 1, 2, 3 rappresentino aree rifornite da sangue di prima, seconda e terza qualità riguardo al contenuto di ossigeno e di sostanze nutritive (31). Ossia, come si diceva, ci si troverebbe di fronte ad una situazione di "inefficienza" circolatoria fisiologica come primum movens di una strutturazione zonale dell’acino e, quindi, del lobulo, e dalla quale dipenderebbe la dotazione enzimatica e l’atteggiamento metabolico della zona.

In verità, tale modo di vedere non appare convincente. Innanzitutto, è difficile comprendere come un tale fenomeno di "inefficienza" circolatoria possa ritrovarsi proprio a livello epatico, ossia in uno dei tessuti certamente più sanguificati dell’organismo e dove alla normale circolazione arteriosa si aggiunge quella portale, con un notevolissimo apporto sanguigno. Il lobulo gode di una rete capillare estremamente ricca, fittamente anastomizzata ed a rami molto brevi, tutti fattori che assicurano la massima efficienza vascolare. Sorprenderebbe, perciò, il fatto che una rete vascolare tanto abbondante ed efficiente non fosse in condizione di apportare a tutti gli epatociti l’ossigeno, il nutrimento e le sostanze metaboliche sufficienti per qualità e quantità. Inoltre, anche l’interessante osservazione in microscopia intravitale riferita da KNISELY e altri (22), che ha permesso di constatare nel lume del sinusoide tre distinte fasi di assorbimento, non si accorda con una tale interpretazione.

Secondo quella osservazione, in una prima fase il rapporto emazie-plasma sembra normale, cosa che sta ad indicare che poco liquido ha attraversato la parete dei sinusoidi in direzione degli epatociti (zona 1 dell’acino portale); in una seconda fase il rapporto emazie-plasma sì modifica per evidente aumento della filtrazione di liquido attraverso la parete sinusoidale (zona circolatoria 2 dell’acino); durante la terza fase si possono. osservare le emazie notevolmente stipate a seguito di ulteriore filtrazione di liquido (zona circolatoria 3 dell’acino).

Una siffatta osservazione, estremamente interessante e suggestiva, induce a riflettere sulla teoria del RAPPAPORT relativa al presunto progressivo depauperamento quantitativo e qualitativo del sangue durante la sua progressione attraverso i sinusoidi.

Innanzitutto, proprio a- livello della zona circolatoria 1 dell’acino, dove dovrebbe avvenire la massima cessione di sostanze nutritive e metaboliche, la perdita di liquido è così modesta da non poter essere praticamente osservata. In secondo luogo, colpisce l’osservazione dei tre tempi di assorbimento: Non si è osservata, cioè, una progressiva e graduale perdita del liquido plasmatico, ma si sono notate delle variazioni settoriali, direi selettive da tratto a tratto, nel percorso del sinusoide e, fatto assai significativo, proprio in tre fasi, ossia in numero corrispondente alle zone tessutali individuate, per diverse vie, nell’acino e nel lobulo.

Tutto ciò indurrebbe a pensare più ad una filtrazione qualitativa che quantitativa; ossia, nel suo percorso intralobulare, il sangue sembra cedere ad ogni zona funzionale le sostanze specifiche che le caratteristiche strutturali della zona ed il corrispondente compito metabolico richiedono. Da un concetto di "inefficienza" circolatoria, difficile ad accettare, si andrebbe al concetto opposto di alta selettività, cosa che spiegherebbe assai più soddisfacentemente il diverso corredo enzimatico, la diversa morfologia e la diversa resistenza cellulare tra zona e zona.

D’altra parte, se è vero che la direzione del flusso sanguigno potrebbe, forse, spiegare una differenza quantitativa del corredo enzimatico delle varie zone dell’acino (28), non si vede come si potrebbe spiegare con lo stesso criterio emodinamico la differenza qualitativa esistente nella dotazione enzimatica zonale. Solo un criterio di affinità biochimiche e di permeabilità capillare selettiva può aiutare a comprendere le differenze qualitative tra zona e zona (13).

In proposito, sarebbe utile approfondire gli studi sulla ultrastruttura dei sinusoidi, e c’è da chiedersi se la notevole discordanza di vedute esistente tra i diversi studiosi circa questa struttura sia da attribuire a diverse tecniche di preparazione e di osservazione o non, piuttosto, a variazioni esistenti nella parete del sinusoide in rapporto alle differenti esigenze funzionali ai diversi livelli zonali.

Già COSSEL (9) suggerì che l’aspetto morfologico variabile descritto per la fine struttura dei sinusoidi epatici, se si escludono come causa sia eventuali artefatti sia la zonazione funzionale del lobulo epatico, ipotizzata da qualche Autore in campo citologico ed istochimico, lo si potrebbe considerare in rapporto allo stato funzionale variabile del parenchima epatico. E lo stesso COSSEL giunse ad affermare che la variabilità dell’ultrastruttura dei capillari epatici sarebbe la norma, tanto che non è possibile una ricostruzione morfologica della parete dei sinusoidi (9).

Nella questione generale dell’ultrastruttura dei capillari epatici si inserisce, poi, la questione particolare della continuità o discontinuità del rivestimento endoteliale. Scarsa uniformità di vedute esiste tra i vari Autori su questo particolare aspetto della questione, non essendovi accordo né sul significato, né sulla sostanza, né sulla forma e sulle dimensioni delle discontinuità.

Per BENNET e altri (2) queste misurerebbero diverse migliaia di angstrom, mentre SCHAFFNER e POPPER (35) affermano che ci sono solo piccole aperture tra le cellule sinusoidali. RITTNER e VOGEL (34) hanno descritto fori e fessure di dimensioni variabili che nel ratto possono misurare da 20 a 200 millimicron e nel coniglio da 100 a 300 millimicron.

Secondo COSSEL (8-9) le loro dimensioni nell’uomo possono variare da 200 angstrom a più di 1 micron. Per alcuni Autori queste discontinuità potrebbero essere solo artefatti o conseguenza di distacco di cellule migratorie dal rivestimento endoteliale od anche espressione di modificazioni funzionali (21-44). KARRER (21) scoprì che i capillari del fegato di embrione di pollo nei primi sei giorni sono caratterizzati da un endotelio continuo mentre dopo otto giorni di incubazione l’endotelio sinusoidale perde la sua continuità e presenta aree prive di endotelio. Osservazione, questa, che potrebbe avere un notevole significato se la si mette in rapporto al processo di differenziazione e, quindi, alla comparsa dei caratteri specifici legati alla funzionalità. COSSEL (8) e SCHMIDT (36) osservarono che lo stesso endotelio mostra tratti di discontinuità cui seguono tratti di endotelio continuo. WOOD (45) asseriva che mentre queste variazioni dell’aspetto possono essere espressione di specie diverse, potrebbero anche essere indicative di una variabilità nello stato nutrizionale e fisiologico.

Non è perciò da escludere che proprio in presumibili differenze strutturali dell’endotelio dei sinusoidi in corrispondenza delle diverse zone lobulari risieda uno dei meccanismi principali del diverso regime nutrizionale e, quindi, delle caratteristiche morfofunzionali, delle cellule appartenenti alle diverse zone lobulari.

Anche per quanto riguarda i meccanismi mediante i quali determinate noxae svolgono la loro azione lesiva in misura diversa nelle diverse zone del lobulo epatico, non può trovarsi una spiegazione soddisfacente, per tutti gli svariati casi osservabili, nella teoria secondo la quale ogni tipo di lesione troverebbe il suo meccanismo determinante nel tipo di circolazione dell’acino. Il voler sempre riportare ogni tipo di lesione ad un meccanismo patogenetico unico, nonostante la molteplicità delle lesioni riscontrabili e la loro correlazione con condizioni patologiche estremamente diverse, non appare accettabile. Infatti, se si prendono in considerazione alcuni casi di necrosi focale per i quali, come nei noduli tifosi del fegato (26), è stata dimostrata un’ostruzione vascolare, è comprensibile come le zone colpite, anziché corrispondere territorialmente a determinate zone del lobulo di KJERNAN (zone metaboliche) possano occupare solo piccoli settori dei campo esagonale che, come sarebbe stato dimostrato,. corrisponderebbero alle strutture dell’acino portale. Appare logico che ad una genesi circolatoria (ostruzione vascolare) risponda una necrosi focale (corrispondente agli acini) e non zonale. Non così, però, nelle lesioni che trovano la loro patogenesi non in turbe circolatorie ma in turbe metaboliche. Allora, le lesioni risultano zonali (13).

Lo stesso RAPPAPORT, discutendo dei meccanismi patogenetici delle lesioni zonali, cita la zona 3 dell’acino (corrispondente alla zona centrolobulare) come la sede, della degenerazione grassa che compare nel fegato di ratto alimentato per alcuni giorni con dieta colino-priva (31). Egli riporta però anche questo fenomeno ad una genesi circolatoria poiché nella dieta colino-priva si formerebbero minuscole goccioline di grasso, le quali, già 36 ore dopo l’inizio della dieta, andrebbero accumulandosi nelle cellule epatiche vicine ai sinusoidi e ridurrebbero il lume sinusoidale impedendo la circolazione principalmente in zona 3 dell’acino, ossia quella più periferica rispetto alla direzione del flusso sinusoidale.

Questa spiegazione, però sembra viziata da un difetto logico, interpretando la causa come effetto. Infatti, il disturbo metabolico che porta alla formazione delle goccioline di grasso evidentemente, precede e non segue il fenomeno osservato, e non si vede perché la degenerazione grassa che si manifesta in sede centrolobulare (dove è appunto localizzabile la sede elettiva del metabolismo protidico) debba essere considerata conseguenza di una conseguenza (formazione delle goccioline di grasso) e non debba invece essere interpretata come manifestazione fondamentale dell’alterazione metabolica primaria.

Ammettendo questa ultima genesi della lesione, possiamo spiegare perfettamente sia la degenerazione grassa che coinvolge unicamente, prevalentemente o, comunque, precocemente una sola zona "metabolica" (13), sia la differenza morfologica tra lesioni a patogenesi metabolica (zonali) e lesioni a patogenesi circolatoria (focali).

Un altro aspetto della questione che è bene non dimenticare è quello del comportamento funzionale del fegato in relazione a questi due diversi tipi di lesione.

Nelle lesioni focali non si manifesta alcuna alterazione delle prove epatiche, anche se la lesione è molto diffusa (14), mentre nelle lesioni a carattere zonale la compromissione funzionale è solitamente presente e non raramente assai marcata.

Un’interpretazione di questo fenomeno non sembra possibile secondo le vedute del RAPPAPORT, mentre diviene logica se si considera che la lesione zonale compromette un "sistema metabolico" mentre la lesione focale, interessando solo una parte delle varie zone lobulari, risparmia sufficiente tessuto di ogni zona per consentire il mantenimento delle rispettive funzioni.

Anche un’altra osservazione può servire a meglio chiarire questi meccanismi.

Se si considerano i rapporti esistenti tra acino portale e lobulo epatico, si nota come la coincidenza fra le tre zone del lobulo e le tre zone dell’acino sia sostanziale ma non assoluta, come il seguente disegno schematico pone in evidenza.

Come può notarsi, se è vero che, per esempio, la zona centrolobulare (CL) del lobulo è sostanzialmente costituita da tessuto corrispondente alle zone 3 degli acini portali (3, 3b, ecc.), è anche vero che queste ultime si prolungano verso la periferia del lobulo, così da costituire attraverso di esso ponti cellulari che uniscono il tessuto centrolobulare di un lobulo al tessuto centrolobulare dei lobuli contigui. Il tessuto corrispondente alle varie zone 3 degli acini che entrano nella costituzione di un lobulo assume, così, una configurazione stellata, con una massa centrale raccolta intorno alla vena centrolobulare (zona centrolobulare propriamente detta). e con i raggi della stella che si spingono, assottigliandosi, verso, la periferia del lobulo. Questa configurazione stellata si trova appunto riprodotta nelle necrosi centrolobulari, cosicché il RAPPAPORT (31) dice che "l’area lesa nel campo esagonale ha la fqrma di una stella di mare e non potrebbe essere correttamente definita "pericentrale", indicando questa dizione un cerchio attorno alla vena epatica terminale".

Analogamente, POPPER e SCHAFFNER (30) notano che, nella necrosi centrale, "le zone centrali di lobuli vicini possono essere unite da ponti di tessuto necrotico che producono una specie di rete visibile macroscopicamente".

Tutto ciò, mentre rappresenta la conferma del fatto che le varie zone lobulari altro non sono che l’integrazione degli acini portali, induce anche a riflettere su un altro aspetto non secondario della questione.

Ritornando al concetto del RAPPAPORT secondo il quale la diversa vulnerabilità delle varie zone dell’acino alle differenti noxae dipenderebbe dal loro stato nutrizionale, in rapporto, a sua volta, con la maggiore o minore vicinanza delle cellule al punto in cui i rami terminali portali ed arteriosi si scaricano nei sinusoidi, c’è da osservare che le cellule componenti le estremità dei raggi che si dipartono dalla zona centrale del lobulo (zona 3 degli acini) per portarsi verso la periferia del campo esagonale, sono più vicine ai rami vascolari assiali terminali di quanto non lo siano le cellule più interne della zona 1 e della zona 2. Si tratta, cioè, di cellule che, secondo il modo di vedere del RAPPAPORT, per la loro posizione dovrebbero essere rifornite da sangue di prima qualità e, pertanto, dovrebbero presentare una resistenza pari a quella delle cellule topograficamente indicate come costituenti la zona circolatoria 1. Esse, invece, si comportano, come si è visto, come le cellule appartenenti alla zona circolatoria 3 e ne subiscono la stessa sorte. Il che un’ulteriore conferma che le caratteristiche morfologiche e la dotazione enzimatica non dipendono da cause circolatorie e che la risposta cellulare alle varie noxae dipende non solo e non sempre da cause di origine circolatoria ma anche, e soprattutto, da cause di origine metabolica e di dotazione enzimatica.

DATI SPERIMENTALI.

Questa complessità morfo-strutturale e funzionale, derivante dalla complicata integrazione di strutture semplici (acini portali) in strutture più complesse (lobuli epatici) rappresenta uno degli ostacoli maggiori allo studio ed alla approfondita conoscenza della fisio-patologia epatica. Appare quindi giustificato ogni sforzo inteso a chiarire questo importante capitolo della fisiologia.

Lo studio del metabolismo in vitro di tessuto epatico non ha dato per lungo tempo risultati degni di nota. Lo studio del metabolismo in vitro di cellule epatiche libere ha dato per lungo tempo risultati molto deludenti. Il metabolismo endogeno si era dimostrato assai basso (5) o era risultato del tutto assente.

Una discreta attività metabolica era stata notata solo per l’ossidazione del succinato, del fumarato e dell’alfa-chetogluconato.

RUTTER (33) dimostrò che le cellule isolate producevano glucosio, e BASS e altri (11) dimostrarono un’accumulazione attiva di ferro nei nuclei.

Una delle principali cause dei poco soddisfacenti risultati era individuabile nell’imperfetta tecnica di isolamento delle cellule, che provocava rilevanti danni alle strutture cellulari, in particolare alle membrane. Notevoli passi avanti furono compiuti dopo che HOWARD e PESCH (19) ebbero messo a punto un metodo enzimatico per l’isolamento delle cellule. Gli epatociti isolati con questa metodica hanno dimostrato maggiore vitalità di quelli preparati con metodi meccanici (20) e sono stati impiegati in svariati studi metabolici (16, 23). Numerosi studi sono stati compiuti allo scopo di migliorare sempre più le tecniche di dispersione cellulare (3, 15, 37, 38). Tuttavia, sui risultati degli studi metabolici su cellule isolate non vi è concordanza tra i vari ricercatori. Mentre alcuni hanno vantato risultati del tutto soddisfacenti per quanto concerne il consumo di ossigeno riscontrato nelle sospensioni cellulari (10, 18), paragonabile, secondo HOMMES e altri (18) al consumo di ossigeno del tessuto intatto, altri (38) ritengono che i metodi di preparazione delle sospensioni cellulari di fegato non siano ancora soddisfacenti poiché può aversi una considerevole perdita di enzimi dagli epatociti durante le procedure di isolamento.

C’è però da chiedersi se le contrastanti opinioni relative ai risultati degli studi metabolici sugli epatociti isolati dipenda effettivamente ed esclusivamente dall’ancora imperfetta tecnica di isolamento cellulare, nonostante i notevoli progressi conseguiti in questo campo, o se non vi siano anche altre cause che possano determinare l’insoddisfacente riuscita degli esperimenti.

Ammettendo la differenziazione strutturale e metabolica delle diverse zone lobulari, una possibile causa potrebbe ricercarsi in un antagonismo biologico e metabolico tra le cellule appartenenti alle diverse zone lobulari le quali, separate dall’organismo e, quindi, non più sotto il controllo della regolazione organica, manifesterebbero in vitro le loro differenze caratteristiche interferendo nei processi metabolici reciproci.

Per esempio, è stato accertato (40) che la sintesi glicogenica inizia nelle porzioni periferiche del lobulo, mentre la glicogenolisi fisiologica inizia nelle cellule centrali del lobulo; il che fa supporre un atteggiamento metabolico, nei riguardi del glicogeno, sostanzialmente antitetico tra le cellule periferiche (glicogenesi) e quelle centrali (glicogenolisi). Ciò in accordo, si noti, con quanto CORI (7) pose in evidenza circa l’importanza della correlazione tra glicolisi e glicogenesi, suggerendo che il metabolismo glicidico sarebbe essenzialmente in direzione della glicogenolisi in un tessuto e della glicogenesi in un altro. Ma se esiste un antagonismo metabolico tra le cellule della zona centrolobulare e quelle della zona periportale, ci si deve appunto attendere che queste cellule, se isolate e poste nello stesso mezzo di coltura, manifestino in vitro il loro antagonismo, che può realizzarsi sia con la reciproca inibizione metabolica, sia con l’inibizione reciproca dell’accrescimento in coltura. Infatti, lo studio di colture epatiche è stato ostacolato dall’estrema difficoltà di coltivare espianti epatici provenienti da animali adulti. Questo fatto riveste grande importanza perché, se per gli incerti e contraddittori risultati degli studi del metabolismo in vitro delle cellule epatiche isolate, la causa (o una delle cause) potrebbe attribuirsi al danno cellulare ed alla perdita di enzimi delle cellule durante le procedure d’isolamento, nessuna ragionevole spiegazione può addursi, invece, al fatto che proprio il tessuto epatico, che in vivo possiede un’elevatissima capacità rigenerativa, non possa accrescersi in vitro.

Di estremo interesse, in proposito, sono gli esperimenti condotti da E. A. LURIA e altri (25).

Gli sperimentatori sovietici notarono che nelle colture di fegato adulto normale avvenivano necrosi massive nei pezzi di tessuto espiantato e non era osservabile alcun percettibile segno di rigenerazione cellulare. Allo scopo di porre in coltura tessuto epatico in attività rigenerativa, per la sua maggiore capacità di sviluppo, gli Autori usarono espianti di fegato di topi preventivamente intossicati con tetracloruro di carbonio, prelevati rispettivamente 3, 24 e 72 ore dopo la somministrazione del tossico.

Essi notarono che, contrariamente a quanto avveniva per il fegato degli animali sani, gli espianti di fegato degli animali intossicati sviluppavano una zona di tessuto misto, connettivo ed epiteliale. L’accrescimento, inoltre, era più intenso negli espianti della ventiquattresima ora che in quelli della terza ora, e gli espianti della settantaduesima ora presentavano un accrescimento ancora più intenso di quelli della ventiquattresima ora. Questo fenomeno fu attribuito dagli sperimentatori all’attività rigenerativa esistente già nel fegato al momento dell’espianto; tuttavia essi conclusero che "i risultati indicano che le modificazioni che avvengono nel fegato in rigenerazione non sono, evidentemente, solo un’attivazione delle cellule parenchimali".

In effetti, da un esame critico dell’esperimento, sembra di dover concludere addirittura che l’attività rigenerativa preesistente negli espianti vada del tutto esclusa come causa dei fenomeni osservati, e ciò almeno per le prime due fasi dell’esperimento.

LURIA e altri, infatti, hanno constatato che mentre gli espianti di fegato adulto normale non mostrano alcun segno di accrescimento in vitro, gli espianti di fegato di animali intossicati con CCl₄. accrescono anche se prelevati soltanto 3 ore dopo l’intossicazione dell’animale. Ma HOFFMAN e altri (17) dimostrarono che a 3 ore dall’avvelenamento da tetracloruro di carbonio non esiste ancora alcun segno di rigenerazione cellulare, anzi, questa non si manifesta neanche dopo 24 ore dall’intossicazione. Essi, infatti, a 24 ore dalla somministrazione del tossico constatarono nel fegato dei ratti necrosi centrale che coinvolgeva da un quarto a metà lobulo, con scomparsa della basofilia citoplasmatica delle cellule interessate dal processo necrotico, con cellule polimorfonucleate nelle zone lese, e con cellule periportali contenenti piccoli vacuoli. Il glicogeno appariva solo nelle cellule epatiche periportali, ove si notavano anche alcune piccole goccioline di grasso. Non fu notata alcuna mitosi né altro segno di riparazione.

Alla quarantottesima ora, l’aspetto preminente era quello della reazione infiammatoria nelle zone necrotiche e dell’attività delle cellule sopravvissute, con la zona centrale fortemente infiltrata di cellule polimorfonucleate e mononucleate, cellule periportali. aumentate di volume, con nuclei rigonfi e con perdita dei granuli basofili.

Alla. settantaduesima ora, la zona centrale appariva riempita di nuove cellule epatiche e di piccole cellule mononucleate. Queste cellule epatiche erano più piccole del normale e contenevano un citoplasma basofilo finemente granulare, in contrasto con i grossi granuli che si vedono nelle normali cellule epatiche. Vi era mitosi in qualche cellula e furono constatate ancora rare cellule necrotiche nella zona pericentrale. Le cellule mediozonali e periferiche contenevano piccoli vacuoli.

Alla novantaduesima ora, solo poche cellule mononucleate persistevano attorno alla vena centrale. Alcune cellule epatiche contenevano piccoli vacuoli chiari e furono viste rare immagini di mitosi nelle cellule epatiche della zona pericentrale. Le rimanenti cellule epatiche contenevano grossi granuli basofili. In questo penodo rimanevano pochi residui del danno epatico.

Alla centoventesima ora, la rigenerazione era completa, eccetto che per rarissime cellule mononucleate e poche cellule epatiche piccole con citoplasma basofilo granulare attorno alla vena centrale, dove si scorgevano rarissime immagini mitotiche.

La conclusione di HOFFMAN e coll. era che a 24 ore dalla singola dose di CCl₄ c’era necrosi, a 48 ore i fenomeni infiammatori e rigenerativi erano molto marcati, a 72 ore la ricostituzione del tessuto distrutto era ampiamente completata e dopo 120 ore rimanevano solo rari residui del precedente danno.

Ho riportato questa ampia sintesi della comunicazione di HOFFMAN e altri per il valore che le osservazioni in essa riferite hanno per la questione in discussione.

Se, come si è visto, a 24 ore dalla somministrazione del CCL₄ ancora non si manifesta alcun apprezzabile segno di rigenerazione cellulare, è da escludere che, a sole tre ore dall’intossicazione, possa esistere un qualsiasi fenomeno rigenerativo, seppure non osservabile. Stando così le cose, l’accrescimento in vitro degli espianti prelevati a 3 ore dalla somministrazione del tossico non può essere in alcun modo riferito alla presenza negli espianti di cellule già in fase rigenerativa. Anzi, con l’esperimento di LURIA e altri si assiste al fatto, apparentemente paradossale, dello sviluppo in vitro di epatociti sofferenti per l’intossicazione recente, lì dove il tessuto epatico sano non riesce ad accrescersi. Non va infatti dimenticato che nelle prime ore successive all’intossicazione acuta da CCl₄ alla necrosi precoce e massiva in sede centrolobulare si associa un rigonfiamento idropico delle cellule attorno all’area necrotica ed una grave metamorfosi grassa che, partendo dalla zona intermedia, giunge fin quasi agli spazi portali (30). HOFFMAN e coll. accertarono inoltre che, ancora alla ventiquattresima ora, non solo esisteva necrosi massiva centrolobulare senza alcun segno di rigenerazione, ma persisteva anche una lieve infiltrazione grassa delle cellule periportali, che presentavano anche qualche vacuolizzazione. Un certo danno degli epatociti sopravvissuti, perciò, è sempre presente dopo l’intossicazione acuta da CCl₄, ed è più elevata a 3 ore di distanza dalla somministrazione del tossico che non a 24 ore. Il fatto, apparentemente paradossale che queste cellule sofferenti riescano ad accrescersi in vitro mentre le cellule normali, in vitro, vanno in necrosi non può trovare, a mio avviso, nessuna altra logica spiegazione se non quella che viene immediatamente suggerita dall’ipotesi della settorialità delle funzioni metaboliche epatiche (13).

Come si è precedentemente osservato, l’ipotesi che nel lobulo epatico esistano zone diverse per dotazione enzimatica e per atteggiamento metabolico lascia prevedere che in vitro, e quindi al di fuori di ogni regolamentazione organica (circolatoria e neuro-ormonale), si possano manifestare fenomeni di reciproca inibizione dell’attività metabolica e della rigenerazione cellulare tra cellule appartenenti a zone diverse.

Proprio prevedendo un tale fenomeno, avevo suggerito nel 1968, come accennato in premessa, il tentativo di coltivare separatamente in vitro il tessuto appartenente alla zona periferica del lobulo ed il tessuto appartenente alla zona centrolobulare.

Orbene, se si considera che l’intossicazione acuta da CCl₄ provoca necrosi massiva delle cellule delle zone centrolobulari ma non di quelle delle zone periportali, ci si rende conto come, seppure con finalità del tutto diverse, LURIA e coll. abbiano sostanzialmente realizzato l’esperimento da me suggerito, eliminando per via chimica il tessuto centrolobulare e ponendo, quindi, in coltura espianti costituiti solo da cellule periportali e mediozonali.

Ma la zona intermedia, rispetto alle altre due zone, presenta alcune caratteristiche peculiari: in essa si riscontrano solo raramente lesioni isolate, il corredo enzimatico sembra notevolmente più povero che nelle altre due zone (31) e, per questa zona, non si riesce ad individuare un particolare atteggiamento metabolico. Tutto ciò indurrebbe a pensare che le cellule mediozonali, anche, per motivi di origine embrionale, costituiscano più una zona di transizione tra le cellule centrolobulari e le cellule periportali che non una vera e propria " zona ", dotata di particolare specificità capace di creare una condizione di antagonismo metabolico con le cellule delle altre due zone lobulari.

Per questo motivo, negli espianti prelevati da LURIA ed altri alla terza ora dell’intossicazione potrebbero essere considerate presenti e colturalmente attive solo cellule di un unico tipo e, comunque, cellule che, pur appartenendo a zone diverse, non sono dotate di antagonismo metabolico e biologico.

Il risultato, così come l’ipotesi della settorialità funzionale del fegato permette di prevedere, è stato l’accrescimento degli espianti associato ad accertata attività metabolica.

Il fatto poi che gli espianti della ventiquattresima ora mostrino un accrescimento più intenso di quelli della terza ora, malgrado non vi sia ancora alcun segno di rigenerazione cellulare nell’organo, può trovare una soddisfacente spiegazione nella maggiore vitalità delle cellule periportali poste in coltura dopo l’eliminazione e la detossificazione del CCl₄. Come si è visto prima, infatti, i fenomeni di sofferenza cellulare (metamorfosi grassa) risultano fortemente regrediti alla ventiquattresima ora.

Un’obiezione che potrebbe rivestire un certo valore, però, è quella che si impone allorché si constata che gli espianti della settantaduesima ora, quando la zona centrolobulare è già riempita di cellule neoformate, mostrano un accrescimento ancora più intenso di quello degli espianti della ventiquattresima ora, quando non vi è ancora rigenerazione epatica. Sulla base di quanto detto precedentemente, ci si dovrebbe attendere che il nuovo tessuto centrolobulare manifestasse il suo antagonismo con il tessuto periportale creando reciproca inibizione; il che non avviene. Anzi, questi espianti dimostrano in coltura un’attività rigenerativa maggiore di quella degli espianti nei quali non era presente tessuto centrolobulare.

Ma questa obiezione non terrebbe conto che alla settantaduesima ora ci si trova di fronte ad un tessuto non solo neoformato, e con caratteristiche cellulari diverse da quelle del tessuto adulto normale (con cellule più piccole del normale e con citoplasma basofilo finemente granulare anziché strutturato in granuli), ma che mostra ancora evidenti segni di attività mitotica in atto. Se si tiene conto sia del fatto che il processo rigenerativo implica una differenziazione cellulare (24), sia del fatto che l’aspetto del tessuto neoformato, alla settantaduesima ora, è diverso da quello del corrispondente tessuto adulto normale, si ravvisano valide ragioni per ritenere che il nuovo tessuto non sia ancora differenziato, almeno non fino al punto da avere acquisito tutti i suoi caratteri specifici, la sua dotazione enzimatica e le sue capacità metaboliche. Ciò non solo spiegherebbe bene perché alla settantaduesima ora non si verifichino fenomeni di inibizione, ma renderebbe anche conto della particolare capacità rigenerativa dimostrata da questi espianti.

Tentativi più recenti di coltivazione di espianti di fegato adulto, senza preventiva intossicazione dell’animale con CCl₄ (6, 32), hanno dato risultati deludenti.

CAMPBELL ed altri (6) adottando particolari accorgimenti, hanno solamente ottenuto una più lunga sopravvivenza degli espianti, mentre RUBENSTEIN ed altri (32) hanno constatato che molte colture di tessuto epatico contenevano cellule derivate da fibroblasti e cellule reticolo endoteliali, ma poche contenevano veri epatociti, la cui attività in vitro, comunque, si è dimostrata non molto elevata.

L’esperimento di LURIA ed altri, perciò, riveste un valore del tutto particolare per la. dimostrazione che può fornire della diversità funzionale tra le cellule delle diverse zone lobulari. E per una diversità non, solo funzionale ma anche morfologica tra questi gruppi cellulari depongono altre interessanti osservazioni.

Nel 1965, ORRENIUS ed altri (29) dimostrarono che iniezioni giornaliere intraperitoneali di 100 mg di fenobarbitale sodico per kg. di peso corporeo provocano la proliferazione del reticolo endoplasmatico degli epatociti dei ratti e che a questa modificazione strutturale fa riscontro un’aumentata quantità di proteine microsomiali, di RNA e di fosfolipidi.

Successivamente, MENARD ed altri (27) accertarono che il fenobarbitale sodico provoca, dopo tre iniezioni, una diminuzione del 43% dell’attività enzimatica, e l’azione del barbiturico si manifesta al centro del lobulo. Si riscontra una forte diminuzione dell’attività della glucosio-6-fosfatasi ed una forte proliferazione del reticolo endoplasmatico liscio nella zona centrolobulare. La zona perilobulare non presenta, invece alcuna proliferazione del reticolo, e l’attività glucosio-6-fosfatasica risulta normale.

L’interesse di questa osservazione è evidente per una duplice ragione: innanzitutto in essa si trova la conferma che nel lobulo epatico si hanno risposte zonali a determinate sostanze (nel caso il fenobarbitale), anche quando non sembra che possano invocarsi motivi di ordine circolatorio, quali lesioni vascolari a livello sinusoidale, diminuzione della tensione di ossigeno in rapporto alle zone circolatorie (31), ecc., o ragioni di maggiore o minore vitalità cellulare.

La seconda considerazione che si impone è quella relativa al comportamento funzionale, correlato alle modificazioni strutturali osservate nella zona centrolobulare, che si manifesta con un marcato aumento della sintesi proteica, in perfetto accordo con l'ipotesi della zonazione funzionale del lobulo che porta costantemente ad individuare in zona centrolobulare la sede del metabolismo proteico (13).

Degna di attenzione, in proposito, è l’osservazione di MENARD e altri che l’attività enzimatica, della glucosio-6-fosfatasi, per azione del fenobarbitale, risulta fortemente diminuita in zona centrolobulare mentre non appare in alcun modo influenzata in zona periportale. Sembra che in questa risposta lobulare al farmaco possa ravvisarsi la conferma che, seppure in determinate condizioni fisiologiche il metabolismo glicidico può essere svolto in tutto il lobulo, la sua sede elettiva sia in sede periportale.

Un’ulteriore conferma delle differenze, sia di carattere strutturale che metaboliche, esistenti tra le diverse zone lobulari, la si trova nelle osservazioni di WANSON ed altri (41, 42, 43) sul comportamento in gradiente di densità degli epatociti isolati.

Gli Autori hanno constatato (41) che gli epatociti di ratto, isolati con metodo enzimatico, sedimentano fra una densità di 1.090 ed una densità di 1.160, con una punta massima a densità di 1.140.

Ripetendo l’esperimento su fegato di animali preventivamente trattati con fenobarbitale sodico, gli epatociti centrolobulari, riconoscibili per la proliferazione del reticolo endoplasmatico, sono stati trovati nella parte superiore del gradiente (d = 1.100), mentre gli epatociti perilobulari sono sedimentati ad un livello di densità di 1.140.

Anche supponendo che le modificazioni strutturali indotte dal barbiturico negli epatociti centrolobulari svolgano un’influenza sul loro livello di sedimentazione, va tuttavia osservato che WANSON ed altri, determinando la curva di distribuzione per grandezza degli epatociti (43) prima e dopo il trattamento col barbiturico, mentre hanno accertato che gli epatociti centrolobulari presentano un raggio medio dl 11,90 micron, contro un raggio medio della popolazione cellulare di 10 micron, non hanno posto in evidenza significative variazioni della curva di distribuzione di grandezza. Ciò starebbe ad indicare che le modificazioni strutturali non comprendono anche modificazioni del volume degli epatociti, per cui sembra di poter concludere che, se la maggior grandezza delle cellule centrolobulari non è conseguenza dell’azione farmacologica del barbiturico sulla zona centrale del lobulo, essa rappresenta uno dei caratteri morfologici che differenziano le cellule centrolobulari da quelle periportali.

WANSON ed altri, inoltre, hanno anche accertato (42) che, dopo. trattamento con fenobarbitale sodico, si riscontra nelle sospensioni cellulari un sensibile aumento delle proteine (35%), una diminuzione del DNA (25%), un aumento del RNA (16%) ed una forte diminuzione del glicogeno (50%), a conferma delle variazioni metaboliche, nel senso di un’aumentata sintesi proteica, che si verificano nel fegato in relazione alle modificazioni strutturali delle cellule centrolobulari,

Dalle osservazioni surriferite possono quindi trarsi alcune importanti conclusioni:

a) anche per il fenobarbitale sodico, come per molte altre sostanze (13) si ha una risposta zonale, con modificazioni strutturali che interessano la zona centrolobulare e risparmiano la zona periportale;

b) le modificazioni indotte dal barbiturico non sembrano riportabili a cause circolatorie o alla diversa resistenza cellulare all’aggressione tossica (31), ma sembrano dovute ad una risposta metabolica in relazione a caratteristiche morfologiche, biochimiche e funzionali della zona interessata (centrolobulare);

c) le modificazioni strutturali delle cellule, in rapporto alla loro collocazione topografica lobulare, si accompagnano ad un evidente incremento della sintesi proteica, a conferma che il metababolismo proteico ha la sua sede elettiva nella zona centrolobulare (13);

d) gli epatociti centrolobulari, oltre a dimostrare un particolare atteggiamento metabolico (sintesi proteica), risultano di grandezza maggiore (raggio di 11,90 micron) degli epatociti periportali (raggio di 10 micron), e sedimentano ad un livello di densità minore (1.100 anziché 1.140).

Le differenze tra gli epatociti centrolobulari e quelli periportali non sono, quindi, solo di carattere funzionale, ma esistono differenze di ordine morfologico ben precise, che potrebbero trovare una spiegazione anche in una diversa origine embrionale. Una tale possibilità, infatti, può essere presa in considerazione dopo che EL1AS (11) ha posto in evidenza che nell’embrione umano non tutti gli elementi epiteliali del fegato sarebbero di origine entodermica, ma che una parte di essi si originerebbe anche dal rivestimento mesoteliale della cavità celomatica.

Un’ultima considerazione potrebbe essere qui fatta valutando i risultati degli esperimenti di MENARD ed altri (27).

Come si è constatato, l’azione del barbiturico sulla zona centrolobulare si manifesta con un aumento della sintesi proteica ed una riduzione della glicogenesi. Questo fatto, mentre sembra confermare che il compito metabolico fondamentale della zona centrolobulare è quello della sintesi proteica, lascia anche intravedere un’incompatibilità della attività contemporanea dei due metabolismi (glicidico e proteico) nella stessa zona. Infatti, sebbene sia forse possibile un’attività glicogenetica anche in sede centrolobulare in determinate condizioni fisiologiche, le osservazioni di MENARD ed altri sembrano indicare che in tale zona, in rapporto all’esaltarsi dell’attività proteicosintetica, si ha un corrispondente decremento dell’attìvità glicogenetica.

Questo comportamento in vivo potrebbe rappresentare la conferma che la causa della difficoltà di coltivare in vitro fegato adulto risieda proprio in un’incompatibilità metabolica tra le zone centrolobulare e periportale, deputate rispettivamente al metabolismo proteico ed a quello glicidico, così come si è ipotizzato discutendo i risultati dell’esperienza di LURIA ed altri (25).

CONCLUSIONI.

Un’ipotesi può essere scientificamente accettata quando essa, da una parte, è in grado di dare una risposta esauriente e coerente ai vari problemi che emergono dallo studio della materia inerente e, dall’altra, è tale da permettere di prevedere il verificarsi di determinati fenomeni in determinate condizioni sperimentali.

Sembra perciò utile, al fine di valutare la validità dell’ipotesi della zonazione funzionale del lobulo epatico, raffrontare la capacità che ha quest’ipotesi di soddisfare le suddette esigenze con la capacità che ha di soddisfare le stesse esigenze la teoria dell’equivalenza morfo-funzionale degli epatociti.

Definendo teoria 1 quella relativa all’equivalenza morfofunzionale delle cellule parenchimali epatiche, e teoria 2 quella che ammette, invece, l’esistenza di una zonazione morfo-funzionale del lobulo epatico, si potrà constatare che:

1) differenze strutturali tra le cellule centrolobulari e le cellule periportali certamente esistono. Esse consistono in differente aspetto dei mitocondri, che hanno forma globulare nelle cellule centrolobulari e forma di bastoncino nelle cellule periportali (30); diverso aspetto dei granuli basofili, che assumono forma di bastoncino allungato o di strutture simili a virgole nelle cellule centrolobulari, mentre sono molto più piccoli, fino a sfumare in una diffusa basofilia. nelle cellule periportali (30); variazione delle dimensioni dei nuclei tra le varie zone, con nuclei più grandi nella zona intermedia e più piccoli al centro ed alla periferia del lobulo (30). Inoltre, le cellule centrolobulari hanno grandezza maggiore delle cellule perilobulari e sedimentano a diverso livello di densità (42, 43).

Tutte queste differenze. morfologiche non possono essere in alcun modo spiegate con la teoria mentre sono del tutto logiche e prevedibili secondo la teoria 2;

2) la distribuzione cellulare del glicogeno epatico varia, in condizioni normali, nelle diverse zone del lobulo, comparendo precocemente in sede periportale e scomparendo precocemente in sede centrolobulare e, secondo quanto le osservazioni di MéNARD ed altri (27) sembrano suggerire, la scomparsa fisiologica del glicogeno in sede centrolobulare parrebbe essere in rapporto con l’attività proteico-sintetica della zona.

Questo fenomeno, che trova una logica spiegazione con la ipotesi 2, non trova alcuna spiegazione con la teoria 1;

3) l’azione di svariate sostanze tossiche provoca lesioni epatiche a carattere zonale, a diversa localizzazione topografica in rapporto al tipo di tossico. Così, mentre alcune sostanze (tetracloruro di carbonio, bromobenzene, cloroformio, allossana, monocrotalina, ecc.) provocano necrosi centrolobulare, altre sostanze (formiato di allile, fosforo, alcool allilico, stibalmina, ecc.) provocano lesioni periportali (30).

Questa diversa vulnerabilità delle differenti zone lobulari ai vari tipi di sostanze tossiche non trova una spiegazione univoca e convincente nella ipotesi 1, mentre è del tutto logica e prevedibile

in base alla ipotesi 2;

4) l’azione lesiva di alcuni tossici può essere attenuata con la somministrazione di determinate sostanze. Così, ad esempio, la metionina svolge una certa azione protettiva nelle intossicazioni acute da tetracloruro di carbonio, mentre il glucosio esercita buona azione protettiva nelle intossicazioni da fosforo (30).

I motivi di questo diverso potere protettivo restano oscuri se si considera il problema in base alla teoria 1, mentre divengono perfettamente comprensibili valutando il problema secondo la teoria2;

5) a lesioni metaboliche del fegato possono corrispondere lesioni lobulari zonali, cosicché in alcune (carenza proteica totale, somministrazione di etionina, fegato grasso da fattori nutrizionali, ecc.) le lesioni si riscontrano prevalentemente in sede centrolobulare, mentre in altre (KWASHIORKOR, morbo di VON GIERKE, ecc.) la lesione è periportale (30).

La teoria 1 non è in grado di fornire una spiegazione per queste localizzazioni zonali delle lesioni, mentre la teoria 2 ne dà una spiegazione logica e coerente (13);

6) oltre che per lesioni tossiche e metaboliche, si può osservare, come si è visto (27, 42), una risposta zonale (centrolobulare) a carattere metabolico per azione del barbiturico, cui corrisponde un’esaltazione della sintesi proteica ed un decremento della glicogenesi.

L’ipotesi 1 non è in grado di interpretare il fenomeno che risulta del tutto ovvio secondo la teoria 2;

7) la constatazione fatta da ELIAS sull’origine embrionale degli epatociti, in parte entodermica ed in parte mesodermica, resta un'osservazione priva di qualsiasi significato per la teoria 1, mentre diviene suggestiva per la teoria 2, potendo dare un significato anche di origine embriologica alle differenze morfo-funzionali esistenti tra le cellule delle varie zone lobulari;

8) la constatazione che gli epatociti, nonostante la loro ben nota capacità rigenerativa in vivo, non mostrino alcuna capacità rigenerativa in vitro negli espianti di fegato adulto, non può trovare una qualche convincente spiegazione nell’ipotesi 1, mentre la ipotesi 2 ne permette un’interpretazione suggestiva;

9) i risultati dell’esperimento di LURIA ed altri (25), inspiegabili e sorprendenti in base all’ipotesi 1, non solo trovano logica e coerente spiegazione con l’ipotesi 2 ma, in base ad essa, sono tanto prevedibili che un esperimento analogo era stato proposto proprio allo scopo di dimostrare l’esistenza di una zonazione funzionale del lobulo epatico.

Sembra perciò legittimo concludere che l’ipotesi 2, che ammette l’esistenza di differenze morfo-funzionali tra gli epatociti delle diverse zone lobulari, e l’esistenza di zone lobulari con specifici compiti metabolici, riesce a soddisfare pienamente l’esigenza di spiegare in modo esauriente e coerente tutti i vari fenomeni osservabili in epatologia, tanto da consentire anche la previsione di determinati fenomeni sperimentali, non prevedibili né spiegabili con l’ipotesi 1.

La teoria dell’equivalenza morfo-funzionale degli epatociti, invece, si dimostra gravemente insufficiente a chiarire i molteplici aspetti della fisiopatologia epatica, con ciò dimostrando la inesattezza del presupposto su cui si fonda.

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