Topical issues of clinical symptoms and diagnostics of septic shock

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Viral hepatitis remains the most common cause of liver cirrhosis (LC). Monocytes, capable of migrating to the liver and participating in inflammation and fibrogenesis, play an important role in the LC pathogenesis as confirmed by the association of certain monocyte subsets with the disease severity and mortality in alcoholic and biliary LC. However, the clinical and prognostic relevance of monocytes in viral LC remains poorly investigated. This study was aimed to investigate the disturbances in circulating monocytes including classical (CD14++CD16–, cMo), intermediate (CD14++CD16+, iMo) and non-classical monocytes (CD14+CD16++, nMo) in patients with viral LC, as well as their correlation with viral characteristics, LC severity and progression of the disease 12 months after combination therapy. A significant increase in iMo and nMo, cMo level tended to decrease, and a two-fold decline in cMo/iMo ratio was revealed in patients with viral LC vs. healthy donors. These changes in monocyte pattern did not depend on the type of virus (HCV vs HBV/HDV) or its replication (replication vs the integrative phase), but were associated with the LC severity. The iMo level was positively correlated with laboratory indicators of liver damage, Child–Pugh (rS = 0.57; P = 0.001) and MELD score (rS = 0.41; P = 0.033). ROC analysis showed that the cMo/iMo ratio at < 9.5 allowed to predict the risk of LC progression with a sensitivity of 83.3% and a specificity of 76.2%. Of note, in comparison groups patients with alcoholic or biliary/autoimmune LC also demonstrated increased frequencies in iMo and nMo and decreased cMo/iMo ratio. However, in this case, the LC severity was negatively correlated with CD16+monocytes, particularly with the iMo and nMo subset, respectively, in alcoholic and biliary LC, evidencing the protective role of such cell subsets. Thus in viral LC the changes in circulating monocyte profile to increased iMO and nMo as well as decreased cMo are not associated with the virus type and replication; in contrast to the alcoholic and biliary/autoimmune LC, the level of iMo directly correlates with the indicators of liver damage and LC severity; cMo/iMo ratio is a biomarker of therapy response/disease progression.

About the authors

Olga Y. Leplina

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Author for correspondence.
Email: oleplina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3169-8643

PhD, MD (Medicine), Leading Researcher, Laboratory of Cellular Immunotherapy

Russian Federation, Novosibirsk

Marina A. Tikhonova

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: martix-59@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7987-2017

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Cellular Immunotherapy

Russian Federation, Novosibirsk

Ilona V. Meledina

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: ilonameledina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0463-0002

PhD (Medicine), Head of the Immunology Department, Clinics of Immunopathology

Russian Federation, Novosibirsk

Olga I. Zheltova

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: olzheltova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3656-2630

PhD (Medicine), Immunologist, Immunology Department, Clinics of Immunopathology

Russian Federation, Novosibirsk

Ekaterina Y. Shevela

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: shevelak@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8997-3586

PhD, MD (Medicine), Leading Researcher, Laboratory of Cellular Immunotherapy

Russian Federation, Novosibirsk

Alexander A. Ostanin

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: ostanin62@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6895-938X

PhD, MD (Medicine), Professor, Head Researcher, Laboratory of Cellular Immunotherapy

Russian Federation, Novosibirsk

Elena R. Chernykh

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: ct_lab@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2346-6279

PhD, MD (Medicine), Professor, RAS Corresponding Member, Head of the Laboratory of Cellular Immunotherapy

Russian Federation, Novosibirsk

References

  1. Лурье Ю.Э., Метелин А.В., Кузнецова А.Е. Современные прогностические модели выживаемости пациентов с терминальными стадиями заболеваний печени // Клиническая и экспериментальная хирургия. 2014. № 2. С. 48–58. [Lurye Yu.E., Metelin A.V., Kuznetsova A.E. Modern predictive models of survival of patients with end-stages liver diseases. Klinicheskaja i eksperimental’naya khirurgiya = Clinical and Experimental Surgery (Russia), 2014, no. 2, pp. 48–58. (In Russ.)]
  2. Albillos A., Lario M., Álvarez-Mon M. Cirrhosis-associated immune dysfunction: distinctive features and clinical relevance. J. Hepatol., 2014, vol. 61, no. 6, pp. 1385–1396. doi: 10.1016/j.jhep.2014.08.010
  3. Bernsmeier C., van der Merwe S., Perianin A. Innate immune cells in cirrhosis. J. Hepatol., 2020, vol. 73, no. 1, pp. 186–201. doi: 10.1016/j.jhep.2020.03.027
  4. Cardoso C.C., Matiollo C., Pereira C.H.J., Fonseca J.S., Alves H.E.L., da Silva O.M., Menegassi V.S., Dos Santos C.R., Moraes A.C.R., Schiavon L.L., Santos-Silva M.C. Patterns of dendritic cell and monocyte subsets are associated with disease severity and mortality in liver cirrhosis patients. Sci. Rep., 2021, vol. 11, no. 1: 5923. doi: 10.1038/s41598-021-85148-y
  5. Cholongitas E., Marelli L., Shusang V., Senzolo M., Rolles K., Patch D., Burroughs A.K. A systematic review of the performance of the model for end-stage liver disease (MELD) in the setting of liver transplantation. Liver Transpl., 2006, vol. 12, no. 7, pp. 1049–1061. doi: 10.1002/lt.20824
  6. Gadd V.L., Patel P.J., Jose S., Horsfall L., Powell E.E., Irvine K.M. Altered peripheral blood monocyte phenotype and function in chronic liver disease: implications for hepatic recruitment and systemic inflammation. PLoS One, 2016, vol. 11, no. 6: e0157771. doi: 10.1371/journal.pone.0157771
  7. GBD 2017 Cirrhosis Collaborators. The global, regional, and national burden of cirrhosis by cause in 195 countries and territories, 1990–2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet Gastroenterol. Hepatol., 2020, vol. 5, no. 3, pp. 245–266. doi: 10.1016/S2468-1253(19)30349-8
  8. Irvine K.M., Ratnasekera I., Powell E.E., Hume D.A. Causes and consequences of innate immune dysfunction in cirrhosis. Front. Immunol., 2019, vol. 10: 293. doi: 10.3389/fimmu.2019.00293
  9. Jakubzick C.V., Randolph G.J., Henson P.M. Monocyte differentiation and antigen-presenting functions. Nat. Rev. Immunol., 2017, vol. 17, no. 6, pp. 349–362. doi: 10.1038/nri.2017.28
  10. Liaskou E., Zimmermann H.W., Li K.K., Oo Y.H., Suresh S., Stamataki Z., Qureshi O., Lalor P.F., Shaw J., Syn W.K., Curbishley S.M., Adams D.H. Monocyte subsets in human liver disease show distinct phenotypic and functional characteristics. Hepatology, 2013, vol. 57, no. 1, pp. 385–398. doi: 10.1002/hep.26016
  11. Peng A., Ke P., Zhao R., Lu X., Zhang C., Huang X., Tian G., Huang J., Wang J., Invernizzi P., Chen Q., Zhuang J. Elevated circulating CD14lowCD16+ monocyte subset in primary biliary cirrhosis correlates with liver injury and promotes Th1 polarization. Clin. Exp. Med., 2016, vol. 16, no. 4, pp. 511–521. doi: 10.1007/s10238-015-0381-2
  12. Rasmussen E.B., Eriksen L.L., Greisen S.R., Hansen A.L., Carstensen M., Sandahl T.D., Stoy S., Kragstrup T.W. Diminished non-classical monocytes in the blood associate with disease severity in alcoholic hepatitis. Clin. Exp. Gastroenterol., 2021, vol. 14, pp. 259–267. doi: 10.2147/CEG.S299775
  13. Riva A., Mehta G. Regulation of monocyte-macrophage responses in cirrhosis — role of innate immune programming and checkpoint receptors. Front. Immunol., 2019, vol. 10: 167. doi: 10.3389/fimmu.2019.00167
  14. Rogacev K.S., Cremers B., Zawada A.M., Seiler S., Binder N., Ege P., Grobe-Dunker G., Heisel I., Hornof F., Jeken J., Rebling N.M., Ulrich C., Schelle B., Bohm M., Fliser D., Heine G.H. CD14++CD16+ monocytes independently predict cardiovascular events: a cohort study of 951 patients referred for elective coronary angiography. J. Am. Coll. Cardiol., 2012, vol. 60, no. 16, pp. 1512–1520. doi: 10.1016/j.jacc.2012.07.019
  15. Shevela E.Y., Starostina N.M., Pal’tsev A.I., Shipunov M.V., Zheltova O.I., Meledina I.V., Khvan L.A., Leplina O.Y., Ostanin A.A., Chernykh E.R., Kozlov V.A. Efficiency of cell therapy in liver cirrhosis. Bull. Exp. Biol. Med., 2016, vol. 160, no. 4, pp. 542–547. doi: 10.1007/s10517-016-3215-7
  16. Wong K.L., Tai J.J., Wong W.C., Han H., Sem X., Yeap W.H., Kourilsky P., Wong S.-C. Gene expression profiling reveals the defining features of the classical, intermediate, and nonclassical human monocyte subsets. Blood, 2011, vol. 118, no. 5, pp. 16–31. doi: 10.1182/blood-2010-12-326355
  17. Zhang J.-Y., Zou Z.-S., Huang A., Zhang Z., Fu J.-L., Xu X.-S., Chen L.-M., Li B.-S., Wang F.-S. Hyper-activated pro-inflammatory CD16 monocytes correlate with the severity of liver injury and fibrosis in patients with chronic hepatitis B. PLoS One, 2011, vol. 6, no. 3: e17484. doi: 10.1371/journal.pone.0017484
  18. Ziegler-Heitbrock L., Ancuta P., Crowe S., Dalod M., Grau V., Hart D.N., Leenen P.J.M., Liu Y.-J., MacPherson G., Randolph G.J., Scherberich J., Schmitz J., Shortman K., Sozzani S., Strobl H., Zembala M., Austyn J.M., Lutz M.B. Nomenclature of monocytes and dendritic cells in blood. Blood, 2010, vol. 116, no. 16, pp. 74–80. doi: 10.1182/blood-2010-02-258558
  19. Zimmermann H.W., Seidler S., Nattermann J., Gassler N., Hellerbrand C., Zernecke A., Tischendorf J.J.W., Luedde T., Weiskirchen R., Trautwein C., Tacke F. Functional contribution of elevated circulating and hepatic non-classical CD14+CD16+ monocytes to inflammation and human liver fibrosis. PLoS One, 2010, vol. 5, no. 6: e11049. doi: 10.1371/journal.pone.0011049

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure. The prognostic significance of the cMo/iMo ratio for evaluating viral LC progression 12 months after complex therapy (ROC analysis)

Download (54KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Leplina O.Y., Tikhonova M.A., Meledina I.V., Zheltova O.I., Shevela E.Y., Ostanin A.A., Chernykh E.R.

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».