Relationship between steatosis, inflammation, and fibrosis in chronic hepatitis C: A meta-analysis of individual patient data

Background & Aims: Steatosis is a frequent histologic finding in chronic hepatitis C (CHC), but it is unclear whether steatosis is an independent predictor for liver fibrosis. We evaluated the association between steatosis and fibrosis and their common correlates in persons with CHC and in subgroup analyses according to hepatitis C virus (HCV) genotype and body mass index. Methods: We conducted a meta-analysis on individual data from 3068 patients with histologically confirmed CHC recruited from 10 clinical centers in Italy, Switzerland, France, Australia, and the United States. Results: Steatosis was present in 1561 patients (50.9%) and fibrosis in 2688 (87.6%). HCV genotype was 1 in :1694 cases (55.2%), 2 in 563 (18.4%), 3 in 669 (21.8%), and 4 in :142 (4.6%). By stepwise logistic regression, steatosis was associated independently with genotype 3, the presence of fibrosis, diabetes, hepatic inflammation, ongoing alcohol abuse, higher body mass index, and older age. Fibrosis was associated independently with inflammatory activity, steatosis, male sex, and older age, whereas HCV genotype 2 was associated with reduced fibrosis. In the subgroup analyses, the association between steatosis and fibrosis invariably was dependent on a simultaneous association between steatosis and hepatic inflammation. Conclusions: In this large and geographically different group of CHC patients, steatosis is confirmed as significantly and independently associated with fibrosis in CHC. Hepatic inflammation may mediate fibrogenesis in patients with liver steatosis. Control of metabolic factors (such as overweight, via lifestyle adjustments) appears important in the management of CHC.

The renal cortical fibroblast in renal tubulointerstitial fibrosis

Renal cortical fibroblasts have key roles in mediating intercellular communication with neighboring/infiltrating cells and extracellular matrix (ECM) and maintenance of renal tissue architecture. They express a variety of cytokines, chemokines, growth factors and cell adhesion molecules, playing an active role in paracrine and autocrine interactions and regulating both fibrogenesis and the interstitial inflammatory response. They additionally have an endocrine function in the production of epoetin. Tubulointerstitial fibrosis, the common pathological consequence of renal injury, is characterized by the accumulation of extracellular matrix largely due to excessive production in parallel with reduced degradation, and activated fibroblasts characterized by a myofibroblastic phenotype. Fibroblasts in the kidney may derive from resident fibroblasts, from the circulating fibroblast population or from haemopoetic progenitor or stromal cells derived from the bone marrow. Cells exhibiting a myofibroblastic phenotype may derive from these sources and from tubular cells undergoing epithelial to mesenchymal transformation in response to renal injury. The number of interstitial myofibroblasts correlates closely with tubulointerstitial fibrosis and progressive renal failure. Hence inhibiting myofibroblast formation may be an effective strategy in attenuating the development of renal failure in kidney disease of diverse etiology. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Structural and cellular characterization of Idiopathic Pulmonary Fibrosis

La Fibrosi Polmonare Idiopatica (IPF) è una malattia polmonare cronica, irreversibile la cui eziologia risulta essere ignota, caratterizzata da un processo fibrotico progressivo che inizia nel tratto respiratorio inferiore. Le persone affette da IPF presentano età media compresa tra 55 e 77 anni. L’incidenza annuale di IPF è stata recentemente stimata tra 14 e 42,7 casi per 100.000 persone e tale dato risulta essere in aumento. IPF fa parte delle malattie Polmonari Idiopatiche Interstiziali (IIP) che comprendono patologie con quadri istologici e clinici differenti. Le affezioni su cui si concentrerà questo studio sono: UIP (Usual Interstitial Pneumonia) caratterizzata da fibrosi interstiziale e dalla presenza di foci fibrotici connessi alla pleura e corrispondente al quadro anatomopatologico della maggior parte dei casi di IPF; NSIP (Non Specific Interstitial Pneumonia) simile alla UIP ma con maggiore uniformità temporale e spaziale delle manifestazioni; Sarcoidosi, malattia granulomatosa ad eziologia ignota. Attualmente la gravità della IPF, che implica una mortalità del 50% dei pazienti a 5 anni dall’esordio, e la scarsa efficacia farmacologica nel rallentarne la progressione vedono il trapianto polmonare come unica possibilità di sopravvivenza nelle forme più severe. Al momento non è chiaro il meccanismo patogenetico di insorgenza e progressione della IPF anche se sono stati individuati alcuni fattori scatenanti quali fumo di sigaretta, infezioni respiratorie e inquinanti atmosferici; tuttavia nessuno di tali elementi può da solo determinare un così esteso e progressivo rimodellamento del parenchima polmonare. Numerose sono le evidenze di come il substrato genetico, le alterazioni del rapporto morte/proliferazione cellulare e le citochine svolgano un ruolo nella genesi e nella progressione della malattia, ma non sono ancora chiari i fenomeni biologico-cellulari che la sostengono e, quindi, quali siano i punti di attacco per poter incidere terapeuticamente nel modificare l’evoluzione della IPF. Poiché il nostro laboratorio ha partecipato alla scoperta dell’esistenza di cellule staminali nel polmone umano normale, uno degli obiettivi finali di questo progetto si basa sull’ipotesi che un’alterazione del compartimento staminale svolga un ruolo cruciale nella eziopatogenesi di IPF. Per questo in precedenti esperienze abbiamo cercato di identificare nella IPF cellule che esprimessero antigeni associati a staminalità quali c-kit, CD34 e CD133. Questo lavoro di tesi si è proposto di condurre un’indagine morfometrica ed immunoistochimica su biopsie polmonari provenienti da 9 pazienti affetti da UIP, 3 da NSIP e 5 da Sarcoidosi al fine di valutare le alterazioni strutturali principali imputabili alle patologie. Preparati istologici di 8 polmoni di controllo sono stati usati come confronto. Come atteso, è stato osservato nelle tre patologie esaminate (UIP, NSIP e Sarcoidosi) un significativo incremento nella sostituzione del parenchima polmonare con tessuto fibrotico ed un ispessimento dei setti alveolari rispetto ai campioni di controllo. L’analisi dei diversi pattern di fibrosi presenti fa emergere come vi sia una netta differenza tra le patologie con una maggiore presenza di fibrosi di tipo riparativo e quindi altamente cellulata nei casi di UIP, e NSIP mentre nelle Sarcoidosi il pattern maggiormente rappresentato è risultato essere quello della fibrosi replacement o sostitutiva. La quantificazione delle strutture vascolari è stata effettuata tenendo separate le aree di polmone alveolare rispetto a quelle occupate da focolai sostitutivi di danno (componente fibrotica). Nei campioni patologici analizzati era presente un significativo riarrangiamento di capillari, arteriole e venule rispetto al polmone di controllo, fenomeno principalmente riscontrato nel parenchima fibrotico. Tali modifiche erano maggiormente presenti nei casi di NSIP da noi analizzati. Inoltre le arteriole subivano una diminuzione di calibro ed un aumento dello spessore in special modo nei polmoni ottenuti da pazienti affetti da Sarcoidosi. Rispetto ai controlli, nella UIP e nella Sarcoidosi i vasi linfatici risultavano inalterati nell’area alveolare mentre aumentavano nelle aree di estesa fibrosi; quadro differente si osservava nella NSIP dove le strutture linfatiche aumentavano in entrambe le componenti strutturali. Mediante indagini immunoistochimiche è stata documentata la presenza e distribuzione dei miofibroblasti, positivi per actina muscolare liscia e vimentina, che rappresentano un importante componente del danno tissutale nella IPF. La quantificazione di questo particolare fenotipo è attualmente in corso. Abbiamo inoltre analizzato tramite immunoistochimica la componente immunitaria presente nei campioni polmonari attraverso la documentazione dei linfociti T totali che esprimono CD3, andando poi a identificare la sottopopolazione di T citotossici esprimenti la glicoproteina CD8. La popolazione linfocitaria CD3pos risultava notevolmente aumentata nelle tre patologie analizzate soprattutto nei casi di UIP e Sarcoidosi sebbene l`analisi della loro distribuzione tra i vari distretti tissutali risultasse differente. Risultati simili si sono ottenuti per l`analisi dei linfociti CD8pos. La componente monocito-macrofagica è stata invece identificata tramite la glicoproteina CD68 che ha messo in evidenza una maggiore presenza di cellule positive nella Sarcoidosi e nella UIP rispetto ai casi di NSIP. I dati preliminari di questo studio indicano che il rimodellamento strutturale emo-linfatico e cellulare infiammatorio nella UIP si differenziano rispetto alle altre malattie interstiziali del polmone, avanzando l’ipotesi che il microambiente vascolare ed immunitario giochino un ruolo importante nella patogenesi della malattia

Targeted delivery of a novel group of site-directed transglutaminase inhibitors to the liver using liposomes:a new approach for the potential treatment of liver fibrosis

Liver fibrosis and its end-stage disease cirrhosis are a main cause of mortality and morbidity worldwide. Thus far, there is no efficient pharmaceutical intervention for the treatment of liver fibrosis. Liver fibrosis is characterized by excessive accumulation of the extracellular matrix (ECM) proteins. Transglutaminase (TG)-mediated covalent cross-linking has been implicated in the stabilization and accumulation of ECM in a number of fibrotic diseases. Thus, the use of tissue TG2 inhibitors has potential in the treatment of liver fibrosis. Recently, we introduced a novel group of site-directed irreversible specific inhibitors of TGs. Here, we describe the development of a liposome-based drug-delivery system for the site-specific delivery of these TG inhibitors into the liver. By using anionic or neutral-based DSPC liposomes, the TG inhibitor can be successfully incorporated into these liposomes and delivered specifically to the liver. Liposomes can therefore be used as a potential carrier system for site-specific delivery of the TG2 inhibitors into the liver, opening up a potential new avenue for the treatment of liver fibrosis and its end-stage disease cirrhosis.

Transglutaminase inhibition reduces fibrosis and preserves function in experimental chronic kidney disease

Progressive tissue fibrosis is involved in debilitating diseases that affect organs including the lungs, liver, heart, skin, and kidneys. Recent evidence suggests that tissue transglutaminase, an enzyme that crosslinks proteins, may be involved in tissue fibrosis by crosslinking and stabilizing the extracellular matrix or by recruiting and activating the large latent transforming growth factor (TGF)-β1 complex. We treated rats that had undergone 5/6-nephrectomy with two different irreversible inhibitors of transglutaminase and found that both prevented a decline in kidney function and reduced the development of glomerulosclerosis and tubulointerstitial fibrosis by up to 77% and 92%, respectively. Treatment reduced the accumulation of collagen I and collagen III, with the primary mechanism of action being direct interference with the crosslinking of extracellular matrix rather than altered regulation of TGFβ1. We conclude that inhibition of transglutaminase offers a potential therapeutic option for chronic kidney disease and other conditions that result from tissue fibrosis. Copyright © 2007 by the American Society of Nephrology.