medan inflammation som leder till leverfibros har studerats i detalj, kan andra processer än de kända kanoniska inflammatoriska vägarna bidra till leverfibrogenes, såsom intrasinusoidal trombos i patogenesen av kongestiv hepatopati. Vidare har nya studier visat nya vägar för intercellulär kommunikation utöver begreppet kemokiner och tillväxtfaktorer såsom de cell-härledda extracellulära vesiklarna, som dessutom kan koppla skada till inflammation i alkoholhepatit.
roll av hepatiska sinusoider i patogenesen av kongestiv hepatopati
kronisk leverstockning som kallas kongestiv hepatopati leder till leverfibros och förekommer huvudsakligen vid högersidig hjärtsvikt . Andra möjliga orsaker till nedsatt lever venöst utflöde är Budd-Chiari syndrom eller långvarig överlevnad efter framgångsrik Fontanoperation . I den senare, minskad hjärtindex tillsammans med ökat höger förmakstryck (benämnd central venös hypertoni), som är resultatet av direkt fastsättning av det högra förmaket till lungartären, leder till leverskador och fibros . Observera att en tredjedel av dessa patienter visar hepatomegali och onormala leverfunktionstester . Efter 11,5 år, mer än en fjärdedel närvarande med levercirros . De flesta patienter med kronisk leverstockning förblir emellertid asymptomatiska och utvecklar nedsatt leverfunktion sent i sjukdomsförloppet . Laboratoriefynd är huvudsakligen förhöjda parametrar för kolestas . Även om kongestiv hepatopati har erkänts i flera år och har ökat stadigt på grund av hög förekomst av kroniskt hjärtsvikt och förbättrad överlevnad hos patienter med komplexa medfödda hjärtfel efter operationen, är lite känt om dess patogenes. Hypoteser genererades från retrospektiva ex-vivo humana leverprover, som visade variabel fördelning av parenkymal fibros som korrelerade med fibrös utplåning av lever-och portalvener . Det allmänt accepterade begreppet parenkymal utrotning ansåg kongestiv fibros vara ett svar på hypoxi, tryck och hepatocellulär nekros . Detta koncept utvidgades av intrahepatisk venös trombos de senaste åren. Graden av trombos ansågs utlösa graden av nekros och på varandra följande fibrogenes . Av särskilt intresse verkade fibros i kongestiv hepatopati inte bero på inflammation, eftersom inga inflammatoriska infiltrat har hittats i leverprover från patienter som har genomgått Fontan-proceduren . Hittills har dessa begrepp inte testats experimentellt på grund av att det inte finns en adekvat djurmodell. Icke desto mindre har bevis för trombosens roll i leverfibrogenes ökat de senaste åren. Medan innehav av Faktor V Leiden-mutationer har visat sig vara en riskfaktor för snabb fibrosprogression i HCV , förhindrade heparin med låg molekylvikt och warfarin leverfibrogenes orsakad av koltetraklorid hos råtta . Vidare har påverkan av Faktor V Leiden polymorfism på fibrosprogression bekräftats experimentellt .
Simonetto et al. nu har utvecklat en murinmodell där de kirurgiskt genererade hepatisk venös utflödesobstruktion genom att delvis ligera den suprahepatiska buken inferior vena cava (pIVCL) för att minska dess diameter med 70 % . Histologiska förändringar med centrilobulär nekros, vaskulär extravasation och sinusformad dilatation såväl som immunfärgning för XXL-SMA och kollagen (med centrilobulär och perisinusoidal fördelning) överensstämde med dem i mänsklig leverstockning. Dessutom fanns inga tecken på inflammation involverad i kongestiv fibrogenes, medan signifikant inflammation med avseende på histologi och uttryck av proinflammatoriska cytokiner observerades i murina cirrotiska modeller med gallkanalligering. Med denna modell, Simonetto et al. kunde visa att både fibrin och mekanisk vaskulär stam stimulerade fibronektin fibril montering av HSC och bekräftade trombins roll vid HSC-aktivering. Observera att en 6-veckors kurs av oral warfarin inte bara minskade mjälte-och levermassan, det minskade också intrahepatisk fibrin, AUC-SMA (som en markör för HSC-aktivering) och slutligen fibros, vilket ytterligare stödde rollen av intrahepatisk trombos vid fibrogenes . Dessa fynd breddar begreppet hepatiska sinusoider i tidiga stadier av leverfibros. Vidare möjliggör utveckling av denna murina modell för kongestiv hepatopati experimentella undersökningar som främst fokuserar på rollen av intrasinusoidal trombos och dilatation samt antikoagulation med traditionella och nyare orala antikoagulantia som ett potentiellt terapeutiskt alternativ vid leverfibrogenes.
Exosomsignalering som en ny form av SEC/HSC-överhörning
exosomer och deras roll för fysiologisk utsöndring av proteiner såsom eliminering av transferrinreceptorer av retikulocyter har identifierats för mer än två decennier sedan . Under de senaste åren har emellertid exosomer alltmer erkänts som ett nytt sätt att intercellulär kommunikation genom att främja protein-och lipidutbyte mellan exosomproducerande celler och målceller . Exosomer är extracellulära membranomslutna vesiklar, producerade i multivesikulära kroppar (MVB) och släpptes ut i det extracellulära utrymmet eller i biologiska vätskor genom fusion av MVB med plasmamembranet . De kännetecknas av följande kriterier: diameter på 40-100 nm, densitet på 1,13–1,19 g/mL, kopp – eller deflaterad fotbollsformad morfologi och ett sediment vid 100 000 kcal g . De innehåller vanliga markörproteiner såsom tetraspaniner (t .ex. CD 9, CD 10 eller CD 26), endosomassocierade proteiner (Alix, TSG101), cytoplasmatiska värmechockproteiner och-viktigast för cell—cellinteraktion–celltypspecifika proteiner och nukleinsyror. Mer än 40 000 proteiner, 7500 RNA och 1100 lipidmolekyler har identifierats från mer än 286 exosomala studier . Exosomsignalering verkar främjas genom interaktion via okända receptorer på målceller som inducerar nedströms signalering eller via direkt fusion av det exosomala membranet med målcellmembranet som levererar deras innehåll i cellen . Olika celler i olika organ och vävnader har identifierats som exosomproducerande eller målceller . I levern är de leverepitel (hepatocyter, kolangiocyter), naturliga mördare T-celler, HSC och SEC . Av intresse har leverceller visat sig vara mål även för exosomer som härrör från andra organ som tarmen . Den nuvarande kunskapen om exosomernas roll i leversjukdomar har diskuterats tidigare av Masyuk et al. , who granskade involveringen av exosomer i HCC, HCV och leverinflammation, och deras potentiella roll som tidiga diagnostiska och prognostiska markörer från urinen eller blodet. Här framhäver vi rollen som exosome-signalering i HSC-SEC-överhörning. Hedgehog-ligander är kända för att aktivera nedströms vägar i endotelceller genom exosomer under embryogenes . I en ny studie, Witek et al. visade att dessa igelkottligander spelar en viktig roll i HSC-SEC överhörning och angiogenes via exosomberikade mikropartiklar. PDGF-behandlade HSC och kolangiocyter frigör exosomer med igelkottligander, vilket inducerar igelkottberoende förändringar i SEK Med uppreglering av flera gener som leder till en angiogen fenotyp. Observera att gallkanalligering hos möss ökade frisättningen av sådana exosomer också, vilket stöder ytterligare bevis för en nyckelroll av extracellulära vesiklar i leverfibrogenes . Medan HSC kommunicerar med SEC via exosomer verkar detsamma vara sant vice versa. Wang et al. publicerad en studie som visar att SEC-härledda exosomer innehållande SK1 reglerar HSC-signalering och migration genom fibronektin-integrinberoende exosomadherens och dynamin-2-beroende exosominternalisering. Mer detaljerat har SK1 visat sig vara ett SEC-härlett exosomprotein aktiverat av FGF-2, vilket har varit känt för att vara viktigt vid frisättning av exosomer vid leverfibros. Exosomer överuttryckande SK1 innehöll mer S1P, en HSC-kemotaktisk faktor, och ledde till HSC-migration via AKT-aktivering i målcellen. Vidhäftning och endocytos har visat sig medieras genom fibronektin (på exosomer) –integrin (på HSC) interaktion respektive dynamin-2 . Därmed, Wang et al. inte bara lyfte fram exosomernas potentiella roll i HSC-SEC-överhörning och leverfibrogenes, de lade också till viktig kunskap om hur dessa vesiklar kan interagera med sina målceller. Sammanfattningsvis betraktas exosomer, som har studerats i flera år, som ett nytt medel för SEC-HSC-överhörning i patofysiologin för leverfibros och presenterar därför potentiella mål för framtida 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. Mikrovesiklar är större och skjulas direkt från plasmamembranet
från skada på inflammation i alkoholhepatit
alkoholhepatit (AH) som en allvarlig form av alkoholisk leversjukdom (ALD) med hög dödlighet på grund av lever-eller njursvikt, bakteriell infektion eller portalhypertension kan förekomma i vilket stadium som helst av ALD . Även om ALD och AH väsentligt bidrar till leverrelaterad sjuklighet och dödlighet, förblir patomekanismer fortfarande svårfångade . Ändå finns flera begrepp för etanolinducerad leverskada: medan etanol har en direkt effekt på hepatocyter vilket resulterar i apoptos genom generering av acetaldehyd (via ADH) och ROS-ackumulering (via ökad metabolism av CYP2E1), kan den också verka genom indirekta mekanismer. Överdriven alkoholkonsumtion stör tarmepitelbarriären och leder till en förändring av tarmfloran. Ökad tarmpermeabilitet och dysbios resulterar i högre nivåer av LPS-bindning till TLR-4-receptorer på leverceller (såsom HSC, SEC och hepatocyter) som sedan inducerar leverskada och inflammation som beskrivits ovan . Även om neutrofil infiltration är den dominerande histologiska egenskapen i AH och är resultatet av hepatocytdegeneration, finns det ökande bevis för rollen som leverinvånare makrofager som kallas Kupffer-celler, vilka aktiveras i AH av både hepatocytskada och LPS-signalvägen . Observera att Kupffer-cellinflammationssvar är parallellt med omfattningen av skada och fibros . Här granskar vi två nya patomekanismer som är involverade i intercellulär kommunikation som leder till AH: mikrovesiklar och högdödlighet-gruppbox 1 (HMGB1). Medan exosomer härstammar från MVB och frigörs vid plasmamembranet genom fusion av exosom-och MVB-membran, tappar mikrovesiklar (MV) direkt från plasmamembranet . De har en storlek av 0,1-1 mikroRNA, innehåller cellulära föreningar såsom lipider, proteiner, RNA och mikroRNA och fungerar som en vektor mellan MV-producerande celler och deras målceller . MV erkänns alltmer som ett medel för intercellulär kommunikation. Dessutom har många studier avslöjat sin roll i leversjukdomar med ökade MV-nivåer, MV-bildning och minskad MV-clearance . Medan MV verkar bidra till kommunikationen mellan tumörceller och mellan tumörceller och deras miljö, verkar de ha en dubbel funktion vid fibros: å ena sidan främjar de fibrinolys genom att förbättra uttrycket av MMP, å andra sidan främjar de fibros genom ökad angiogenes . I en mycket ny studie har MV nu identifierats som en viktig patomekanism i tidig etanolinducerad skada och som en ny form av överhörning mellan hepatocyter och leverinvånare makrofager. Verma et al. kan visa att etanol resulterar i frisättning av MV från hepatocyter via aktivering av det pro-apoptotiska proteinet caspase 3. Dessa MV har vidare visat sig stimulera makrofagaktivering av CD40-ligand—en medlem av TNF-familjen-och att inducera inflammatoriska cytokiner som leder till leverinflammation .
aktivering av TLR-4 nedströmssignalering som leder till steril inflammation främjas av endogena cellprodukter såsom de så kallade faraassocierade molekylmönstren (DAMPs) . HGMB1 är ett protein som frigörs från kärnan i skadade celler , som fungerar som en aktivator av TLR-4 (som LPS eller DAMPs) med en roll i ischemisk leverskada och viral hepatit . I en ny studie, Seo et al. kunde visa att HMGB1 translokerar från kärnan av etanolskadade hepatocyter, vilket resulterar i högre intracellulära nivåer och slutligen leder till ökad migration av HSC och SEC . Därmed kopplar de direkt den första träffen av etanolinducerad leverskada till de två nyckelaktörerna i de tidiga stegen av leverfibrogenes. Observera att rekrytering av både HSC och SEC kan blockeras av HMGB1-antikroppen respektive siRNA, vilket främjar nya ideer för framtida terapier.