Imbalance of pro- and antifibrogenic genes and bile duct injury in murine Schistosoma mansoni infection-induced liver fibrosis
Authors: Loebermann, Micha; Sombetzki, Martina; Langner, Cord1; Fuchsbichler, Andrea1; Gumhold, Judith2; Silbert, Dagmar2; Riebold, Diana3; Holtfreter, Martha3; Fickert, Peter2; Nizze, Horst4; Trauner, Michael2; Reisinger, Emil C.3
Source: Tropical Medicine & International Health, Volume 14, Number 11, November 2009 , pp. 1418-1425(8)
Publisher: Wiley-Blackwell
Abstract:
Summary Objectives The murine model of Schistosoma mansoni infection is characterized by strong fibrosis and little hepatocellular injury. The objective of this study was to evaluate the potential link between hepatic schistosomiasis and bile duct injury in relation to the expression of profibrotic cytokines and fibrosis-related genes. Methods Hepatic schistosomiasis was induced via percutaneous infection of mice with 50 S. mansoni cercariae. Markers of fibrosis including matrixmetalloproteinases (MMPs) and tissue-inhibitors of metalloproteinases (TIMPs), as well as markers of bile duct injury (keratin-19, VCAM-1) were studied during 24 weeks after infection by RT-PCR and immunohistochemistry. Results Liver biochemistry revealed no differences in serum transaminase and alkaline phosphatase levels in infected and uninfected mice. Total liver hydroxyproline content was increased 5-fold (P < 0.05) after infection. Gene expression analysis revealed MMP-2 (12-fold, P < 0.05) and TIMP-1 (48-fold, P < 0.05) up-regulation after infection. The balance of MMP and TIMP was shifted towards TIMP. Bile ducts were engulfed by adjacent granulomas resulting in ductular proliferation (keratin-19). VCAM-1 expression and inflammatory infiltrates were reduced. Conclusions This study demonstrates that schistosomiasis is associated with (i) an imbalance of MMP-2 and TIMP-1 as key players of fibrogenesis and (ii) with secondary bile duct alterations leading to ductular proliferation possibly contributing to fibrosis.French
Objectifs: Le modèle murin de l'infection àSchistosoma mansoni est caractérisé par une forte fibrose et peu de lésion hépatocellulaire. L'objectif de cette étude était d'évaluer le lien possible entre la schistosomiase hépatique et la lésion des voies biliaires en rapport avec l'expression de cytokines profibrotiques et de gènes associés à la fibrose. Méthodes: la schistosomiase hépatique a été induite par infection percutanée des souris avec 50 cercaires de S. mansoni. Les marqueurs de fibrose dont les matrixmetalloproteinases (MMP) et les inhibiteurs de tissus des métalloprotéinases (TIMP), ainsi que les marqueurs de lésion des voies biliaires (kératine-19, VCAM-1) ont étéétudiés sur 24 semaines après l'infection par RT-PCR et immunohistochimie. Résultats: La biochimie du foie n'a révélé aucune différence dans les taux sériques des transaminases et des phosphatases alcalines chez les souris infectées et non infectées. La teneur totale du foie en hydroxyproline a augmentée de 5 fois (p <0,05) après l'infection. L'analyse de l'expression des gènes a révélé une surrégulation des MMP-2 (12 fois, p <0,05) et des TIMP-1 (48-fois, p <0,05) après l'infection. L'équilibre entre les MMP et TIMP a été déplacé vers TIMP. Les voies biliaires ont été colonisées par les granulomes adjacents résultant en une prolifération ductulaire (kératine-19). L'expression de VCAM-1 et les infiltrats inflammatoires était réduits. Conclusions: Cette étude démontre que la schistosomiase est associée à (i) un déséquilibre entre les MMP-2 et TIMP-1, principaux acteurs dans la fibrogenèsis et (ii) des altérations secondaires des voies biliaires conduisant à la prolifération ductulaire contribuant éventuellement à la fibrose.
Keywords: bile duct; fibrosis; liver; injury; schistosomiasis; voies biliaires; fibrose; foie; lésion; schistosomiase; conducto biliar; fibrosis; hígado; daño; esquistosomiasis
Document Type: Research article
DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-3156.2009.02387.x
Affiliations: 1: Institute of Pathology, University of Rostock, Rostock, Germany 2: Laboratory of Experimental and Molecular Hepatology, Division of Gastroenterology and Hepatology, Medical University of Graz, Graz, Austria 3: Division of Tropical Medicine and Infectious Diseases, University of Rostock, Germany 4: Division of Pathology, University of Rostock, Rostock, Germany
Publication date: 2009-11-01
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- In this Subject: Internal Medicine
- By this author: Loebermann, Micha ; Sombetzki, Martina ; Langner, Cord ; Fuchsbichler, Andrea ; Gumhold, Judith ; Silbert, Dagmar ; Riebold, Diana ; Holtfreter, Martha ; Fickert, Peter ; Nizze, Horst ; Trauner, Michael ; Reisinger, Emil C.

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