SINTEZE

Efectul exercitat de virusul hepatitei C asupra statusului prooxidant al gama-glutamil transpeptidazei la pacienţii cu lichen plan

 The effect of hepatitis C virus on pro-oxidant status of gamma-glutamyl transpeptidase in patients with lichen planus

First published: 11 iulie 2017

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

DOI: 10.26416/Inf.50.2.2017.902

Abstract

Lichen planus (LP) is an autoimmune, inflammatory skin disorder commonly associated with hepatitis C virus (HCV) infection. Gamma-glutamyl transpeptidase (GGT) plays an important role in modulating the skin response to various internal or external injuries. In order to evaluate the effects of HCV on GGT pro-oxidative activities, we performed a comparative study between LP patients without viral infections and patients with asymptomatic HCV infection (HCV carriers). Our conclusion is that asymptomatic HCV infection induces a functional GGT deficiency, resulting in the alteration of the enzyme’s ability to reduce the toxic effects of free radicals, neutralize unstable oxygen species and prevent the oxidation of certain molecules in the infected tissue. 

Keywords
lichen planus, hepatitis C virus, gammaglutamyl transpeptidase, pro-oxidant effect

Rezumat

Lichenul plan (LP) este o afecțiune cutanată, autoimună, inflamatoare, frecvent asociată cu virusul hepatitei C (VHC). Un rol important în modularea răspunsului cutanat la diferite agresiuni interne sau externe revine gama-glutamil transpeptidazei (GGT). Pentru a realiza o evaluare în privința efectelor exercitate de VHC asupra activităților prooxidante ale GGT, am efectuat un studiu comparativ între pacienți cu LP fără infecții virale asociate și pacienți cu LP purtători asimptomatici de VHC. Concluzia noastră este că infecția asimptomatică induce un deficit funcțional al GGT, concretizat în alterarea capacității enzimei de a reduce efectele toxice ale radicalilor liberi, adică de a neutraliza speciile instabile ale oxigenului și de a opri oxidarea unor molecule în țesutul infectat. 

Introducere

S-a observat o frecvență mai crescută a infecției cu virusul hepatitei C (VHC) la pacienții cu lichen plan (LP) în comparație cu populația generală, ceea ce sugerează că afecțiunea poate fi influențată de infecțiile virale(1,2). LP este o boală cutanată cronică, inflamatoare, cu substrat imunologic, caracterizată prin erupții papulo-scuamoase, pruriginoase. Studiile au arătat că VHC induce un deficit funcțional al răspunsului limfocitelor T citotoxice și alterează balanța oxidanți/antioxidanți în țesuturile infectate(2,3,4,5). Impactul VHC asupra leziunilor muco-cutanate de LP a fost amplu dezbătută(2,6,7,8).

Rolul reacțiilor oxidative și al sistemelor anti­oxidante în infecțiile virale reprezintă un subiect de cercetare fundamentală și clinică. Stresul oxidativ este rezultatul unui dezechilibru între producerea speciilor reactive de oxigen/azot și apărarea antioxidantă. Un rol important în modularea răspunsului cutanat la diferiți agenți interni sau externi le revine sistemelor antioxidante(9-15).

Gama-glutamil transpeptidaza (GGT) intervine în conservarea arhitecturii cutanate, în metabolismul mediatorilor inflamației, în infecții, în procesul de apoptoză și în sinteza radicalilor liberi(13,14,15). GGT este o glicoproteină heterodimerică, localizată la nivelul membranei citoplasmatice a numeroase celule, centrul catalitic al enzimei fiind situat la exterior. Este larg distribuită în organism(13,15).

Pentru a evalua efectele prooxidante ale GGT, am realizat un studiu comparativ între pacienți cu LP fără infecții virale asociate și pacienți cu LP purtători asimptomatici de VHC. Obiectivul studiului este reprezentat de evaluarea corelațiilor între nivelul GGT și profilul antioxidanților neenzimatici la pacienții cu LP, în vederea aprecierii unui posibil efect exercitat de VHC asupra potențialului prooxidant al enzimei.

Material și metodă

Studiul prezent a fost efectuat cu acordul Comisiei de Etică a Clinicii de Dermatologie din cadrul Spitalului de Boli Infecțioase și Tropicale „Dr. Victor Babeș“ București și a fost obținut consimțământul informat al pacienților.

Inițial, am format un lot de 157 de pacienți cu LP (diagnosticați pe baza criteriilor clinice și histopatologice) în rândul cărora am identificat 10 pacienți infectați cu virusul hepatitei C (pe baza diagnosticului serologic și a testelor de confirmare). Pacienții cu LP incluși în studiu au fost grupați în două loturi omogene (cu/fără infecție cu VHC), în ceea ce privește particularitățile demografice și caracteristicile bazale (figura 1).
 

Figura 1. Designul studiului

Criterii de includere: aport nutritiv optim, adulți, normoponderali, fără proces inflamator sistemic.

Criterii de excludere: utilizarea suplimentelor vitaminice, tratament cu corticosteroizi sau imunosupresoare, consumatori de alcool, fumători, copii, vârstnici, afecțiuni hepatice, alte infecții virale, maladii infecțioase, intervenții chirurgicale.

Determinările de laborator s-au efectuat din ser, obținut din sânge venos recoltat în vacutainer fără anticoagulant, menținut 30 de minute la temperatura camerei și supus centrifugării la 6000 rpm, timp de 10 minute. Supernatantul a fost folosit pentru determinări biochimice și serologice.

Activitatea GGT, exprimată în U/L, s-a determinat prin metoda spectrofotometrică (colorimetrică). Valorile fiziologice sunt mai mici de 50 U/L. Pentru determinarea transferinei, feritinei, ceruloplasminei și proteinei C-reactive (CRP) s-a folosit metoda imunoturbidimetrică (340 nm), utilizând reacția dintre proteina de interes și un antiser specific. Pentru determinarea cuprului și a fierului s-a folosit metoda fotometrică. Determinarea statusului antioxidant total (TAS) s-a realizat prin metoda spectrofotometrică (600 nm), care are la bază reacția dintre ABTS (2,2 azino-di-3-etilbenztiazolina sulfonat) și peroxidază. Detectarea VHC s-a făcut prin tehnici serologice de cuantificare a anticorpilor anti-VHC. În cazul unui rezultat pozitiv pentru anticorpii anti-VHC, s-au realizat teste de confirmare. Aprecierea efectului exercitat de VHC asupra GGT s-a făcut prin compararea cazurilor cu LP selectate în baza criteriilor enunțate anterior.

Analiza statistică. Compararea rezultatelor experimentale între loturi pentru variabile cantitative s-a realizat folosind testele t sau Anova. Corelațiile între variabile au fost stabilite prin regresie liniară. Prezentarea legăturii între doi parametri s-a apreciat prin coeficientul de corelație Pearson (r). Am ales un prag de semnificație (p) de 0,05 (5%), nivelul de încredere de 95% arătând că decizia este justă.

Rezultate

Determinarea GGT la pacienții cu LP (157 de cazuri) nu a arătat valori sensibil modificate față de intervalul de referință stabilit în condițiile laboratorului (<50 U/L).

În urma evaluării activității GGT la pacienții cu LP cu/fără HVC, s-au obținut următoarele valori: 22,2±13,4 U/L ser pentru pacienții cu LP fără infecții cu VHC și 31,2±16,1 U/L ser pentru pacienții cu LP și infecție cu VHC asimptomatică (p>0,05). Valoarea concentrației serice a fierului a fost 71,5±11,3 µg/ml ser la pacienții cu LP și 77,2±11,2 µg/ml ser la pacienții cu LP și VHC asociat afecțiunii (p>0,05). S-a constatat o reducere nesemnificativă statistic a transferinei în condițiile infecției cu VHC versus pacienți fără infecție (239,2±43,2 mg/dl, 229,3±22,1 mg/dl, p>0,05) și o creștere reprezentativă statistic a feritinei (72,1±17,7 ng/ml, 49,4±16,2 ng/ml, p<0,05).

Valorile cuprului și ceruloplasminei nu au prezentat diferențe semnificative între cele două loturi studiate (79,4±10,2 ug/dl versus 83,7±13,8 ug/‌dl, p>0,05, ­respectiv 33,1±1,9 mg/dl versus 34,9±2 mg/dl, p>0,05). Nivelul TAS în ser a fost 1,29±0,12 mmol/l la pacienții cu LP, semnificativ modificat față de 1,12±0,13 mmol/l ser la pacienții cu LP și VHC asociat afecțiunii (p<0,05) (tabelul 1).
 

Activitatea GGT și profilul unor antioxidanți serici la pacienții cu LP

La pacienții cu LP a fost analizată relația dintre un panel de factori antioxidanți și activitatea GGT (tabelul 2). La pacienții cu LP fără infecții virale cu VHC s-au decelat: corelație negativă semnificativ statistic între TAS și GGT (r= -0,131, p<0,05), corelație negativă între transferină și GGT (r= -0,234, p>0,05), corelații pozitive fără semnificație statistică între fier și GGT (r= 0,111, p>0,05), între feritină și GGT (r= 0,174, p>0,05), între cupru și GGT (r= 0,271, p>0,05), între ceruloplasmina și GGT (r= 0,136, p>0,05) (tabelul 2). La pacienții cu LP și infecție asimptomatică cu VHC s-a semnalat o asociere negativă între TAS și GGT (r= 0,322, p<0,05), între transferină și GGT (r= -0,184, p>0,05). Corelații pozitive s-au identificat între fier și GGT (r= 0,195, p>0,05), între feritină și GGT (r= 0,301, p<0,05), între cupru și GGT (r= 0,303, p<0,05), între ceruloplasmina și GGT (r= 0,123, p>0,05) (tabelul 2).
 

Corelații statistice între GGT și nivelul unor antioxidanți serici

Discuții

Determinarea GGT la pacienții cu LP (157 de cazuri) a dovedit că această enzimă nu este un indicator timpuriu al afecțiunii. În cazul asocierii cu VHC, la pacienții cu LP se constată alterarea homeostaziei GSH. Această afirmație este susținută de următoarele rezultate:

  • valori serice semnificativ crescute ale feritinei la pacienții cu LP și infecție cu VHC în comparație cu pacienții fără această condiție;
  • valori semnificativ reduse ale TAS la pacienții cu LP și infecție virală asociată versus pacienți fără infecție;
  • prezența metalelor tranziționale în cantități mai mari la pacienții cu infecție virală;
  • corelații pozitive între sideremie și GGT, între cupremie și GGT la pacienții cu LP;
  • corelație negativă semnificativă statistic între TAS și GGT mult mai bine exprimată la pacienții cu infecție virală;
  • corelații negative între transferină și GGT la ambele grupuri cu LP;
  • corelație pozitivă semnificativă statistic între feritină și GGT numai la pacienții cu infecție virală.

GGT este implicat în multe procese metabolice(13-21). GGT clivează cantități semnificative de GSH și conjugați ai GSH spre metaboliți toxici(13,15,16,17). GGT este implicată în metabolismul mediatorilor inflamației (conversia leucotrienei LTC4 în LTD4) și în metabolismul acidului mercapturic)(13,14,15,17). Inhibitorii GGT sunt utilizați pentru a sensibiliza tumorile la chimioterapie(15,18,20).

Expresia GGT protejează celulele de stres oxidativ prin capacitatea sa de a scinda GSH extracelular, prin reglarea translocării cisteinei din spațiul extracelular în citosol, prin creșterea concentrației intracelulare de GSH(15,16,17,18,19,20). Nivelul GGT în fluidele extracelulare este modulat de numeroși factori: toxice, ischemie, procese inflamatoare, infecții, apoptoză, producția în exces de radicali liberi, prezența metalelor tranziționale, lezarea membranelor celulare, detașarea enzimatică a proteinei de la nivelul membranei celulare(13-22).

GGT intervine în conservarea arhitecturii cutanate, în protecția țesuturilor împotriva stresului oxidativ, în metabolism, în semnalizare. VHC afectează probabil stabilitatea și maturarea funcțională a GGT.

Concluzii

Infecția asimptomatică cu VHC induce un deficit funcțional al GGT. La pacienții cu LP, autorii apreciază că VHC alterează capacitatea enzimei de a reduce efectele toxice ale radicalilor liberi, adică de a neutraliza speciile instabile ale oxigenului și de a opri oxidarea unor molecule în țesutul infectat. 

Conflict of interests: The authors declare no conflict of interests.

Bibliografie

  1. Bokor BM. Lack of evidence of hepatic disease in patients with oral lichen planus in Serbia. Oral diseases. 2004;10(5):283-6.
  2. Mitran MI, Nicolae I, Tampa M, et al. The prevalence of infection with hepatitis viruses in patients with lichen planus. Infectio.ro. 2017;49(1):34-37.
  3. Gerayli S, Meshkat Z, Pasdar A, et al. The association between oral lichen planus and VHC infection. Jundishapur J Microbiol. 2015;8(4):e167411.
  4. Georgescu SR, Ene CD, Nicolae I, et al. Quantification of urine test strips through reflectometric analysis. Identification of various pathological conditions associated with lichen planus. Rev Chim. 2017;68(5):1103-1108.
  5. Gorouhi F, Davari P, Fazel N. Cutaneous and mucosal lichen planus: a comprehensive review of clinical subtypes, risk factors, diagnosis, and prognosis. Sci World J. 2014; e742826.
  6. Mouelhi L, Debbeche R, Sfar I, et al. Auto-immune serological disorders in chronic viral C hepatitis: prevalence and clinical significance. Tunis Med. 2008;86:777-81. 
  7. Carrozzo M, Uboldi de Capei M, Dametto E, et al. Tumor necrosis factor-alpha and interferon-gamma polymorphisms contribute to susceptibility to oral lichen planus. J Invest Dermatol. 2004;122(1):87-94. 
  8. Bai J, Lin M, Zeng X, et al. Association of polymorphisms in the human IFN-gamma and IL-4 gene with oral lichen planus: a study in an ethnic Chinese cohort. J Interferon Cytokine Res. 2008;28(6):351-8. 
  9. Ene CD, Ceausu E, Nicolae I, et al. Ultraviolet radiation, Vitamin D and Autoimmune Disorders. Rev Chim. 2015;66(7):1068-1074.
  10. Georgescu SR, Ene CD, Tampa M, et al. Oxidative stress-related markers and alopecia areata. Materiale Plastice. 2016;53(3):522-526.
  11. Tampa M, Nicolae I, Ene CD, et al. Vitamin C and TBARS in psoriasis vulgaris related to PASI. Rev Chim. 2017;68(1):43-47. 
  12. Mitran MI, Mitran CI, Tampa M, et al. Role of oxidative stress in the pathogenesis of hepatitis C virus infection. Infectio.ro. 2016;47(3):14-17.
  13. Zhang H, Forman HJ. Redox regulation of gamma glutamyl transpeptidase, Am J Respir Cell Mol Biol. 2009;41(5):509-515.
  14. Luo C, Xu B, Fan Y, et al. Preoperative GGT is associated with cancer-specific survival and recurrence-free survival of nonmetastatic renal cell carcinoma with venous tumor thrombus. BioMed Res Int. 2017;7:ID 31422926.
  15. Hanigan MH. Gamma glutamyl transpeptidase: Redox regulation and drug resistance. Adv Cancer Res. 2014;122:103-141. 
  16. Koenig G, Seneff S. Gamma glutamyltranspeptidase: A predictive biomarker of cellular antioxidant inadequacy and disease risk. Dis Markers, 2015:ID 8185570.
  17. Wickham S, West MB, Cook PF, Hanigan MH. Gamma-glutamyl compounds: substrate specificity of gamma-glutamyl transpeptidase enzymes. Analytical Biochemistry. 2011;414(2):208-214. 
  18. Corti A, Duarte TL, Giommarelli C, et al. Membrane gamma-glutamyl transferase activity promotes iron-dependent oxidative DNA damage in melanoma cells. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 2009;669(1-2):112-121. 
  19. Aberkane H, Stoltz JF, Galteau MM, Wellman M. Erythrocytes as targets for gamma-glutamyltranspeptidase initiated pro-oxidant reaction. Eur J Haematology. 2002;68(5):262-271. 
  20. Sreeram M, Suryakar AN, Dani NH. Is gamma-glutamyl transpeptidase a biomarker for oxidative stress in periodontitis? J Ind Soc Periodont. 2015;19(2):150-154.
  21. Moriwaki S, Into T, Suzuki R, et al. Gamma glutamyltranspeptidase is an endogenous activator of Toll-like receptor 4-mediated osteoclastogenesis. SciReports. 2016;7:ID 35930.
  22. Ene CD, Nicolae I, Mușetescu A, et al. Exposure to heavy metals in plastics industry and dyes – risk factor in the development of skin cancer. Materiale plastice. 2014;51(2):180-184.

Articole din ediţiile anterioare

STUDII ORIGINALE | Ediţia 1 49 / 2017

Prevalenţa infecţiei cu virusuri hepatitice la pacienţii cu lichen plan

Mădălina Irina Mitran, Ilinca Nicolae, Mircea Tampa, Cristina Iulia Mitran, Mircea Ioan Popa, Simona Roxana Georgescu

The prevalence of infection with hepatitis viruses in patients with lichen planus Suggested citation for this article: Mitran MI, Nicolae I, Tampa...

26 aprilie 2017