Aunque se ha estudiado en detalle la inflamación que conduce a la fibrosis hepática, otros procesos distintos de las vías inflamatorias canónicas conocidas pueden contribuir a la fibrogénesis hepática, como la trombosis intrasinusoidal en la patogénesis de la hepatopatía congestiva. Además, estudios recientes han revelado nuevas vías de comunicación intercelular más allá del concepto de quimiocinas y factores de crecimiento, como las vesículas extracelulares derivadas de células, que pueden vincular adicionalmente la lesión a la inflamación en la hepatitis alcohólica.
El papel de los sinusoides hepáticos en la patogénesis de la hepatopatía congestiva
La congestión hepática crónica conocida como hepatopatía congestiva conduce a fibrosis hepática y se produce principalmente en el entorno de la insuficiencia cardíaca derecha . Otras posibles causas de deterioro del flujo venoso hepático son el síndrome de Budd-Chiari o la supervivencia a largo plazo después de una cirugía de Fontan exitosa . En este último, la disminución del índice cardíaco junto con el aumento de la presión auricular derecha (denominada hipertensión venosa central), que resulta de la unión directa de la aurícula derecha a la arteria pulmonar, conduce a daño hepático y fibrosis . Cabe destacar que un tercio de esos pacientes presentan hepatomegalia y pruebas anormales de la función hepática . Después de 11,5 años, más de una cuarta parte presenta cirrosis hepática . Sin embargo, la mayoría de los pacientes con congestión hepática crónica permanecen asintomáticos y desarrollan una función hepática deteriorada al final del curso de la enfermedad . Los hallazgos de laboratorio son principalmente parámetros elevados de colestasis . Aunque la hepatopatía congestiva se ha reconocido durante años y ha aumentado constantemente debido a la alta prevalencia de insuficiencia cardíaca crónica y a la mejora de la supervivencia de los pacientes con defectos cardíacos congénitos complejos después de la cirugía, se sabe poco sobre su patogénesis. Se generaron hipótesis a partir de muestras retrospectivas de hígado humano ex vivo, que mostraron una distribución variable de la fibrosis del parénquima correlacionada con la obliteración fibrosa de las venas hepáticas y portales . El concepto generalmente aceptado de extinción del parénquima consideraba que la fibrosis congestiva era una respuesta a la hipoxia, la presión y la necrosis hepatocelular . Este concepto fue ampliado por la trombosis venosa intrahepática en los últimos años. Se pensó que el grado de trombosis desencadenaba el grado de necrosis y fibrogénesis consecutivas . De particular interés, la fibrosis en la hepatopatía congestiva no parecía ser el resultado de la inflamación, ya que no se han encontrado infiltrados inflamatorios en muestras de hígado de pacientes sometidos al procedimiento de Fontan . Hasta ahora, estos conceptos no han sido probados experimentalmente debido a la inexistencia de un modelo animal adecuado. Sin embargo, la evidencia del papel de la trombosis en la fibrogénesis hepática ha ido en aumento en los últimos años. Si bien se ha demostrado que la posesión de mutaciones en el factor V de Leiden es un factor de riesgo en la rápida progresión de la fibrosis en el VHC , la heparina de bajo peso molecular y la warfarina previnieron la fibrogénesis hepática causada por el tetracloruro de carbono en la rata . Además, se ha confirmado experimentalmente la influencia del polimorfismo del Factor V de Leiden en la progresión de la fibrosis .
Simonetto et al. ahora se ha desarrollado un modelo murino en el que se genera quirúrgicamente la obstrucción del flujo venoso hepático mediante la ligadura parcial de la vena cava inferior abdominal suprahepática (pIVCL) con el fin de reducir su diámetro en un 70 % . Los cambios histológicos con necrosis centrilobular, extravasación vascular y dilatación sinusoidal, así como la inmunotinción de α-SMA y colágeno (con distribución centrilobular y perisinusoidal), fueron consistentes con los de la congestión hepática humana. Además, no hubo signos de inflamación implicados en la fibrogénesis congestiva, mientras que en modelos cirróticos murinos con ligadura de vías biliares se observó inflamación significativa en lo que respecta a la histología y la expresión de citoquinas proinflamatorias. Con este modelo, Simonetto et al. podría demostrar que tanto la fibrina como la tensión vascular mecánica estimularon el ensamblaje de fibrilina de fibronectina por la HSC y confirmaron el papel de la trombina en la activación de la HSC. Cabe destacar que un ciclo de 6 semanas de warfarina oral no solo disminuyó la masa del bazo y el hígado, sino que también redujo la fibrina intrahepática, la α-SMA (como marcador de la activación del HSC) y, finalmente, la fibrosis, lo que refuerza aún más el papel de la trombosis intrahepática en la fibrogénesis . Estos hallazgos amplían el concepto de sinusoides hepáticos en las primeras etapas de la fibrosis hepática. Además, el desarrollo de este modelo murino para la hepatopatía congestiva permite investigaciones experimentales que se centran principalmente en el papel de la trombosis y dilatación intrasinusoidales, así como la anticoagulación con anticoagulantes orales tradicionales y nuevos como una posible opción terapéutica en fibrogénesis hepática.
La señalización de exosomas como una nueva forma de diafonía SEC/HSC
Exosomas y su papel en la secreción fisiológica de proteínas, como la eliminación de receptores de transferrinas por reticulocitos, se han identificado hace más de dos décadas . Sin embargo, en los últimos años, los exosomas se han reconocido cada vez más como una nueva forma de comunicación intercelular al promover el intercambio de proteínas y lípidos entre las células productoras de exosomas y las células diana . Los exosomas son vesículas encerradas en una membrana extracelular, producidas en cuerpos multivesiculares (MVB) y liberadas en el espacio extracelular o en fluidos biológicos por fusión de MVB con la membrana plasmática . Se caracterizan por los siguientes criterios: diámetro de 40-100 nm, densidad de 1,13 a 1,19 g/ml, morfología en forma de copa o balón de fútbol desinflado y un sedimento de 100.000 ×g . Contienen proteínas marcadores comunes como tetraspaninas (por ejemplo, CD 9, CD 10 o CD 26), proteínas asociadas a endosomas (Alix, TSG101), proteínas citoplasmáticas de choque térmico y, lo más importante para la interacción celular, proteínas específicas de tipo celular y ácidos nucleicos . Se han identificado más de 40,000 proteínas, 7500 ARN y 1100 moléculas de lípidos en más de 286 estudios exosómicos . La señalización de exosomas parece promoverse por la interacción a través de receptores desconocidos en las células diana induciendo la señalización aguas abajo o a través de la fusión directa de la membrana exosómica con la membrana celular diana que entrega su contenido a la célula . Se han identificado diferentes células en diferentes órganos y tejidos como células productoras de exosomas o diana . En el hígado, se trata de epitelios hepáticos (hepatocitos, colangiocitos), células T asesinas naturales, HSC y SEC . De interés, se ha demostrado que las células hepáticas son objetivos incluso para exosomas que se originan en otros órganos como el intestino . El conocimiento actual sobre el papel de los exosomas en las enfermedades hepáticas ha sido discutido previamente por Masyuk et al. , la oms revisó el compromiso de los exosomas en el CHC, el VHC y la inflamación hepática, y su posible función como marcadores diagnósticos y pronósticos tempranos de la orina o la sangre. Aquí, destacamos el papel de la señalización de exosomas en la diafonía HSC-SEC. Se sabe que los ligandos de erizo activan las vías aguas abajo en las células endoteliales a través de los exosomas durante la embriogénesis . En un estudio reciente, Witek et al. demostró que esos ligandos de erizo juegan un papel importante en la diafonía HSC-SEC y la angiogénesis a través de micropartículas enriquecidas con exosomas. El HSC y los colangiocitos tratados con PDGF liberan exosomas con ligandos de erizo, que inducen cambios dependientes de erizo en la SEC con regulación ascendente de varios genes que conducen a un fenotipo angiogénico. Cabe destacar que la ligadura de conductos biliares en ratones también aumentó la liberación de dichos exosomas, lo que respalda la evidencia adicional de un papel clave de las vesículas extracelulares en la fibrogénesis hepática . Mientras que HSC se comunica con SEC a través de exosomas, lo mismo parece ser cierto viceversa. Wang et al. publicó un estudio que muestra que los exosomas derivados de SEC que contienen SK1 regulan la señalización y migración de HSC a través de la adhesión de exosomas dependientes de fibronectina-integrina y la internalización de exosomas dependientes de dinamina-2. En más detalle, se ha demostrado que SK1 es una proteína exosómica derivada de SEC activada por FGF-2, que se sabe que es importante en la liberación de exosomas en la fibrosis hepática. La sobreexpresión de los exosomas SK1 contenía más S1P, un factor quimiotáctico de HSC, y condujo a la migración de HSC a través de la activación de AKT en la célula objetivo. Se ha demostrado que la adhesión y la endocitosis están mediadas por la interacción fibronectina (en exosomas) –integrina (en HSC) y dinamina-2, respectivamente . Por lo tanto, Wang et al. no solo resaltaron el papel potencial de los exosomas en la interferencia de HSC-SEC y la fibrogénesis hepática, sino que también agregaron un conocimiento importante sobre cómo estas vesículas pueden interactuar con sus células diana. En conclusión, los exosomas, que han sido estudiados durante años, se consideran un nuevo medio de interferencia SEC-HSC en la fisiopatología de la fibrosis hepática y, por lo tanto, presentan blancos potenciales para terapias futuras (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. Las microvesículas son más grandes y se desprenden directamente de la membrana plasmática
De la lesión a la inflamación en la hepatitis alcohólica
La hepatitis alcohólica (AH) como una forma grave de enfermedad hepática alcohólica (ALD) con alta mortalidad debido a insuficiencia hepática o renal, infección bacteriana o hipertensión portal puede ocurrir en cualquier etapa de la ALD . Aunque la ALD y la HA contribuyen significativamente a la morbilidad y mortalidad relacionadas con el hígado, los patomecanismos siguen siendo esquivos . Sin embargo, existen varios conceptos para el daño hepático inducido por etanol: mientras que el etanol tiene un efecto directo sobre los hepatocitos, lo que resulta en apoptosis a través de la generación de acetaldehído (a través de ADH) y acumulación de ROS (a través de un aumento del metabolismo por CYP2E1), también puede actuar a través de mecanismos indirectos. El consumo excesivo de alcohol altera la barrera epitelial intestinal y conduce a una alteración de la flora intestinal. El aumento de la permeabilidad intestinal y la disbiosis dan lugar a niveles más altos de LPS que se unen a los receptores TLR-4 en las células hepáticas (como HSC, SEC y hepatocitos), lo que luego induce lesión hepática e inflamación como se describió anteriormente . Aunque la infiltración de neutrófilos es la característica histológica predominante en la AH y es el resultado de la degeneración de los hepatocitos, hay cada vez más pruebas de la función de los macrófagos residentes en el hígado llamados células de Kupffer, que se activan en la AH tanto por la lesión de los hepatocitos como por la vía de señalización del LPS . Cabe destacar que la respuesta a la inflamación de las células de Kupffer es paralela a la extensión de la lesión y la fibrosis . En este documento, revisamos dos patomecanismos novedosos involucrados en la comunicación intercelular que conduce a AH: microvesículas y caja de grupo de alta mortalidad 1 (HMGB1). Mientras que los exosomas se originan en MVB y se liberan en la membrana plasmática por fusión de exosomas y membranas MVB, las microvesículas (VM) se desprenden directamente de la membrana plasmática . Tienen un tamaño de 0,1–1 µm, contienen compuestos celulares como lípidos, proteínas, ARN y microRNA, y actúan como vectores entre las células productoras de VM y sus células diana . La VM se reconoce cada vez más como un medio de comunicación intercelular. Además, numerosos estudios han descubierto su papel en las enfermedades hepáticas con aumento de los niveles de VM, formación de VM y disminución del aclaramiento de VM . Mientras que las VM parecen contribuir a la comunicación entre las células tumorales y entre las células tumorales y su entorno, parecen tener una doble función en la fibrosis: por un lado promueven la fibrinólisis al aumentar la expresión de MMP, por el otro, promueven la fibrosis al aumentar la angiogénesis . En un estudio muy reciente, la VM se ha identificado como un patomecanismo importante en el daño temprano inducido por etanol y como una nueva forma de interferencia entre hepatocitos y macrófagos residentes en el hígado. Verma et al. podría demostrar que el etanol produce la liberación de VM de los hepatocitos a través de la activación de la proteína proapoptótica caspasa 3. Además, se ha demostrado que estos VM estimulan la activación de los macrófagos por el ligando CD40, un miembro de la familia TNF, e inducen citoquinas inflamatorias que conducen a la inflamación del hígado .
La activación de la señalización aguas abajo de TLR-4 que conduce a la inflamación estéril es promovida por productos celulares endógenos, como los llamados patrones moleculares asociados al peligro (DAMPs) . HGMB1 es una proteína liberada del núcleo de las células lesionadas, que actúa como activador de TLR-4 (como LPS o DAMPs) con un papel en la lesión hepática isquémica y la hepatitis viral . En un estudio reciente, Seo et al. fue capaz de demostrar que HMGB1 se trasloca desde el núcleo de hepatocitos lesionados por etanol, lo que resulta en niveles intracelulares más altos y, en última instancia, conduce a un aumento de la migración de HSC y SEC . Por lo tanto, vinculan directamente el primer golpe de lesión hepática inducida por etanol a los dos actores clave en los primeros pasos de la fibrogénesis hepática. Cabe destacar que el reclutamiento de HSC y SEC podría ser bloqueado por el anticuerpo HMGB1 y el siRNA, respectivamente, promoviendo nuevas ideas para terapias futuras.