Predyspozycja genetyczna i wyzwalacze środowiskowe w patogenezie choroby

Rozwój autoimmunologicznego zapalenia wątroby jest wynikiem złożonej interakcji między czynnikami genetycznymi, środowiskowymi i modyfikacjami epigenetycznymi12. Choroba prawdopodobnie rozwija się u osób z predyspozycjami genetycznymi, które zostały narażone na sprzyjające czynniki środowiskowe, takie jak infekcje wirusowe lub leki3. Około 40% pacjentów z autoimmunologicznym zapaleniem wątroby ma historię chorób autoimmunologicznych w rodzinie4.

Predyspozycja genetyczna związana z genami HLA

Podatność genetyczna na rozwój autoimmunologicznego zapalenia wątroby jest związana z genami regionu HLA na krótkim ramieniu chromosomu 6, szczególnie z wariantami allelicznymi DRB14. Skuteczność diagnostyczna alleli podatności HLA w identyfikowaniu osób z autoimmunologicznym zapaleniem wątroby jest powszechnie uznawana, co prowadzi do włączenia ich do kryteriów diagnostycznych choroby4.

Allele MHC klasy II HLA DRB1*0301 i DRB1*0401 kodują sekwencje aminokwasowe, które czynią ludzi w Europie i Ameryce Północnej bardziej podatnymi na typ 1 autoimmunologicznego zapalenia wątroby4. Allel DRB1*15:01 może zmniejszać ryzyko wystąpienia typu 1 choroby w populacji4. Ponadto allele DRB1*03, DRB1*07 i DQB1*02:01 zwiększają podatność populacji na typ 2 autoimmunologicznego zapalenia wątroby4.

Wśród białych mieszkańców Ameryki Północnej i północnych Europejczyków allele podatności znajdują się na krótkim ramieniu chromosomu 6, szczególnie w regionie DRB-15. Predyspozycja do typu 1 autoimmunologicznego zapalenia wątroby jest związana z posiadaniem MHC klasy II HLA DRB1*03 w każdym wieku, podczas gdy DRB1*04 predysponuje do choroby o późnym początku6. Typ 2 jest związany z posiadaniem DRB1*07 i DRB1*036.

Ważne: Ponad trzy czwarte przypadków autoimmunologicznego zapalenia wątroby powstaje u pacjentów z dobrze scharakteryzowaną predyspozycją genetyczną. W populacji kaukaskiej obecność haplotypów HLA-DRB1*0301 i HLA-DRB1*0401 znacząco zwiększa ryzyko rozwoju choroby.

Polimorfizmy genów spoza układu HLA

Inne geny również wpływają na rozwój autoimmunologicznego zapalenia wątroby, ponieważ niektórzy pacjenci z chorobą nie noszą alleli HLA4. Oprócz genów spoza HLA mających znaczenie immunologiczne, genotyp genu cytotoksycznego antygenu 4 limfocytów T (CTLA-4) +49A/G był znacząco skorelowany z podatnością na autoimmunologiczne zapalenie wątroby4.

Gen CTLA-4, zlokalizowany na chromosomie 2q33, zawiera polimorfizm pojedynczej wymiany zasad w eksonie 1, w którym guanina zostaje zastąpiona adeniną w pozycji 49, co powoduje, że w wyrażanym białku znajduje się treonina zamiast alaniny4. Istnieje efekt synergistyczny między CTLA-4 +49A/G a DRB1*03:01 na podatność na typ 1 autoimmunologicznego zapalenia wątroby4.

Czynnik martwicy nowotworów-α-indukowalny protein 3 (TNFAIP3) to genetycznie kodowany enzym ubikwitynujący, którego allel T rs10499194 i genotyp CT są związane z podwyższonym ryzykiem rozwoju autoimmunologicznego zapalenia wątroby4. Receptor dla Fas był znacząco podwyższony w limfocytach pacjentów z autoimmunologicznym zapaleniem wątroby4. Nosiciele allelu Fas-670A wykazywali podwyższone ryzyko rozwoju autoimmunologicznego zapalenia wątroby4.

Rola cytokin prozapalnych w predyspozycji genetycznej

Cytokiny prozapalne są również zaangażowane w rozwój autoimmunologicznego zapalenia wątroby4. Na przykład polimorfizm IL-4-590 C/T i genotyp IL-4-33 TT zwiększają podatność na autoimmunologiczne zapalenie wątroby4. Interwencja in vivo z rekombinowanym ludzkim antagonistą receptora interleukiny-1 (rhIL-1Ra) może zmniejszyć wydzielanie TNF-alfa i interleukiny-17 (IL-17) oraz naciekanie komórek zapalnych w wątrobie, hamując w ten sposób zapalenie wątroby wywołane ConA4.

CCN1 promuje zapalenie poprzez regulację w górę produkcji IL-6 u myszy ConA poprzez szlak α6β1/PI3K/Akt/NF-κB4. Ostatnio mikroRNA również wykazały kluczowy wpływ na rozwój autoimmunologicznego zapalenia wątroby4. Badanie porównujące mikroRNA w surowicy wykazało znaczące różnice między zdrowymi osobami a pacjentami z autoimmunologicznym zapaleniem wątroby4.

Mechanizm: Niektóre z tych czynników są nie w pełni potwierdzone, takie jak mutacje CTLA4, FAS/FASL, AIRE i GATA2, ale predysponujący allel HLA-D, allel ryzyka SH2B3, płeć żeńska, wiek, status hormonalny oraz narażenie na wyzwalacze wirusowe i lekowe zostały wykazane jako związane z ryzykiem rozwoju autoimmunologicznego zapalenia wątroby.

Czynniki środowiskowe jako wyzwalacze choroby

Narażenie osób predysponowanych genetycznie na określone czynniki środowiskowe (wirusy, mikroby, ksenobiotyki, leki, suplementy ziołowe) zostało powiązane z rozwojem autoimmunologicznego zapalenia wątroby7. Większość przypadków autoimmunologicznego zapalenia wątroby nie ma łatwo identyfikowalnego czynnika wyzwalającego8. Czynniki wyzwalające mogą obejmować substancje chemiczne ziołowe, leki lub infekcje wirusowe8.

Kilka wirusów zostało powiązanych z wyzwalaniem autoimmunologicznego zapalenia wątroby, w tym wirusy zapalenia wątroby typu A i ludzkie wirusy opryszczki (np. wirus opryszczki pospolitej, cytomegalowirus, wirus Epsteina-Barr)8. Autoimmunologiczne zapalenie wątroby wywołane lekami jest uznaną jednostką chorobową, a często związanymi lekami są leczenie przeciw-TNF, takie jak adalimumab, antybiotyki, takie jak minocyklina lub nitrofurantoina, lub statyny, takie jak rosuwastyna9.

Mimikra molekularna jako mechanizm wyzwalania

Najpopularniejsze modele patogenezy autoimmunologicznego zapalenia wątroby opierają się na hipotezie „mimikry molekularnej”10. Mimikra molekularna opisuje zjawisko, gdy przeciwciała skierowane przeciwko antygenom obcym reagują krzyżowo z autoantygenami, powodując zaburzenie autoimmunologiczne10. Podobieństwa strukturalne znalezione między epitopami CYP2D6 a wirusem opryszczki pospolitej, a także między FTCD a wirusem opryszczki typu 6 wskazują, że reakcje krzyżowe antygenów mogą odgrywać znaczącą rolę w patogenezie autoimmunologicznego zapalenia wątroby10.

Sekwencja aminokwasowa CYP2D6 ujawnia wysoki poziom homologii z białkami kodowanymi przez HCV i członków rodziny wirusów opryszczki (na przykład cytomegalowirus, wirus Epsteina-Barr i wirus opryszczki pospolitej)11. Ciekawie, przeciwciała przeciw-LKM widoczne w typie 2 autoimmunologicznego zapalenia wątroby znajduje się również w infekcji HCV, a czasami pacjenci pozytywni na przeciwciała przeciw-LKM-1 reagują krzyżowo z białkami wirusowymi NS3 i NS5a10.

Modyfikacje epigenetyczne

Epigenetyka kładzie nacisk na ekspresję genów poprzez dziedziczne i odwracalne modyfikacje architektury chromatyny bez ingerencji w sekwencję DNA12. Te zmiany obejmują metylację DNA, przemiany histonów oraz transkrypcję niekodujących małych (miRNA) i długich (lncRNA) RNA12. Szlaki epigenetyczne interweniują w różnych mechanizmach fizjologicznych, takich jak podział i różnicowanie komórek oraz rozwój i wzrost komórek, i odgrywają ważną rolę w różnych cechach fenotypowych w zdrowiu i chorobie12.

Epigenom jest podatny na zmiany i może być modyfikowany przez różne czynniki środowiskowe, w tym infekcje, dietę, leki i substancje chemiczne12. Niedawno znaleziono zmiany metylacji DNA w krążących komórkach immunologicznych i na poziomie histologicznym u pacjentów z autoimmunologicznym zapaleniem wątroby, które były związane z aktywnością choroby i wpływały na leczenie immunosupresyjne13.

Interakcje gen-gen i gen-środowisko

Te odkrycia wyznaczają skomplikowany szlak, który obejmuje interakcje gen-gen i gen-środowisko z różnymi lekami, infekcjami wirusowymi i złożonym mikrobiomem2. Nowe dane odnoszą autoimmunologiczne zapalenie wątroby do mikrobiomu jelitowego i aktywacji układu odpornościowego poprzez sygnalizację osi jelito-wątroba7. Rola interakcji gen-środowisko została również przewidziana w chorobach autoimmunologicznych14.

Infekcje wirusowe, niski poziom witaminy D, zmieniona mikrobiota, narażenie na hormony płciowe i podawanie leków to kandydujące czynniki środowiskowe w predyspozycji jednostki do autoimmunologicznego zapalenia wątroby14. Zgodność autoimmunologicznego zapalenia wątroby u bliźniąt i akumulacja rodzinna choroby były widoczne w niedawnym badaniu epidemiologicznym14.

Pytania i odpowiedzi

Które geny najsilniej predysponują do autoimmunologicznego zapalenia wątroby?

Najsilniejszą predyspozycję wykazują allele HLA klasy II, szczególnie DRB1*0301 i DRB1*0401 dla typu 1 choroby oraz DRB1*03 i DRB1*07 dla typu 2. Dodatkowo znaczenie mają polimorfizmy genów CTLA-4, TNFAIP3 i Fas.

Jakie czynniki środowiskowe mogą wywołać rozwój choroby?

Główne czynniki wyzwalające to infekcje wirusowe (wirus opryszczki, cytomegalowirus, wirus Epsteina-Barr), niektóre leki (nitrofurantoina, minocyklina, inhibitory TNF-α) oraz toksyny i suplementy ziołowe.

Co to jest mimikra molekularna w kontekście tej choroby?

To zjawisko, gdy przeciwciała skierowane przeciwko antygenom wirusowym reagują krzyżowo z białkami wątroby z powodu podobieństwa strukturalnego. Przykładem jest homologia między CYP2D6 a białkami wirusów opryszczki.

Jak modyfikacje epigenetyczne wpływają na rozwój choroby?

Modyfikacje epigenetyczne, takie jak metylacja DNA i zmiany histonów, mogą być wywołane przez czynniki środowiskowe i wpływać na ekspresję genów immunologicznych bez zmiany sekwencji DNA, przyczyniając się do rozwoju autoimmunologiczności.

Czy wszyscy z predyspozycją genetyczną rozwijają chorobę?

Nie, predyspozycja genetyczna sama w sobie nie wystarcza. Do rozwoju choroby potrzebne jest współdziałanie czynników genetycznych z odpowiednimi wyzwalaczami środowiskowymi u podatnych osób.

Reklama
Reklama