mens betændelse, der fører til leverfibrose, er blevet undersøgt detaljeret, andre processer end de kendte kanoniske inflammatoriske veje kan bidrage til leverfibrogenese, såsom intrasinusoid trombose i patogenesen af kongestiv hepatopati. Desuden har nylige undersøgelser afsløret nye veje til intercellulær kommunikation ud over begrebet kemokiner og vækstfaktorer såsom de celleafledte ekstracellulære vesikler, som yderligere kan forbinde skade på betændelse i alkoholisk hepatitis.
rolle af hepatiske sinusoider i patogenesen af kongestiv hepatopati
kronisk leverbelastning kendt som kongestiv hepatopati fører til leverfibrose og forekommer hovedsageligt ved indstilling af højre sidet hjertesvigt . Andre mulige årsager til nedsat hepatisk venøs udstrømning er Budd–Chiari syndrom eller langvarig overlevelse efter vellykket Fontan-operation . I sidstnævnte fører nedsat hjerteindeks sammen med øget højre atrialt tryk (betegnet central venøs hypertension), som skyldes direkte fastgørelse af højre atrium til lungearterien, til leverskade og fibrose . Det bemærkes, at en tredjedel af disse patienter viser hepatomegali og unormale leverfunktionstest . Efter 11,5 år er mere end en fjerdedel til stede med levercirrhose . Imidlertid forbliver de fleste patienter med kronisk leverbelastning asymptomatiske og udvikler nedsat leverfunktion sent i sygdomsforløbet . Laboratoriefund er hovedsageligt forhøjede parametre for kolestase . Selvom kongestiv hepatopati er blevet anerkendt i årevis og har været støt stigende på grund af høj forekomst af kronisk hjertesvigt og forbedret overlevelse hos patienter med komplekse medfødte hjertefejl efter operationen, vides der ikke meget om dens patogenese. Hypoteser blev genereret fra retrospektive eks-vivo humane leverprøver, som viste variabel fordeling af parenchymal fibrose, der korrelerede med fibrøs udslettelse af lever-og portalvener . Det almindeligt accepterede koncept for parenkymal udryddelse betragtes som kongestiv fibrose som et svar på hypoksi, tryk og hepatocellulær nekrose . Dette koncept blev udvidet ved intrahepatisk venøs trombose i de senere år. Grad af trombose blev antaget at udløse grad af nekrose og på hinanden følgende fibrogenese . Af særlig interesse syntes fibrose ved kongestiv hepatopati ikke at skyldes betændelse, da der ikke er fundet inflammatoriske infiltrater i leverprøver fra patienter, der har gennemgået Fontan-proceduren . Indtil videre er disse begreber ikke testet eksperimentelt på grund af manglende eksistens af en passende dyremodel. Ikke desto mindre er beviser for trombosens rolle i leverfibrogenese steget i de senere år. Mens besiddelse af faktor V Leiden mutationer har vist sig at være en risikofaktor i hurtig fibrose progression i HCV , lavmolekylært heparin og varfarin forhindrede hepatisk fibrogenese forårsaget af carbontetrachlorid i rotten . Desuden er indflydelsen af faktor V Leiden polymorfisme på fibrose progression blevet bekræftet eksperimentelt .
Simonetto et al. nu har udviklet en Murin model, hvor de kirurgisk genererede hepatisk venøs udstrømningsobstruktion ved delvis ligering af suprahepatisk abdominal inferior vena cava (pIVCL) for at reducere dens diameter med 70 % . Histologiske ændringer med centrilobulær nekrose, vaskulær ekstravasation og sinusformet dilatation såvel som immunfarvning for kurr-SMA og kollagen (med en centrilobulær og perisinusoidal fordeling) var i overensstemmelse med dem i human leverbelastning. Desuden var der ingen tegn på inflammation involveret i kongestiv fibrogenese, mens signifikant inflammation med hensyn til histologi og ekspression af proinflammatoriske cytokiner blev observeret i murine cirrotiske modeller med galdekanalligering. Med denne model, Simonetto et al. kunne vise, at både fibrin og mekanisk vaskulær stamme stimulerede fibronectin fibril-samling af HSC og bekræftede trombins rolle i HSC-aktivering. Det bemærkes, at et 6-ugers forløb af oral varfarin ikke kun reducerede milt-og levermasse, det reducerede også intrahepatisk fibrin, Kurt-SMA (som en markør for HSC-aktivering) og til sidst fibrose, hvilket yderligere understøtter rollen som intrahepatisk trombose i fibrogenese . Disse fund udvider begrebet hepatiske sinusoider i tidlige stadier af leverfibrose. Desuden muliggør udvikling af denne murine model til kongestiv hepatopati eksperimentelle undersøgelser, der primært fokuserer på rollen som intrasinusoid trombose og dilatation samt antikoagulation med traditionelle og nyere orale antikoagulantia som en potentiel terapeutisk mulighed i leverfibrogenese.
Eksosomsignalering som en ny form for SEC/HSC crosstalk
eksosomer og deres rolle for fysiologisk sekretion af proteiner, såsom eliminering af transferrinreceptorer med reticulocytter, er blevet identificeret for mere end to årtier siden . Imidlertid er eksosomer i de senere år i stigende grad blevet anerkendt som en ny måde at intercellulær kommunikation ved at fremme protein-og lipidudveksling mellem eksosomproducerende celler og målceller . Eksosomer er ekstracellulære membranindesluttede vesikler, produceret i multivesikulære legemer (MVB) og frigivet i det ekstracellulære rum eller i biologiske væsker ved fusion af MVB med plasmamembranen . De er kendetegnet ved følgende kriterier: diameter på 40-100 nm, densitet på 1,13–1,19 g/mL, kop – eller deflateret fodboldformet morfologi og et sediment ved 100.000 liter g . De indeholder almindelige markørproteiner såsom tetraspaniner (f .eks. CD 9, CD 10 eller CD 26), endosomassocierede proteiner (Aliks, TSG101), cytoplasmatiske varmechokproteiner og-vigtigst for Celle—Celle–interaktion—celletypespecifikke proteiner og nukleinsyrer. Mere end 40.000 proteiner, 7500 RNA og 1100 lipidmolekyler er blevet identificeret fra mere end 286 eksosomale undersøgelser . Eksosomsignalering ser ud til at blive fremmet ved interaktion via ukendte receptorer på målceller, der inducerer nedstrøms signalering eller via direkte fusion af den eksosomale membran med målcellemembranen, der leverer deres indhold i cellen . Forskellige celler i forskellige organer og væv er blevet identificeret som eksosomproducerende eller målceller . I leveren er det leverepitel (hepatocytter, cholangiocytter), naturlige dræber T-celler, HSC og SEC . Af interesse har leverceller vist sig at være mål, selv for eksosomer, der stammer fra andre organer, såsom tarmen . Den nuværende viden om eksosomernes rolle i leversygdomme er tidligere blevet diskuteret af Masyuk et al. , der gennemgik involveringen af eksosomer i HCC, HCV og leverbetændelse og deres potentielle rolle som tidlige diagnostiske og prognostiske markører fra urinen eller blodet. Heri fremhæver vi rollen som eksosom signalering i HSC-SEC krydstale. Hedgehog ligander er kendt for at aktivere nedstrøms veje i endotelceller gennem eksosomer under embryogenese . I en nylig undersøgelse, Videk et al. viste, at disse pindsvin ligander spiller en vigtig rolle i HSC-SEC krydstale og angiogenese via eksosomberigede mikropartikler. PDGF-behandlede HSC og cholangiocytter frigiver eksosomer med hedgehog ligander, som inducerer hedgehog-afhængige ændringer i SEC med opregulering af flere gener, der fører til en angiogen fænotype. Bemærk, galdekanalligering hos mus øgede også frigivelsen af sådanne eksosomer, hvilket understøtter yderligere bevis for en nøglerolle af ekstracellulære vesikler i leverfibrogenese . Mens HSC kommunikerer med SEC via eksosomer, synes det samme at være sandt omvendt. Et al. offentliggjort en undersøgelse, der viser, at SEC-afledte eksosomer indeholdende SK1 regulerer HSC-signalering og migration gennem Fibronectin-integrinafhængig eksosomadhæsion og dynamin-2-afhængig eksosominternalisering. Mere detaljeret har SK1 vist sig at være et SEC-afledt eksosomprotein aktiveret af FGF-2, som har været kendt for at være vigtigt i frigivelsen af eksosomer i leverfibrose. Eksosomer, der overudtrykker SK1, indeholdt mere s1p, en HSC-kemotaktisk faktor og førte til HSC-migration via AKT-aktivering i målcellen. Adhæsion og endocytose har vist sig at være medieret gennem henholdsvis fibronectin (på eksosomer) –integrin (på HSC) interaktion og dynamin-2 . Dermed, Vang et al. ikke kun fremhævet den potentielle rolle eksosomer i HSC-SEC krydstale og leverfibrogenese, de tilføjede også vigtig viden om, hvordan disse vesikler kan interagere med deres målceller. Afslutningsvis betragtes eksosomer, der er blevet undersøgt i årevis, som et nyt middel til SEC-HSC crosstalk i patofysiologien af leverfibrose og præsenterer derfor potentielle mål for fremtidige terapier (Fig. 2).
Extracellular vesicle signaling. Different ways of EV signaling have been identified. Exosomes originate from multivesicular bodies and are released at the plasma membrane. Mikrovesikler er større og kaster direkte fra plasmamembranen
fra skade på betændelse i alkoholisk hepatitis
alkoholisk hepatitis (AH) som en alvorlig form for alkoholisk leversygdom (ALD) med høj dødelighed på grund af lever-eller nyresvigt, bakteriel infektion eller portalhypertension kan forekomme på ethvert stadium af ALD . Selvom ALD og AH bidrager væsentligt til leverrelateret sygelighed og dødelighed, patomekanismer forbliver stadig undvigende . Ikke desto mindre findes flere koncepter for ethanolinduceret leverskade: mens ethanol har en direkte virkning på hepatocytter, hvilket resulterer i apoptose gennem dannelse af acetaldehyd (via ADH) og ROS-akkumulering (via øget metabolisme af CYP2E1), kan det også virke gennem indirekte mekanismer. Overdreven alkoholforbrug forstyrrer tarmepitelbarrieren og fører til en ændring af tarmfloraen. Øget tarmpermeabilitet og dysbiose resulterer i højere niveauer af LPS-binding til TLR-4-receptorer på leverceller (såsom HSC, SEC og hepatocytter), som derefter inducerer leverskade og betændelse som beskrevet ovenfor . Selvom neutrofil infiltration er det dominerende histologiske træk ved AH og er resultatet af hepatocytdegeneration, der er stigende bevis for rollen som lever-residente makrofager kaldet Kupffer-celler, som aktiveres i AH ved både hepatocytskade og LPS-signalvejen . Det bemærkes, at Kupffer – celleinflammationsrespons er parallel med omfanget af skade og fibrose . Heri gennemgår vi to nye patomekanismer involveret i intercellulær kommunikation, der fører til AH: mikrovesikler og høj dødelighed-gruppe boks 1 (HMGB1). Mens eksosomer stammer fra MVB og frigives ved plasmamembranen ved fusion af eksosom-og MVB-membraner, kaster mikrovesikler (MV) direkte fra plasmamembranen . De har en størrelse på 0,1–1 liter, indeholder cellulære forbindelser såsom lipider, proteiner, RNA og mikroRNA og fungerer som en vektor mellem MV-producerende celler og deres målceller . MV anerkendes i stigende grad som et middel til intercellulær kommunikation. Derudover har adskillige undersøgelser afdækket deres rolle i leversygdomme med øgede MV-niveauer, MV-dannelse og nedsat MV-clearance . Mens MV ser ud til at bidrage til kommunikationen mellem tumorceller og mellem tumorceller og deres miljø, ser de ud til at have en dobbelt funktion i fibrose: på den ene side fremmer de fibrinolyse ved at forbedre ekspression af MMP, på den anden side fremmer de fibrose ved øget angiogenese . I en meget nylig undersøgelse er MV nu blevet identificeret som en vigtig patomekanisme i tidlig ethanolinduceret skade og som en ny form for krydstale mellem hepatocytter og leverboende makrofager. Verma et al. kunne vise, at ethanol resulterer i frigivelse af MV fra hepatocytter via aktivering af det pro-apoptotiske protein caspase 3. Disse MV har yderligere vist sig at stimulere makrofagaktivering af CD40 ligand—et medlem af TNF—familien-og at inducere inflammatoriske cytokiner, der fører til leverbetændelse .
aktivering af TLR-4 nedstrøms signalering, der fører til steril betændelse, fremmes af endogene celleprodukter, såsom de såkaldte fareassocierede molekylære mønstre (dæmpere) . HGMB1 er et protein frigivet fra kernen af skadede celler , der virker som en aktivator af TLR-4 (som LPS eller DAMPs) med en rolle i iskæmisk leverskade og viral hepatitis . I en nylig undersøgelse, Seo et al. var i stand til at vise, at HMGB1 translokeres fra kernen af ethanolskadede hepatocytter, hvilket resulterer i højere intracellulære niveauer og i sidste ende fører til øget migration af HSC og SEC . Derved forbinder de direkte det første hit af ethanolinduceret leverskade til de to nøgleaktører i de tidlige trin af leverfibrogenese. Det bemærkes, at rekruttering af både HSC og SEC kunne blokeres af hmgb1-antistoffet og siRNA, der fremmer nye ideer til fremtidige terapier.