Level of circulating cytokines in children with chronic liver diseases at different stages of fibrosis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Liver diseases cause about 2 million deaths per year worldwide, with cirrhosis accounting for 2.1% of this number. The cytokine and chemokine balance determines outcomes of immune response. Many cytokines are involved in progression and control of various liver diseases via regulation of cellular activity.

Our aim was to assess the level of circulating cytokines and chemokines depending on the stage of fibrosis in children with chronic liver diseases.

51 children with chronic liver diseases were examined (32 children with autoimmune hepatitis, 12 children with Wilson’s disease, 5 children with Gaucher disease and 2 children with glycogen storage disease). All children were assessed for the stage of liver fibrosis (AF) using METAVIR scale (FibroScan F502). The contents of circulating serum cytokines, chemokines, growth factors and angiogenesis was determined by the MILLIPLEX® Human Cytokine/Chemokine/Growth Factor Panel A Magnetic Bead Panel, an immunoassay based on Luminex® technology. Statistical evaluation was carried out using the program “Statistica 10.0”.

The levels of EGF, Fractalkine, IFNá, IL-10 and MIG increased significantly from F0 stage to F4 stage. A significant decrease from stage F0 to stage F4 was revealed for eotaxin, IL-5, IL-8, IL-17A. Some cytokines were characterized by nonlinear dynamics: the concentrations of IL-4 and MDC increased significantly from the F0 stage to the F2-3 stage, and then decreased to the F4 stage; the level of IL-18 showed a significant decrease by stage F2-3 relative to F0, then being significantly increased by stage F4. The level of TNFá was increased at all stages of liver fibrosis and reached its maximum values at stage F2-3 of AF.

Our data confirm the significant role of cytokines and chemokines in the pathogenesis of chronic liver diseases. The identified changes in circulating cytokines in the blood serum in children with CKD, depending on the stage of fibrosis, are characterized by differently directed disturbances thus presuming involvement of both pro- and anti-inflammatory mechanisms in the immunopathological process in the course of liver fibrosis formation. Further research is required in order to study the participation of cytokines and chemokines in formation of liver fibrosis for development of targeted therapy for liver diseases.

About the authors

O. V. Kurbatova

National Medical Research Center for Children’s Health

Author for correspondence.
Email: Putintseva@mail.ru

PhD (Medicine), Senior Research Associate, Head, Laboratory of Experimental Immunology and Virology

Russian Federation, Moscow

S. V. Petrichuk

National Medical Research Center for Children’s Health

Email: Putintseva@mail.ru

PhD, MD (Biology), Professor, Chief Research Associate, Laboratory of Experimental Immunology and Virology

Russian Federation, Moscow

D. G. Kuptsova

National Medical Research Center for Children’s Health

Email: Putintseva@mail.ru

PhD (Medicine), Junior Research Associate, Clinical Laboratory Physician, Laboratory of Experimental Immunology and Virology

Russian Federation, Moscow

T. V. Radygina

National Medical Research Center for Children’s Health

Email: Putintseva@mail.ru

PhD (Medicine), Senior Research Associate, Laboratory of Experimental Immunology and Virology

Russian Federation, Moscow

D. I. Kozlova

I. Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Russian Academy of Sciences; St. Petersburg Clinical Hospital, Russian Academy of Sciences

Email: Putintseva@mail.ru

PhD (Biology), Leading Research Associate, Senior Research Associate

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

V. V. Khizha

I. Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: Putintseva@mail.ru

Junior Research Associate, Group of Scientific and Practical Research of Autoimmune and Autoinflammatory Human Diseases

Russian Federation, St. Petersburg

G. B. Movsisyan

National Medical Research Center for Children’s Health

Email: Putintseva@mail.ru

PhD (Medicine), Senior Research Associate of Laboratory of Rare Hereditary Diseases, Gastroenterologist of the Gastroenterology Department with the Hepatological Group

Russian Federation, Moscow

D. V. Parakhina

National Medical Research Center for Children’s Health

Email: Putintseva@mail.ru

Pediatrician, Gastroenterology Department with the Hepatology Group

Russian Federation, Moscow

A. D. Komarova

National Medical Research Center for Children’s Health

Email: Putintseva@mail.ru

Pediatrician, Gastroenterology Department with the Hepatological Group

Russian Federation, Moscow

E. L. Semikina

National Medical Research Center for Children’s Health; I. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: Putintseva@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Head, Laboratory Department, Professor, Department of Pediatrics and Pediatric Rheumatology

Russian Federation, Moscow; Moscow

A. S. Potapov

National Medical Research Center for Children’s Health; I. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: Putintseva@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Chief Research Associate of Laboratory of Scientific Foundations of Pediatric Gastroenterology and Hepatology, Head of Gastroenterology Department with Hepatology Group, Professor, Department of Pediatrics and Pediatric Rheumatology

Russian Federation, Moscow; Moscow

A. P. Fisenko

National Medical Research Center for Children’s Health

Email: Putintseva@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Head

Russian Federation, Moscow

References

  1. Курбатова О.В., Жужула А.А., Лапин С.В., Сновская М.А., Козлова Д.И., Петричук С.В., Купцова Д.Г., Кузнецова Д.А., Мовсисян Г.Б., Комарова А.Д., Радыгина Т.В., Гуслев А.Б., Холопова И.В., Семикина Е.Л., Макарова С.Г., Потапов А.С., Фисенко А.П. Антинуклеарные антитела у детей с болезнью Вильсона // Аллергология и иммунология в педиатрии, 2024. № 1. С. 48-52. [Kurbatova O.V., Zhuzhula A.A., Lapin S.V., Snovskaya M.A., Kozlova D.I., Petrichuk S.V., Kuptsova D.G., Kuznetsova D.A., Movsisyan G.B., Komarova A.D., Radygina T.V., Guslev A.B., Kholopova I.V., Semikina E.L., Makarova S.G., Potapov A.S., Fisenko A.P. Antinuclear antibodies in children with Wilson’s disease. Allergologiya i immunologiya v pediatrii = Allergology and Immunology in Paediatrics, 2024, no. 1, pp. 48-52. (In Russ.)]
  2. Курбатова О.В., Закиров Р.Ш., Сурков А.Н., Никитин А.В., Самохина И.В., Фрейдлин Е.В., Потапов А.С., Петричук С.В. Уровень сывороточных цитокинов при различных стадиях фиброза печени у детей с печеночными формами гликогеновой болезни // Клиническая лабораторная диагностика, 2016. Т. 61, № 9. С. 537. [Kurbatova O.V., Zakirov R.Sh., Surkov A.N., Nikitin A.V., Samokhina I.V., Freydlin Ye.V., Potapov A.S., Petrichuk S.V. Uroven’ syvorotochnykh tsitokinov pri razlichnykh stadiyakh fibroza pecheni u detey s pechenochnymi formami glikogenovoy bolezni. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2016, Vol. 61, no. 9, p. 537.
  3. Курбатова О.В., Петричук С.В., Мовсисян Г.Б., Купцова Д.Г., Радыгина Т.В., Анушенко А.О., Семикина Е.Л., Потапов А.С. Роль малых популяций лимфоцитов при формировании фиброза печени у детей с гликогеновой болезнью // Российский иммунологический журнал, 2023. Т. 26, № 3. C. 337-344. [Kurbatova O.V., Petrichuk S.V., Movsisyan G.B., Kuptsova D.G., Radygina T.V., Anushenko A.O., Semikina E.L., Potapov A.S. Role of minor lymphocyte populations in development of liver fibrosis in children with glycogen storage disease. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2023, Vol. 26, no. 3, pp. 337-344. (In Russ.)] doi: 10.46235/1028-7221-10013-ROM.
  4. Курбатова О.В., Мовсисян Г.Б., Петричук С.В., Парахина Д.В., Демьянов Д.C., Купцова Д.Г., Радыгина Т.В., Семикина Е.Л., Потапов А.С., Фрейдлин Е.В. Информативность лабораторных маркеров в оценке стадии фиброза печени у детей с аутоиммунным гепатитом первого типа // Аллергология и иммунология в педиатрии, 2023. № 1. C. 53-55. [Kurbatova O.V., Movsisyan G.B., Petrichuk S.V., Parakhina D.V., Demyanov D.S., Kuptsova D.G., Radygina T.V., Semikina E.L., Potapov A.S., Freidlin E.V. Informative value of laboratory markers in assessing the stage of liver fibrosis in children with type 1 autoimmune hepatitis. Allergologiya i immunologiya v pediatrii = Allergology and Immunology in Paediatrics, 2023, no. 1, pp. 53-55. (In Russ.)]
  5. Сысоев К.А., Чухловин А.Б., Шахманов Д.М., Жданов К.В., Тотолян Арег А. Профиль цитокинов и хемокинов в плазме крови пациентов с хроническим гепатитом С // Инфекция и иммунитет, 2013. № 1. C. 49-58. [Sysoev K.A., Chukhlovin A.V., Shakhmanov D.M., Zhdanov K.V., Totolian A.A. Cytokines and chemokines in the blood plasma of patients with chronic hepatitis C. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2013, Vol. 3, no. 1, pp. 49-58. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-2013-1-49-58.
  6. Харитонова Л.А., Григорьев К.И. Цирроз печени у детей // Российский вестник перинатологии и педиатрии, 2022. Т. 67, № 5. С. 78-88. [Kharitonova L.A., Grigoriev K.I. Liver cirrhosis in children. Rossiyskiy vestnik perinatologii i pediatrii = Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics, 2022, Vol. 67, no. 5, pp. 78-88. (In Russ.)]
  7. Шашель В.А., Фирсова В.Н., Трубилина М.М., Подпорина Л.А., Фирсов Н.А. Орфанные заболевания и связанные с ними проблемы // Медицинский вестник Юга России, 2021. Т. 12, № 2. С. 28-35. [Shashel V.A., Firsova V.N., Trubilina M.M., Podporina L.A., Firsov N.A. Orphan diseases and associated problems. Meditsinskiy vestnik Yuga Rossii = Medical Bulletin of the South of Russia, 2021, Vol. 12, no. 2, pp. 28-35. (In Russ.)]
  8. Ajith A., Merimi M., Arki M.K., Hossein-Khannazer N., Najar M., Vosough M., Sokal E.M., Najimi M. Immune regulation and therapeutic application of T regulatory cells in liver diseases. Front. Immunol., 2024, Vol. 15, 1371089. doi: 10.3389/fimmu.2024.1371089.
  9. Ali A.L., Nailwal N.P., Doshi G.M. Emerging role of interleukins for the assessment and treatment of liver diseases. Endocr. Metab. Immune Disord. Drug Targets, 2022, Vol. 22, no. 4, pp. 371-382.
  10. An G.H., Lee J., Jin X., Chung J., Kim J.C., Park J.H., Kim M., Han C., Kim J.H., Woo D.H. Truncated milk fat globule-EGF-like factor 8 ameliorates liver fibrosis via inhibition of integrin-TGF receptor interaction. Biomedicines, 2021, Vol. 9, no. 11, 1529. doi: 10.3390/biomedicines9111529.
  11. Chen Y., Huang Y., Huang R., Chen Z., Wang X., Chen F., Huang Y. Interleukin-10 gene intervention ameliorates liver fibrosis by enhancing the immune function of natural killer cells in liver tissue. Int. Immunopharmacol., 2024, Vol. 127, 111341. doi: 10.1016/j.intimp.2023.111341.
  12. Kisseleva T., Brenner D.A. Anti-fibrogenic strategies and the regression of fibrosis. Best Pract. Res. Clin. Gastroenterol., 2011, Vol. 25, no. 2, pp. 305-317.
  13. Li N., Yamamoto G., Fuji H., Kisseleva T. Interleukin-17 in Liver Disease Pathogenesis. Semin. Liver Dis., 2021, Vol. 41, no. 4, pp. 507-515.
  14. Mazzi V. Mig chemokine in primary biliary cirrhosis. Clin. Ter., 2019, Vol. 170, no. 3, pp. e211-e215.
  15. Vachliotis I.D., Polyzos S.A. The role of tumor necrosis factor-alpha in the pathogenesis and treatment of nonalcoholic fatty liver disease. Curr. Obes. Rep,. 2023, Vol. 12, no. 3, pp. 191-206.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Concentrations of IL-10 and IL-17A in children with chronic liver diseases at different stages of liver fibrosis

Download (238KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Concentrations of EGF and Eotaxin in children with chronic liver diseases at different stages of liver fibrosis

Download (235KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Kurbatova O.V., Petrichuk S.V., Kuptsova D.G., Radygina T.V., Kozlova D.I., Khizha V.V., Movsisyan G.B., Parakhina D.V., Komarova A.D., Semikina E.L., Potapov A.S., Fisenko A.P.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».