Na poziomie molekularnym patogeneza marskości wątroby jest regulowana przez złożoną sieć cytokin i szlaków sygnałowych, które mediują aktywację komórek gwiaździstych wątroby (HSC) i fibrogenezę1. Te molekularne mechanizmy stanowią podstawę zrozumienia procesów prowadzących do rozwoju włóknienia i marskości wątroby.
Transformujący czynnik wzrostu β1 (TGF-β1)
TGF-β1 jest uważany za najważniejszą cytokinę w patogenezie marskości wątroby ze względu na swoją kluczową rolę w aktywacji komórek gwiaździstych wątroby2. Podstawowym działaniem TGF-β1 jest stymulacja aktywacji HSC, a pętla autokrynna TGF-β1 w aktywowanych HSC stanowi ważne pozytywne sprzężenie zwrotne dla progresji włóknienia wątroby2. W ostatnim stadium włóknienia lub marskości hipoksyczne hepatocyty stają się głównym źródłem TGF-β1, dodatkowo zaostrzając hepaticzną fibrogenezę2.
Komórki gwiaździste wątroby wydzielają TGF-β1, który prowadzi do odpowiedzi włóknistej i proliferacji tkanki łącznej3. TGF-β1 został zaangażowany w proces aktywacji hepaticznych komórek gwiaździstych (HSC), przy czym wielkość włóknienia jest proporcjonalna do wzrostu poziomów TGF3. Ze względu na kluczową rolę TGF-β1 w patogenezie marskości wątroby, specyficzne blokowanie sygnalizacji TGF-β1/Smad3 wykazało pewną wartość terapeutyczną dla włóknienia wątroby2.
Czynniki wzrostu i cytokiny proliferacyjne
W odpowiedzi na uszkodzenie i utratę, regulatory wzrostu indukują hiperplazję hepatokomórkową (wytwarzając guzki regeneracyjne) oraz wzrost tętnic (angiogenezę). Wśród regulatorów wzrostu znajdują się cytokiny i wątrobowe czynniki wzrostu, takie jak naskórkowy czynnik wzrostu (EGF), hepatocytowy czynnik wzrostu (HGF), transformujący czynnik wzrostu alfa (TGF-α) oraz czynnik martwicy nowotworów (TNF)4.
Leukocyty prowadzą do generacji nadtlenków lipidowych, reaktywnych form tlenu i wielu cytokin (TGF-β, IL-1, TGF-α, HGF, PDGF i EGF)5. Stymulują regenerację sąsiadujących hepatocytów (HGF), ostatecznie przyczyniając się do tworzenia guzków. Promują indukcję/ekspresję różnych cytokin/chemokin i receptorów na sąsiadujących spoczynkowych komórkach wątrobowych i aktywują je5.
Czynnik wzrostu pochodzący z płytek krwi (PDGF)
Aktywowane HSC indukują produkcję licznych cytokin i ich receptorów, takich jak czynnik wzrostu pochodzący z płytek krwi (PDGF) i TGF-β1, które są odpowiedzialne za fibrogenezę6. PDGF jest szczególnie ważny jako mitogen dla komórek gwiaździstych wątroby, promując ich proliferację i migrację do miejsc uszkodzenia. Badania wykazały pozytywną korelację między płytkami krwi a PDGF-AA, PDGF-BB, co wskazuje na progresywny spadek zarówno liczby płytek, jak i czynników wzrostu wraz z progresją choroby związanej z HCV7.
Cytokiny prozapalne
Aktywowane komórki Kupffera niszczą hepatocyty i stymulują aktywację HSC1. W alkoholowym uszkodzeniu wątroby ekspresja cytokin prozapalnych jest regulowana w górę, co skutkuje włóknieniem8. Kluczowym składnikiem patogenezy włóknienia wątroby jest zapalenie, a interakcje między różnymi komórkami immunologicznymi odgrywają znaczącą rolę w patogenezie włóknienia wątroby9.
Szlaki sygnałowe w aktywacji HSC
Kluczowe mediatory w aktywacji wątrobowych komórek gwiaździstych obejmują szereg cytokin, reaktywnych pośredników tlenu oraz innych sygnałów parakrynnych i autokrynnych10. Aktywacja HSC charakteryzuje się proliferacją i migracją komórek, skurczem po przekształceniu w miofibroblasty oraz wytwarzaniem dużej ilości kolagenu i innych składników macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM)11.
ACTA2 jest związana ze szlakiem TGF, który wzmacnia właściwości kurczliwe HSC prowadząc do włóknienia3. Ponadto HSC wydzielają TIMP1 i TIMP2, naturalnie występujące inhibitory metaloproteinaz macierzy (MMP), które zapobiegają rozkładowi materiału włóknistego w macierzy zewnątrzkomórkowej przez MMP3.
Interleukin-33 i jego rola w fibrogenezie
Badania na zwierzętach i ludziach wykazały, że wątrobowe zatokowe komórki śródbłonkowe (LSEC) mogą wydzielać cytokinę IL-33 w celu aktywacji HSC i promowania włóknienia12. IL-33 reprezentuje nowo odkryty mechanizm komunikacji między komórkami śródbłonka a komórkami gwiaździstymi, który może odgrywać istotną rolę w inicjacji procesu włóknienia.
Metaloproteazy macierzy i ich inhibitory
Hepatocyty są głównymi źródłami metaloproteinaz macierzy (MMP-2, MMP-3 i MMP-13) oraz tkankowych inhibitorów metaloproteinaz macierzy (TIMP-1 i TIMP-2); wszystkie z nich są zaangażowane w patogenezę marskości wątroby12. Aktywacja komórek gwiaździstych prowadzi do zaburzenia równowagi między metalproteinazami macierzy a naturalnie występującymi inhibitorami (TIMP1 i TIMP2)6.
We wczesnym okresie komórki wyrażają MMP, ale nie TIMP – normalna macierz jest degradowana i zastępowana kolagenem włóknistym. Później nie wyrażają MMP, ale wyrażają TIMP – następuje dramatyczne zmniejszenie aktywności kolagenolitycznej w wątrobie, co prowadzi do progresywnego włóknienia i tworzenia blizn13.
MikroRNA jako regulatory fibrogenezy
Ostatnio mikroRNA (miRNA) jako regulator postranskrypcyjny zostały uznane za odgrywające kluczową rolę we włóknienieniu i marskości14. Uważa się obecnie, że miRNA mogą służyć jako biomarkery aktywacji HSC i progresji włóknienia wątroby oraz mogą reprezentować cele terapeutyczne dla włóknienia wątrobowego i marskości15. MikroRNA regulują ekspresję genów na poziomie postranskrypcyjnym i mogą modulować różne aspekty patogenezy marskości, w tym aktywację komórek gwiaździstych, produkcję kolagenu oraz procesy zapalne.


















