Semmelweis Egyetem Budapest I.sz. Belgyógyászati Klinika

Semmelweis Egyetem BudapestI.sz. Belgyógyászati Klinika

ImmunmechanizmusúImmunmechanizmusúCHOLESTATIKUS MÁJBETEGSÉGEKCHOLESTATIKUS MÁJBETEGSÉGEK

PBC és PSCPBC és PSC

Prof. Dr. Szalay Ferenc

Diagnosticum Bp 2013.10.17.

Primaer biliaris cirrhosis (PBC)

PathomechanizmusDiagnosztikaKezelés

Addison és Gull eredeti rajza 1851-ből

PBC-s beteg típusos képe xanthelasmával

Xanthomák PBC-s beteg könyökén

Addison rajza 1851 Foto 1981A

Xanthomák PBC-s betegbenA B

ETIOLÓGIA

Ismeretlen

Valamilyen kiváltó faktor

Genetikai prediszpozíció, epigenetikai fakt.

Vírus? Baktérium? Környezeti?

HLA-DRB, IL12

Egyéb – új feltételezések

Női nem, X kromoszóma

GENETIKAI FAKTOROK

95%-ban nőkCsaládi halmozódás

6%AMA gyakoribb a PBS-s beteg családjában

Lazaridis KN J Clin Gastroenterol 2007

HLA-génekHLA DRB1*08, protektív: HLA DRB1*11 és HLA DRB1*13

Non-HLA génekIL12A és IL12RB2 variánsok

Hirschfield GM: N Engl J Med 2009

PBC in Brunei Darussalam.

Chong VH: Hepatobiliary Pancreat Dis Int 2010 Dec

The HLA profiles of our patients were different to what have been reported.

Genetic association of Fc receptor-like 3 polymorphisms with susceptibility to primary biliary cirrhosis: ethnic comparative study in Japanese and Italian patients.

Tanaka A et al: Tissue Antigens 2011 Mar

Japánban más mint Olaszországban

IkervizsgálatokEgypetéjű ikrek 63% egyezésKétpetéjű ikrek 0 egyezés

Selmi C et al. Gastroenterology 2004

Az X kromoszóma szerepe

PBC-s beteg lymphocytáiban gyakran hiányzik az egyik X kromoszóma

Random X inaktivációInvernizzi P: Lancet 2004; Miozzo M: Hepatology 2007

XX = XX

A kalikó macskák mind nőstények

XX = 2x

Az egyik X kromoszóma inaktiválódik

Az epigenetikus kód két fő eleme

DNS metiláció

Egyes bázisokhoz kapcsolódó metilcsoportok gátolják a génaktivációt

Hisztonok módosulásaHisztonfehérjék nyúlványaihoz különböző molekulák kombinációi kapcsolódhatnak, amelyek módosítják a környező DNS aktivitást

Nature

Epigenetic investigation of variably X chromosome inactivated genes in monozygotic female twins discordant for PBC.

Mitchell MM et al: Epigenetics 2011 Jan

Epigenetic factors influencing PBC onset are more complex than methylation differences at X-linked promoters and variably 3 inactivated X-linked genes may be characterized by partial promoter methylation and biallelic transcription.

„Portested is széthulland így, igaz,De száz alakban újolag felélsz,És nem kell újra semmit kezdened:

Ha vétkeztél, fiadban bűnhödöl,Köszvényedet őbenne folytatod,Amit tapasztalsz, érzesz és tanulsz,Évmilliókra lesz tulajdonod.”

Madách: Az ember tragédiájaLucifer; Harmadik szín

KIVÁLTÓ FAKTOROK

Xenobiotikumokhalogenizált szerves anyagok2-nonanoic sav – körömlakk

Fertőző ágensekE ColiNovosphingobium aromaticivoranshuman betaretrovírus – nem igazolódott

Mouse Mammary Tumor Virus in Anti-Mitochondrial Antibody Producing Mouse Models

Zhang G et al: J Hepatol 2011 Feb

The association of betaretroviral protein production and aberrant PDC-E2-like protein expression in the NOD.c3c4, NOD and the IL-2 receptor α knockout mice is comparable to observations in patients with PBC.

The correlation of AMA and anti-MMTV suggests the hypothesis that MMTV infection may trigger the production of AMA.

Betaretrovírus AMA-t indukálhat.

PBC-t kiváltó környzeti tényezőkvíztározókbanszénbányák vidékén, szemétlerakók közelében

Smyk D et al: Dis Markers 2010 Jan

Triger régi eredményét (Sheffield) erősítik meg

PBC triggers in water reservoirs, coal mining areas and waste disposal sites: From Newcastle to New York.

John SNOWKutak és a kolera halálesetek eloszlása

London 1854

J Snow’s Memorial on Broadwick Str. London

Dohányzás mint rizikófaktorSmoking as a risk factor for autoimmune liver disease: what can we learn from primary biliary cirrhosis

Smyk DS et al: Ann Hepatol 2012;11:7-14.

The role of E. coli infection in the pathogenesis of primary biliary cirrhosis.

Bogdanos DP et al: Dis Markers 2010 Jan

Régi megfigyelés és feltételezés

Főleg a hugyúti fertőzéssel hozzák összefüggésbe

Novosphingobium aromaticovorans:

a potential initiator of PBCKaplan MM: Am J Gastroenterol 2004

The X and why of xenobiotics in PBCRieger R, Gershwin ME: J Autoimmun 2007

Molekuláris mimikri

Az immunológiai támadás célpontja

epevezeték

V. portaeV. portae Art. hepaticaArt. hepatica-

PATOMECHANIZMUS IMMUNOLÓGIAI

AMA és más autoantitestek, IgM

Lymphoid infiltráció a portális traktusban

Biliaris epithel sejtekben kóros antigén expresszióMHC II, ICAM, PDC-E2, citokinek, apoptosis molekulák

Társulás más autoimmun betegségekkel

ÚJABB ÉS ÚJABB ISMERETEK

Miért csak a BEC?Miért különleges a BEC?

Mucin1 szerepe?Másképpen öregszikCholesterin változása - dolichol

BECs apoptosis

Intact PDC-E2

Xenobiotic Hapten-modified self

A biliaris epitheliális sejt (BEC) másképpen „öregszik”.

Kemokineket aktivál.

A pathogenezisben szerepe lehet.

Sasaki M, et al:J Hepatol. 2010

Biliary epithelial apoptosis, autophagy, and senescence in primary biliary cirrhosis.

Sasaki M, Nakanuma Y. Hepat Res Treat. 2010

Az öregedő és autophagiás BEC modulálja a periductális mikrokörnyezetet

senescent-associated secretory phenotype (SASP)

BEC autophagia jelei PBC-ben (LC3 marker festés)

BEC öregedési jelei

Oxidative stress and steatosis are cofactors of liver injury in PBC

Sorrentino P: J Gastroenterol 2010

A myeloperoxidáz pozitív gyulladásos sejtek NO útján közvetített reakcióval károsítják az epeutakat

WU CT: Hepatology 2003

PBC-ben a BEC és monocyták fokozott cytokintermeléssel reagálnak LPS-re.

TLR4, CD14, NF-kB expresszió megváltozik.

A pathogenezisben szerepe lehet.

Zhao J: Scand J Gastroenterol 2011

Altered biliary epithelial cell and monocyte responses to lipopolysaccharide as a TLR ligand in patients with primary biliary cirrhosis.

Zhao J et al: Scand J Gastroenterol 2011 Jan

162 patients with PBC, 325 patients with other liver diseases and 80 healthy controls.

In PBC exhibit higher serum LPS level, hypersensitivity of monocytes and BEC to LPS, and enhanced production of pro-inflammatory cytokines. LPS altered expression of TLR4, CD14 and NF-κB on monocytes and BEC, which may be implicated in the pathogenesis and progression of PBC.

Monocyták és BECs fokozottan reagálnak LPS-re

Mitochondrial dysfunction in cholestatic liver diseases

Arduini A et al: Front Biosci 2012 Jan

DIAGNÓZIS

4 oszlop

ALP , GGT Se.bi. Cholesterin és PL ↑, LCAT ↓

Se. epesav ↑↑ , kóros ES-kLipoprotein-X (LP-X)

Autoantitestek

AMA M2 95% (IF, ELISA, immunoblot)

Korai PBC:AMA pozitív, de kóros májadat nélküli betegek 70-80%-a később beteg lesz (cholestasis)

Tünetmentesből tünetes

ANTIMITOCHONDRIÁLIS ANTITESTEK

90% PDC-E2 (pyruvat dehydrogenase-E2 dihydrolipoamilacyltransferase )

50% BCOAD-E (branched chain 2-oxoacid dehydrogenase complex)

10%E3BP (dihydro-lipoamide dehydrogenase)

M2

Pyruvat dehydrogenase komplex

E2

Three dimensional structure of the PDC-E2 inner lipoylated domainBased on published NMR structure

AMA M2 95% (IF, ELISA, immunoblot)

ANA 30-50%anti-Gp210 (nuclear pore transmembran glycoprotein)

25% (AMA + -ban 50% (AMA neg.-ban) specificitás- 90%, prognosztikai érték?

anti- sp100 30-40%

anti-sp60 30% nuclear pore protein

anti-centromer scleroderma, CREST-sy, PBC 10%

anti-laminB receptor <1%

SMA

A PBC típusai – autoantitestek és progresszió

Anti-gp210Anti-gp210 Anti-centromerAnti-centromer

Hepatic failure typeHepatic failure type

Portal hypertension Portal hypertension typetype

Lassú progresszió

Nakamura M et al: Hepatology; Int Med 2011

Group A anti-gp210 antibodies sustained at high level

Nagasaki Medical Center n= 71

Disease-specific autoantibodies in primary biliary cirrhosis

Bogdanos DP, Komorowski L: Clin Chim Acta 2011

A módszerek fejlődnek

A diagnosztika és prognózis számára fontos információk

Pathogenezisben is

Autoantibodies to GW bodies and other autoantigens in primary biliary cirrhosis.

Stinton LM et al: Clin Exp Immunol 2011 Feb

G (glycine) W (tryptophan)-containing bodies (GWB)

A cytoplazmában található testek, amelyek az mRNA feldolgozásban vesznek részt az RNA interferencia (RNAi) útján

Autoimmun neuropathiában mutatták ki először (2002)

Új antitest PBC-ben

Antibodies to RAP55, GW182 and GRASP-1 are the most common GWB targets in PBC.

A model linking RNAi and GW body (GWB) assembly and function.

The number and size of cytoplasmic GW bodies varies during the cell cycle. HEp-2 cells were costained with the index human anti-GW182 serum (green) and rabbit anti-CENP-F antibody (red). Nuclei counterstained with DAPI (blue).

Megváltozott miRNS

expresszió PBC-ben

Padgett KA: J Autoimmun 2009

Májtranszplantáció során explantált PBC májakban vizsgáltak 377 miRNS-t

Biliaris epitheliális sejtekben abnormális, glycolizálatlan mucin MUC1 jelenik meg.

Sasaki M, Nakanuma Y: Hepatology 1996

The autoimmunity of primary biliary cirrhosis and the clonal selection theory

Carlo Selmi, Ian R Mackay, M Eric GershwinImmunology and Cell Biology 2011

The state of cholesterol metabolism in the liver of patients with primary biliary cirrhosis:

the role of MDR3 expressionEnjoji M et al:Hepatol Int. 2009

Hepatocellular cholesterol metabolism was at least partially disturbed, even in the early stage of PBC. The most characteristic finding was a distinct elevation of MDR3 expression, and the MDR3 levels were negatively correlated with GGT and IgM levels.

Trends in liver transplantation for primary biliary cirrhosis in the Netherlands 1988-2008

Kujper EM et al: MBC Gastroenterol 2010 Dec

110 beteg (87% nő) adatai alapján.

PBC miatti májátültetések abszolút száma és aránya is csökkenő tendenciát mutat.

A polymorphism in the integrin αV subunit gene affects the progression of primary biliary cirrhosis in Japanese patients.

Inamine T et al: J Gastroenterol 2010 Dec

ITGAV (integrin alfaV) gén súlyos progressziót jelző genetikai determináns Japán PBC-s betegekben.

PBC kezelés

Fenofibrate in primary biliary cirrhosis: a pilot study.

Liberopoulos EN et al: Open Cardiovasc Med J 2010 Apr

Micronized fenofibrate (200 mg/day) plus UDCA (6 patients) for 8 weeks.

Lipid profil javult, a többi még nem ítélhető meg

PBC - PSC kezelés

Új lehetőségnek ígérkezik:

6-ethyl-chenodeoxycholsav

24-nor-ursodeoxycholsav

B cell depletion therapy exacerbates murine primary biliary cirrhosis

Dhirapong A et al: Hepatology 2011

Bár az anti-CD20 vagy anti-CD79 kezelés logikus lenne, bajt is okozhat.

Óvatosságra intenek.

URSO + Tongdan főzet hatékonyabb

mint URSO magában

60 PBC-s beteg randomizálva

Javult: CD4+ és CD28- csökkent a periferiás vérben p<0,05IgM, IgG, IgA csökkent p<0,053 év után fibrosis score p<0,006

Tong GD : Chin J integr Med 2012???

ÖSSZEFOGLALÁS

A tudományágak fejlődése

tükröződik, de

The unfinished business of primary biliary cirrhosis

Selmi C, Zuin M, Gerswin ME: J Hepatol 2008

A PBC rejtély még 2012-ben sincs megoldva

PRIMER PRIMER SCLEROTIZÁLÓ SCLEROTIZÁLÓ CHOLANGITISCHOLANGITIS

PSC

1929 Bargen JA – első leírás

Complication of UC, Ann Int Med

1950 Kimmelstiel et al. – 93 beteg

Liver damage in UC, Am J Pathol,

1960 „Primary sclerosing cholangitis”

1970-es évek - endoszkópia

EPIDEMIOLÓGIAEPIDEMIOLÓGIA

8 – 25 /1.000.000 nincsenek pontos adatok

Férfi:nő arány 2:1 Életkor a diagnózis idején: 25-45 év,

de gyermekkorban is előfordul

„Nem-dohányzók betegsége” Colitis ulcerosában 2-4% mikor gondoljunk rá? ALP ,GGT

PSC-ben Colitis ulcerosa 50% Crohn betegség 2-4%

ETIOLÓGIA / PATHOGENESIS

Ismeretlen Valamilyen kiváltó faktor Baktérium? Vírus? Környezeti?

Immunológiai mechanizmus

Genetikai prediszpozíció HLADRB1*0301, 1301.0101, MICgének

Családtagokban nagyobb a rizikó (100x)

Concentric Fibrosis in PSC

Bile ductBile duct

Concentric fibrosisConcentric fibrosis

Epeút

Koncentrikus fibrózis

PSC szövettani kép

LABORATÓRIUMI ELTÉRÉSEK

ALP , GGT Se.bi. Koleszterin és PL ↑, LCAT ↓

Se. epesav ↑↑ , kóros ES-kLipoprotein-X (LP-X)

Autoantitestek

Autoantitestek előfordulása PSC-ben

pANCA 80%AMA 2%ANA 50-60%SMA 35%

ANCA

Anti-neutrophil-granulocyta cytoplasma antitest

cANCA pANCA

Granulocyták cytoplazmájához kötődik

Perinucleáris kötődés

LEFOLYÁSLEFOLYÁS

Esetenként változóProgresszív betegség

biliaris cirrhosisportális hypertonia

májelégtelenségÁtlagos túlélés 12 év

Cholangiocarcinoma gyakori (3-10-36%)intrahepatikusan 15%, hílusban 65% disztálisan 20%

PSC és malignitás

CCC Colon CCAzokban az esetekben is,

amelyekben enyhe a colitis

Trivedi PJ et: Clin Res Hepatol Gastroent 2012

S100A9 is a biliary protein marker of disease activity in PSC

Reinhard L et: PLoS One 2012

167 beteg PSC + UC

86 OLT81 OLT nélkül

Tünetek súlyossága P<0,001

Fellángolás Colectomia Colon cc

Navaneethan U et: Clin Gastroenterol Hepatol 2012

Progressive PSC Requiring Liver Transplantation Is Associated With Reduced Need for Colectomy in Patients With UC

Májtranszplantáltakban a colitis ulcerosa enyhébb

Lindstöm L et: Aliment Pharmacol Ther 2012

Nagy dózisú URSO (17-23 mg/kg) nem véd colorectalis neoplasma ellen PSC-ben

5 évig tartó randomizált vizsgálat

DIFFERENCIÁL DIAGNOSZTIKA

Measurement of IgG4 in bile: a new approach for the diagnosis of IgG4-associated cholangiopathy

Vosskuhl K et: Endoscopy 2012

The spectrum of sclerosing cholangitis and the relevance of IgG4 elevations in routine practice

AASLD guidline javasolja PSC betegekben az IgG4 mérést

Alswat K et: Am J Gastroenterol 2012

Hasznosnak találták a differenciál diagnosztikában

KEZELÉS

URSODEOXYCHOLSAV (Ursofalk)

EndoszkóposCholestyramin

Cholestasis és szövődmények miatti kezelés

A,D, E, K vit., antibiotikum

MÁJTRANSZPLANTÁCIÓ

A JÖVŐ

?

The overall aim of the proposed research project is to identify novel therapeutic strategies for chronic cholangiopathies which are important indications for liver transplantation and causes of liver-related death. A side chain-shortened bile acid such as 24-nor-ursodeoxycholic acid (norUDCA) has been chosen since this biochemical modification results in cholehepatic shunting and targeting to the bile duct epithelium, effects which should provide the distinct pharmacological properties required for the treatment of cholangiopathies such as sclerosing cholangitis. The effects of norUDCA on biochemical, histological and molecular markers of liver and bile duct injury and biliary fibrosis will be tested in the recently established Mdr2-/- cholangiopathy model with features of sclerosing cholangitis. The effects of norUDCA will be compared with UDCA (as current standard treatment of cholangiopathies in humans) and sulindac (a non-steroidal anti-inflamatory drug also undergoing cholehepatic shunting and targeting to the bile duct epithelium). Potential therapeutic (anti-cholestatic and anti-fibrotic) mechanisms will be addressed both in in vivo (animal model) and in vitro (hepatocytes, cholangiocytes). To allow mechanistic insights across species differences, both human and mouse liver tissue/cells will be investigated. A major innovative aspect of this project lies in the attempt to link the research areas of hepatobiliary transport/cholestasis and hepatic fibrogenesis/biliary fibrosis. Current medical treatment options for cholestatic liver diseases and cholangiopathies ultimately resulting in biliary fibrosis and cirrhosis are unsatisfactory and of limited efficacy. The results of this study should contribute to novel therapeutic strategies against cholestatic liver diseases and biliary fibrosis. Moreover, the expected finding should have major general implications for hepatic fibrogenesis beyond the area of cholestasis.