Patogenia y mecanismos de daño en hepatitis autoinmune

Dra. Alejandra Villamil Sección de Hígado y Trasplante Hepático Htal. Italiano de Buenos Aires

… immunology was a black box, inflammatory and autoimmune

diseases were a mystery, and only primitive tools were used

to treat these diseases…” John J. O’Shea

“Conoce tu aldea y conocerás el mundo”

Leon Tolstoi

Hepatitis Autoinmune Sindrome clínico de hepatitis progresiva caracterizado por la pérdida de tolerancia a autoantígenos hepáticos, que resulta en:

 Necroinflamación hepática  Presencia de autoanticuerpos  Hiperγglobulinemia y/o aumento de IgG  Histología compatible

 Respuesta a tratamiento inmunosupresor

Hepatitis Autoinmune Sindrome clínico de hepatitis progresiva caracterizado por la pérdida de tolerancia a autoantígenos hepáticos, que resulta en:

 Necroinflamación hepática  Presencia de autoanticuerpos  Hiperγglobulinemia y/o aumento de IgG  Histología compatible  Respuesta a tratamiento inmunosupresor

El hígado y el sistema inmune Un órgano “condenado” a la inmunotolerancia

Peculiar anatomía y microanatomía

Exposición permanente a antígenos, metabolitos, tóxicos, drogas. Necesidad de establecer estrategias que impidan el daño tisular ante antigenos inocentes sin descuidar una adecuada protección frente a antigenos dañinos Angus, Nature Reviews immunology 2010

Tiegs, Lohse, Immunology 2010

El hígado y el sistema inmune Evidencias de inmunotolerancia

 Menor tasa de rechazo en trasplante hepático  Diferencias en activación por accion de APC  Dificultad en generar modelos animales de HAI

“El hígado como órgano linfoide” Población «inmune» hepática estable y “pasajera”

Ubicación estratégica de células del sistema inmune innato para garantizar una respuesta rápida y efectiva ante exposición antigénica Kita, Gastroenterology 2001

Dong Z, Cell Moll Immunol 2007 Szabo G, Seminars Liver Dis 2007

Sistema permanente de vigilancia Respuesta innata

Constantinides, Curr Opinion Immunol 2013 Thomas, J Exp Med 2011

Velazquez, J Immunol 2008

Sistema permanente de vigilancia Respuesta innata El rol central de las células de Kupffer durante la respuesta inflamatoria aguda

 Capacidad presentadora de antígenos  Actividad antimicrobiana potente  Liberación de citokinas  Producción de superóxidos  Activación de células estelares (HSC) Primera linea de defensa Diesselhoff-Den M, Immunology 1979 Zhang X, World J Gastroenterol 2010

Activación de Kupffer ante variados estímulos Respuesta atenuada en presencia de corticoides Wu J, immunology 2010

Interrelación entre Inmunidad Innata y Adaptativa La necesidad de profesionalizar y amplificar la respuesta Las células presentadoras de antígenos procesan los antígenos y les presentan fragmentos a las células T

La células T coordinadas por citokinas, definirán la actividad de diversos tipos de células inmunes para lograr la respuesta inmunológica adecuada a cada situación. Adapted from Vierling J 2010

Diferenciación de CD4 T Helper : Lucha de poderes

Diferenciación de CD4 T Helper : Lucha de poderes

En condiciones normales Th1 Th2

Balance citokinas pro y anti inflamatorias

Treg

Th17

Efectores

Reguladores

Tolerancia Las celulas T-helper juegan un rol central en el control o la amplificación de la respuesta inmune, condicionados por el medio tisular. Mosmann TR, J Immunology 1986

Un ambiente “equilibrado” trás la detección de un éstímulo antigénico Condiciones Basales TNF-alfa IL-1beta IL-8 GCSF IFN γ IL-6

Citoquinas pro-inflamatorias Monden K, Res Exp Med Berl 1991

IL-10 TGF-beta IL-4

Citoquinas anti-inflamatorias Van der Poll T, Shock 1995

El mantenimiento de la homeostasis trás la activación antigénica en condiciones basales Se impide la expansión clonal

Regulación inmune

Se eliminan linfocitos autorreactivos Las cels T regs son centrales en contrapesar el estimulo inflamatorio

El mantenimiento de la homeostasis trás la activación antigénica en condiciones basales

Qué pasa en la hepatitis autoinmune?

“Liver auto-immunology: The paradox of autoimmunity in a tolerogenic organ” Circulación periférica Cels del Sistema Inmune

Cels dendríticas Cels de Kupffer Cels estelares Cels NK Cels T regs

Linfocitos T Linfocitos B Monocitos Cels NK

Antígenos Cels Residentes Especializadas

Organo único en su capacidad de debatirse entre la inmunotolerancia y la inmuno sobre-reacción Invernizzi P, J Immunology 2013

Tiegs G, J Immunology 2010

“Liver auto-immunology: The paradox of autoimmunity in a tolerogenic organ” Cels Residentes potencialmente inmunogénicas Hepatocito Célula endotelial Células Biliares

Cels dendríticas Cels de Kupffer Cels estelares Cels NK Cels T regs

Circulación periférica Cels del Sistema Inmune

Linfocitos T Linfocitos B Monocitos Cels NK

Antígenos Cels Residentes Especializadas

Las celulas del parénquima hepático pueden comportarse como inmunogénicas o inmunomoduladoras Invernizzi P, J Immunology 2013

Karrar A, Gut 2007

El escenario de la hepatitis autoinmune: Diferenciación de CD4 T Helper Disbalance pro-inflamatorio Treg IL-12 / IL-2

Th1

IL-6

Mediadores pro-inflamatorios IL-17

Th17

Th2 IL-4 / IL-10 Czaja A, Hepatology 2002

Desequilibrio Krawitt D, NEJM 2006 Manns M, Hepatology 2006

El escenario de la hepatitis autoinmune: Diferenciación de CD4 T Helper

Disbalance pro-inflamatorio Treg

Activación de macrófagos Sobre-expresión HLA tipo I Sobre-expresión HLA tipo II

Th1

Mantener un medio inflamatorio

Disminución en cantidad Disminución en función

Th17 Th2 Favorece produc. de Auto Ac

Daño tisular

En relación al estadío de la enfermedad

Las cels T regs mantienen una relación inversa con los marcadores serológicos y de severidad de la enfermedad Krawitt D,. NEJM 2006 Deitch EA, J Trauma 1987

Manns M, Hepatology 2006

El quiebre de la inmunotolerancia en condiciones de inflamación

Dentro de la orquesta de la activación de las células inmunes, cada uno lleva adelante un rol determinado

El dano tras el quiebre de la inmunotolerancia en condiciones de inflamación

?????

Todas las acciones confluyen en un daño coordinado del hepatocito

Daño hepático: El hepatocito como víctima o parte del problema? Rol del hepatocito en un ámbito inflamatorio Sobre-expresion moléculas de HLA clase II y clase I Comportamiento como células presentadoras de antígenos Exposición de particulas antigénicas hepáticas en moléculas de HLA tipo II y unión de autoanticuerpos

Ataque por cels T citotóxicas Lapierre P, J Immunology Research 2015

Dano hepático: El hepatocito como víctima o parte del problema? Rol del hepatocito en un ámbito inflamatorio Cels T contra antígenos hepáticos circulantes X 10 en pacientes con HAI Gran expansión del pool de cels T autoreactivas

Sobre-expresion moléculas de HLA clase II y clase I Comportamiento como células presentadoras de antígenos Exposición de particulas Antigenicas hepaticas en moleculas de HLA tipo II y unión de autoanticuerpos

Perpetuación de la injuria Lapierre P, J Immunology Research 2015

Contra qué es la injuria en hepatitis autoimmune?: Autoantígenos en HAI Anti - ASGP

Linfocito T ( CD 4+)

Anti-músculo liso Asialoglicoproteina Anti-actina Actina Linfocito T Anti-LKM 1 Componentes nucleares Citocromo P 450 2D6 Anti-nuclear Hepatocito

Las diversas injurias resultan de los distintos mecanismos pro-inflamatorios activados Mecanismos de daño en hepatitis autoinmune Inflamación inmunomediada

Reacción ductular/ Colestasis crónica

± Daño inflamatorio crónico/indirecto

Stress oxidativo Colangiocitos “Pro-inflamatorios”

10 a 20 % de HAI presentan hallazgos biliares significativos Parola M, Pinzani M, Fibrogenesis & Tissue Repair 2009

La injuria hepática en la vida real Hepatitis de Interfase Primer hallazgo que sugirió un ataque

Inmunológico sobre el hepatocito

Reclutamiento masivo de células inmunes activadas Daño orquestrado por células T contra péptidos hepáticos auto-antigénicos

Marcadores histológicos de inflamación en HAI La inflamacion hepática carece de edema (tumor), rubor, dolor.

Cambios portales

Piecemeal necrosis

Spill-over linfocitario

Injuria conductos biliares

Microscopia: Infiltrados inflamatorios con evidencias de cambios citológicos y tisulares

Orientativos a la patogenia

Marcadores histológicos de inflamación en HAI Cambios lobulares

Inflamación lobular difusa

Colestasis intracelular e intracalicular

HPL de células de Kupffer

Regeneración hepatocelular

Endoflebitis de vena central

De-glucogenación

Tras el hallazgo patognomónico perdido Limitaciones de la histología en el diagnóstico de HAI Necrosis en zona 3 No exclusivo de HAI También en procesos virales o toxicidad por drogas

Presencia de plasmocitos No exclusiva de HAI Frecuencia en HAI 66 %, Hepatitis B, 40 %, Hepatitis C 21 % La ausencia NO descarta el diagnóstico

Forma sincicial multinucleada No exclusiva de HAI Tambien en hepatitis toxicas o virales (ej paramixovirus)

Cambios ductales No descartan HAI Presentes en 12 % de las biopsias Inflamacion epitelial sin ductopenia en 10 %

Pradhan SV, J Pathology 2012

Czaja A, Gastroenterology 1993 Carpenter HA, Clin Liver Dis 2002

Tras el hallazgo patognomónico perdido Limitaciones de la histología en el diagnóstico de HAI Estudio histopatológico Pacientes con HAI (n=63) vs Pacientes con Hepatitis B o C (n=62)

 Más hepatitis de interfase (87% versus 63%, P = 0.002)

 Más infiltrados con células plasmáticas (48% versus 27%, P = 0.02)  Más rosetas (49% versus 23%, P = 0.004)  Más emperipolesis (78% versus 50%, P = 0.001) La emperipolesis y la formación de rosetas son predictores independientes Superiores a predictores tradicionales: hepatitis de interfase e infiltración por plasmocitos De Boer YS, Histopathology. 2015

Interpretación de la biopsia hepatica: Qué nos dicen los infiltrados inflamatorios? Tractos portales

Hepatitis de Interfase

Células CD4 > CD8 T cells Células plasmáticas  Eosinofilos

Células CD8 > CD4 T Indicativa de actividad citotóxica Sin Ig en hepatocitos

Infiltracion linfoidea en el tracto portal y hepatitis perilobular de interfase.

Hepatocitos dañados invadidos por linfocitos y prominencia de celulas plasmáticas

Interpretación de la biopsia hepatica: Qué nos dicen los infiltrados inflamatorios?

”Spill over” de linfocitos T citotóxicos entre las trabeculas de hepatocitos Indicativos de progresión del daño

La histología como factor pronóstico: Historia Natural de la Hepatitis Autoinmune Hepatitis Severa Actividad inflamatoria al momento de presentación

Hepatitis en puente o necrosis

Hepatitis periportal

17 %

Cirrosis Mortalidad a 5 años del 58 % Mortalidad a 10 años del 80 % Roberts, Gastroenterology 1996

82 %

Fibrogénesis: La cascada inflamatoria no termina hasta que termina

Hepatocitos dañados

Activación

Células de Kupffer Citokinas/quimokinas/ROS

Inflamación

Cels estelares (HSC)

La cascada inflamatoria no termina hasta que termina

 Los brotes inflamatorios favorecen la evolución a la fibrosis/cirrosis  El adecuado control de la inflamación lleva a la resolución Necesidad de tratamiento efectivo temprano y evitar las recaidas

La fibrosis como proceso dinámico

Células productoras de colágeno

Injuria Antagonistas de Metaloproteinasas (TIMP 1 y TIMP 2)

Metaloproteinasas Fibrogénesis

Fibrolisis

(MMP 1 /3 /13)

Acumulación de matriz extracelular fibrilar acompañada de un grado variable de degradación MEC

Remodelación tisular

La fibrosis como estado dinámico incluso en la enfermedad hepática terminal 52 hígados explantados Búsqueda de parámetros histologicos de progresión y regresión

Hallazgo del complejo de reparacion hepatica: septos finos perforados, fibras colágenas aisladas, prolapso de hepatocitos, pequenos nodulos de regeneración y venas aberrantes.

Identificación de parámetros de regresión histológica en todos los pacientes Wanless I, Arch Pathol Lab Med 2000

La fibrosis como estado dinámico incluso en la enfermedad hepatica terminal 52 hígados explantados Búsqueda de parámetros histologicos de progresión y regresión

Necesidad de tratamiento inmunosupresor adecuado incluso en contexto de cirrosis para evitar progresión a la descompensación Wanless I, Arch Pathol Lab Med 2000

La fibrosis como expresión de un proceso bidireccional Injuria crónica (bajo grado, persistente)

Hígado normal

Inflamación

Fibrosis

Injuria crónica (bajo grado, persistente)

Hígado normal

Inflamación

Fibrolisis

Fibrosis

Cirrosis

Fibrogénesis Cirrosis

?

Es posible revertir la fibrosis en hepatitis autoinmune?

La fibrosis como proceso bidireccional: Efecto del tratamiento Mejoría de fibrosis en 53 al 57 %

Impacto del tratamiento en hepatitis autoinmune Enlentecimiento de la fibrosis o prevención en 79 %

Deben considerarse estrategias individualizadas a fin de lograr un control completo de la actividad inflamatoria.

Evaluar utilidad de tratamientos antifibróticos

Hay reversibilidad de la fibrosis/cirrosis?

Qué aprendimos de los modelos animales?

Reversibilidad de la fibrosis/cirrosis Modelo en ratas con injuria por tetracloruro de carbono (CCl4) CCl4

CCl4

6 semanas

8 semanas

12 semanas

Fibrosis septal

Cirrosis macronodular

Cirrosis micronodular

28 días

Histología normal Issa, Gastroenterology 2004

84 días

Fibrosis septal

366 días

Cirrosis macronodular

Reversibilidad de la fibrosis/cirrosis Fibrosis pico Semana 12 CCl4

Día 84 Recuperación

Incremento del área colágena hasta semana 12 post exposición, con recuperación progresiva tras la supresión de la noxa. Issa, Gastroenterology 2004

Día 366 Recuperación

Reversibilidad de la fibrosis/cirrosis El efecto tiempo

Semana 12 CCl4

Día 84 Recuperación

Cuál es el límite de la irreversibilidad? Issa, Gastroenterology 2004

Día 366 Recuperación

Reversibilidad de la fibrosis/cirrosis Semana 12 CCl4

Día 84 Recuperación

En animales con fibrosis máxima no hay retorno a la normalidad

Treat now, treat hard Issa, Gastroenterology 2004

Día 366 Recuperación

Hepatitis Autoimmune: Objetivos del Tratamiento  Inducir remisión  Prevenir progresión de enfermedad  Minimizar recaídas de enfermedad  Mejorar sobrevida

 Minimizar efectos colaterales de la medicación Krawitt. N Engl J Med 2006

Czaja Hepa A,tology 2002

Hepatitis Autoimmune: Objetivos del Tratamiento  Inducir remisión  Prevenir progresión de enfermedad  Minimizar recaídas de enfermedad  Mejorar sobrevida

 Minimizar efectos colaterales de la medicación Krawitt. N Engl J Med 2006

Czaja Hepa A,tology 2002

Conclusión  No hay dudas que el conocimiento profundo de la hepatitis autoinmune en particular y la inflamación en general abre una nueva era de oportunidades clínicas.

 El verdadero desafio está en poder llevar el nuevo conocimiento básico al terreno de la clínica para lograr el máximo beneficio para nuestros pacientes.

“Primun non nocere”

“In search of magic bullets: the golden age of immunotherapeutics” Los “chicos malos” pueden cambiar…

TNF

IFN

O’Shea J, Cell 2014

IFN

IL 2

IL 2

O’Shea JJ, Cytokines and Inflammation 2012

Sólo el mantener en mente la complejidad de estos procesos…

… nos permitirá intervenir terapéuticamente en forma efectiva. O’Shea JJ, Cytokines and Inflammation 2012