Ίνωση και αυτοφαγία σε χρόνιες ηπατοπάθειες
Authors: Τσομίδης Ιωάννης 
Published: November 2024

Α. Ένζυμα και αναστολείς σχετιζόμενα με την ίνωση. Η ηπατική ίνωση έχει μελετηθεί εκτεταμένα σε κυτταρικό και μοριακό επίπεδο, αλλά υπάρχουν πολύ λίγα δεδομένα για τα τελικά ενζυμικά στάδια της σύνθεσης και αποδόμησης κολλαγόνου (προλυλ-δροξυλάση-μεταλλοπρωτεϊνάσες), ιδιαίτερα στην Πρωτοπαθή Χολική Χολαγγειϊτιδα (PBC). Στην παρούσα έρευνα μελετήθηκε η ενζυμική δραστικότητα ηπατικών ενζύμων που σχετίζονται με τη σύνθεση και αποδόμηση του κολλαγόνου σε ασθενείς με χρόνιες ηπατοπάθειες. Μελετήθηκαν ηπατικές βιοψίες από 18 ασθενείς με πρώιμα και όψιμα στάδια PBC (Ταξινόμηση κατά Ludwig) και 7 ασθενείς με PBC υπο θεραπεία με ουρσοδεοξυχολικό οξύ (UDCA) όπως και 34 ασθενείς με αλκοολική ηπατοπάθεια και 25 ασθενείς με χρόνια ιογενή ηπατοπάθεια. Τα δεδομένα συγκρίθηκαν με 5 φυσιολογικές βιοψίες. Οροί ήταν διαθέσιμοι από ένα σύνολο 140 ασθενών από τις ίδιες ομάδες ασθενών. Για τον προσδιορισμό της προλυλ-υδροξυλάσης μετρήθηκε η απελευθέρωση νερού σημασμένου με 3Η που παράγεται κατα τη χρησιμοποίηση της 3Η προλίνης στη σύνθεση κολλαγόνου. Πλήρες και θερμικά μετουσιωμένο και σημασμένο με 14C κολλαγόνο, χρησιμοποιήθηκε ως υπόστρωμα για τον προσδιορισμό της κολλαγενάσης και της ολικής γελατινάσης, αντιστοίχως. Για την ελαστάση, το υπόστρωμα ήταν 3H-ελαστίνη. Στον ορό χρησιμοποιήθηκαν Elisa για τη μέτρηση των MMP-1, TIMP-1 και TIMP-2 ενώ για τις MMP-2 και MMP-9 χρησιμοποιήθηκαν η ζυμογραφία για τη μέτρηση των ενεργών ενζύμων και Elisa για τη μέτρηση των προ-ενζυμικών μορφών.Η προλυλ-υδροξυλάση ήταν σημαντικά αυξημένη στην πρώιμη και όψιμη PBC ενώ η κολλαγενάση ήταν μειωμένη μόνο στα όψιμα στάδια (p<0.01). Ομοίως αυξημένη ήταν η προλυλ-υδροξυλάση και στην αλκοολική αλλά όχι στην ιογενή κίρρωση, όπου η ισορροπία τρέπεται προς την ίνωση λόγω μειωμένης αποδόμησης. Ο λόγος προλυλ-υδροξυλάση/κολλαγενάση ήταν αυξημένος στα όψιμα στάδια PBC και στην ίνωση στα άλλα νοσήματα. Η θεραπεία με UDCA είχε αποκαταστήσει τις τιμές σχεδόν στα φυσιολογικά επίπεδα. Οι γελατινάσες ήταν μειωμένες στα όψιμα στάδια PBC (p<0.05) και στην ιογενή κίρρωση αλλά όχι στην αλκοολική ηπατοπάθεια. Η ελαστάση δε διέφερε από τους μάρτυρες σε όλες τις ομάδες. Ο TIMP-1 ήταν μειωμένος τόσο στην πρώιμη PBC όσο και στην ιογενή ηπατίτιδα και κίρρωση (p<0.001). Αντιθέτως, ο TIMP-2 ορού έδειξε στατιστικά σημαντική αύξηση στην ιογενή κίρρωση όπως επίσης και στην αλκοολική κίρρωση (p<0,0001). Δεν παρατηρήθηκε καμία στατιστικά σημαντική μεταβολή μεταξύ των υπολοίπων ομάδων.H MMP-1 ορού έδειξε στατιστικά σημαντική μείωση της δραστικότητας μόνο στην όψιμη PBC και όχι στην πρώιμη PBC. Επιπλέον, η MMP-1 ορού έδειξε στατιστικά σημαντική μείωση της δραστικότητας όχι μόνο στην ιογενή ηπατίτιδα και την ιογενή κίρρωση αλλά και στην αλκοολική ηπατίτιδα και στην αλκοολική κίρρωση Αντιθέτως, η ομάδα υπό UDCA και η ομάδα με AFLD δεν έδειξαν στατιστικά σημαντική μεταβολή της ενζυμικής δραστικότητας.H MMP-2 ορού μετρημένη με τη μέθοδο της ζυμογραφίας έδειξε στατιστικά σημαντική μείωση του ενεργού ενζύμου στην πρώιμη PBC όπως επίσης στην όψιμη PBC (p<0,0001). Επιπλέον, η MMP-2 ορού έδειξε στατιστικά σημαντική μείωση της δραστικότητας όχι μόνο στην ιογενή ηπατίτιδα και στην ιογενή κίρρωση αλλά και στην αλκοολική ηπατίτιδα και στην αλκοολική κίρρωση. Αντιθέτως, η ομάδα υπο UDCA και η ομάδα AFLD δεν έδειξαν στατιστικά σημαντική μεταβολή της ενζυμικής δραστικότητας. Όταν μετρήθηκαν οι προ-ενζυμικές μορφές με Elisa, βρέθηκαν διαφορές στις κιρρωτικές ομάδες όπου τόσο η ιογενής όσο και η αλκοολική κίρρωση δεν έχουν στατιστικά σημαντική διαφορά από τους μάρτυρες εν αντιθέσει με το ενεργό ένζυμο.H MMP-9 ορού με τη μέθοδο της ζυμογραφίας έδειξε στατιστικά σημαντική μείωση της δραστικότητας στην πρώιμη PBC και στην όψιμη PBC. Επιπρόσθετα, η MMP-9 ορού έδειξε στατιστικά σημαντική μείωση της δραστικότητας όχι μόνο στην ιογενή ηπατίτιδα και την ιογενή κίρρωση αλλά και στην αλκοολική ηπατίτιδα και στην αλκοολική κίρρωση (p< 0.0001). Αντιθέτως, η ομάδα υπό UDCA και η ομάδα AFLD δεν έδειξαν στατιστικά σημαντική μεταβολή της ενζυμικής δραστικότητας. Όταν μετρήθηκαν οι προ-ενζυμικές μορφές της ΜΜP-9 με Elisa βρέθηκε ότι οι ασθενείς υπο θεραπεία με UDCA και οι ασθενείς με αλκοολικό λιπώδες ήπαρ έχουν αυξημένα επίπεδα προ-ενζυμικών μορφών αντίθετα με τη μη στατιστικά σημαντική μεταβολή του ενεργού ενζύμου.Τα ευρήματα της μελέτης δείχνουν ότι η ισορροπία μεταξύ σύνθεσης κολλαγόνου και αποδόμησης αυτού ευνοεί την εναπόθεση κολλαγόνου, ανεξαρτήτως της αιτιολογίας των ηπατοπαθειών. Διαπιστώθηκε ότι η σύνθεση αυξάνεται ακόμη και στα πρώιμα στάδια της PBC αλλά το κολλαγονολυτικό σύστημα πιθανότατα αντιρροπεί την αυξημένη σύνθεση. Η αποδόμηση του κολλαγόνου μπορεί να μην αντιρροπεί τη σύνθεση κολλαγόνου στα όψιμα στάδια της PBC. Η θεραπεία της PBC με UDCA μπορεί εν μέρει να αποκαθιστά την ισορροπία, υποδεικνύοντας ότι ενδείκνυται μια προοπτική μακροπρόθεσμη μελέτη. Τα νέα φάρμακα για τη θεραπεία της PBC θα πρέπει να ελεγχθούν για πιθανές επιδράσεις στις ενζυμικές οδούς της ίνωσης. Ένας παρόμοιος μηχανισμός διαπιστώθηκε στην ALD. Ενδιαφέρον αποτελεί ότι η σύνθεση κολλαγόνου δεν αυξάνεται σημαντικά στη χρόνια ιογενή νόσο συγκριτικά με το φυσιολογικό ήπαρ. Ωστόσο, η διαταραχή της ισορροπίας οφείλεται στη σημαντική μείωση του κολλαγονολυτικού μηχανισμού. Σημειωτέων, ότι ο TIMP-1 μειώνεται σημαντικά στην ιογενή και αλκοολική ηπατίτιδα και στην αλκοολική κίρρωση, πιθανότατα δρώντας ως αντιρροπιστικός μηχανισμός για την εξυπηρέτηση της αποδόμησης της ECM.Συνοψίζοντας προκύπτουν τα ακόλουθα συμπεράσματα: 1) Η σύνθεση κολλαγόνου αυξάνεται από τα πρώιμα στάδια της PBC, αλλά ο κολλαγονολυτικός μηχανισμός αντισταθμίζει την αυξημένη σύνθεση. 2) Στις ιογενείς χρόνιες ηπατοπάθειες, η ίνωση οφείλεται στη μειωμένη αποδόμηση κυρίως και όχι τόσο στην αυξημένη σύνθεση. 3) Τα τελικά βιοχημικά στάδια της ηπατικής ίνωσης πιθανόν διαφέρουν ποσοτικά ανάλογα με την αιτιολογία των νόσων. B. Ένζυμα σχετιζόμενα με την αυτοφαγίαΤα λυσοσωμικά ένζυμα, όπως οι όξινες υδρολάσες και λιπάσες, ενέχονται στη διαδικασία των τελικών σταδίων της αυτοφαγίας. Τα ηπατικά λυσοσωμικά ένζυμα έχουν ελάχιστα μελετηθεί στις χρόνιες ηπατοπάθειες και καθόλου στην πρωτογενή χολική χολαγγειϊτιδα (PBC). Στην παρούσα έρευνα μετρήθηκαν οι δραστικότητες λυσοσωμικών υδρολασών και λιπασών στον ηπατικό ιστό χρόνιων ηπατοπαθειών, όπως η αλκοολική ηπατοπάθεια και η χρόνια ιογενής νόσος, ενώ συμπεριελήφθησαν και ασθενείς με πρώιμα και όψιμα στάδια PBC. Η σύγκριση έγινε με ηπατικό φυσιολογικό ιστό. Ως υποστρώματα χρησιμοποιήθηκαν σημασμένη με 14C για την καθεψίνη D, ΒΑΝΑ για την καθεψίνη Β1, ολεϊκή μεθυλαμπελιφερόνη για την όξινη λιπάση και οξική α-ναφθόλη για την όξινη και ουδέτερη εστεράση. Η καθεψίνη Β1 ήταν σημαντικά αυξημένη στην πρώιμη PBC (225.1 ± 18.06 mean ± SD, p<0.0001) και σημαντικά μειωμένη στα όψιμα στάδια της νόσου (66.5 ± 9.7, p=0.004) σε σύγκριση με τους φυσιολογικούς μάρτυρες (130.4 ± 14.9). Ομοίως μειωμένη ήταν σε ασθενείς με εκτεταμένη ίνωση, όπως η αλκοολική και η ιογενής κίρρωση (p<0.01 και p=0.004, αντιστοίχως), αλλά όχι στη χρόνια ηπατίτιδα. Η καθεψίνη D ήταν αυξημένη στην πρώιμη (39 × 10³ ± 4.8, p<0.0001) και λιγότερο στα όψιμα στάδια (20.1 × 10³ ± 3.9, p=0.05, μάρτυρες 14.1 × 10³ ± 2.9). Ήταν επίσης αυξημένη όταν υπήρχε ιστολογική νεκροφλεγμονή στις ηπατίτιδες. Η θεραπεία με UDCA αποκαθιστούσε τα φυσιολογικά επίπεδα των καθεψινών στην PBC. Οι λιπάσες εμφάνιζαν τις ίδιες μεταβολές με τις καθεψίνες. Διαδοχικές μετρήσεις στον ορό ασθενών με οξεία αλκοολική ηπατίτιδα έδειξαν ότι η καθεψίνη Β1 μειώνεται και οι εστεράσες βαθμιαία αυξάνουν, ακολουθώντας τη βελτίωση των τρανσαμινασών.Τα ευρήματά της παρούσας μελέτης στην PBC πιθανότατα φανερώνουν αυξημένη γήρανση ή διαταραχή της αυτοφαγίας στη νόσο και μπορεί να εξηγούν το συνδυασμό της αυξημένης γήρανσης και αυξημένης απόπτωσης που διαπιστώνεται στην παθογένεια της PBC. Η θεραπεία με UDCA αποκαθιστά τις παθολογικές τιμές των λυσοσωμικών ενζύμων. Στις υπόλοιπες χρόνιες ηπατοπάθειες που χρησιμοποιήσαμε, η μείωση της καθεψίνης B1 φαίνεται να σχετίζεται με προχωρημένη ίνωση ενώ η αυξημένη καθεψίνη D φαίνεται να σχετίζεται και πιθανότατα να εμπλέκεται στην εξέλιξη της νεκροφλεγμονής. Η μέτρηση της καθεψίνης B ορού και των εστερασών μπορεί να αποτελεί χρήσιμο δείκτη εξέλιξης της οξείας ηπατικής νόσου αλλά αυτό απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση και επιβεβαίωση.Συνοψίζοντας, τα συμπεράσματα είναι ότι: 1) Η αυξημένη δραστικότητα των λυσοσωμικών ενζύμων στην PBC πιθανόν σχετίζεται με αυξημένη γήρανση ή με διαταραχές της αυτοφαγίας. 2) Η θεραπεία με UDCA αποκαθιστά τις φυσιολογικές τιμές. 3) Η μείωση της καθεψίνης Β1 συνδέεται με την παρουσία ίνωσης στις χρόνιες ηπατοπάθειες, ενώ η αύξηση της καθεψίνης D συνδέεται με τη νεκροφλεγμονή. 4) Οι διαπιστωθείσες ανωμαλίες των λυσοσωμικών ενζύμων υποδηλώνουν διαταραχή των τελικών σταδίων της αυτοφαγίας στις χρόνιες ηπατοπάθειες.