Ruolo dell'infiammazione nella patogenesi dell'acute on chronic liver failure

Background. Acute on Chronic Liver Failure (ACLF) is a clinical syndrome that affect patients with cirrhosis, characterized by an acute deterioration of liver function, failure of one or more organs and high short term mortality. Recently it has been proposed a new classification of ACLF according to chronic liver failure-sequential organ failure assessment (CLIF-SOFA) score. Systemic inflammation seems to play a critical role in the development of ACLF and organ failure, however limited data are available regarding the inflammatory response in patients with ACLF. Aim. The aim of the study was to evaluate the pro-anti inflammatory cytokine profile on admission and during the first week of hospitalization in patients with and without ACLF, in order to characterize the link between inflammatory response and ACLF and to evaluate a possible role of inflammasome iper-activation in the pathogenesis of ACLF. Methods. Seventy-two consecutive patients (Age= 59.1 ± 12.4 years, MELD= 17.6 ± 7.8) who were hospitalized for an acute decompensation of cirrhosis were included. 21 of them (29.2%) were defined ACLF (according to CLIF-SOFA score). The plasma TNF-α, IL-6, IL-10 expression levels were detected by ELISA method at day 2 and 7 after admission. TNF-α/IL-10 ratio was used to evaluate the pro-inflammatory/anti-inflammatory balance. Gene expression levels of NF-kB, caspase-3, caspase-1, TNF-α and IL-1ß were detected in peripheral blood mononucleated cells (PBMCs) from ACLF and no-ACLF patients. In order to compare data between patients with and without ACLF, no-parametrical analysis (Mann-Whitney test) was performed. Results: The plasma levels of TNF-α and IL-6 were found to be significantly higher in patients with ACLF than in those without ACLF (p<0.05, p<0.05, respectively). Gene expression levels of NF-kB (p=0.03), caspase-3 (p=0.03), caspase-1 (p=0.05), TNF-α (p=0.05) e IL-1ß (p=0.05) resulted significantly higher in PBMCs from ACLF vs no-ACLF patients. The rates of bacterial infection as precipitating event of ACLF did not differ statistically in a significant way between the 2 groups of patients (52.4% vs 37.3%, respectively, p=NS). Conclusions. These results showed a significant and progressive pro inflammatory imbalance in patients with ACLF as compared with patients without ACLF; the effector pathway (gene expression of NF-kB, caspase-1 and IL-1ß) is significantly over-expressed in PBMCs from patients with ACLF vs no-ACLF. This may contribute to the pathophysiology of inflammation in these patients

Background. L'acute on Chronic Liver Failure (ACLF) è una condizione clinica che colpisce i pazienti con cirrosi ed è caratterizzata da un peggioramento acuto della funzionalità epatica, danno ad uno o più organi ed elevata mortalità a breve termine. Recentemente è stata proposta una nuova classificazione dell'aCLF sulla base del Chronic LIver Failure-Sequential Organ Failure Assessment (CLIF-SOFA) score. Nel quadro complesso dell'aCLF, l'infiammazione sistemica sembra avere un ruolo cruciale essendo coinvolta apparentemente nello sviluppo di ACLF e nel danno d'organo; i dati in letteratura riguardanti la risposta infiammatoria in questa condizione clinica sono scarsi e lacunosi. In questo scenario, la nostra ricerca è stata indirizzata nell'identificare e descrivere il profilo citochinico pro e anti infiammatorio nei pazienti con ACLF e senza ACLF, al fine di caratterizzare il legame tra la risposta infiammatoria e ACLF. E' stata inoltre studiata l'espressione genica dei principali mediatori dell'infiammazione (NF-kB, TNF-α, IL-1ß, CASP-1) e dell'apoptosi (CASP-3) nei Peripheral Blood Mononucleated Cells (PBMCs) dei pazienti con o senza ACLF. Scopo. Lo scopo di questo studio è stato quello di valutare il profilo citochinico pro e anti infiammatorio all'ammissione e durante la prima settimana di ricovero in pazienti con e senza ACLF in modo da caratterizzare il link tra risposta infiammatoria e ACLF e valutare il possibile ruolo dell'inflammasoma e della sua iper-attivazione nella patogenesi dell'aCLF. Materiali e metodi. Sono stati raccolti i dati (parametri vitali quali: pressione arteriosa sistemica, frequenza cardiaca e saturazione O2, dati anamnestici, dati di laboratorio: emocromo, bilirubina totale e diretta, AST, ALT, GGT, ALP, creatinina, urea, sodio, potassio, PT, INR, albumina, ammoniemia, emocolture, urocolture, di microbiologia e scores clinici ed epatici, Child-Pugh, MELD score, all'ammissione in ospedale e al momento dell'inclusione-ricovero in unità specializzata, giorno 1) di 72 pazienti consecutivi con cirrosi e ospedalizzati per complicazioni della patologia epatica in corso (età = 59.1 ± 12.4 anni, MELD= 17.6 ± 7.8), 21 di questi con ACLF (secondo il CLIF-SOFA score). I livelli di citochine circolanti (TNF-α, IL-6, IL-10) sono stati misurati tramite test ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) nei giorni 2 e 7 dopo il ricovero. Il rapporto TNF-α/IL-10 è stato usato per valutare l'equilibrio pro/anti infiammatorio. I livelli di espressione genica di NF-kB, caspasi-3, caspasi-1, TNF-α e IL-1ß sono stati misurati nei Peripheral Blood Mononucleated Cells (PBMCs) di pazienti con e senza ACLF. Risultati. L'infezione batterica è stata riscontrata nel 52.4% e 37.3% di pazienti con e senza ACLF rispettivamente (p= NS [0.35]). I livelli di TNF-α e IL-6 sono risultati significativamente più alti in pazienti con ACLF che in pazienti no-ACLF (TNF-α: p=0.015; IL-6: p=0.011). Il rapporto TNF-α/IL-10 è risultato maggiore nel gruppo con ACLF vs no-ACLF (p=0.019). Al giorno 7 dal ricovero, il gruppo ACLF ha mostrato una riduzione significativa dei livelli di IL-10 rispetto al gruppo no-ACLF (ΔIL-10= -1.58 pg/ml-IQT: -6.15 to 0.42 pg/ml vs 0.05 pg/ml-IQT: 0.00 to 4.61 pg/ml, p=0.026). L'analisi dell'espressione genica mostra un aumento significativo dei livelli di espressione di NF-kB (p=0.03), caspasi-3 (p=0.03), caspasi-1 (p=0.05), TNF-α (p=0.05) e IL-1ß (p=0.05) nei PBMCs di pazienti con ACLF vs no-ACLF. L'analisi statistica è stata condotta mediante test di significatività non parametrico di Mann-Whitney. Conclusioni. I risultati hanno evidenziato un significativo e progressivo squilibrio pro infiammatorio nei pazienti con ACLF vs no-ACLF; il pathway effettore (espressione genica di NF-kB, caspase-1 and IL-1ß) è risultato significativamente over-espresso in PBMCs di pazienti con ACLF vs no-ACLF