Changes in immunological parameters and leucocyte DNA methylation in patients with liver fibrosis and cirrhosis related to chronic HCV infection

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

The work studied the change in immunological parameters and leukocyte DNA methylation in patients with liver fibrosis and cirrhosis during chronic HCV infection. Changes in methylation and subsequent modulation of gene expression may play a role in the pathogenesis of hepatitis C virus infection. In cells susceptible to infection, hepatitis C virus activation is associated with increased DNA methyltransferase activity that suggests a shift in methylation profile. The aim was to study the change in immunological parameters and leukocyte DNA methylation in patients with liver fibrosis and cirrhosis during chronic HCV infection. The study involved 120 subjects divided into five groups. All study participants were examined for serum level of proinflammatory cytokines, including interleukin-1β (IL-1β), tumor necrosis factor-α (TNFα) and anti-inflammatory interleukin-10 (IL-10), as well as alarmins such as HMGB1 protein, interleukin-1α (IL-1α), and interleukin-33 (IL-33) analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using standard test kits. Leukocyte DNA methylation was assessed by the concentration of 5-methyl-2'-deoxycytidine formed due to methylation of cytosine at position C5. At the early stage (post-HCV), a moderately increased DNMT1 activity and 5-mdC levels in leukocyte lysates mirror a compensatory mechanism aimed at suppressing proinflammatory genes. During chronic HCV infection without fibrosis, maximum DNMT1 values point at active suppression of viral replication and inflammation through hypermethylation. In chronic HCV infection and fibrosis (F1,2), a decrease in DNMT1 and 5-mdC evidence about exhausted epigenetic regulation, which contributes to profibrotic gene activation. At the stage of liver cirrhosis (F4), coupled to HCV infection, a significant decrease in DNMT1 and 5-mdC confirms deep epigenetic dysfunction associated with irreversible liver damage. In this case, inflammatory imbalance and fibrogenesis are manifested as progressively increased serum proinflammatory cytokine levels (TNFα, IL-1β, IL-1α, IL-33) upon transition from chronic infection to cirrhosis, forming a vicious circle of inflammation and fibrosis. The progression of HCV disease from the post-infection stage to cirrhosis is characterized by a gradual depletion of epigenetic regulatory mechanisms (DNMT1/5-mdC), which leads to elevated proinflammatory status and activation of fibrogenesis. Study of DNA methylation markers in leukocytes together/in parallel with cytokine profile allowed to identify deeper immune mechanisms of HCV development from post-infection to cirrhosis. Levels of DNMT1 and 5-mdC in leukocytes can serve as potential markers of HCV infection stage and risk of fibrotic complications.

Full Text

Введение

Появляется все больше свидетельств того, что острые вирусные инфекции, наряду с временными транскриптомными реакциями, инициируют эпигенетическое ремоделирование как часть иммунного ответа, включая метилирование ДНК и модификации гистонов, которые могут сохраняться даже после устранения вируса. Существует весомая база данных, основанная на эпигенетических исследованиях, указывающая на то, что вирус способен вызывать высокоспецифические изменения в геноме хозяина через взаимодействие с вирусными антигенами [12, 17]. Изменения в метилировании и последующая модуляция генной экспрессии могут играть роль в патогенезе инфекции, вызванной вирусом гепатита С (ВГС). В клетках, подверженных заражению, активация ВГС ассоциируется с увеличением активности ДНК-метилтрансфераз, что указывает на сдвиг в метилировочном профиле. Метилирование ДНК может оказывать влияние на противовирусный иммунный ответ организма [21]. ВГС обладает ограниченной способностью к интеграции в геном гепатоцитов, но реализует свою активность посредством многоступенчатого процесса, ведущего к хроническому воспалению печени и развитию фиброза [7]. Вопрос предотвращения перехода гепатита С в цирроз остается актуальным. Это требует более глубокого понимания молекулярных особенностей цирроза, вызванного ВГС, с целью повышения эффективности лечения [11]. В зависимости от локализации участков метилирования в геномной области, оно может выполнять функцию либо репрессора, либо активатора генной экспрессии [4]. В настоящее время появляются все новые данные об эпигенетической регуляции хронических печеночных заболеваний. Осознание значимости ДНК-метилирования открывает возможности для улучшенного подхода к лечению фиброза и цирроза [19]. Гибель клеток может провоцировать высвобождение молекулярных паттернов, способствующих активации инфламмасом, дальнейшему клеточному разрушению и органной недостаточности. Маркеры клеточной гибели, связанные с повреждением (DAMP), ранее показали клиническую ценность в диагностике, оценке тяжести и прогнозировании разнообразных острых и хронических печеночных заболеваний, включая хронические формы гепатита С [15]. Алармины представляют собой эндогенные, постоянно экспрессируемые белки/пептиды с иммуностимулирующими свойствами. Они высвобождаются в ткани при дегрануляции, повреждении или гибели клеток, а также в ответ на иммунные стимулы [6]. Рецепторы TLR обладают двойной способностью запускать как клеточную защиту, так и клеточную гибель [1]. Алармины активируют внутриклеточные сигнальные каскады, ведущие к продукции цитокинов и запуску воспалительной реакции [5]. Помимо этого, алармины, являясь внутренними факторами, играют роль в различных клеточных функциях в нормальных условиях, но при гибели клетки они попадают во внеклеточное пространство и могут провоцировать стерильное воспаление [8]. Большинство хронических печеночных заболеваний, таких как ВГС или неалкогольный стеатогепатит, способствуют формированию печеночного фиброза с образованием рубцовой ткани [10]. В дальнейшем более детальное понимание молекулярных путей, отвечающих за регрессию печеночного фиброза, может стать основой для разработки новых методов профилактики и терапии фиброза и цирроза печени [18].

Цель исследования: изучить изменение иммунологических показателей и метилирования ДНК лейкоцитов у больных с фиброзом и циррозом печени при хронической ВГС-инфекции.

Материалы и методы

Исследование было одобрено этическим комитетом при Министерстве здравоохранения Республики Узбекистан. В исследовании приняли участие 120 человек, разделенных на пять групп. Все больные были проинформированы о предстоящем исследовании и от них получены письменные согласия на участие в нем. В первую группу вошли 40 здоровых добровольцев. Вторая группа (n = 27) включала пациентов с признаками перенесенной ВГС-инфекции (постинфекционный статус), подтвержденными наличием соответствующих серологических маркеров. В третью группу были включены 15 пациентов с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени, в четвертую группу — 16 пациентов с хронической ВГС-инфекцией с фиброзом печени (стадия F1,2 по данным эластографии), а пятую группу составили 22 пациента с хроническим гепатитом C и подтвержденным циррозом печени (стадия F4 по данным эластографии). У всех участников исследования проводился анализ сыворотки крови на уровень провоспалительных цитокинов, включая интерлейкин-1β (IL-1β), фактор некроза опухоли-α (TNFα) и противовоспалительного интерлейкина-10 (IL-10) методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием стандартных тест-систем производства ЗАО «Вектор-Бест» (Россия). Для оценки уровня аларминов, участвующих в процессах стерильного воспаления, измерялись концентрации белка HMGB1 и интерлейкина-1α (IL-1α) с применением ИФА-наборов компании «CusabioBiotech» (США), а также интерлейкина-33 (IL-33) с использованием тест-системы производства «CloudCloneCorp» (США). Показатели мочевой кислоты определяли биохимическим методом с применением диагностических наборов фирмы «HUMAN» (Германия). Метилирование ДНК в лейкоцитах оценивалось по концентрации 5-метил-2'-дезоксицитидина, образующегося в результате метилирования цитозина в положении C5. Для анализа использовали супернатант отмытых лизированных лейкоцитов, выделенных методом градиентной центрифугации с применением среды фиколл-верографин. Концентрация 5-метил-2'-дезоксицитидина определялась методом ИФА с использованием стандартного набора от BCM Diagnostics (США). Активность ДНК-метилтрансферазы 1 (DNMT1) также измеряли методом ИФА в супернатантелизированных лейкоцитах с использованием набора производства компании «HUMAN» (Германия).

Статистическая обработка результатов проводилась при помощи IBM SPSS Statistics 26.0 и Microsoft Office Excel 2010. Результаты исследований подвергали статистической обработке методом вариационной статистики с вычислением средних арифметических и их ошибок (M±m). Нормальность распределения исследуемых параметров проверяли методом Колмогорова–Смирнова с поправкой Большева. Статистическая значимость различий независимых выборок с нормальным распределением оценивалась с помощью t-критерия Стьюдента. Различия считали значимыми при p < 0,05.

Результаты

В ходе проведенных исследований было установлено, что у пациентов с пост-ВГС-инфекцией показатель TNFα в сыворотке крови (табл.) был в 3,3 раза выше по сравнению с группой здоровых (p < 0,001). В группе больных с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени уровень TNFα был в 8,1 раза выше, чем у здоровых, и в 2,5 раза превышал показатель группы с постинфекцией (p < 0,001). У пациентов с хроническим гепатитом C и фиброзом печени (F1,2) величина TNFα была в 12,4 раза выше, чем у здоровых, а также в 3,8 раза превышала уровень в группе пост-ВГС (p < 0,001) и в 1,5 раза — уровень у больных с хронической инфекцией без фиброза (p < 0,01). Наибольшее повышение концентрации TNFα наблюдалось у пациентов с циррозом печени (F4): показатель в 24 раза превышал величину у здоровых, в 7,3 раза — у группы пост-ВГС (p < 0,001), в 2,9 раза — в сравнении показателем у больных с хронической ВГС-инфекцией без фиброза и в 1,9 раза — у пациентов, имеющих фиброз печени (p < 0,01).

 

Таблица. Показатели больных с фиброзом и циррозом печени при хронической ВГС-инфекции

Table. Parameters of patients with liver fibrosis and cirrhosis in chronic HCV infection

Сывороточные маркеры

Serum markers

Здоровые

Healthy

ВГС-постинфекция

HCV post-infection

Хроническая ВГС-инфекция

Chronic HCV infection

ВГС цирроз

HCV cirrhosis

Про воспалительные и противовоспалительные интерлейкины крови

About inflammatory and anti-inflammatory interleukins of blood

TNFα, пг/мл

TNFα, pg/ml

3,9±0,5

12,8±1,4* (0)

31,5±3,2*, ** (0)

93,5±9,7*, **, # (4)

48,2±4,6*, **, ## (1,2)

IL-1β, пг/мл

IL-1β ,pg/ml

2,4±0,3

9,7±1,1* (0)

24,1±2,5*, ** (0)

71,4±7,5*, **, # (4)

38,6±3,9*, **, ## (1,2)

IL-10, пг/мл

IL-10, pg/ml

7,2±0,8

4,8±0,5* (0)

2,5±0,3*, ** (0)

0,5±0,06*, **, # (4)

1,3±0,2*, **, ## (1,2)

Метилирование ДНК в составе лизатов лейкоцитов

DNA methylation in leukocyte lysates

ДНК-метилтрансфераза 1, нМ/мл

DNA-methyltransferase 1, nM/ml

23,6±2,9

39,5±4,3* (0)

65,8±6,8*, ** (0)

31,7±3,2# (4)

45,3±4,6*, ## (1,2)

5-метил-2'-дезоксицитидина, нг/мл

5-methyl-2'-deoxycytidine, ng/ml

66±7,4

114±12,6* (0)

171±16,9*, ** (0)

88±9,1#(4)

122±12,3*, ## (1,2)

Алармины крови

Blood alarmins

HMGB1, пг/мл

HMGB1, pg/ml

79±8,1

122±11,8* (0)

139±14,1* (0)

286±28,9*, **, # (4)

198±19,6*, **, ## (1,2)

IL-1α, пг/мл

IL-1α, pg/ml

62±6,5

96±9,2* (0)

123±2,4* (0)

245±23,8*, **, # (4)

179±18,1*, **, ## (1,2)

IL-33, пг/мл

IL-33, pg/ml

36,4±3,8

64,2±5,9* (0)

82±8,5*, ** (0)

168±17,1*, **, # (4)

121±12,3*, **, ## (1,2)

Мочевая кислота, мкмоль/л

Uric acid, mmol/l

291±30,8

364±35,8 (0)

398±40,4* (0)

536±53,8*, ** (4)

465±46,8* (1,2)

Примечание. * — достоверно отличающиеся величины к показателям здоровых лиц; ** — достоверно отличающиеся величины к показателям пост-ВГС-инфекции; # — достоверно отличающиеся величины к показателям хронической ВГС-инфекции; ## — достоверно отличающиеся величины с фиброзом к показателям без фиброза; (0) — показатели хронической ВГС-инфекции без фиброза; (1,2) — показатели хронической ВГС-инфекции с фиброзом (стадия F1,2 по данным эластографии); (4) — показатели ВГС-инфекции с циррозом (стадия F4 по данным эластографии).

Note. * — significantly different measurements compared to healthy individuals; ** — significantly different measurements compared to post-HCV infection measurements; # — significantly different measurements compared to HCV infection incidence measurements; ## — significantly different measurements with fibrosis compared to measurements without fibrosis; (0) — chronic HCV infection measurements without fibrosis; (1,2) — HCV infection incidence rates with fibrosis (stage F1,2 according to elastography); (4) — HCV infection rates with cirrhosis (stage F4 according to elastography).

 

Подобная тенденция изменений была отмечена и для показателей IL-1β (табл.) в сыворотке крови. У пациентов с пост-ВГС-инфекцией уровень IL-1β увеличивался в 4 раза (p < 0,001) по сравнению со здоровыми. У больных с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени уровень IL-1β в 10 раз превышал показатель у здоровых и в 2,5 раза — у группы пост-ВГС (p < 0,001). У пациентов с фиброзом печени (F1,2) уровень IL-1β был в 16,1 раза выше, чем у здоровых, и в 4 раза превышал значение данного показателя в группе постинфекции (p < 0,001). У пациентов с циррозом печени (F4) данный маркер превышал величину у здоровых в 30 раз, у пациентов группы пост-ВГС — в 7,4 раза (p < 0,001), у больных без фиброза печени — в 3 раза, у пациентов с фиброзом печени —в 1,8 раза (p < 0,01).

Что касается противовоспалительного цитокина IL-10 (табл.), то в группе с пост-ВГС-инфекцией его концентрация снижалась в 1,5 раза (p < 0,05) относительно группы здоровых лиц. При хронической ВГС-инфекции у больных без фиброза печени уровень IL-10 был в 2,9 раза ниже, чем у здоровых, и в 1,9 раза меньше по сравнению с группой пост-ВГС-инфекции (p < 0,001). У пациентов с фиброзом печени (F1,2) показатель IL-10 был в 5,5 раза ниже, чем у здоровых, и в 3,7 раза меньше по сравнению с группой постинфекции (p < 0,001). У больных с циррозом печени (F4) уровень IL-10 был минимальным — в 14,4 раза ниже, чем у здоровых, и в 7,3 раза ниже, чем у больных пост-ВГС (p < 0,001). Этот показатель также был в 5 раз меньше, чем у пациентов без фиброза печени, и в 2,6 раза меньше, чем у пациентов с фиброзом печени (p < 0,001).

Активность DNMT1 (табл.) у пациентов с пост-ВГС-инфекцией была в 1,7 раза (p < 0,01) выше показателя группы здоровых. У больных с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени величина DNMT1 была выше в 2,8 раза относительно здоровых лиц и в 1,7 раза больше, чем в группе постинфекции (p < 0,001). В то же время у больных с хронической ВГС-инфекцией и фиброзом печени (F1,2) показатель DNMT1 был в 1,5 раза выше относительно здоровых лиц (p < 0,001), а также несущественно больше — в 1,2 раза — по сравнению с группой постинфекции (p > 0,05) и в 1,9 раза ниже, чем у больных с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени (p < 0,05). У пациентов с циррозом печени (F4) на фоне ВГС-инфекции концентрация DNMT1 незначительно превышала уровень у здоровых лиц — в 1,3 раза (p > 0,05), а также была ниже в 1,2 раза по сравнению с группой пост-ВГС (p > 0,05). Также показатель был в 2,1 раза меньше(p < 0,001), чем убольных с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени и в 1,4 раза меньше (p < 0,05), чем у больных с хронической ВГС-инфекцией и фиброзом печени (F1,2).

Уровень 5-mdC (табл.) в составе лизатов лейкоцитов у больных пост-ВГС-инфекцией увеличивался в 1,7 раза (p < 0,01) в сравнении со здоровыми. При хронической ВГС-инфекции у больных без фиброза печени величина 5-mdC была выше в 2,6 раза (p < 0,001) относительно здоровых лиц и в 1,5 раза (p < 0,05) больше, чем в группе постинфекции. В то же время у больных с хронической ВГС-инфекцией и фиброзом печени (F1,2) показатель 5-mdC был в 1,8 раза больше относительно здоровых лиц (p < 0,001), а также несущественно больше (в 1,1 раза) по сравнению с группой постинфекции (p > 0,05) и в 1,4 раза меньше, чем у больных с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени (p < 0,05). У пациентов с циррозом печени (F4) на фоне ВГС-инфекции концентрация 5-mdC незначительно превышала уровень у здоровых лиц — в 1,3 раза (p > 0,05), была в 1,3 раза ниже по сравнению с группой пост-ВГС-инфекции (p > 0,05). Также уровень был в 1,9 раза меньше у больных с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени и в 1,4 раза ниже у больных с хронической ВГС-инфекцией и фиброзом печени (F1,2).

Концентрация HMGB1 (табл.) в сыворотке крови при пост-ВГС-инфекции была выше в 1,5 раза (p < 0,05) в сравнении со здоровыми лицами. У пациентов с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени уровень HMGB1 был в 1,8 раза (p < 0,001) больше относительно здоровых лиц и несущественно выше по сравнению с группой пост-ВГС (в 1,1 раза, p > 0,05). В группе больных с хронической ВГС-инфекцией и фиброзом печени (F1,2) концентрация HMGB1 была в 2,5 раза больше, чем у здоровых лиц (p < 0,001), выше в 1,6 раза по сравнению с группой постинфекции (p < 0,01) и в 1,4 раза больше, чем у больных с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени (p < 0,05). Наибольшие изменения концентрации HMGB1 были выявлены у пациентов с циррозом печени (F4) на фоне ВГС-инфекции, где уровень этого показателя был в 3,6 раза больше, чем у здоровых лиц (p < 0,001), в 2,3 раза больше по сравнению с группой пост-ВГС (p < 0,05), в 2,1 раза выше, чем у больных хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени и в 1,4 раза больше, чем у больных хронической ВГС-инфекцией и фиброзом печени (p < 0,001 и p < 0,05 соответственно).

У больных пост-ВГС-инфекцией IL-1α (табл.) был в 1,6 раза (p < 0,01) выше относительно здоровых. При хронической ВГС без фиброза уровень достиг в 2,0 раза больших цифр, чем у здоровых (p < 0,001). У пациентов с фиброзом (F1,2) показатель был в 2,9 раза выше, чем у здоровых (p < 0,001), в 1,9 раза выше группы пост-ВГС (p < 0,01), в 1,5 раза — хронической ВГС-инфекции без фиброза (p < 0,05). При циррозе (F4) концентрация IL-1α была в 4,0 раза выше относительно здоровых (p < 0,001), в 2,6 раза — группы пост-ВГС-инфекции (p < 0,001), в 2,0 раза — хронической ВГС без фиброза (p < 0,001), и в 1,4 раза — группы F1,2 (p < 0,001).

Показатель IL-33 (табл.) в группе пост-ВГС-инфекции был выше в 1,8 раза (p < 0,001) относительно показателя у здоровых лиц. При хронической ВГС без фиброза IL-33 был в 2,3 раза выше контроля (p < 0,001). У пациентов с фиброзом (F1,2) значение показателя было в 3,4 раза выше контроля (p < 0,001), в 1,9 раза выше показателя в группе пост-ВГС-инфекции (p < 0,001), в 1,5 раза выше при хроническом ВГС без фиброза (p < 0,05). При циррозе (F4) концентрация IL-33 была в 4,0 раза выше контроля, в 2,6 раза выше значений группы пост-ВГС-инфекции, в 2,0 раза выше у больных хроническим ВГС без фиброза (p < 0,001) и в 1,4 раза выше в группе F1,2 (p < 0,05).

В группе пост-ВГС-инфекции наблюдалось незначительное увеличение уровня мочевой кислоты в 1,3 раза (p > 0,05) в сравнении со здоровыми. При хроническом ВГС без фиброза уровень в 1,4 раза превысил соответствующий показатель у здоровых (p < 0,05), в 1,1 раза (p > 0,05) — у обследованных в группе постинфекции. У пациентов с фиброзом (F1,2) уровень мочевой кислоты былвыше контроля в 1,6 раза (p < 0,05). При циррозе (F4) концентрация мочевой кислоты была в 1,8 раза выше соответствующего показателя у здоровых (p < 0,001), в 1,5 раза выше в группе пост-ВГС-инфекции (p < 0,05), в 1,3 раза (p > 0,05) превышала значения показателя у больных с хронической ВГС-инфекцией без фиброза печени и в 1,2 раза (p > 0,05) — у больных хронической ВГС-инфекцией с фиброзом печени (F1,2).

Обсуждение

Результаты проведенного исследования демонстрируют динамическую изменчивость активности ДНК-метилтрансферазы 1 (DNMT1) и уровня 5-метилдезоксицитидина (5-mdC) в лейкоцитах пациентов на различных стадиях вирусного гепатита C. Эти эпигенетические маркеры тесно связаны с клиническим течением заболевания и степенью фибротических изменений в печени, отражая характерные изменения молекулярной регуляции воспалительных и фибротических процессов. У пациентов, перенесших ВГС-инфекцию, но не проявляющих признаков хронического воспаления, в лизатах лейкоцитов отмечается умеренное повышение активности DNMT1 и содержания 5-mdC по сравнению со здоровыми лицами. Это может свидетельствовать о компенсаторной эпигенетической реакции организма, направленной на подавление остаточной провоспалительной активности путем гиперметилирования генов воспаления. Такая регуляция может ограничивать вирусную репликацию и снижать остаточное воспаление. Эти наблюдения согласуются с данными, указывающими на то, что гиперметилирование ДНК в определенных участках может приводить к измененной экспрессии генов, вовлеченных в патологические процессы, включая дисрегуляцию макрофагов [9]. При переходе заболевания в хроническую форму эффективность данного механизма ослабевает, что позволяет заболеванию прогрессировать. На стадии хронической ВГС-инфекции без признаков фиброза наблюдаются максимальные значения активности DNMT1 и уровня 5-mdC. Это, вероятно, отражает активную эпигенетическую защитную стратегию клеток, направленную на контроль вирусной нагрузки и воспалительной реакции путем подавления экспрессии генов, участвующих в провоспалительных и иммунных каскадах, включая цитокины. Однако такая гиперметилирующая активность может одновременно нарушать нормальное функционирование иммунной системы, способствуя развитию иммунной дисфункции. Эти выводы подтверждаются исследованиями, где показано, что уровни метилирования ДНК в периферических лейкоцитах коррелируют с вирусной нагрузкой и характером иммуновоспалительного ответа [3]. На стадии хронической ВГС-инфекции с развивающимся фиброзом (F1–F2) отмечается снижение как активности DNMT1, так и содержания 5-mdC по сравнению с фазой хронического воспаления без фиброза. Это может указывать на истощение эпигенетических регуляторных механизмов организма на фоне усиливающегося повреждения тканей. Снижение метилирования способствует активации генов, вовлеченных в воспалительные и фибротические процессы, включая коллагены и TGF-β. На этом этапе существенную роль начинают играть оксидативный стресс, повреждение ДНК и повышение уровня HMGB1 — сигнальной молекулы, высвобождающейся при гибели клеток. Известно, что HMGB1 может угнетать активность DNMT1 через активацию Toll-подобных рецепторов, усиливая эпигенетическую дисрегуляцию. Эти данные согласуются с наблюдениями, согласно которым гипометилирование мононуклеарных клеток периферической крови коррелирует с повышением активности патологического процесса [14]. На стадии цирроза печени (F4) в условиях персистирующей ВГС-инфекции активность DNMT1 и уровень 5-mdC в лейкоцитах снижаются до значений, близких к контрольным. Это может свидетельствовать о глубокой эпигенетической дисрегуляции, обусловленной массивным повреждением гепатоцитов, высоким уровнем оксидативного стресса и накоплением провоспалительных медиаторов (TNFα, IL-1β, HMGB1). На этом этапе гипометилирование может способствовать бесконтрольной экспрессии генов, участвующих в воспалении и фиброзе, нарушая репаративные процессы и усиливая апоптоз гепатоцитов. Эти данные подтверждаются исследованиями, где установлено, что хронические заболевания печени сопровождаются изменениями в метилировании ДНК мононуклеарных клеток периферической крови, ассоциированными с прогрессированием фиброза [13].

Анализ взаимосвязи между изменениями метилирования ДНК в лейкоцитах и уровнем воспалительных маркеров в крови показывает, что концентрация провоспалительных цитокинов (TNFα, IL-1β, IL-1α, IL-33) возрастает по мере усугубления фиброза, достигая максимума при циррозе. Это формирует порочный круг, в котором воспаление усиливает фиброгенез, а фиброз поддерживает воспалительный процесс. Эти выводы подкрепляются данными, согласно которым многие интерлейкины, включая IL-1, IL-6, IL-17, IL-18, IL-33 и IL-36, обладают выраженными профиброзными свойствами. Они усиливают инфильтрацию моноцитов и макрофагов в ткань печени, способствуют активации провоспалительных каскадов и стимулируют пролиферацию звездчатых клеток печени [20]. На фоне цирроза резко снижается уровень противовоспалительного цитокина IL-10, что еще больше нарушает баланс в сторону провоспалительного ответа. HMGB1, выступающий маркером некровоспаления, значительно возрастает при циррозе, дополнительно подавляя активность DNMT1 и способствуя гипометилированию через активацию Toll-подобных рецепторов. Эти наблюдения согласуются с результатами исследований, демонстрирующих повышение уровня HMGB1 в плазме и снижение IL-10 у пациентов с циррозом печени [16]. Также установлено, что при циррозе в мононуклеарных клетках периферической крови снижается уровень метилирования ДНК [2]. Таким образом, уровни DNMT1 и 5-mdC в лейкоцитах могут служить потенциальными индикаторами стадии ВГС-инфекции и риска фибротических осложнений. Воздействие на активность DNMT1 или коррекция уровня метилирования, например, с использованием ингибиторов ДНК-метилтрансфераз, может рассматриваться как перспективная стратегия замедления фиброзного процесса, особенно на его ранних стадиях. Необходимы дополнительные исследования для установления причинно-следственных связей между метилированием и экспрессией конкретных генов. Особое внимание должно быть уделено изучению того, отражают ли эпигенетические изменения в лейкоцитах аналогичные процессы в гепатоцитах. Метилирование ДНК в лейкоцитах при ВГС-инфекции демонстрирует этапную динамику: от компенсаторной гиперметилирующей реакции на начальных стадиях до выраженного эпигенетического истощения при циррозе. Это подчеркивает ключевую роль эпигенетических механизмов в патогенезе ВГС-ассоциированных осложнений и открывает перспективы для разработки новых диагностических и терапевтических подходов, направленных на коррекцию эпигенетических нарушений.

Выводы

Прогрессирование ВГС от стадии постинфекции к циррозу характеризуется постепенным истощением эпигенетических регуляторных механизмов (DNMT1/5-mdC), что ведет к нарастанию провоспалительного статуса и активации фиброгенеза.

Изучение маркеров метилирования ДНК в лейкоцитах совместно/параллельно с цитокинами позволило выявить более глубокие иммунные механизмы развития ВГС от постинфекции до цирроза.

Уровни DNMT1 и 5-mdC в лейкоцитах могут служить потенциальными маркерами стадии ВГС-инфекции и риска фибротических осложнений.

×

About the authors

Vladimir A. Aleynik

Andijan State Medical Institute; Andijan Branch of the Institute of Human Immunology and Genomics

Email: aleynik.vladimir@mail.ru

DSc (Medicine), Professor of the Department of Normal Physiology, Director

Uzbekistan, Andijan; Andijan

Mokhigul A. Juraeva

Andijan State Medical Institute

Author for correspondence.
Email: mohigul_azimovna@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8338-1122

DSc (Medicine), Professor of the Department of Training of Family Doctors

Uzbekistan, Andijan

Bobur R. Abdulazizxojiyev

Andijan State Medical Institute

Email: mohigul_azimovna@mail.ru

PhD, Assistant Professor, Department of Endocrinology with Hematology Course

Uzbekistan, Andijan

Svetlana M. Babich

Andijan State Medical Institute

Email: bsm959@mail.ru

PhD (Мedicine), Associate Professor, Head of the Department of Social Hygiene and Health Management

Uzbekistan, Andijan

Nizomxon K. Poshakhujaev

Andijan State Medical Institute

Email: mohigul_azimovna@mail.ru

Applicant of the Department of Training General Practitioners

Uzbekistan, Andijan

References

  1. Barreto G., Manninen M., Eklund K. Osteoarthritis and toll-like receptors: when innate immunity meets chondrocyte apoptosis. Biology, 2020, vol. 9, no. 4: 65. doi: 10.3390/biology9040065
  2. Chen N., Luo P., Tang Y., Liu P., Wang J., Fan Y., Han L., Wang K. Accelerators of chronic hepatitis B fibrosis cirrhosis CCND1 gene expression and promoter hypomethylation. Sci. Rep., 2025, vol. 15, no. 1: 10630. doi: 10.1038/s41598-025-93778-9
  3. Corley M.J., Pang A.P.S., Dody K., Mudd P.A., Patterson B.K., Seethamraju H., Ndhlovu L.C. Genome-wide DNA methylation profiling of peripheral blood reveals an epigenetic signature associated with severe COVID-19. J. Leukoc. Biol., 2021, vol. 110, no. 1, pp. 21–26. doi: 10.1002/JLB.5HI0720-466R
  4. Dhar G.A., Saha S., Mitra P., Nag Chaudhuri R. DNA methylation and regulation of gene expression: Guardian of our health. Nucleus, 2021, vol. 64, no. 3, pp. 259–270. doi: 10.1007/s13237-021-00367-y
  5. Gauvreau G.M., Bergeron C., Boulet L.P., Cockcroft D.W., Côté A., Davis B.E., Leigh R., Myers I., O’Byrne P.M., Sehmi R. Sounding the alarmins — the role of alarmin cytokines in asthma. Allergy, 2023, vol. 78, no. 2, pp. 402–417. doi: 10.1111/all.15609
  6. Giovannetti A., Straface E., Rosato E., Casciaro M., Pioggia G., Gangemi S. Role of alarmins in the pathogenesis of systemic sclerosis. Int. J. Mol. Sci., 2020, vol. 21, no. 14: 4985. doi: 10.3390/ijms21144985
  7. Goncharova I.A., Zarubin A.A., Babushkina N.P., Koroleva I.A., Nazarenko M.S. Changes in DNA methylation profile in liver tissue during progression of HCV-induced fibrosis to hepatocellular carcinoma. Vavilov J. Genet. Breed., 2023, vol. 27, no. 1, pp. 72–82. doi: 10.18699/VJGB-23-10
  8. Ignat S.R., Dinescu S., Hermenean A., Costache M. Cellular interplay as a consequence of inflammatory signals leading to liver fibrosis development. Cells, 2020, vol. 9, no. 2: 461. doi: 10.3390/cells9020461
  9. Jiang Y., Fu J., Du J., Luo Z., Guo L., Xu J., Liu Y. DNA methylation alterations and their potential influence on macrophage in periodontitis. Oral Dis., 2022, vol. 28, no. 2, pp. 249–263. doi: 10.1111/odi.13654
  10. Kisseleva T., Brenner D. Molecular and cellular mechanisms of liver fibrosis and its regression. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol., 2021, vol. 18, no. 3, pp. 151–166. doi: 10.1038/s41575-020-00372-7
  11. Kohli A., Shaffer A., Sherman A., Kottilil S. Treatment of hepatitis C: a systematic review. JAMA, 2014, vol. 312, no. 6, pp. 631–640. doi: 10.1001/jama.2014.7085
  12. Lefkowitz R.B., Miller C.M., Martinez-Caballero J.D., Ramos I. Epigenetic control of innate immunity: consequences of acute respiratory virus infection. Viruses, 2024, vol. 16, no. 2: 197. doi: 10.3390/v16020197
  13. Li K., Qin L., Jiang S., Li A., Zhang C., Liu G., Zhang Y. The signature of HBV-related liver disease in peripheral blood mononuclear cell DNA methylation. Clin. Epigenetics, 2020, vol. 12: 81. doi: 10.1186/s13148-020-00847-z
  14. Liebold I., Grützkau A., Göckeritz A., Pawlik A. Peripheral blood mononuclear cells are hypomethylated in active rheumatoid arthritis and methylation correlates with disease activity. Rheumatology, 2021, vol. 60, no. 4, pp. 1984–1995. doi: 10.1093/rheumatology/keaa649
  15. Macdonald S., Andreola F., Bachtiger P., Amoros A., Pavesi M., Mookerjee R., Jalan R. Cell death markers in patients with cirrhosis and acute decompensation. Hepatology, 2018, vol. 67, no. 3: 989. doi: 10.1002/hep.29581
  16. Ni Y.A., Chen H., Nie H., Zheng B., Gong Q. HMGB1: An overview of its roles in the pathogenesis of liver disease. J. Leukoc. Biol., 2021, vol. 110, no. 5, pp. 987–998. doi: 10.1002/JLB.3MR0121-277R
  17. Torne A.S., Robertson E.S. Epigenetic mechanisms in latent Epstein–Barr virus infection and associated cancers. Cancers, 2024, vol. 16, no. 5: 991. doi: 10.3390/cancers16050991
  18. Wang F.D., Zhou J., Chen E.Q. Molecular mechanisms and potential new therapeutic drugs for liver fibrosis. Front. Pharmacol., 2022, vol. 13: 787748. doi: 10.3389/fphar.2022.787748
  19. Wilson C.L., Mann D.A., Borthwick L.A. Epigenetic reprogramming in liver fibrosis and cancer. Adv. Drug Deliv. Rev., 2017, vol. 121, pp. 124–132. doi: 10.1016/j.addr.2017.10.011
  20. Zhang Z., Wang J., Li H., Niu Q., Tao Y., Zhao X., Dong H. The role of the interleukin family in liver fibrosis. Front. Immunol., 2025, vol. 16: 1497095. doi: 10.3389/fimmu.2025.1497095
  21. Żychowska J., Ćmil M., Skórka P., Olejnik-Wojciechowska J., Plewa P., Bakinowska E., Kiełbowski K., Pawlik A. The role of epigenetic mechanisms in the pathogenesis of hepatitis C infection. Biomolecules, 2024, vol. 14, no. 8: 986. doi: 10.3390/biom14080986

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2026 Aleinik V.A., Juraeva M.A., Abdulazizkhozhiev B.R., Babich S.M., Poshaxojayev N.K.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 64788 от 02.02.2016.