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PATHOGENESIS OF VIRAL HEPATITIS
Cytopatic
VIRUS
Non-cytopatic
Immune
Mechanisms
Liver
damage
NUCLEAR EXPRESSION OF HBcAg
CYTOPLASMIC / MEMBRANOUS
EXPRESSION OF HBcAg
• Moreno-Otero R. et al. Development of cirrhosis after chronic type B hepatitis
Am J Gastroenterol 1991; 86: 560-4
CELULA
EFECTORA
ADHESIÓN
RECONOCIMIENTO
ACTIVACION
LISIS
CELULA
DIANA
Moreno-Otero R, et al. Pathogenesis of chronic viral hepatitis. Lessons from
immunohistochemistry. Viral Hep Reviews 1996; 2:61-79.
Inflammation
Contacto Inicial
Selectinas
VLA-4/VCAM-1
Adhesión
Rodamiento
Selectinas
VLA-4/VCAM-1
Polarización
Quimiokinas
Integrinas β2
ICAM-1, -2 VLA-4
Extravasación
Integrinas
Vaso
Hipoxia
Inflamación
IL-1β
Inflamación
Tejido
VHC / VHB
STEPS OF CYTOTOXIC PROCESS
LFA-1
CD2
CD4
CD8
r-cT – CD3
CD4
CD8
r-cT – CD3
CD2
EFFECTOR CELL /
LINPHOCYTE
ADHESIÓN
RECONOCIMIENTO
ACTIVACION
TARGET CELL /
HEPATOCYTE
ICAM-1
LFA - 3
HLA - II
HLA - I
Ag/CMH
HLA - II
HLA - I
Ag/ CMH
LFA - 3
LISIS
INTERCELLULAR ADHESSION MOLECULES
LIVER EXPRESSION OF ICAM-1
NORMAL
HEPATITIS CRÓNICA C
• Moreno-Otero R… Sánchez-Madrid F. Down-regulation of intercellular adhesion
molecule-1 on hepatocytes in viral chronic hepatitis treated with IFNalfa-2b .
Gastroenterology 1993; 105: 462-9
LIVER EXPRESSION OF LFA-3
NORMAL
HEPATITIS CRÓNICA C
• Moreno-Otero R. Down-regulation of intercellular adhesion molecule-1
on hepatocytes in viral chronic hepatitis treated with interferon alfa-2b.
Gastroenterology 1993; 105: 462-9
ANTIGEN RECOGNITION
Descripción del epítopo conformacional de la
β2MG (molécula HLA clase I): anticuerpo
monoclonal HP-1H8 (Dr. López-Botet)
• García Buey L…Moreno-Otero R. Variability
in the expression of β2 microglobulin epitope on
hepatocytes in chronic type C hepatitis upon
treatment with interferon. Hepatology 1993; 17:
372-82.
• Moreno Otero R et al. Intrahepatic expression
of a β2 microglobulin conformational epitope in
acute rejection: Evdence of modulation by
glucocorticoids. Dig Dis Sci 1998; 43: 1755-62.
ESTRUCTURA DE LA MOLÉCULA HLA- I
LIVER EXPRESSION OF Β2- MG
NORMAL
Expresión del epítopo detectado por el AcM
HP-1H8 en células sinusoidales. Ausencia
de expresión en hepatocitos
HEPATITIS CRÓNICA C
El epítopo por el AcM HP-1H8 se detectaba
en los hepatocitos de los pacientes antes del
tratamiento con IFN α-2b
García Buey L…Moreno-Otero R. Variability in the expression of β2 microglobulin epitope on
hepatocytes in chronic type C hepatitis upon treatment with interferon.
Hepatology 1993; 17: 372-82.
LINFOCYTE ACTIVATION
CHC: CITOTÓXIC T CD8+ LINFOCYTES
CHC: ACTIVATED T CD69+ LINFOCYTES
• Moreno-Otero R, Sánchez-Madrid F, et al. Expression of a novel activation
antigen on intrahepatic CD8+ T lymphocytes in viral chronic active hepatitis
Gastroenterology 1990; 98: 1029-35
• Moreno-Otero R, Sánchez-Madrid F, et al. Intrahepatic up-regulated expression
of extracellular matrix protein receptors in chronic active hepatitis type B
Gastroenterology 1992; 102: 255-62
CHC: DENDRITICS VCAM-1+ CELLS
•González-Amaro R…Moreno.Otero R…Sánchez Madrid F. Induction of tumor necrosis factor
alfa production by human hepatocytes in chronic virl hepatitis. J Exp Med 1994; 179: 841-8
•Moreno-Otero, Sánchez-Madrid F, et al. Vascular adhesion molecules expression in chronic
hepatitis. Evidence of neoangiogenesis. Gastroenterology 1995; 108: 231-41
CHC: ANGIOGENESIS (CD 31+)
•González-Amaro R…Moreno.Otero R…Sánchez Madrid F. Induction of TNFalfa
production by human hepatocytes in chronic virl hepatitis. J Exp Med 1994; 179: 841-8
•Moreno-Otero , Sánchez-Madrid F, et al. Vascular adhesion molecules expression in viral
chronic hepatitis. Evidence of neoangiogenesis. Gastroenterology 1995; 108: 231-41
HEPATOCELLULAR SYNTHESIS OF NO
En la hepatitis crónica vírica existe una marcada inducción de la óxido nítrico
sintasa inducible (NOSi) hepatocitaria, sugiriendo que se producen cantidades
elevadas de óxido nítrico (NO) en el hígado de estos pacientes
(Majano PL…Moreno-Otero R. J Clin Invest 1998; 101: 1343-52)
L-Arginina
NOSi
NO + L-Citrulina
CONCLUSIONES:
1. El NO está implicado en la patogenia de distintas hepatopatías crónicas
2. La citotoxicidad inducida por ON se ejerce a través de la generación de PIT,
un potente agente oxidante
Inflammation
Angiogénesis
Monocytes
VEGF
TIME
Sanz Cameno P, Moreno-Otero R. Journal Oncology 2010
Hipoxia
Lesión Tisular
Estímulos proangiogénicos
Vasodilatación
Permeabilidad
Estabilización
ON
VEGF
CELULA
EFECTORALINFOCITO
Remodelado
de la ME
Disgregación Pericitos
Degradación de la ME
Regresión
vascular
Ang1-Tie2
TGFβ
PDGF
PHASES OF THE
ANGIOGENIC
PROCESS
Ang2-Tie2
TGFβ
MMPs
VEGFs
PGFs
EGF
Proliferación CE
TNFα
PDGF
FGFs
Proliferación y
Diferenciación de CM
en Pericitos y CML
Integrinas
VEGF
PGFs
Ang1
Migración de CE
Formación de Tubos
Intrahepatic Angiogenesis
A- Formación de (vasos) sinusoides
funcionales:
-Regeneración fisiológica tras daño
hepático
NORMAL REGENERATION
B- Formación de estructuras capilares
(capilarización patológica):
- Inflamación
- Fibrosis
- Autoinmunidad
LIVER DISEASE
Medina J, Moreno-Otero R.
Hepatology 2004
Proangiogenic factors and its receptors
(tirosina cinasa)
Regulación de la Homeostasis Vascular:
Sistema Angiopoyetinas/Tie2
Ang1
Proliferación y Migración
Estabilización
CE
Tie2
Ang2
Ang2
Tie2
Inducción
Reposo
Inestabilidad Vascular
+ VEGF
Angiogénesis
- VEGF
Regresión vascular
CHC: ANGIOGENESIS (CD 31+)
Cirrosis Biliar Primaria (PBC)
CD31
VE-Cad
Control
CBP
CBP
Incremento de moléculas de adhesión celular y vascular en pacientes con CBP
Intrahepatic expression of VEGF, vascular
endothelial-cadherin (VE-cadherin) and αvβ3
integrin in CHC
Hepatocyte growth factor (HGF) induces expression and
synthesis of VEGF by endothelial cells
• Medina J, Sanz-Cameno P,…Moreno-Otero R. Molecular characterization of angiogenic
involved in chronic hepatitis C associated angiogenesis. J Hepatol 2003
HIPÓTESIS
ANGIOGÉNICA
Vasodilatación (ON)
Aumento de permeabilidad vascular (VEGF)
Remodelado de la matriz extracelular (MMPs)
Proliferación (VEGF, FGF, TGF y HGF)
Migración (Integrinas, ICAM1, VCAM1)
Estabilización (PDGF, TGFβ1, Ang1,2)
C
r
o
n
i
c
i
d
a
d
INFLAMACIÓN
NECROSIS
FIBROSIS
CIRROSIS
CÁNCER
METÁSTASIS
La ausencia de coordinación de estos procesos provoca progresión y más daño
Células estrelladas hepáticas (CEHs): Inicio y progreso de la fibrosis hepática
Principales responsables de la síntesis de elementos de matriz extracelular y de su remodelación:
Colágeno tipo I, MMPs
Cambio fenotípico
Proliferación
Contractilidad
Fibrosis
Tras un daño hepático crónico ⇒ las CEHs alcanzan un estado sostenido de
activación
CMXdx
HepG2
2.2.15
CMXdx
HepG2
2.2.15
CHLdx
CEHs
CMX
CHL
ACTIVACIÓN CEHs: EXPRESIÓN ALFA-SMA
Alfa-SMA
ACTIVACIÓN
Tubulina
0.5
CHLdx
Fenotipo
fibroblasto
Inducción Alfa-SMA
⇑⇑ α-SMA.
Elementos matriz
extracelular: ⇑⇑
COL-I, ⇑⇑ CTGF
3.5
3
2.5
2
1.5
1
CMX
⇑⇑ MMP-2
degradación
matriz
CHL
Proliferacion
- Lara Pezzi E…Moreno-Otero R. Effect of hepatitis B virus X protein on integrin- mediated adhesion
to and migration on extracellular matrix. J Hepatol 2001; 34: 409-15
- Martín Vílchez S, Sanz-Cameno P… Moreno-Otero R. Hepatology. 2008;47(6):1872-83
Incremento de TGF-β en respuesta a HBx
2.2.15
HepG2
CMX
CHL
C-
6
5
4
3
2
1
0
C+
Inducción Colágeno-I
6
5
4
3
2
1
0
Inducción CTGF
HBx induce síntesis de COL-I y CTGF en humanos
Colágeno-I
CTGF
Tubulina
- Lara Pezzi E…Moreno-Otero R. Effect of hepatitis B virus X protein on integrin- mediated adhesion
to and migration on extracellular matrix. J Hepatol 2001; 34: 409-15
- Martín Vílchez S, Sanz-Cameno P… Moreno-Otero R. Hepatology. 2008;47(6):1872-83
El bloqueo de TGF-b reduce la activacíon y
proliferación de las CEHs
Proliferación CEHs
(veces de inducción)
HBx induce proliferación de CEHs
- Lara Pezzi E…Moreno-Otero R. Effect of hepatitis B virus X protein on integrin- mediated adhesion
to and migration on extracellular matrix. J Hepatol 2001; 34: 409-15
- Martín Vílchez S, Sanz-Cameno P… Moreno-Otero R. Hepatology. 2008;47(6):1872-83
Hepatitis Crónica B (CHB)
HCB
Ang2
Control
Ang2
Hepatocarcinoma
Hepatocarcinoma
sin Ab-1º
Ang2
Expresión intrahepática de Ang2 en HCB y en Hepatocarcinoma
Sanz-Cameno P, Moreno-Otero R, et al., American J Pathol 2006
Control
CHB
Control
Incremento de la expresión intrahepática de Ang2 en pacientes con HCB a nivel de mRNA y proteína
Sanz-Cameno P, Moreno-Otero R, et al., American J Pathol 2006
CHB – HBx protein
Expresión de Ang2 en líneas celulares hepáticas que expresan la proteína HBx del VHB
Sanz-Cameno P, Moreno-Otero R, et al., American J Pathol 2006
Hepatitis Crónica C (CHC)
Control
HCC
HCC
Expresión intrahepática de Ang2 en pacientes con HCC
CHC
Veces de inducción
de Ang2
Ang2
WB
RT-PCR
Cuantificación densitométrica
Incremento de la expresión de Ang2 en extractos de biopsias hepáticas de pacientes con HCC a
nivel de mRNA y proteína
CHC: SOLUBLE MARKERS OF ANGIOGENESIS
Respuesta Terapéutica
Inflamación
Indicador Pronóstico
VEGF
Fibrosis
Ang2
sTie2
VEGF factor pronóstico de progresión de enfermedad y Ang2 de respuesta a tratamiento
Salcedo X, Trapero-Marugan M, Sanz Cameno P, Moreno-Otero R. Hepatology 2006
CHC: Ang2 expression and HAI
Inflamación
Fibrosis
4
14
3,5
12
3
10
2,5
8
2
6
1,5
4
1
0,5
2
0
0
I<2
I>2
F<2
F>2
La expresión intrahepática de Ang2 se relaciona con el grado de inflamación y estadio de
fibrosis de la HCC
Estudio en progresión:
Correlación significativa de niveles Ang2 / inflamación y fibrosis
Ang2 expression in Hepatocellular Clones VHC transfected
REPLICÓN GENÓMICO: Clones 1,5 y 7
Core
E1
E2
p7 NS2
NS3
4a 4b
NS5a
NH 2
NS5b
HOOC
Estructurales
No Estructurales
REPLICÓN SUBGENÓMICO: NS
NS2
NS3
4a 4b
NS5a
No Estructurales
NS5b
Ang2
NS
C7
C5
Hu7h
Ang2 expression in Hepatocellular Clones
VHC transfected
Ang2
3
2,5
2
Tub
1,5
1
H7H
Clon5
Clon7
NS
0,5
0
•
Aumento de expresión de Ang2 en células transfectadas con replicones del VHC
•
Niveles de Ang2 estaban incrementados en los clones celulares que expresaban el
genoma completo del virus (C5 y C7) frente a los que expresaban regiones no
estructurales (NS)
Implication of CORE protein in the Ang2
induction
Ang2
H7H
Clon1
311
CORE
EF12
NS5A
16
Ang2 Fold Induction
14
12
10
8
6
4
2
0
Core era parcialmente responsable del incremento de la
expresión de Ang2 en los replicones completos del VHC
H7H
Clon1
311
CORE
EF12
NS5A
ITO cells reactivity for TIE-2
Expresión del receptor de Ang1 y 2 en CEHs
•Las células estrelladas hepáticas expresan Tie-2
•La expresión de Tie-2 se correlaciona con la activación
Sanz Cameno P, et al. Manuscrito en preparación