Вирусный гепатит с и цитокины

Comparative Analysis of Liver Injury-Associated Cytokines in Acute Hepatitis A and B
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4800355/

* Таким образом, Юн Син и Сук-Хянг Чжун внесли одинаковый вклад в эту работу.

Острый гепатит A (AHA) и острый гепатит B (AHB) вызваны острой инфекцией вируса гепатита A и вируса гепатита B, соответственно. Как известно, как в AHA, так и AHB повреждение печени опосредуется иммунными клетками и цитокинами. В этом исследовании мы измеряли уровни сыворотки различных цитокинов и цитотоксических белков T-клеток у пациентов с AHA или AHB для идентификации цитокинов, связанных с повреждением печени.

В исследование было включено 26 пациентов с AHA, 16 пациентов с AHB и 14 здоровых взрослых. Уровни сыворотки 17 цитокинов и Т-клеточных цитотоксических белков измеряли с помощью фермент-связанных иммуносорбентных анализов или цитометрических матриц бисера и анализировали на корреляцию с уровнями сывороточного аланинаминотрансферазы (ALT).

Интерлейкин (IL) -18, IL-8, CXCL9 и CXCL10 были значительно увеличены как в AHA, так и AHB. IL-6, IL-22, гранзим B и растворимый Fas-лиганд (sFasL) были увеличены в AHA, но не в AHB. Как в AHA, так и AHB, уровень CXCL10 в сыворотке значительно коррелировал с пиковым уровнем ALT. Кроме того, уровень сыворотки granzyme B в AHA и уровень sFasL в сыворотке крови в AHB коррелировали с пиковым уровнем ALT.

Мы идентифицировали цитокины и цитотоксические белки Т-клеток, связанные с повреждением печени в AHA и AHB. Эти результаты углубляют существующее понимание иммунологических механизмов, ответственных за повреждение печени при остром вирусном гепатите.

Вирус гепатита А (HAV) представляет собой неокрашенный одноцепочечный РНК-вирус семейства Picornaviridae1. HAV-инфекция часто протекает бессимптомно у детей. Тем не менее, HAV-инфекция у взрослых имеет тенденцию приводить к острому гепатиту, называемому острым гепатитом A (AHA), одной из наиболее распространенных форм острого вирусного гепатита.234 У взрослых пациентов с AHA тяжелая травма печени и желтуха часто развиваются и сохраняются для нескольких недель. Тем не менее, AHA решает спонтанно в большинстве случаев и не прогрессирует до хронического вирусного гепатита.

Вирус гепатита В (HBV) представляет собой частично двухцепочечный ДНК-вирус, который относится к семейству Hepadnaviridae. HBV-инфекция является наиболее распространенной формой хронической вирусной инфекции в мире, причем более 350 миллионов человек хронически инфицированы.7 В эндемичных районах , хроническая инфекция HBV часто устанавливается вертикальной передачей.8 У взрослых острая инфекция HBV вызывает острый гепатит B (AHB), который сопровождается повреждением печени и желтухой.89 Хотя AHB спонтанно разрешается у большинства взрослых пациентов, в некоторых случаях (1- 5%) прогрессируют до хронической персистирующей инфекции.89

Как известно, как у AHA, так и AHB повреждение печени вызвано Т-клетками, а не вирусом, поскольку как HAV, так и HBV являются нецитопатическими вирусами.91011 Иммуно-опосредованное повреждение ткани, так называемая иммунопатология, опосредуется различными механизмами в различных вирусных инфекциях.12 Воспалительный процесс опосредуется цитокинами, включая интерлейкин (IL) -1β, IL-6 и фактор некроза опухоли-α (TNF-α), и он подавляется IL-10.12. Кроме того, вспомогательный 1 T (Th1) и клетки хелпера 17 T (Th17) способствуют повреждению тканей путем секреции цитокинов; например, клетки Th1 секретируют интерферон (IFN) -γ и TNF-α, а клетки Th17 секретируют IL-17 и IL-21.13. Кроме того, цитотоксические Т-клетки и клетки естественного киллера (NK) непосредственно лизируют клетки-хозяева через перфорин / гранзим, а Fas лиганд-опосредованные механизмы.14 Хемокины также участвуют в иммуно-опосредованном повреждении тканей путем рекрутирования иммунных клеток к месту вирусной инфекции.1516 Однако в AHA и AHB необходимо выяснить точные механизмы иммунного опосредованного поражения печени.

В этом исследовании мы измеряли уровни сыворотки 17 цитокинов и цитотоксических белков Т-клеток у пациентов с AHA и AHB в острой фазе, чтобы понять иммунологические механизмы поражения печени при остром вирусном гепатите и идентифицировали цитокины или цитотоксические белки Т-клеток, связанные с тяжелая травма печени в AHA и AHB. Настоящее исследование дает представление о том, какая эффекторная функция Т-клеток способствует повреждению печени в AHA и AHB.

Сорок шесть пациентов с AHA, 16 пациентов с AHB и 14 здоровых взрослых были набраны из больниц в столичном регионе Сеула (больница Университета Сеульского национального университета, университетская больница Chung-Ang, больница Bundang CHA, центральная больница Seongnam и медицинский центр Daejin ). AHA и AHB были диагностированы на основе позитивного обнаружения с анти-HAV IgM, HBsAg и IgM против HBc, соответственно, типичных симптомов заболевания и повышенных уровней аланинаминотрансферазы (ALT) в сыворотке. Пиковый уровень ALT и максимальный общий уровень билирубина определялись для каждого пациента в ходе острого гепатита. Мы получили информированное согласие участвующих субъектов и получили одобрение со стороны комиссий по институциональному контролю. Во время госпитализации кровь была взята у пациентов, и образцы сыворотки были заморожены для последующего анализа.

Одиннадцать цитокинов: IL-1β, IL-6, IL-10, IL-12p70, IL-18, IL-21, IL-22, IL-28, IL-29, IFN- и TNF-α; и четыре хемокина: IL-8, CCL2 (моноцитарный хемоаттрактантный белок-1), CXCL9 (монокин, индуцированный IFN-γ), и CXCL10 (IFN-γ-индуцируемый протеин-10) были измерены в этом исследовании. Мы также проанализировали сывороточные уровни Т-клеточных цитотоксических белков, включая гранзим B и растворимый Fas-лиганд (sFasL). Уровни сыворотки этих белков измеряли с помощью наборов иммуносорбентных антител (ELISA) (IL-18, Abcam, Cambridge, UK, IL-22, R & D Systems, Миннеаполиса, MN, США и IL-28 и IL- 29, RayBiotech Inc., Norcross, GA, USA) или наборов гибких наборов из биотоплива (BD Biosciences, San Jose, CA, USA).

Дискретные переменные сравнивались с использованием метода χ2, и для непрерывных переменных использовались независимые t-тесты. Корреляционный анализ Пирсона или Спирмена был использован для определения простых корреляций между непрерывными переменными. Все статистические анализы были выполнены с использованием статистических продуктов и сервисных решений 13.0. (SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс, США).

В таблице 1 приведены демографические и лабораторные характеристики исследуемой популяции. Медианный возраст пациентов AHA, пациентов AHB и здорового контроля составил 33,6, 35,8 и 32,1 года соответственно. Среднее значение пиковых уровней ALT (IU / L) составляло 4450 у пациентов AHA и 1406 у пациентов с AHB. Среднее значение пикового общего уровня билирубина (мг / дл) составляло 5,1 у пациентов с AHA и 9,6 у пациентов с AHB.

Среди проанализированных сывороточных белков несколько были значительно увеличены в образцах сыворотки от пациентов с AHA или AHB по сравнению с образцами сыворотки от здоровых субъектов. IL-18, IL-8, CXCL9 и CXCL10 были значительно увеличены как в AHA, так и AHB, тогда как IL-6, IL-22, granzyme B и sFasL были значительно увеличены в AHA, но не в AHB (фиг.1) ,

Затем мы проанализировали, какие хемокины были связаны со степенью повреждения печени, оценивая повреждение печени с точки зрения уровней ALT в сыворотке. CXCL10 и CXCL9 являются хемокинами CXCR3 и, как известно, часто возникают при системных вирусных инфекциях17.
На фиг.2 показано, что уровни CXCL10 достоверно коррелируют с пиковыми уровнями ALT как в AHA, так и AHB, тогда как уровни CXCL9 в сыворотке коррелируют с пиковыми уровнями ALT в AHA, но, как правило, коррелируют с пиковыми уровнями ALT в AHB (фиг.2B).

Затем мы исследовали, какие цитокины или Т-клеточные цитотоксические белки были связаны с пиковыми уровнями АЛТ. В AHA сывороточный granzyme B, но не сывороточный sFasL, был значительно коррелирован с пиковыми уровнями ALT (фиг.3A). Напротив, в AHB сывороточный sFasL, но не сывороточный granzyme B, был значительно коррелирован с пиковыми уровнями ALT (фиг.3B). Кроме того, уровни IL-18 в сыворотке достоверно коррелировали с пиковым общим уровнем билирубина в AHA (фиг.3C), но не в AHB (рис. 3D). Мы также проанализировали IL-22, известный гепатопротекторный цитокин.181920. Однако уровни IL-22 в сыворотке не коррелировали с пиковыми уровнями ALT в AHA или AHB (данные не показаны).

В настоящем исследовании мы обнаружили, что уровни сыворотки IL-18, IL-8, CXCL9 и CXCL10 были увеличены в AHA и AHB. Кроме того, уровни сыворотки IL-6, IL-22, granzyme B и sFasL были увеличены в AHA, но не в AHB, что указывает на то, что AHA сопровождается более сильными иммунными ответами по сравнению с AHB. Уровни лигандов CXCR3, CXCL10 и CXCL9 коррелировали с пиковыми уровнями ALT в AHA и AHB. Кроме того, уровни грамзима B сыворотки коррелировали с пиковыми уровнями ALT в AHA, а уровни sFasL в сыворотке коррелировали с пиковыми уровнями ALT в AHB. Эти данные вместе свидетельствуют о том, что эффекторные функции Т-клеток повышаются и способствуют повреждению печени в AHA и AHB.

CXCR3 и его лигандные хемокины регулируют миграцию клеток Th1 и эффекторных CD8 + T-клеток на сайты инфицирования при различных острых вирусных инфекциях человека и мыши, таких как грипп, 21 лихорадка денге, 22 и инфекция вируса Западного Нила.23 При вирусном гепатите хемокины CXCR3 имеют были изучены, особенно при инфекции вируса гепатита С (HCV). Хемокины CXCR3 обнаруживаются в периферической крови через 2-8 недель после инфицирования HCV.242526 Уровень экспрессии хемокинов CXCR3 в печени или периферической крови хорошо коррелирует с тяжести воспаления печени у пациентов с хронической инфекцией HCV.27282930 В ch-ronic HBV, было продемонстрировано, что уровни CXCL10 и CXCL9 в сыворотке связаны с острой вспышкой повреждения печени.31 В соответствии с этими отчетами наши данные из сывороток пациентов с AHA и AHB продемонстрировали, что хемокины CXCR3 увеличиваются во время AHA и AHB , и что их уровни коррелируют с повреждением печени, что подразумевает, что они могут играть важную роль в поражении печени.

Примечательно, что наши данные также показали, что уровни грамзима B в сыворотке коррелируют с пиковыми уровнями ALT в AHA (фиг.3A) и что уровни sFasL в сыворотке коррелируют с пиковыми уровнями ALT в AHB (фиг.3B). Корреляция между сывороткой sFasL и уровнем ALT сыворотки ранее сообщалась в самоограниченных AHB и фульминантных гепатитах B.32 CD8 + цитотоксических Т-клетках и NK-клетках, которые могут способствовать повреждению печени с помощью активности клеток-мишеней. Когда эти клетки запускаются, они проявляют цитотоксическую активность с помощью двух разных механизмов: дегрануляции перфорина и гранзимов и повышения активности FasL на их клеточной поверхности.33 Текущие данные показывают, что отдельный цитотоксический механизм может способствовать разрушению гепатоцитов в AHA и AHB.

В настоящем исследовании мы исследовали сывороточные уровни цитокинов и цитотоксических белков Т-клеток для оценки иммунных ответов во время AHA и AHB. Однако мы не изучали иммунные клетки, такие как Т-клетки и NK-клетки, поэтому мы еще не знаем, какие подмножества иммунных клеток продуцируют цитокины и цитотоксические белки, которые увеличиваются в сыворотке пациентов с AHA и AHB. В будущих исследованиях следует исследовать уровни экспрессии цитокинов и цитотоксических белков в Т-клетках и NK-клетках, полученных от пациентов с AHA или AHB.

В последнее время уровни множественных сывороточных белков были систематически проанализированы в крови, полученной от пациентов с AHA, AHB и острым гепатитом C.34 Однако в этом исследовании не учитывались уровни сывороточных белков относительно степени повреждения печени. В настоящем исследовании мы сравнили ассоциации между повреждением печени и цитокинами, хемокинами и Т-клеточными цитотоксическими белками в AHA и AHB. Наши данные привели нас к тому, что в AHA и AHB могут действовать различные иммунологические механизмы поражения печени. Точные механизмы поражения печени требуют дальнейшего изучения на клеточном и молекулярном уровнях при остром вирусном гепатите.

Это исследование было поддержано грантом от научно-исследовательского проекта по научным исследованиям в области здравоохранения Министерства здравоохранения и социального обеспечения Республики Корея (HI13C1263) и грантом исследовательского фонда SNUBH (03-2011-010).

Авторы не имеют никаких финансовых конфликтов интересов.

IQR, межквартильный диапазон; n.d., не определено; AHA, острый гепатит А; AHB, острый гепатит B; ALT, аланинаминотрансфераза; AST, аспартатаминотрансфераза.



Источник: rupubmed.com