Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

SERUM LEVELS OF THE TRANSFORMING GROWTH FACTOR-β FAMILY IN PATIENTS WITH LIVER FIBROSIS OF HCV-INFECTION

Gorelova I.S. 1 Markelova E.V. 1 Skljar L.F. 1
1 Pacific State Medical University
Трансформирующий фактор роста-β (ТФР-β) – плейотропный цитокин, принимающий активное участие в поддержании иммунного гомеостаза организме, а также в процессе ремоделирования внеклеточного матрикса. Концентрация ТФР-β1, ТФР-β2 и ТФР-β3 в сыворотке крови у HCV-инфицированных пациентов статистически значимо снижалась (р<0,05) по мере прогрессирования структурных изменений в архитектонике печеночной ткани. Высокие сывороточные значения изоформ фактора роста при ранних стадиях фиброза печени (F0 ст.) относительно их содержания в группе пациентов с выраженными фиброзными изменениями в органе-мишени (F3-4 ст.) могут быть одним из механизмов, который способствует «ускользанию» вируса гепатита С (ВГС) из-под иммунного ответа организма-хозяина. Следовательно, ТФР-β в сыворотке крови, выполняя диаметрально противоположные эффекты (иммуносупрессивный и провоспалительный), на начальных стадиях патологического процесса способствует персистенции и хронизации HCV-инфекции. Дальнейшее прогрессирование хронического гепатита С (ХГС) с формированием фиброза и цирроза печени сопровождается снижением системного уровня всех изоформ фактора роста, что, вероятно, связано с реализацией профиброгенного эффекта ТФР-β непосредственно в органе-мишени. Таким образом, результаты исследований могут свидетельствовать о ключевой роли плейотропного ТФР-β в иммунофиброгенезе печени при HCV-инфекции.
Transforming growth factor-β (ТGF-β) is a pleiotropic cytokine involved critical in maintaining immune homeostasis of organism and remodeling of the extracellular matrix. Concentration of ТGF-β1, ТGF-β2 and ТGF-β3 in the serum blood in HCV-infected patients statistically significantly was decreased (р<0,05) as the process of progressing of structural changes in the liver parenchyma. Serum levels of ТGF-β isoforms as early stage of liver fibrosis (F0) were increased in comparison to patients with advanced fibrotic changes in target-organ ( F3-4). It may be one of mechanisms promoting hepatitis C virus (HCV) «escapes» from under the immune response of macro-organism. Therefore in the serum blood ТGF-β isoforms regulating the opposite process (immunosuppression and pro-inflammatory) as initial stage of pathological process promote a persistence and chronic HCV-infection. As chronic hepatitis progresses with formation of fibrosis and cirrhosis in the liver system levels of ТGF-β isoforms were decreased. Probably it should be considered as realization of profibrogenic effect ТGF-β directly in target- organ. Thus results of investigation may confirm the significance role of pleiotropic ТGF-β in the fibrogenesis of the liver in HCV-infection.
transforming growth factor-β (TGF-β)
chronic hepatitis C (CHC)
liver fibrosis
1. Kozlov, V.K. Citokinoterapija: patogeneticheskaja napravlennost’ pri infekcionnyh zabolevanijah i klinicheskaja jeffektivnost’ : rukovodstvo dlja vrachej / V. K. Kozlov, SPb. : Al’ter Jego, 2010, 148 s.
2. Morfologicheskie issledovanija v diagnostike hronicheskih virusnyh gepatitov / E .A. Alejnikova, B. A. Sotnichenko, O. G. Polushin [i dr.], Tihookeanskij medicinskij zhurnal, 2008, № 4, S. 41 – 43.
3. Profil’ citokinov i hemokinov v plazme krovi pacientov s hronicheskim gepatitom S / K.A. Sysoev, A.B. Chuhlovin, D.M. Shahmanov [i dr.], Infekcija i immunitet, 2013, T. 3, № 1, S. 49-58.
4. Uroven’ transformirujushhego faktora rosta-1b i tkanevogo ingibitora metalloproteinazy 1-tipa v syorotke krovi u bol’nyh hronicheskim gepatitom S / A.A. Mushadzhiev, S.N. Mammaev, Sh. R. Ramazanov [i dr.], Gepatologija segodnja : mat. Vosemnadcatogo Ros. kongr., g. Moskva, 25-27 marta 2013 g. (Pril. № 40 k Ros. zhurn. gastrojenterologii, gepatologii, koloproktologii, 2013, T. HXIII, № 1, S. 38).
5. Haitov R. M., Jarilin A. A., Pinegin B.V. Rukovodstvo po klinicheskoj immunologii. Diagnostika zabolevanij immunnoj sistemy, M.: Gjeotar-Media, 2009, 352 s.
6. Shironina, N. L. Kliniko-patogeneticheskoe znachenie faktora nekroza opuholi-al’fa, interlejkina-6, transformirujushhego faktora rosta-beta 1 pri hronicheskom gepatite S : avtoref. dis. … kand. med. nauk : 14.00.10 : 14.00.16 / Shironina Natal’ja Leonidovna; [S.-Peterb. gos. med. un-t im. I. P. Pavlova], SPb., 2008, 15 s.
7. Amelioration of hepatic fibrosis by NK cell activation / N. Muhanna, L. A. Tair, S. Doron [et al.], Gut, 2011, Vol. 60, № 1, P. 90-98.
8. Ciuffreda, D. Update on hepatitis C virus-specific immunity / D. Ciuffreda, A. Y. Kim, Curr Opin HIV AIDS, 2011, Vol. 6 (6), P. 559 – 565.
9. Evidence for the involvement of TGF-β1–CTGF axis in liver fibrogenesis secondary to hepatic viral infection / D. Tache, Fl. Bogdan, C. Pisoschi et al., Rom J Morphol Embryol., 2011, Vol. 52. (1 Suppl), P. 409 – 412.
10. Ghaleb, H. A. A novel hypothesis for pathophysiology of hepatitis fibrosis in hepatitis C viral infection / H. A. Ghaleb, S. Salah, Hypothesis, 2011, Vol. 9., No.1, P. 1 – 5.
11. Increased ΤGF-β3 in primary biliary cirrhosis: An abnormality related to pathogenesis? / A.Voumvouraki, M. Koulentaki, M. Tzardi et al., World J. Gastroenterol., 2010, Vol. 16 (40), P. 5057–5064.
12. Investigation of Transforming Growth Factor-β1 Gene Polymorphisms Among Iranian Patients With Chronic Hepatitis C / S. Romani, P. Azimzadeh, S. R. Mohebbi et al., Hepat Mon., 2011, Vol. 11 (11), P. 901-906.
13. Lee, U. E. Mechanisms of Hepatic Fibrogenesis / U.E. Lee, S. L. Friedman, Best Pract Res Clin Gastroenterol., 2011, Vol. 25 (2), P. 195 – 206.
14. Mormone, E. Molecular pathogenesis of hepatic fibrosis and current therapeutic approaches / E. Mormone, J. George, N. Natalia Nieto, Chem Biol Interact., 2011, Vol. 193(3), Р. 225–231.
15. The role of plasma transforming growth factor beta-1 in the development of fibrosis in patient with HCV related steatohepatitis / G. M. Soliman, K. A. Mohammed, A. Taha [et al.], J. Egypt. Soc. Parasitol., 2010, Vol. 40, № 3, P. 759-772.

В настоящее время признано, что иммунологические механизмы являются одними из ведущих в патогенезе хронического гепатита С (ХГС) и его исходах [3, 8]. Имеются убедительные данные о роли дисбаланса цитокинов на системном и локальном уровнях в вирусной персистенции и хронизации HCV-инфекции [5, 11]. Многие авторы считают, что определение содержания цитокинов в биологических средах может свидетельствовать о функциональной активности различных иммунокомпетентных клеток, а следовательно, о патологическом процессе в целом, его течении и исходе [5].

Мы исследовали состояния системы трансформирующего фактора роста-β (ТФР-β), его изоформ ТФР-β1, ТФР-β2 и ТФР-β3 в сыворотке крови в проекции с морфологическими параметрами. Выбор исследуемых цитокинов у наблюдаемых нами пациентов связан с их биологическими эффектами при ХГС. А именно иммуносупрессивное влияние, проявляющееся количественной и функциональной недостаточностью эффекторных иммунокомпетентных клеток, которое способствует «ускользанию вируса» из-под иммунного ответа, а следовательно, формированию и персистенции HCV-инфекции [12]. Кроме того, ТФР-β оказывает провоспалительное действие, связанное с вовлечением иммунных эффекторных клеток в очаг повреждения печеночной ткани, а также с повышением устойчивости их к апоптозу, тем самым поддерживая воспалительный процесс в органе, способствует хронизации и прогрессированию вирусной инфекции [13, 14]. Важно отметить профиброгенный эффект ТФР-β, который заключается в стимулировании активности клеток, участвующих в ремоделировании ткани печени, прежде всего Ито [9, 13]. А также изучаемые цитокины принимают участие в формировании дисбаланса в системе протеиназ, которая является одним из основных звеньев фиброгенеза печени [10].

Цель исследования – изучить системный уровень ТФР-β1, ТФР-β2 и ТФР-β3 у пациентов с фиброзом печени при HCV-инфекции.

Материалы и методы исследования

Проведено комплексное клинико-лабораторное и инструментальное обследование 81 пациента в возрасте от 23 до 60 лет (средний возраст 44,4±9,9 лет) с диагнозом ХГС. Среди них преобладали женщины – 56 чел. (69,1 %), мужчин было 25 чел. (30,9 %). Противовирусную терапию пациенты не получали. Диагноз ХГС устанавливали на основании метода ПЦР. Стадию фиброза печени регистрировали по результатам эластографии и пункционной биопсии печени [2]. Содержание изоформ ТФР-β в сыворотке крови определяли методом твердофазного ИФА с использованием диагностических наборов (R&D Diagnostics Inc., USA) с чувствительностью 1 пг/мл. Контрольную группу составили 22 клинически здоровых добровольца, сопоставимых по полу и возрасту с контингентом HCV-инфицированных пациентов. Математическая обработка полученных результатов проведена с помощью пакета прикладных программ BIOSTATISTICA (S.A.Glantz, McGraw Hill), STATISTICA 6.0 (StatSoft, USA).

Результаты исследования и их обсуждение

Все пациенты с HCV-инфекцией по результатам эластографии печени и/или гистологического исследования гепатобиоптатов были распределены в зависимости от стадии фиброза печени на три группы: I-я – пациенты, у которых признаки фиброза отсутствуют (F0 ст.) – 24 чел. (29,6 %), II-я – пациенты со слабовыраженным и умеренным фиброзом (F1-2 ст.) – 26 чел. (32,1 %), III-я – пациенты с выраженным фиброзом и циррозом печени (F3-4 ст.) – 31 чел. (38,3 %).

Результаты исследований сывороточного уровня изоформ ТФР-β представлены в таблице 1. Следует отметить, что среди членов системы фактора роста преобладает ТФР-β1, который является и наиболее изученным.

При анализе профиля ТФР-β в сыворотке крови не было установлено статистически значимых различий (р>0,05) в концентрации ТФР-β1 у пациентов ХГС (20,7±0,9 нг/мл) и контрольной группы (21,2±0,4 нг/мл). Полученные результаты не согласуются с некоторыми исследованиями отечественных и зарубежных авторов, в которых показано, что при HCV-инфекции увеличена концентрация ТФР-β1 в сыворотке крови в несколько раз, превышая аналогичный показатель у здоровых лиц [4, 6, 15]. Как видно из таблицы 1, наблюдается повышенный синтез ТФР-β2 при HCV-инфекции: 167±3,7 пг/мл против 124,8±5,8 пг/мл в норме (р<0,01), что, вероятно, имеет компенсаторный характер по отношению к другим изоформам белка. Выявленные в ходе работы данные свидетельствуют о снижении показателей ТФР-β3 при ХГС в сравнении с контрольной группой. Так, для ТФР-β3 они составили 31,3±3,3 пг/мл против 131,6±7,3 пг/мл (р<0,001).

В результате исследования нами изучено содержание фракций ТФР-β в сыворотке крови HCV-инфицированных пациентов с учетом стадии фиброза печени (табл. 2).

Показатели ТФР-β1 имели характерные особенности в зависимости от стадии фиброза печени. Так, при отсутствии морфологических изменений в печени при ХГС уровень его снижался (19,1±0,9 нг/мл против 21,2±0,4 нг/мл у здоровых, p<0,05). По мере прогрессирования фиброза (F1-2 ст.) концентрация ТФР-β1 возрастала до 30,2±1,2 нг/мл, а при выраженном фиброзе и циррозе печени (F3-4 ст.) вновь наблюдалось снижение ТФР-β1 до 12,9±0,7 нг/мл, что отличалось от контроля (p<0,01).

Таблица 1

Сывороточная концентрация изоформ ТФР-β при ХГС, М±s

Показатели

Здоровые доноры (n=22)

Пациенты ХГС (n=81)

ТФР-β1, нг/мл

21,2±0,4

20,7±0,9

ТФР-β2, пг/мл

124,8±5,8

167±3,7*

ТФР-β3, пг/мл

131,6±7,3

31,3±3,3**

Примечание. Статистическая значимость различий (p) с контрольной группой:

* – p<0,01,

** – p<0,001.

Таблица 2

Содержание изоформ ТФР-β в сыворотке крови в зависимости от стадии фиброза печени при ХГС, М±s

Показатели

Здоровые

доноры

(n=22)

Пациенты ХГС

(n=81)

Группы пациентов (n=81)

I (F0 ст., n=24), p1

II (F1-2 ст., n=26), р2

III (F3-4 ст., n=31), р3

ТФР-β1, нг/мл

21,2±0,4

20,7±0,9

19,1±0,9*

р1-р2<0,05

30,2±1,2**

р2-р3<0,05

12,9±0,7**

р1-р3<0,05

ТФР-β2, пг/мл

124,8±5,8

167±3,7**

193,1±4,7**

р1-р2<0,05

160,2±2,8**

р2-р3<0,05

147,8±3,5**

р1-р3<0,05

ТФР-β3, пг/мл

131,6±7,3

31,3±3,3***

47,9±3,5***

р1-р2<0,05

32,0±3,8***

р2-р3<0,05

13,9±2,7***

р1-р3<0,05

Примечание. Статистическая значимость различий (p): с контрольной группой:

* – p<0,05, ** – p<0,01, *** – p<0,001; между группами р1-р2, р1-р3, р2-р3.

Выявленные результаты подтверждают большинство современных исследований, посвященных изучению роли этого цитокина в формировании и развитии структурных преобразований в архитектонике печеночной ткани [11, 15]. В то же время в литературе встречаются работы, авторы которых отмечают наличие гиперсекреции данной фракции фактора роста и повышение его уровня в сыворотке крови у пациентов с HCV-ассоциированным циррозом печени относительно группы контроля [4,6]. С помощью корреляционного анализа обнаружена обратная зависимость средней силы между сывороточным уровнем ТФР-β1 и выраженностью фиброзных изменений в печени (rs=-0,36, p<0,05).

Как следует из таблицы 2, отмечена тенденция к снижению содержания ТФР-β2 и ТФР-β3 с прогрессированием патологических изменений в печени при HCV-инфекции, что согласуется с данными опубликованными А. Voumvouraki et al. (2010) [11]. Так, наименьший уровень их определен в группах пациентов с F3-4 ст., а именно 147,8±3,5 пг/мл и 13,9±2,7 пг/мл соответственно, в то время как аналогичные показатели у пациентов с отсутствием фиброза в органе-мишени составили 193,1±4,7 пг/мл и 47,9±3,5 пг/мл соответственно (р<0,05). При корреляционном анализе определены статистически значимые взаимосвязи концентраций ТФР-β2 и ТФР-β3 с нарушением архитектоники печеночной ткани. Так, для ТФР-β2 обнаружена обратная средней силы связь с выраженной стадией фиброза и циррозом печени (rs=-0,53, р<0,05), а для ТФР-β3 – обратная сильная (rs=-0,91, р<0,05).

Заключение

Установленные системные изменения представителей семейства ростового фактора могут подтверждать плейотропную роль ТФР-β в иммунопатогенезе данной гепатотропной вирусной инфекции. Высокие сывороточные значения фракций фактора роста при начальных HCV-ассоциированных фиброзных изменениях в органе-мишени (F0 ст.) относительно их содержания в группе пациентов с выраженной стадией фиброза и цирроза печени (F3-4 ст.) могут быть одним из механизмов, который способствует «ускользанию» вируса из-под иммунного ответа организма-хозяина. А именно, избыток ТФР-β угнетает синтез цитокинов, обладающих защитным противовирусным эффектом, то есть ИЛ-2 и ИФН-γ [1, 7], в то же время индуцирует продукцию ключевых медиаторов воспаления и клеточных иммунных реакций, прежде всего ФНО-α и ИЛ-10 [3, 5]. Таким образом, учитывая данные литературы и полученные нами результаты, можно обобщить, что ТФР-β в сыворотке крови, выполняя диаметрально противоположные эффекты (иммуносупрессивный и провоспалительный), на начальных стадиях патологического процесса способствует персистенции и хронизации HCV-инфекции. Дальнейшее прогрессирование ХГС с формированием фиброза и цирроза печени сопровождается снижением системного уровня всех изоформ фактора роста, что, вероятно, связано с реализацией профиброгенного эффекта ТФР-β непосредственно в органе-мишени.

Подводя итог вышесказанному, можно сделать вывод, что полученные результаты указывают на участие системы ТФР-β в процессе фиброгенеза печени при HCV-инфекции, а также подтверждают данные литературы о том, что сывороточные уровни изоформ фактора роста могут отражать выраженность патологического процесса в органе-мишени у пациентов ХГС.

Рецензенты:

Беседнова Н.Н., д.м.н., профессор ФГБУ «НИИЭМ имени Г.П. Сомова» СО РАМН, г. Владивосток;

Федянина Л.Н., д.м.н., профессор школы биомедицины ДВФУ, г. Владивосток.

Работа поступила в редакцию 24.06.2014