danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2023-67-5-417-424dan-1155Research ArticleМЕДИЦИНАMEDICINEРоль CD68+ и CD206+ клеток в прогрессировании токсического фиброза печени крысRole of CD68+ and CD206+ cells in the progression of toxic liver fibrosis in ratshttps://orcid.org/0000-0003-1309-4248ЛебедеваЕ. И.LebedevaE. I.

Елена Ивановна Лебедева, канд. биол. наук, доцент

210009

пр. Фрунзе, 27

Витебск

Elena I. Lebedeva, Ph. D. (Biology), Associate Professor

210009

27, Frunze Ave.

Vitebsk

lebedeva.ya-elenale2013@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2796-4240ЩастныйА. Т.ShchastniyA. T.

Анатолий Тадеушевич Щастный, д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой

210009

пр. Фрунзе, 27

Витебск

Anatoly T. Shchastniy, D. Sc. (Medicine), Professor, Head of the Department

210009

27, Frunze Ave.

Vitebsk

lebedeva.ya-elenale2013@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5513-970XБабенкоА. С.BabenkaA. S.

Андрей Сергеевич Бабенко, канд. хим. наук, доцент

220116

пр. Дзержинского, 83

Минск

Andrei S. Babenka, Ph. D. (Chemistry), Associate Professor

220116

83, Dzerzhinsky Ave.

Minsk

labmdbt@gmail.comВитебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университетVitebsk State Order of Peoples Friendship Medical UniversityБелорусский государственный медицинский университетBelarusian State Medical University202331102023675417424Copyright © Лебедева Е.И., Щастный А.Т., Бабенко А.С., 20232023Лебедева Е.И., Щастный А.Т., Бабенко А.С.Lebedeva E.I., Shchastniy A.T., Babenka A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1155

   Работа проведена с целью оценки роли звездчатых макрофагов в большом количестве точек токсического фиброза печени крыс.

   Фиброз и цирроз печени у крыс-самцов Wistar индуцировали тиоацетамидом в дозе 200 мг/кг веса животного в течение 17 недель. Гистологические препараты печени окрашивали гематоксилином и эозином по методу Маллори. Иммуногистохимическое исследование проводили на парафиновых срезах с использованием моноклональных мышиных антител CD68 и поликлональных кроличьих антител CD206. Степень фиброза определяли согласно полуколичественной шкале Ishak. Токсический фиброз печени до начала процесса трансформации его в цирроз (9 недель) сопровождался ростом количества CD68+ клеток по сравнению с контролем. На всех последующих этапах эксперимента отличий по сравнению с контролем не установлено. В печени контрольных крыс CD206+ клетки практически отсутствовали. На протяжении всего опыта их количество оставалось выше контрольной точки 3 недели. При прогрессировании цирроза печени отмечено снижение количества CD206+ клеток, но уровня третьей недели оно не достигло. Морфологически установили две разные группы CD68+ клеток. Одна группа клеток имела крыловидную форму и располагались они преимущественно в синусоидах печени. Вторая группа CD68+ клеток имела округлую форму и разную локализацию. Они выявлялись вокруг сосудов портальных зон, окружали скопления бурого пигмента в соединительнотканных септах, наблюдались около одиночно лежащих или группы гигантских гепатоцитов и печеночных клеток, содержащих в цитоплазме бурый пигмент, а также отмечались в очагах некроза гепатоцитов. Клетки, экспрессирующие CD206 маркер, были округло вытянутой формы и располагались в синусоидах печени. Предположительно, CD68+ клетки округлой формы выполняют фагоцитарную функцию, а CD68+ клетки крыловидной формы трансдифферецируются в CD206+ клетки, которые обладают противовоспалительными свойствами.

   The aim of the work was to evaluate the role of stellate macrophages in a large number of points of toxic liver fibrosis in rats. Liver fibrosis and cirrhosis in male Wistar rats were induced with thioacetamide at a dose of 200 mg/kg animal weight for 17 weeks.

   Histological preparations of the liver were stained with hematoxylin and eosin according to the Mallory method. Immunohistochemical examination was performed on paraffin sections using monoclonal mouse antibodies CD68 and polyclonal rabbit antibodies CD206. The fibrosis degree was determined according to the Ishak semi-quantitative scale. Toxic liver fibrosis before the start of its transformation into cirrhosis (9 weeks) was accompanied by an increase in the number of CD68+ cells compared with the control. At all subsequent experiment stages, no differences were found in comparison to the control. In the liver of control rats, CD206+ cells were practically absent. Throughout the experiment, their number remained above the control point – 3 weeks. With the progression of liver cirrhosis, a decrease in the number of CD206+ cells was noted, but it did not reach a level of 3 weeks. Morphologically, two different groups of CD68+ cells were identified. One group of cells had a pterygoid shape and they were located mainly in the liver sinusoids. The second group of CD68+ cells had a round shape and different localization. They were detected around the vessels of portal zones, surrounded brown pigment accumulations in connective tissue septa, were observed near single lying groups or groups of giant hepatocytes and liver cells containing brown pigment in the cytoplasm, and were also noted in the foci of necrosis of hepatocytes. Cells, expressing the CD206 marker, are round in shape and are elongated and located in the liver sinusoids. Presumably, round-shaped CD68+ cells perform a phagocytic function, and pterygoid-shaped CD68+ cells transdifferentiate into CD206+ cells that have anti-inflammatory properties.

крысытиоацетамидфиброгенез печенишкала Ishakиммуногистохимиязвездчатые макрофагиratsthioacetamideliver fibrogenesisIshak scoreimmunohistochemistrystellate macrophagesРабота выполнена в рамках проекта задания государственной программы научных исследований «Изучить роль экспрессии генов NOTCH- и TWEAK-сигнальных путей, участвующих в процессах пролиферации и дифференцировки клеток печени в норме и при ее токсическом поражении» (номер государственной регистрации 20190107)The research was conducted within the frames of the theme task of State Research Programs (GPNI) of the Republic of Belarus “To study the role of expression of the NOTCH- and TWEAK signaling pathways genes, participating in the processes of proliferation and diff erentiation of liver cells in the norm and in case of its toxic damage” (№ SR 20190107)ReferencesPapachristoforou, E. Macrophages as key regulators of liver health and disease / E. Papachristoforou, P. Ramachandran // Int. Rev. Cell Mol. Biol. – 2022. – Vol. 368. – Р. 143–212. doi: 10.1016/bs.ircmb.2022.04.006Papachristoforou E., Ramachandran P. Macrophages as key regulators of liver health and disease. International Review of Cell and Molecular Biology, 2022, vol. 368, рр. 143–212. doi: 10.1016/bs.ircmb.2022.04.006The role of macrophages in liver fibrosis: New therapeutic opportunities / E. Binatti [et al.] // Int. J. Mol. Sci. – 2022. – Vol. 23, N 12 – Р. 6649. doi: 10.3390/ijms23126649Binatti E., Gerussi A., Barisani D., Invernizzi P. The role of macrophages in liver fibrosis: New therapeutic opportunities. International Journal of Molecular Sciences, 2022, vol. 23, no. 12, рр. 6649. doi: 10.3390/ijms23126649Zwicker, C. Hepatic macrophage responses in inflammation, a function of plasticity, heterogeneity or both? / C. Zwicker, A. Bujko, C. L. Scott // Front. Immunol. – 2021. – Vol. 12. – Art. 690813. doi: 10.3389/fimmu.2021.690813Zwicker C., Bujko A., Scott C. L. Hepatic macrophage responses in inflammation, a function of plasticity, heterogeneity or both? Frontiers in Immunology, 2021, vol. 12, art. 690813. doi: 10.3389/fimmu.2021.690813Hepatic macrophages: Key players in the development and progression of liver fibrosis / D. Cheng [et al.] // Liver Int. – 2021. – Vol. 41, N 10. – Р. 2279–2294. doi: 10.1111/liv.14940Cheng D., Chai J., Wang H., Fu L., Peng S., Ni X. Hepatic macrophages: Key players in the development and progression of liver fibrosis. Liver International, 2021, vol. 41, no. 10, рр. 2279–2294. doi: 10.1111/liv.14940Elsherif, S. A. Role of macrophages in liver cirrhosis: fibrogenesis and resolution / S. A. Elsherif, A. S. Alm // Anat. Cell. Biol. – 2022. – Vol. 55, N 1. – Р. 14–19. doi: 10.5115/acb.21.046Elsherif S. A., Alm A. S. Role of macrophages in liver cirrhosis: fibrogenesis and resolution. Anatomy and Cell Biology, 2022, vol. 55, no. 1, рр. 14–19. doi: 10.5115/acb.21.046Matsuda, M. Hepatic stellate cell-macrophage crosstalk in liver fibrosis and carcinogenesis / M. Matsuda, E. Seki // Semin. Liver Dis. – 2020. – Vol. 40, N 3. – Р. 307–320. doi: 10.1055/s-0040-1708876Matsuda M., Seki E. Hepatic stellate cell-macrophage crosstalk in liver fibrosis and carcinogenesis. Seminars in Liver Disease, 2020, vol. 40, no. 3, рр. 307–320. doi: 10.1055/s-0040-1708876Macrophage phenotype and function in liver disorder / L. Dou [et al.] // Front. Immunol. – 2020. – Vol. 10. – Art. 3112. doi: 10.3389/fimmu.2019.03112Dou L., Shi X., He X., Gao Y. Macrophage phenotype and function in liver disorder. Frontiers Immunology, 2020, vol. 10, art. 3112. doi: 10.3389/fimmu.2019.03112Международные термины по цитологии и гистологии человека с официальным списком русских эквивалентов / под ред. В. В. Банина, В. Л. Быкова. – М., 2009. – 272 с.Banin V. V., Bykov V. L. (eds.). International terms in human cytology and histology with an official list of Russian equivalents. Moscow, 2009. 272 р. (in Russian).Prognostic value of Ishak fibrosis stage: findings from the hepatitis C antiviral long-term treatment against cirrhosis trial / J. E. Everhart [et al.] // Hepatology. – 2010. – Vol. 51, N 2. – Р. 585–594. doi: 10.1002/hep.23315Everhart J. E., Wright E. C., Goodman Z. D., Dienstag J. L., Hoefs J. C., Kleiner D. E., Ghany M. G. [et al.]. Prognostic value of Ishak fibrosis stage: findings from the hepatitis C antiviral long-term treatment against cirrhosis trial. Hepatology, 2010, vol. 51, no. 2, рр. 585–594. doi: 10.1002/hep.23315Теоретические основы и практическое применение методов иммуногистохимии / под ред. Д. Э. Коржевского. – СПб., 2014. – 119 с.Korzhevsky D. E. (ed.). Theoretical foundations and practical application of immunohistochemistry methods. Saint Petersburg, 2014. 119 р. (in Russian).A murine model demonstrating reversal of structural and functional correlates of cirrhosis with progenitor cell transplantation / M. D. Muthiah [et al.] // Sci. Rep. – 2019. – Vol. 9, N 1. – Art. 15446. doi: 10.1038/s41598-019-51189-7Muthiah M. D., Huang D. Q., Zhou L., Jumat N. H, Choolani M., Chan J. K. Y., Wee A., Lim S. G., Dan Y.-Y. A murine model demonstrating reversal of structural and functional correlates of cirrhosis with progenitor cell transplantation. Scientific Reports, 2019, vol. 9, no. 1, art. 15446. doi: 10.1038/s41598-019-51189-7Role of Hepatic Macrophages in the establishment of the Echinococcus multilocularis metacestode in mice / H. Wang [et al.] // Front. Immunol. – 2021. – Vol. 11. – P. 600635. doi: 10.3389/fimmu.2020.600635Wang H., Zhang C. S., Fang B. B., Hou J., Li W. D., Li Z. D., Li L., Bi X. J., Li L., Abulizi A., Shao Y. M., Lin R. Y., Wen H. Dual role of hepatic macrophages in the establishment of the Echinococcus multilocularis metacestode in mice. Frontiers in Immunology, 2021, vol. 11, art. 600635. doi: 10.3389/fimmu.2020.600635Liver fibrosis and CD206+ macrophage accumulation are suppressed by anti-GM-CSF therapy / A. Tan-Garcia [et al.] // JHEP Rep. – 2019. – Vol. 2, N 1. – Art. 100062. doi: 10.1016/j.jhepr.2019.11.006Tan-Garcia A., Lai F., Sheng Yeong J. P., Irac S. E., Ng P. Y., Msallam R., Lim J. C. T. [et al.]. Liver fibrosis and CD206+ macrophage accumulation are suppressed by anti-GM-CSF therapy. Journal of High Energy Physic Reports, 2019, vol. 2, no. 1, art. 100062. doi: 10.1016/j.jhepr.2019.11.006Macrophage polarization and its role in liver disease / C. Wang [et al.] // Front. Immunol. – 2021. – Vol. 12. – Art. 803037. doi: 10.3389/fimmu.2021.803037Wang C., Ma C., Gong L., Guo Y., Fu K., Zhang Y., Zhou H., Li Y. Macrophage polarization and its role in liver disease. Frontiers in Immunology, 2021, vol. 12, art. 803037. doi: 10.3389/fimmu.2021.803037Hepatic macrophages in liver homeostasis and diseases-diversity, plasticity and therapeutic opportunities / Y. Wen [et al.] // Cell Mol. Immunol. – 2021. – Vol. 18, N 1. – Р. 45–56. doi: 10.1038/s41423-020-00558-8Wen Y., Lambrecht J., Ju C., Tacke F. Hepatic macrophages in liver homeostasis and diseases-diversity, plasticity and therapeutic opportunities. Cellular and Molecular Immunology, 2021, vol. 18, no. 1, рр. 45–56. doi: 10.1038/s41423-020-00558-8

The authors declare that there are no conflicts of interest present.