MECANISMOS DE MECANISMOS DE DAÑO DAÑO HEPATOCELULARHEPATOCELULAR

Dr. José Miguel Valera M.Dr. José Miguel Valera M.

MECANISMOS DE DAÑO MECANISMOS DE DAÑO HEPATOCELULAR: MUERTE HEPATOCELULAR: MUERTE CELULARCELULAR HÍGADOHÍGADO: en constante renovación celular de : en constante renovación celular de

céls dañadas o senescentes a través de céls dañadas o senescentes a través de apoptosis apoptosis sin inflamación reactiva. sin inflamación reactiva.

APOPTOSISAPOPTOSIS: forma activa de muerte celular : forma activa de muerte celular programada por genética, gatillada por señales programada por genética, gatillada por señales internas y externas.internas y externas.Previo: apoptosis sólo fisiológica, no inflamatoria, Previo: apoptosis sólo fisiológica, no inflamatoria, homeostática con remoción de restos…homeostática con remoción de restos…Actual: a > cuantía participa en procesos Actual: a > cuantía participa en procesos patológicos, causa inflamación, injuria y fibrosis. patológicos, causa inflamación, injuria y fibrosis.

MECANISMOS DE DAÑO MECANISMOS DE DAÑO HEPATOCELULAR (DH): APOPTOSISHEPATOCELULAR (DH): APOPTOSIS

ApoptosisApoptosis: ocurre en DH Crónico y agudo: : ocurre en DH Crónico y agudo: causas virales, OH, drogas, EHNA, colestasia, causas virales, OH, drogas, EHNA, colestasia, enf vasculares, etc.enf vasculares, etc.- Agudo: asocia inflamación e injuria.- Agudo: asocia inflamación e injuria.- Crónico: asocia fibrosis.- Crónico: asocia fibrosis.

Ocurre en los diversos tipos celulares: Ocurre en los diversos tipos celulares: hepatocitos, céls sinusoidales, céls estrelladas, hepatocitos, céls sinusoidales, céls estrelladas, colangiocitos, céls de Kupffer.colangiocitos, céls de Kupffer.

MECANISMOS DE DAÑO MECANISMOS DE DAÑO HEPATOCELULARHEPATOCELULAR

Vía apoptosisVía apoptosis: activación de caspasas : activación de caspasas (proteasas intracelulares inactivas o (proteasas intracelulares inactivas o zimógenas)zimógenas) fragmentación y condensación fragmentación y condensación del ADN, del ADN, ↓ ↓ del volumen celular, generación de del volumen celular, generación de cuerpos apoptóticos (de Councilman).cuerpos apoptóticos (de Councilman).

Vía necrosisVía necrosis: desequilibrio extremo con : desequilibrio extremo con ↓↓↓↓ del del ATP, ATP, ↑↑ de volumen celular y mitocondrial, de volumen celular y mitocondrial, activación de proteasas, ruptura de M. celular activación de proteasas, ruptura de M. celular y salida de sust intracelulary salida de sust intracelular inflamación 2ª. inflamación 2ª.

MECANISMOS DE DAÑO MECANISMOS DE DAÑO HEPATOCELULAR: MUERTE HEPATOCELULAR: MUERTE CELULARCELULAR

NECROSISNECROSIS(Virchow 1871)(Virchow 1871)

APOPTOSISAPOPTOSIS(Kerr 1965)(Kerr 1965)

CAUSACAUSA Daño, altera metab Daño, altera metab celular, celular, ↓↓ ATP↓↓ ATP

Daño o fisiológico, no Daño o fisiológico, no altera metab. celularaltera metab. celular

CITOPLASMACITOPLASMA Voluminoso, Voluminoso, organelos okorganelos ok

Contraído, organelos Contraído, organelos destruídosdestruídos

CROMATINACROMATINA FragmentadaFragmentada CondensadaCondensada

M. CELULARM. CELULAR Pierde integridadPierde integridad Vesiculación, cuerpos Vesiculación, cuerpos apoptóticosapoptóticos

INFLAMACIÓNINFLAMACIÓN (+) se libera contenido (+) se libera contenido intracelularintracelular

(-) no libera contenido(-) no libera contenido

APOPTOSIS VS NECROSIS COMO EVENTO FINAL DE ESTÍMULO INICIAL

MECANISMOS DE DAÑO MECANISMOS DE DAÑO HEPATOCELULAR: MUERTE HEPATOCELULAR: MUERTE CELULARCELULAR

HÍGADOHÍGADO: pueden coexistir necrosis y apoptosis : pueden coexistir necrosis y apoptosis a un mismo estímulo según el tipo celular a un mismo estímulo según el tipo celular afectado y su condición-intensidad del estímulo.afectado y su condición-intensidad del estímulo.

Autores los proponen como extremos de un Autores los proponen como extremos de un mismo mecanismo celular llamado mismo mecanismo celular llamado “necrapoptosis”.“necrapoptosis”.

ClaveClave: potencial terapéutico de manipular vía : potencial terapéutico de manipular vía apoptótica y procesos de muerte hepatocelular.apoptótica y procesos de muerte hepatocelular.

DESTINO DE INJURIA CELULARDESTINO DE INJURIA CELULAR

(Permeabilidad mitocondrial)

(Especies reactivas de O2)

VÍAS DE INICIO DE VÍAS DE INICIO DE APOPTOSISAPOPTOSIS

Vía extrínsecaVía extrínseca: receptores de muerte cel.: receptores de muerte cel.Vía intrínseca o mitocondrialVía intrínseca o mitocondrial: activada por : activada por

disturbios intracelulares incluyendo Ca2+ disturbios intracelulares incluyendo Ca2+ intracelular, daño ADN, estrés oxidativo, intracelular, daño ADN, estrés oxidativo, tóxicos, quimioterapia, >permeabilidad tóxicos, quimioterapia, >permeabilidad lisosomal.lisosomal.

Fx que Fx que ↓ apoptosis↓ apoptosis: fx de crecimiento e : fx de crecimiento e inhibidores de apoptosis (ej/Bcl2)inhibidores de apoptosis (ej/Bcl2)

MECANISMOS DE DAÑO MECANISMOS DE DAÑO HEPATOCELULAR: RECEPTORES DE HEPATOCELULAR: RECEPTORES DE MUERTE CELULAR (RMC)MUERTE CELULAR (RMC)

Proteínas transmembrana esenciales para la Proteínas transmembrana esenciales para la MC mediada por ligandos extrínsecos.MC mediada por ligandos extrínsecos.

RMC numerosos, 3 de ellos significativos en RMC numerosos, 3 de ellos significativos en injuria hepática: injuria hepática: Fas, FNT R1 Fas, FNT R1 yy Trail Trail, se , se expresan en cualquier tipo celular del expresan en cualquier tipo celular del hígado.hígado.

Activan caspasas y efectores mitocondriales Activan caspasas y efectores mitocondriales de apoptosis.de apoptosis.

Señal externa (TNFα) de muerte celular por receptores-ligandos de muerte.

APOPTOSIS DE HEPATOCITOS PROMUEVE FIBROSIS

Rol de la Mitocondria en muerte celular

Hacia Caspasa 9 y Caspasa 3)

Inhibidores de apoptosis

DAñODAñO HEPATICO HEPATICO CRONICOCRONICO

NOXASNOXASVirus, alcohol, etcVirus, alcohol, etc..

CIRROSIS Disminución masa celular

Regeneración desordenadaInflamación

Fibrosis

INSUFICIENCIA HEPATICAHIPERTENSION PORTAL

Lobule

ZONAS DE ZONAS DE MICROESTRUCTURA MICROESTRUCTURA HEPÁTICAHEPÁTICA

Acinus

Consecuencias de Mecanismos Consecuencias de Mecanismos Tóxicos hepatocelularesTóxicos hepatocelulares

Alteración del Ca2+ intracelular.Alteración del Ca2+ intracelular. Lisis celularLisis celular

Daño en los filamentos de actina.Daño en los filamentos de actina. ColestasiaColestasia

Generación de reacciones de alta energía.Generación de reacciones de alta energía. Enlace covalente y formación de aductos.Enlace covalente y formación de aductos.

Respuesta inmune inducida por aductos.Respuesta inmune inducida por aductos. Céls. T citolíticas y citokinas.Céls. T citolíticas y citokinas.

Activación de vías apoptóticas.Activación de vías apoptóticas. Muerte celular programada con pérdida de cromatina.Muerte celular programada con pérdida de cromatina.

Disfx mitocondrial.Disfx mitocondrial. ↓↓ producción de ATP.producción de ATP. ↑↑lactato y especies reactivas de oxígeno/nitrógeno (ERO, ERN)lactato y especies reactivas de oxígeno/nitrógeno (ERO, ERN)

Peroxidación de Membranas Lipídicas.Peroxidación de Membranas Lipídicas. Daño de membrana plasmática.Daño de membrana plasmática.

Muerte celular (necrosis, apoptosis)Muerte celular (necrosis, apoptosis) Colestasis (función de transporte alterada)Colestasis (función de transporte alterada) Esteatosis, Fosfolipidosis (fosfolípidos en lisosomas)Esteatosis, Fosfolipidosis (fosfolípidos en lisosomas) Estrés Oxidativo (ERO:HEstrés Oxidativo (ERO:H22OO22, O, O22, OH), O, OH), O22

-- -- + NO+ NO Disfunción MitocondrialDisfunción Mitocondrial Modulación de actividades CYP (inhibición, inducción)Modulación de actividades CYP (inhibición, inducción) Fibrosis/CirrosisFibrosis/Cirrosis HepatitisHepatitis

MECANISMOS DE INJURIA MECANISMOS DE INJURIA HEPATOCELULAR EN ENFERMEDADES HEPATOCELULAR EN ENFERMEDADES HEPÁTICASHEPÁTICAS

MECANISMOS DE DAÑO MECANISMOS DE DAÑO HEPATOCELULAR EN ENF. HEPÁTICASHEPATOCELULAR EN ENF. HEPÁTICAS

LESIÓN POR ISQUEMIA-REPERFUSIÓNLESIÓN POR ISQUEMIA-REPERFUSIÓN 2ª a anoxia o hipoxia: ej/ trombosis de arteria 2ª a anoxia o hipoxia: ej/ trombosis de arteria

hepática, mantención de hígado procurado para hepática, mantención de hígado procurado para THO, Enf Veno-oclusiva, hipotensión, shock.THO, Enf Veno-oclusiva, hipotensión, shock.

Alteración mitocondrial con Alteración mitocondrial con ↓↓ATP, ATP, ↑↑ NADH/NAD+ NADH/NAD+ Daño depende del tiempo de exposición, puede Daño depende del tiempo de exposición, puede

alterar la integridad mitocondrial con mayor alterar la integridad mitocondrial con mayor permeabilidad de membrana: muerte celular.permeabilidad de membrana: muerte celular.

LESIÓN POR LESIÓN POR REPERFUSIÓNREPERFUSIÓN

Por entrada de sangre oxigenada Por entrada de sangre oxigenada después de anoxia hepática:después de anoxia hepática:Genera ERO en mitocondria de Genera ERO en mitocondria de hepatocitos, Kupffer, endotelio y epitelio.hepatocitos, Kupffer, endotelio y epitelio.

Esteatohepatitis alcohólica Esteatohepatitis alcohólica (EHA) y no alcohólica (EHA) y no alcohólica (EHNA)(EHNA) Etiología distinta, injuria similar.Etiología distinta, injuria similar.

OH, la resistencia a insulina y obesidad OH, la resistencia a insulina y obesidad favorecen expresión de proteínas que favorecen expresión de proteínas que regulan sx de ác grasos y esteroides regulan sx de ác grasos y esteroides Hígado Graso (lípidos en citoplasma) + Hígado Graso (lípidos en citoplasma) + estrés oxidativo, inflamación, fibrosis, estrés oxidativo, inflamación, fibrosis, cirrosis.cirrosis.

TNFTNFαα favorece progresión del estrés favorece progresión del estrés oxidativo mitocondrial y su disfunción.oxidativo mitocondrial y su disfunción.

FISIOPATOLOGIA DEL FISIOPATOLOGIA DEL HGAHGA

HIGADOHIGADO

EsteatosisEsteatosisEsteatohepatitisEsteatohepatitisFibrosisFibrosisCirrosisCirrosis??alcoholalcohol

FISIOPATOLOGIA DEL FISIOPATOLOGIA DEL HGNAHGNA

HIGADOHIGADO

EsteatosisEsteatosisEsteatohepatitisEsteatohepatitisFibrosisFibrosisCirrosisCirrosis??

ObesidadObesidadDiabetesDiabetesOtrosOtros

Categorías de EHGNA:Categorías de EHGNA:

Tipo 1: esteatosis puraTipo 1: esteatosis pura

Tipo 2: esteatosis + inflamación.Tipo 2: esteatosis + inflamación.

Tipo 3: esteatosis + injuria de hepatocitos. Tipo 3: esteatosis + injuria de hepatocitos. Tipo 4: esteatosis + fibrosis.Tipo 4: esteatosis + fibrosis. }EHNA

Cirrosis

15-20%

Matteoni et al. Gastroenterology 1999;116:1413-19.

NORMALNORMAL

ESTEATOSIS (20-30% pobl gral) ESTEATOSIS (20-30% pobl gral)

INFLAMACIÓN-EHNA (3% pobl gral) INFLAMACIÓN-EHNA (3% pobl gral)

FIBROSIS 25%FIBROSIS 25%

CIRROSIS (10%-20%)CIRROSIS (10%-20%)

?RIEstrés oxidLPS CK

Permeabilización lisosomal x ác. grasos

KUPFFER ESTRELLADAS

HEPATOCITOS ENDOTELIALES

ENDOTOXINAS

ALCOHOLALCOHOL

TGF-ß

TNF-acitoquinas

eicosanoides

INFLAMACION

moléculasadhesión

moléculasadhesión

FIBROSIS

NECROSISAPOPTOSIS

MRO2

PATOGENIA DEL DAñO POR ALCOHOL

MRO2

LPS

LPS-LBP

MRO2

CITOQUINASEICOSANOIDESMOL. ADHESION

MOL.REACTIVAS DE O2

ACTIVACION PATOLOGICA DE LA CELULA DE KUPFFEREFECTOS DE LAS ENDOTOXINAS

ETOH

CD14

NF-kBCa

PATOGENIA DEL DAñO HEPATICO POR ALCOHOL

EtOH

ACETALDEHIDO

RESPUESTAINMUNOLOGIC

A

HIPOXIADISF. MITOCONDRIA

DEFICIT ATP

ESTRES OXIDATIVO

C.KUPFFER>TNF-alfa>IL-1 y 6>COX 2

ENDOTOXINACD 14LBD

RESPUESTA INFLAMATORIA

EICOSANOIDESPRO-INFLAMAT.

Fe libreCYP2E1

MOL.ADHES.

HEPATOTOXICIDAD DEL ALCOHOL

C. ENDOTELIALES

C.ESTRELLADAS

FIBROSISL.HEPATOCELULAR

ADUCTOS

ACTIVACION DE LA CELULA ESTRELLADA

hepatocito dañado

Küpfferactivada

•proliferación•migración•contractibilidad•producción de matriz•quimotáxicos•citoquinas•degradación de matriz•pérdida de retinoide

EtOHotros

MRO2

TGF-ß

PATOGENIA DEL DAñO HEPATICO POR ALCOHOL

ENFERMEDAD HEPÁTICA ENFERMEDAD HEPÁTICA POR COLESTASIAPOR COLESTASIA Un impedimento al flujo o a la secreción bilis es Un impedimento al flujo o a la secreción bilis es

común en la colestasia por drogas, Cirrosis biliar común en la colestasia por drogas, Cirrosis biliar Primaria, Colangitis Esclerosante 1ª y obstrucción Primaria, Colangitis Esclerosante 1ª y obstrucción biliar.biliar.

Insulto inical: inmunológico, tóxico o genético, Insulto inical: inmunológico, tóxico o genético, luego empeora por luego empeora por efecto citotóxico directoefecto citotóxico directo de las de las sales biliares hidrofóbicassales biliares hidrofóbicas en los hepatocitos. en los hepatocitos.

““Necrapoptosis” según concentración del Necrapoptosis” según concentración del citotóxico, ATP, Ca2+, estrés oxidativo citotóxico, ATP, Ca2+, estrés oxidativo intracelular, disfx mitocondrial.intracelular, disfx mitocondrial.

ENFERMEDAD HEPÁTICA ENFERMEDAD HEPÁTICA POR COLESTASIAPOR COLESTASIA Ej ác biliar tóxico: quenodeoxicólico conjugado Ej ác biliar tóxico: quenodeoxicólico conjugado

con glicina; inducen apoptosis in vitro e in vivo con glicina; inducen apoptosis in vitro e in vivo en modelos animales con ductos ligados.en modelos animales con ductos ligados.

Involucra ligandos Fas y Trail y se asocia a Involucra ligandos Fas y Trail y se asocia a fibrosis-cirrosis.fibrosis-cirrosis.

Cirrosis Biliar 1ª: hay apoptosis autoinmune Cirrosis Biliar 1ª: hay apoptosis autoinmune hacia cjo. piruvato deshidrogenasa de hacia cjo. piruvato deshidrogenasa de membrana mitocondrial (autoAc y céls T).membrana mitocondrial (autoAc y céls T).

DAÑO HEPATOCELULAR POR DAÑO HEPATOCELULAR POR HEPATITIS VIRALES: VHBHEPATITIS VIRALES: VHB El VHB puede producir hepatitis aguda y crónicaEl VHB puede producir hepatitis aguda y crónica El 1% se presenta como hepatitis fulminanteEl 1% se presenta como hepatitis fulminante El 95% de los pacientes se liberan del VHBEl 95% de los pacientes se liberan del VHB El 5% desarrollará una infección crónica (pero El 5% desarrollará una infección crónica (pero

hasta el 90% si es precoz en RN o infantes)hasta el 90% si es precoz en RN o infantes) El 20% de los pacientes con hepatitis crónica El 20% de los pacientes con hepatitis crónica

por VHB desarrollará cirrosis o por VHB desarrollará cirrosis o hepatocarcinoma.hepatocarcinoma.

Virus Hepatitis BHepadnavirusDNA circular

DAÑO HEPATOCEL POR HEPATITIS DAÑO HEPATOCEL POR HEPATITIS VIRALES: VHCVIRALES: VHC

• Cronicidad 50-85%• Curso indolente por décadas• 20% desarrolla cirrosis a 20 años• 3% de hepatocarcinoma anual en los pacientes cirróticos.• En la infección crónica hay apoptosis “atenuada” que se correlaciona severidad histológica: hay > expresión de Fas y peor si consumo de etOH.

Envelope

Core

Glicoproteinasenvoltura

RNA (9400 nucleotides)

Virus Hepatitis C

55-65 nm55-65 nm

FlavivirusRNA lineal

DAÑO HEPATOCELULAR DAÑO HEPATOCELULAR POR HEPATITIS VIRALESPOR HEPATITIS VIRALES

Grave problema causado por VHB y VHC, alto Grave problema causado por VHB y VHC, alto % desarrolla cirrosis y HepatoCa.% desarrolla cirrosis y HepatoCa.

Infección crónica: destrucción y reparación Infección crónica: destrucción y reparación tisular que tisular que ↑↑ riesgo de hepatoCa. riesgo de hepatoCa.

Lesión por respuesta inmune a hepatocitos Lesión por respuesta inmune a hepatocitos infectados con Ag virales.infectados con Ag virales.

Linfocitos T citotóxicos y TNFLinfocitos T citotóxicos y TNFαα inducen muerte inducen muerte celular por apoptosis con > expresión de celular por apoptosis con > expresión de receptores a TNF.receptores a TNF.

DAÑO HEPATOCELULAR DAÑO HEPATOCELULAR POR HEPATITIS VIRALESPOR HEPATITIS VIRALES Tb hay mecanismos anti-apoptóticos Tb hay mecanismos anti-apoptóticos

inducidos por Ag virales inducidos por Ag virales mayor mayor tolerancia a la infección y resistencia a la tolerancia a la infección y resistencia a la muerte celular.muerte celular.

Esto favorece lesión crónica y desarrollo Esto favorece lesión crónica y desarrollo de hepato Ca.de hepato Ca.

MECANISMOS DE DAÑO HEPÁTICO POR DROGAS

MECANISMOS DE DAÑO MECANISMOS DE DAÑO HEPÁTICO POR DROGASHEPÁTICO POR DROGAS

Reacciones fase I: inducción ez ↑ Reacciones fase I: inducción ez ↑ p450 p450 metabolitos tóxicos. metabolitos tóxicos.

Reacciones fase IIReacciones fase II Factores asociados: Dieta, otras Factores asociados: Dieta, otras

drogas, edad, sexo, genética, drogas, edad, sexo, genética, enfermedad hepática subyacenteenfermedad hepática subyacente

Tipos de Injuria HepáticaTipos de Injuria HepáticaHIGADO

Hepatocito•Hepatitis aguda•Colestasis•Hepatitis crónica•Cirrosis•Esteatosis•Hepatitis granulomatosa

Colangiocito•Colangitis aguda y crónica•Colangitis esclerosante

Célula endotelial•Enfermedad veno-oclusiva•Dilatación sinusoidal•Peliosis hepatitis•Síndrome de Budd-Chiari

Célula de Ito•Fibrosis perisinusoidal

HIGADO

Hepatocito•Hepatitis aguda•Colestasis•Hepatitis crónica•Cirrosis•Esteatosis•Hepatitis granulomatosa

Colangiocito•Colangitis aguda y crónica•Colangitis esclerosante

Célula endotelial•Enfermedad veno-oclusiva•Dilatación sinusoidal•Peliosis hepatitis•Síndrome de Budd-Chiari

Célula de Ito•Fibrosis perisinusoidal

HIGADO

Hepatocito•Hepatitis aguda•Colestasis•Hepatitis crónica•Cirrosis•Esteatosis•Hepatitis granulomatosa

Colangiocito•Colangitis aguda y crónica•Colangitis esclerosante

Célula endotelial•Enfermedad veno-oclusiva•Dilatación sinusoidal•Peliosis hepatitis•Síndrome de Budd-Chiari

Célula de Ito•Fibrosis perisinusoidal

MECANISMOS DE DAÑO HEPÁTICOMECANISMOS DE DAÑO HEPÁTICO1)1) Hepatotoxicidad intrínseca: Hepatotoxicidad intrínseca:

dosis dependiente (ej. paracetamol)dosis dependiente (ej. paracetamol)2) Hepatotoxicidad idiosincrática:2) Hepatotoxicidad idiosincrática:

Hipersensibilidad (ej. fenitoína, halotano, Hipersensibilidad (ej. fenitoína, halotano, amoxi-clavulánico, sulfonamidas)amoxi-clavulánico, sulfonamidas)Metabólica (ej. isoniacida, ac. valproico, Metabólica (ej. isoniacida, ac. valproico, ketoconazol, diclofenaco, propiltiouracilo y ketoconazol, diclofenaco, propiltiouracilo y amiodarona)amiodarona)

FALLA HEPÁTICA FALLA HEPÁTICA FULMINANTEFULMINANTE

Importante apoptosis mediada por RMC: Importante apoptosis mediada por RMC: niveles de Fas r y ligando están elevados niveles de Fas r y ligando están elevados (en linfocitos infiltrantes y circulantes)(en linfocitos infiltrantes y circulantes)

TNF y otras Ck rol dual, promueven TNF y otras Ck rol dual, promueven apoptosis, inflamación, recuperación.apoptosis, inflamación, recuperación.

Tto: inhibir apoptosis mediada por Fas?Tto: inhibir apoptosis mediada por Fas?

EXPECTATIVAS: SITIOS DE ACCIÓN TERAPÉUTICA EN APOPTOSIS

MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS