A fibrose hepática resulta da cronicidade da injúria celular, ocasionando acúmulo dos componentes da matriz extracelular (MEC) pela ativação, principalmente, de células estreladas e fibroblastos portais em miofibroblastos. Estas células se conectam através de junções comunicantes do tipo gap, formadas por proteínas denominadas conexinas (Cx). As junções gap são responsáveis pelo fluxo de moléculas e íons entre as células, desempenhando importante função no controle da homeostasia tecidual. Diversos tipos de conexinas foram descritas nas células hepáticas. Os hepatócitos expressam Cx32 e Cx26, enquanto as demais células não-parenquimatosas expressam Cx43. Alguns estudos analisaram a expressão das conexinas e das junções gap em processos de reparação e fibrogênese em diferentes tecidos, no entanto, poucos avaliaram seu papel na fibrogênese hepática. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os aspectos morfológicos, histopatológicos e moleculares da fibrose hepática, induzida por tetracloreto de carbono (CCl4), em animais deficientes para as conexinas 43 (Cx43+/-) ou 32 (Cx32-/-). Foram analisados dados biométricos, histopatológicos, ultra-estruturais, imuno-histoquímicos e bioquímicos, além da expressão gênica e protéica das conexinas. Os aspectos moleculares da fibrose hepática foram analisados pela expressão de genes relacionados com a deposição e degradação da matriz extracelular por PCR em tempo real. As análises macroscópicas e de varredura demonstraram um processo de micronodulação da superfície hepática mais acentuado nos camundongos Cx43+/- fibróticos em relação aos animais wild-type (Cx43+/+) fibróticos. Adicionalmente, estes animais apresentaram maior proporção volumétrica de colágeno no tecido hepático; redução na atividade necroinflamatória tecidual; redução nas concentrações séricas de AST e ALT; redução na proliferação celular dos hepatócitos e redução na expressão dos genes: colágeno tipo I, TGFβ-1, MMP-2, MMP-13 e TIMP-1. Por sua vez, os camundongos Cx32-/- fibróticos apresentaram aumento na deposição de colágeno no parênquima hepático; aumento na atividade necroinflamatória tecidual e aumento nos níveis séricos das enzimas hepáticas AST, ALT e fosfatase alcalina em comparação aos animais wild-type (Cx32+/+) fibróticos. Também foram observadas redução na proliferação hepatocelular e maior quantidade de corpúsculos apoptóticos no tecido hepático. Baseando-se em todos os resultados obtidos, observou-se que ambos os modelos animais apresentaram aumento da fibrose hepática, aparentemente ocasionada por diferentes modos de ação. Os animais deficientes em Cx43 apresentaram menor capacidade de degradação do colágeno, ocasionando seu acúmulo no tecido hepático. Por outro lado, os animais deficientes em Cx32 apresentaram maior deposição de colágeno em resposta à injúria hepatocelular mais acentuada, aliada ao desequilíbrio entre as taxas de proliferação celular e apoptose. Em conclusão, os resultados obtidos neste trabalho demonstraram a importante participação das conexinas no controle da fibrogênese hepática, e que podem representar potenciais alvos terapêuticos para o tratamento das doenças hepáticas crônicas em humanos e animais. / Hepatic fibrosis results from chronic cell injury, leading to accumulation of components of extracellular matrix (ECM) through activation mainly of hepatic stellate cells and portal fibroblasts into myofibroblasts. These cells communicate through intercellular gap junctions composed of proteins known as connexins (Cx). Gap junctions are responsible for the exchange of molecules and ions among cells, playing an important role in the control of tissue homeostasis. Several subtypes of connexins were described among hepatic cells. Hepatocytes express Cx32 and Cx26, while the other non-parenchymal cells express Cx43. Some studies analyzed the expression of connexins and gap junctions on processes of healing and fibrogenesis in different tissues; however, few studies evaluated its role on hepatic fibrogenesis. Thus, the objective of this study was to evaluate morphological, histopathological and molecular aspects of hepatic fibrosis induced by carbon tetrachloride (CCl4) in animals with connexin 43 (Cx43+/-) or 32 (Cx32-/-) deficiency. We analyzed biometric, histopathological, ultrastructural, immunohistochemical and biochemical data, besides gene and protein expression of connexins. Molecular aspects of hepatic fibrosis were analyzed with the expression of genes related to deposition and degradation of extracellular matrix by real time PCR. Macroscopic and Scanning Electron Microscopy analyses showed a process of micronodulation of hepatic surface more accentuated on Cx43+/- fibrotic mice when compared to fibrotic wild-type (Cx43+/+) animals. Additionally, these animals presented a higher collagen volumetric proportion on hepatic tissue; reduction of tissue necroinflammatory activity; reduction of serum AST and ALT; reduction of hepatocytes proliferation and reduction of expression type I collagen, TGFβ-1, MMP-2, MMP-13 and TIMP-1 genes. Fibrotic Cx32-/- mice presented an increase of collagen deposition in hepatic parenchyma; increase of tissue necro-inflammatory activity and increase of liver enzymes AST, ALT and alkaline phosphatase when compared to fibrotic wild-type (Cx32+/+) animals. Reduction of hepatocellular proliferation and a higher amount of apoptotic bodies on hepatic tissue were also observed. Based on the results obtained, we observed that both animal models showed an increase of hepatic fibrosis, apparently caused by different modes of action. Cx43 deficient animals showed a reduced capacity to degrade collagen, causing its accumulation in the hepatic tissue. Cx32 deficient animals showed an increased collagen deposition in response to accentuated hepatocellular injury, together to an unbalance between rates of cellular proliferation and apoptosis. In conclusion, results obtained on this study demonstrate an important role of connexins on the control of hepatic fibrogenesis, which could represent potential therapeutical targets for the treatment of chronic liver diseases in humans and animals.

A fibrose hepática é uma patologia que acompanha outras doenças crônicas do fígado como a cirrose e o hepatocarcinoma. As células estreladas hepáticas (HSC, do inglês hepatic stellate cells) compõem uma população celular heterogênea que se caracteriza por transitar entre dois fenótipos. As células com fenótipo quiescente possuem a capacidade de armazenar vitamina A em gotas lipídicas. Os insultos ao fígado desencadeiam uma resposta inflamatória que gera estímulos parácrinos e autócrinos mediados por citocinas e espécies reativas. Neste contexto, as HSC assumem um fenótipo ativado fibrogênico e tornam-se responsáveis pela cicatrização hepática. Danos crônicos ao fígado levam a uma deposição de matriz extracelular exagerada que configura o estado patológico da fibrose. O resveratrol (RSV – 3,4’,5-tri-hidroxi-trans-estilbeno) é uma fitoalexina produzida por algumas espécies de plantas. Inúmeros efeitos benéficos à saúde são atribuídos ao RSV por causa do seu potencial antioxidante, antiinflamatório e pró-apoptótico. Estudos anteriores mostraram que tratamento da GRX, uma linhagem murina de HSC ativadas, com concentrações de RSV próximas as biodisponíveis (0,1 a 1 μM) resultou em parada do ciclo na fase S com consequente inibição de proliferação celular, um efeito associado à citotoxicidade e que pode favorecer a resolução da fibrose hepática. Neste estudo, por técnicas espectrofotométricas, foi demonstrado que tratamento da GRX por 24 horas com concentrações entre 0,1 a 50 μM de RSV promoveu um efeito pró-oxidante que causa uma citotoxicidade dependente da dose, bastante aumentada no grupo tratado com a concentração mais alta. Os efeitos citotóxicos atenuados encontrados nas células tratadas por 120 horas sugerem que a GRX pode se tornar resistente a estes efeitos. O potencial pró-oxidante do RSV foi o ponto de partida para investigar a possibilidade de que esta fitoalexina provocasse uma alteração no metabolismo mitocondrial da GRX. Para isso, os efeitos do RSV (1 a 50 μM) na função mitocondrial, na indução de morte mediada por estas organelas e na autofagia/mitofagia foram investigados por técnicas de espectrofotometria, de imunocitoquímica, de citometria de fluxo, de microscopia confocal e de microscopia eletrônica de transmissão em GRX tratadas por 24 e 120 horas. Foi demonstrado que todas as concentrações de RSV promovem apoptose por meio da ativação de caspases, alteram a dinâmica/função mitocondrial e induzem o aumento de autofagia/mitofagia na GRX. No entanto, o RSV provocou biogênese de mitocôndrias nos grupos tratados com 1 e 10 μM, enquanto que o tratamento com 50 μM causou dano celular evidente na GRX, sem induzir biogênese de mitocôndrias. Desta forma, é possível que a citotoxicidade “dose-dependente” do RSV, que causa a morte celular e dano oxidativo em 24 horas de tratamento, esteja relacionada com o desequilíbrio entre a indução concomitante de apoptose mediada por dano mitocondrial, autofagia/mitofagia e biogênese de mitocôndrias. Por fim, foi investigada a liberação de TNF-α, Interleucina-6 e Interleucina-10 pela GRX tratada por 24 e 120 horas com RSV (0,1 a 50 μM), considerando o papel antiinflamatório do RSV e o papel das HSC ativadas na sinalização autócrina que contribui para a modulação fenotípica destas células. Foi demonstrado que o tratamento da GRX com RSV por 24 e 120 horas induziu a redução da liberação de Interleucina-6; enquanto que a liberação de TNF-α e Interleucina-10 foi aumentada. Estes resultados confirmam um efeito antiinflamatório do RSV que deve contribuir na prevenção da ativação ou da perpetuação do estado ativado das HSC por meio de sinalização autócrina. Ainda que a concentração do RSV seja importante para efetivamente induzir a morte das HSC ativadas, o tratamento com esta fitoalexina pode ser promissor para a resolução da fibrose hepática por diminuir a população de células ativadas e, possivelmente, prevenir a perpetuação do estado fenotípico ativado. Estudos avaliando indicadores de quiescência em células tratadas são ainda necessários para desvendar completamente os efeitos do RSV quanto às possibilidades de inibição da perpetuação ou reversão fenotípica das HSC ativadas. / Liver fibrosis is a disease that accompanies other hepatic chronic diseases such as cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Hepatic stellate cells (HSC) are a heterogeneous cell population characterized by transiting between two phenotypes. Cells with a quiescent phenotype are able to store vitamin A into lipid droplets. Damage to the liver trigger an inflammatory response that generates paracrine and autocrine stimulation mediated by cytokines and reactive species. In this context, HSC assume an activated and fibrogenic phenotype responsive for hepatic wound-healing. Chronic insults to the liver lead to an excessive deposition of extracellular matrix that configures the pathological state of fibrosis. Resveratrol (RSV – 3,4’,5-tri-hidroxi-trans-stilbeno) is a phytoalexin produced by some species of plants. Several beneficial effects are attributed to this molecule due to its antioxidant, antiproliferative and pro-apoptotic potential. Previous studies showed that treatment with bioavailable concentrations of RSV (0.1 to 1 μM) promoted an arrest cycle at the S phase in GRX, a murine activated HSC model, leading to cell proliferation inhibition, a cytotoxic effect that contributes to the liver fibrosis resolution. In this study, it was shown by spectrophotometric techniques that GRX treatment for 24 hours at concentrations between 0.1 to 50 μM of RSV promoted a fairly clear pro-oxidant effect that causes a dose-dependent cytotoxicity that was higher in the group treated with 50 μM. The attenuated cytotoxicity found after 120 hours of GRX treatment suggest that these cells became resistant to this effect. The pro-oxidant potential of RSV was the starting point for investigating the possibility that this phytoalexin would cause a change in the GRX mitochondrial metabolism. Thus, the effects of RSV (1 to 50 μM) on altering the mitochondrial function, on inducing mitochondrial-mediated cell death, and autophagy/mitofagia were investigated in GRX treated for 24 and 120 hours by spectrophotometric techniques, immunocytochemistry, flow cytometry, confocal microscopy, and transmission electron microscopy. All the RSV concentrations promote cell apoptosis through caspases activation, alter the mitochondrial dynamics and function, and induce an increase of autophagy/mitofagia. Curiously, only 1 and 10 μM of RSV induced mitochondrial biogenesis in GRX, while the highest concentration caused an evident cell damage without inducing mitochondrial biogenesis. Thus, it is possible that the "dose-dependent" cytotoxicity of RSV, which causes cell death and oxidative damage in 24 hours of treatment, is related to an imbalance between the concomitant induction of mitochondrial-mediated apoptosis, autophagy/mitofagia, and mitochondrial biogenesis. Finally, it was investigated the release of TNF-α, Interleukin-6 and Interleukin-10 by GRX treated for 24 and 120 hours with RSV (0.1 to 50 μM), considering the anti-inflammatory role of RSV and the autocrine signalling role of HSC that contributes to the perpetuation of its activated phenotype. It was demonstrated that GRX treatment with RSV for 24 and 120 hours reduced the release of Interleukin-6 in the culture medium; whereas the release of TNF-α and Interleukin-10 was increased. These results confirm the anti-inflammatory properties of RSV and may contribute to the prevention of HSC activation through autocrine signalling. Although RSV concentration is important to effectively induce activated HSC death, cells treatment with this phytoalexin may be promising for liver fibrosis resolution through decreasing the population of activated cells or through preventing the perpetuation of activated state of HSC. Future studies evaluating the quiescence indicators of GRX under RSV treatment are still needed to fully unravel the effects of this phytoalexin on inhibiting the perpetuation of activated HSC or reversing its activated phenotype.

A fibrose hepática é uma patologia que acompanha outras doenças crônicas do fígado como a cirrose e o hepatocarcinoma. As células estreladas hepáticas (HSC, do inglês hepatic stellate cells) compõem uma população celular heterogênea que se caracteriza por transitar entre dois fenótipos. As células com fenótipo quiescente possuem a capacidade de armazenar vitamina A em gotas lipídicas. Os insultos ao fígado desencadeiam uma resposta inflamatória que gera estímulos parácrinos e autócrinos mediados por citocinas e espécies reativas. Neste contexto, as HSC assumem um fenótipo ativado fibrogênico e tornam-se responsáveis pela cicatrização hepática. Danos crônicos ao fígado levam a uma deposição de matriz extracelular exagerada que configura o estado patológico da fibrose. O resveratrol (RSV – 3,4’,5-tri-hidroxi-trans-estilbeno) é uma fitoalexina produzida por algumas espécies de plantas. Inúmeros efeitos benéficos à saúde são atribuídos ao RSV por causa do seu potencial antioxidante, antiinflamatório e pró-apoptótico. Estudos anteriores mostraram que tratamento da GRX, uma linhagem murina de HSC ativadas, com concentrações de RSV próximas as biodisponíveis (0,1 a 1 μM) resultou em parada do ciclo na fase S com consequente inibição de proliferação celular, um efeito associado à citotoxicidade e que pode favorecer a resolução da fibrose hepática. Neste estudo, por técnicas espectrofotométricas, foi demonstrado que tratamento da GRX por 24 horas com concentrações entre 0,1 a 50 μM de RSV promoveu um efeito pró-oxidante que causa uma citotoxicidade dependente da dose, bastante aumentada no grupo tratado com a concentração mais alta. Os efeitos citotóxicos atenuados encontrados nas células tratadas por 120 horas sugerem que a GRX pode se tornar resistente a estes efeitos. O potencial pró-oxidante do RSV foi o ponto de partida para investigar a possibilidade de que esta fitoalexina provocasse uma alteração no metabolismo mitocondrial da GRX. Para isso, os efeitos do RSV (1 a 50 μM) na função mitocondrial, na indução de morte mediada por estas organelas e na autofagia/mitofagia foram investigados por técnicas de espectrofotometria, de imunocitoquímica, de citometria de fluxo, de microscopia confocal e de microscopia eletrônica de transmissão em GRX tratadas por 24 e 120 horas. Foi demonstrado que todas as concentrações de RSV promovem apoptose por meio da ativação de caspases, alteram a dinâmica/função mitocondrial e induzem o aumento de autofagia/mitofagia na GRX. No entanto, o RSV provocou biogênese de mitocôndrias nos grupos tratados com 1 e 10 μM, enquanto que o tratamento com 50 μM causou dano celular evidente na GRX, sem induzir biogênese de mitocôndrias. Desta forma, é possível que a citotoxicidade “dose-dependente” do RSV, que causa a morte celular e dano oxidativo em 24 horas de tratamento, esteja relacionada com o desequilíbrio entre a indução concomitante de apoptose mediada por dano mitocondrial, autofagia/mitofagia e biogênese de mitocôndrias. Por fim, foi investigada a liberação de TNF-α, Interleucina-6 e Interleucina-10 pela GRX tratada por 24 e 120 horas com RSV (0,1 a 50 μM), considerando o papel antiinflamatório do RSV e o papel das HSC ativadas na sinalização autócrina que contribui para a modulação fenotípica destas células. Foi demonstrado que o tratamento da GRX com RSV por 24 e 120 horas induziu a redução da liberação de Interleucina-6; enquanto que a liberação de TNF-α e Interleucina-10 foi aumentada. Estes resultados confirmam um efeito antiinflamatório do RSV que deve contribuir na prevenção da ativação ou da perpetuação do estado ativado das HSC por meio de sinalização autócrina. Ainda que a concentração do RSV seja importante para efetivamente induzir a morte das HSC ativadas, o tratamento com esta fitoalexina pode ser promissor para a resolução da fibrose hepática por diminuir a população de células ativadas e, possivelmente, prevenir a perpetuação do estado fenotípico ativado. Estudos avaliando indicadores de quiescência em células tratadas são ainda necessários para desvendar completamente os efeitos do RSV quanto às possibilidades de inibição da perpetuação ou reversão fenotípica das HSC ativadas. / Liver fibrosis is a disease that accompanies other hepatic chronic diseases such as cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Hepatic stellate cells (HSC) are a heterogeneous cell population characterized by transiting between two phenotypes. Cells with a quiescent phenotype are able to store vitamin A into lipid droplets. Damage to the liver trigger an inflammatory response that generates paracrine and autocrine stimulation mediated by cytokines and reactive species. In this context, HSC assume an activated and fibrogenic phenotype responsive for hepatic wound-healing. Chronic insults to the liver lead to an excessive deposition of extracellular matrix that configures the pathological state of fibrosis. Resveratrol (RSV – 3,4’,5-tri-hidroxi-trans-stilbeno) is a phytoalexin produced by some species of plants. Several beneficial effects are attributed to this molecule due to its antioxidant, antiproliferative and pro-apoptotic potential. Previous studies showed that treatment with bioavailable concentrations of RSV (0.1 to 1 μM) promoted an arrest cycle at the S phase in GRX, a murine activated HSC model, leading to cell proliferation inhibition, a cytotoxic effect that contributes to the liver fibrosis resolution. In this study, it was shown by spectrophotometric techniques that GRX treatment for 24 hours at concentrations between 0.1 to 50 μM of RSV promoted a fairly clear pro-oxidant effect that causes a dose-dependent cytotoxicity that was higher in the group treated with 50 μM. The attenuated cytotoxicity found after 120 hours of GRX treatment suggest that these cells became resistant to this effect. The pro-oxidant potential of RSV was the starting point for investigating the possibility that this phytoalexin would cause a change in the GRX mitochondrial metabolism. Thus, the effects of RSV (1 to 50 μM) on altering the mitochondrial function, on inducing mitochondrial-mediated cell death, and autophagy/mitofagia were investigated in GRX treated for 24 and 120 hours by spectrophotometric techniques, immunocytochemistry, flow cytometry, confocal microscopy, and transmission electron microscopy. All the RSV concentrations promote cell apoptosis through caspases activation, alter the mitochondrial dynamics and function, and induce an increase of autophagy/mitofagia. Curiously, only 1 and 10 μM of RSV induced mitochondrial biogenesis in GRX, while the highest concentration caused an evident cell damage without inducing mitochondrial biogenesis. Thus, it is possible that the "dose-dependent" cytotoxicity of RSV, which causes cell death and oxidative damage in 24 hours of treatment, is related to an imbalance between the concomitant induction of mitochondrial-mediated apoptosis, autophagy/mitofagia, and mitochondrial biogenesis. Finally, it was investigated the release of TNF-α, Interleukin-6 and Interleukin-10 by GRX treated for 24 and 120 hours with RSV (0.1 to 50 μM), considering the anti-inflammatory role of RSV and the autocrine signalling role of HSC that contributes to the perpetuation of its activated phenotype. It was demonstrated that GRX treatment with RSV for 24 and 120 hours reduced the release of Interleukin-6 in the culture medium; whereas the release of TNF-α and Interleukin-10 was increased. These results confirm the anti-inflammatory properties of RSV and may contribute to the prevention of HSC activation through autocrine signalling. Although RSV concentration is important to effectively induce activated HSC death, cells treatment with this phytoalexin may be promising for liver fibrosis resolution through decreasing the population of activated cells or through preventing the perpetuation of activated state of HSC. Future studies evaluating the quiescence indicators of GRX under RSV treatment are still needed to fully unravel the effects of this phytoalexin on inhibiting the perpetuation of activated HSC or reversing its activated phenotype.

A fibrose hepática é uma patologia que acompanha outras doenças crônicas do fígado como a cirrose e o hepatocarcinoma. As células estreladas hepáticas (HSC, do inglês hepatic stellate cells) compõem uma população celular heterogênea que se caracteriza por transitar entre dois fenótipos. As células com fenótipo quiescente possuem a capacidade de armazenar vitamina A em gotas lipídicas. Os insultos ao fígado desencadeiam uma resposta inflamatória que gera estímulos parácrinos e autócrinos mediados por citocinas e espécies reativas. Neste contexto, as HSC assumem um fenótipo ativado fibrogênico e tornam-se responsáveis pela cicatrização hepática. Danos crônicos ao fígado levam a uma deposição de matriz extracelular exagerada que configura o estado patológico da fibrose. O resveratrol (RSV – 3,4’,5-tri-hidroxi-trans-estilbeno) é uma fitoalexina produzida por algumas espécies de plantas. Inúmeros efeitos benéficos à saúde são atribuídos ao RSV por causa do seu potencial antioxidante, antiinflamatório e pró-apoptótico. Estudos anteriores mostraram que tratamento da GRX, uma linhagem murina de HSC ativadas, com concentrações de RSV próximas as biodisponíveis (0,1 a 1 μM) resultou em parada do ciclo na fase S com consequente inibição de proliferação celular, um efeito associado à citotoxicidade e que pode favorecer a resolução da fibrose hepática. Neste estudo, por técnicas espectrofotométricas, foi demonstrado que tratamento da GRX por 24 horas com concentrações entre 0,1 a 50 μM de RSV promoveu um efeito pró-oxidante que causa uma citotoxicidade dependente da dose, bastante aumentada no grupo tratado com a concentração mais alta. Os efeitos citotóxicos atenuados encontrados nas células tratadas por 120 horas sugerem que a GRX pode se tornar resistente a estes efeitos. O potencial pró-oxidante do RSV foi o ponto de partida para investigar a possibilidade de que esta fitoalexina provocasse uma alteração no metabolismo mitocondrial da GRX. Para isso, os efeitos do RSV (1 a 50 μM) na função mitocondrial, na indução de morte mediada por estas organelas e na autofagia/mitofagia foram investigados por técnicas de espectrofotometria, de imunocitoquímica, de citometria de fluxo, de microscopia confocal e de microscopia eletrônica de transmissão em GRX tratadas por 24 e 120 horas. Foi demonstrado que todas as concentrações de RSV promovem apoptose por meio da ativação de caspases, alteram a dinâmica/função mitocondrial e induzem o aumento de autofagia/mitofagia na GRX. No entanto, o RSV provocou biogênese de mitocôndrias nos grupos tratados com 1 e 10 μM, enquanto que o tratamento com 50 μM causou dano celular evidente na GRX, sem induzir biogênese de mitocôndrias. Desta forma, é possível que a citotoxicidade “dose-dependente” do RSV, que causa a morte celular e dano oxidativo em 24 horas de tratamento, esteja relacionada com o desequilíbrio entre a indução concomitante de apoptose mediada por dano mitocondrial, autofagia/mitofagia e biogênese de mitocôndrias. Por fim, foi investigada a liberação de TNF-α, Interleucina-6 e Interleucina-10 pela GRX tratada por 24 e 120 horas com RSV (0,1 a 50 μM), considerando o papel antiinflamatório do RSV e o papel das HSC ativadas na sinalização autócrina que contribui para a modulação fenotípica destas células. Foi demonstrado que o tratamento da GRX com RSV por 24 e 120 horas induziu a redução da liberação de Interleucina-6; enquanto que a liberação de TNF-α e Interleucina-10 foi aumentada. Estes resultados confirmam um efeito antiinflamatório do RSV que deve contribuir na prevenção da ativação ou da perpetuação do estado ativado das HSC por meio de sinalização autócrina. Ainda que a concentração do RSV seja importante para efetivamente induzir a morte das HSC ativadas, o tratamento com esta fitoalexina pode ser promissor para a resolução da fibrose hepática por diminuir a população de células ativadas e, possivelmente, prevenir a perpetuação do estado fenotípico ativado. Estudos avaliando indicadores de quiescência em células tratadas são ainda necessários para desvendar completamente os efeitos do RSV quanto às possibilidades de inibição da perpetuação ou reversão fenotípica das HSC ativadas. / Liver fibrosis is a disease that accompanies other hepatic chronic diseases such as cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Hepatic stellate cells (HSC) are a heterogeneous cell population characterized by transiting between two phenotypes. Cells with a quiescent phenotype are able to store vitamin A into lipid droplets. Damage to the liver trigger an inflammatory response that generates paracrine and autocrine stimulation mediated by cytokines and reactive species. In this context, HSC assume an activated and fibrogenic phenotype responsive for hepatic wound-healing. Chronic insults to the liver lead to an excessive deposition of extracellular matrix that configures the pathological state of fibrosis. Resveratrol (RSV – 3,4’,5-tri-hidroxi-trans-stilbeno) is a phytoalexin produced by some species of plants. Several beneficial effects are attributed to this molecule due to its antioxidant, antiproliferative and pro-apoptotic potential. Previous studies showed that treatment with bioavailable concentrations of RSV (0.1 to 1 μM) promoted an arrest cycle at the S phase in GRX, a murine activated HSC model, leading to cell proliferation inhibition, a cytotoxic effect that contributes to the liver fibrosis resolution. In this study, it was shown by spectrophotometric techniques that GRX treatment for 24 hours at concentrations between 0.1 to 50 μM of RSV promoted a fairly clear pro-oxidant effect that causes a dose-dependent cytotoxicity that was higher in the group treated with 50 μM. The attenuated cytotoxicity found after 120 hours of GRX treatment suggest that these cells became resistant to this effect. The pro-oxidant potential of RSV was the starting point for investigating the possibility that this phytoalexin would cause a change in the GRX mitochondrial metabolism. Thus, the effects of RSV (1 to 50 μM) on altering the mitochondrial function, on inducing mitochondrial-mediated cell death, and autophagy/mitofagia were investigated in GRX treated for 24 and 120 hours by spectrophotometric techniques, immunocytochemistry, flow cytometry, confocal microscopy, and transmission electron microscopy. All the RSV concentrations promote cell apoptosis through caspases activation, alter the mitochondrial dynamics and function, and induce an increase of autophagy/mitofagia. Curiously, only 1 and 10 μM of RSV induced mitochondrial biogenesis in GRX, while the highest concentration caused an evident cell damage without inducing mitochondrial biogenesis. Thus, it is possible that the "dose-dependent" cytotoxicity of RSV, which causes cell death and oxidative damage in 24 hours of treatment, is related to an imbalance between the concomitant induction of mitochondrial-mediated apoptosis, autophagy/mitofagia, and mitochondrial biogenesis. Finally, it was investigated the release of TNF-α, Interleukin-6 and Interleukin-10 by GRX treated for 24 and 120 hours with RSV (0.1 to 50 μM), considering the anti-inflammatory role of RSV and the autocrine signalling role of HSC that contributes to the perpetuation of its activated phenotype. It was demonstrated that GRX treatment with RSV for 24 and 120 hours reduced the release of Interleukin-6 in the culture medium; whereas the release of TNF-α and Interleukin-10 was increased. These results confirm the anti-inflammatory properties of RSV and may contribute to the prevention of HSC activation through autocrine signalling. Although RSV concentration is important to effectively induce activated HSC death, cells treatment with this phytoalexin may be promising for liver fibrosis resolution through decreasing the population of activated cells or through preventing the perpetuation of activated state of HSC. Future studies evaluating the quiescence indicators of GRX under RSV treatment are still needed to fully unravel the effects of this phytoalexin on inhibiting the perpetuation of activated HSC or reversing its activated phenotype.

Introdução: Já foi mostrado que o óxido nítrico (NO) age como um potente inibidor da peroxidação lipídica, um dos principais contribuintes para a fibrogênese na esteatohepatite não-alcoólica (EHNA). O S-Nitroso-N-acetilcisteína (SNAC), um doador de NO, modula a ativação de células estreladas hepáticas e tem mostrado efeitos benéficos na EHNA experimental. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia do SNAC como um agente anti-fibrogênico na EHNA experimental. Métodos: Ratos Sprague-Dawley adultos foram alimentados com dieta hiperlipídica deficiente em colina e expostos a dietilnitrosamina (DEN) durante 8 semanas. Dez animais receberam SNAC (1,4 mg/ kg) por gavagem diariamente (grupo SNAC) e 10 receberam veículo (grupo EHNA). Três animais receberam somente dieta padrão e veículo (grupo Controle). Após este período, os animais foram sacrificados e o tecido hepático retirado para avaliação histológica, quantificação do colágeno e análises de expressão gênica. Genes relacionados à fibrose [metaloproteinase de matriz (MMP)- 2, 9 e 13, e, TGF b -1, colágeno-1a, inibidor tecidual de metaloproteinase (TIMP)-1 e 2] e genes relacionados ao estresse oxidativo [proteínas de choque térmico (HSP)-60 e 90] foram avaliados. Resultados: O SNAC levou a atenuação da fibrose hepática verificada pela quantificação de colágeno, e este efeito foi associado com supra-regulação da MMP- 13, MMP-9 e infra-regulação da HSP-60, TIMP-2, TGF b -1 e colágeno-1a. Conclusões: O SNAC apresenta propriedades anti-fibrogênicas no modelo de EHNA empregado, infra-regula moléculas pró-fibrogênicas e supra-regula a MMP-13, um fator determinante da degradação do colágeno intersticial. Nossa hipótese é que o SNAC, pela redução do estresse oxidativo, leva a um padrão de expressão gênica que favorece uma maior remoção de colágeno, com conseqüente atenuação da fibrose hepática na EHNA, sugerindo que SNAC é um potencial agente anti-fibrogênico neste contexto / Introduction: Nitric oxide (NO) has already been shown to act as a potent inhibitor of lipid peroxidation, a major contributor for fibrogenesis in nonalcoholic steatohepatitis (NASH). S-Nitroso-N-acetylcysteine (SNAC), an NO donor, modulates hepatic stellate cells activation and has shown beneficial effects on experimental NASH. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of SNAC as an antifibrogenic agent in experimental NASH. Methods: Adult Sprague-Dawley rats were fed choline-deficient high fat diet and exposed to diethylnitrosamine during 8 weeks, during which 10 animals received SNAC (1.4 mg/kg) by daily gavage (SNAC group) and 10 animals received vehicle (NASH group). Another group (Control; n=3) received only standard diet and vehicle. After this period, liver tissue was obtained for histological study, collagen quantification and gene expression analyses. Genes related to fibrosis [matrix metalloproteinase (MMP)-13, 9 and 2, TGFb-1, collagen-1a, tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP)-1 and 2] and genes related to oxidative stress [heat-shock protein (HSP)-60 and 90] were evaluated. Results: SNAC led to attenuation of liver fibrosis, verified through collagen quantification, and this effect was associated with up-regulation of MMP-13, MMP-9 and down-regulation of HSP-60, TIMP-2, TGFb-1 and collagen-1a. Conclusions: SNAC shows antifibrogenic properties in the NASH model employed, down-regulates profibrogenic molecules and up-regulates MMP-13, a key determinant of interstitial collagen degradation. We hypothesize that SNAC, through oxidative stress lowering, leads to a gene expression pattern that favors greater collagen removal, with consequent attenuation of liver fibrosis in NASH. Our findings suggest that SNAC is a potential antifibrogenic agent in this setting

Introdução: Já foi mostrado que o óxido nítrico (NO) age como um potente inibidor da peroxidação lipídica, um dos principais contribuintes para a fibrogênese na esteatohepatite não-alcoólica (EHNA). O S-Nitroso-N-acetilcisteína (SNAC), um doador de NO, modula a ativação de células estreladas hepáticas e tem mostrado efeitos benéficos na EHNA experimental. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia do SNAC como um agente anti-fibrogênico na EHNA experimental. Métodos: Ratos Sprague-Dawley adultos foram alimentados com dieta hiperlipídica deficiente em colina e expostos a dietilnitrosamina (DEN) durante 8 semanas. Dez animais receberam SNAC (1,4 mg/ kg) por gavagem diariamente (grupo SNAC) e 10 receberam veículo (grupo EHNA). Três animais receberam somente dieta padrão e veículo (grupo Controle). Após este período, os animais foram sacrificados e o tecido hepático retirado para avaliação histológica, quantificação do colágeno e análises de expressão gênica. Genes relacionados à fibrose [metaloproteinase de matriz (MMP)- 2, 9 e 13, e, TGF b -1, colágeno-1a, inibidor tecidual de metaloproteinase (TIMP)-1 e 2] e genes relacionados ao estresse oxidativo [proteínas de choque térmico (HSP)-60 e 90] foram avaliados. Resultados: O SNAC levou a atenuação da fibrose hepática verificada pela quantificação de colágeno, e este efeito foi associado com supra-regulação da MMP- 13, MMP-9 e infra-regulação da HSP-60, TIMP-2, TGF b -1 e colágeno-1a. Conclusões: O SNAC apresenta propriedades anti-fibrogênicas no modelo de EHNA empregado, infra-regula moléculas pró-fibrogênicas e supra-regula a MMP-13, um fator determinante da degradação do colágeno intersticial. Nossa hipótese é que o SNAC, pela redução do estresse oxidativo, leva a um padrão de expressão gênica que favorece uma maior remoção de colágeno, com conseqüente atenuação da fibrose hepática na EHNA, sugerindo que SNAC é um potencial agente anti-fibrogênico neste contexto / Introduction: Nitric oxide (NO) has already been shown to act as a potent inhibitor of lipid peroxidation, a major contributor for fibrogenesis in nonalcoholic steatohepatitis (NASH). S-Nitroso-N-acetylcysteine (SNAC), an NO donor, modulates hepatic stellate cells activation and has shown beneficial effects on experimental NASH. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of SNAC as an antifibrogenic agent in experimental NASH. Methods: Adult Sprague-Dawley rats were fed choline-deficient high fat diet and exposed to diethylnitrosamine during 8 weeks, during which 10 animals received SNAC (1.4 mg/kg) by daily gavage (SNAC group) and 10 animals received vehicle (NASH group). Another group (Control; n=3) received only standard diet and vehicle. After this period, liver tissue was obtained for histological study, collagen quantification and gene expression analyses. Genes related to fibrosis [matrix metalloproteinase (MMP)-13, 9 and 2, TGFb-1, collagen-1a, tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP)-1 and 2] and genes related to oxidative stress [heat-shock protein (HSP)-60 and 90] were evaluated. Results: SNAC led to attenuation of liver fibrosis, verified through collagen quantification, and this effect was associated with up-regulation of MMP-13, MMP-9 and down-regulation of HSP-60, TIMP-2, TGFb-1 and collagen-1a. Conclusions: SNAC shows antifibrogenic properties in the NASH model employed, down-regulates profibrogenic molecules and up-regulates MMP-13, a key determinant of interstitial collagen degradation. We hypothesize that SNAC, through oxidative stress lowering, leads to a gene expression pattern that favors greater collagen removal, with consequent attenuation of liver fibrosis in NASH. Our findings suggest that SNAC is a potential antifibrogenic agent in this setting

Os mecanismos responsáveis pela fibrose hepática na infância são pouco conhecidos. Crianças com atresia das vias biliares, quando submetidas a portoenterostomia a Kasai com sucesso, se tornam anictéricas mas mesmo assim desenvolvem cirrose a longo prazo. Da mesma forma, a ocorrência de estenoses biliares segmentares intra-hepáticas no pós-operatório de transplante hepático podem levar ao desenvolvimento de cirrose em todo o órgão. Tais fatos sugerem que mecanismos endócrinos ou parácrinos estejam envolvidos na fibrogênese hepática. Para elucidar este processo o modelo de ligadura seletiva das vias biliares em ratos jovens foi desenvolvido em nosso laboratório. Usando este modelo, identificamos mudanças na expressão do gene da alfa-actina de músculo liso, tanto no parênquima hepático obstruído como no parênquima hepático adjacente à obstrução. No entanto, o perfil de expressão gênica da desmina, uma proteína presente em níveis elevados durante a ativação das células estreladas hepáticas e o TGF-beta1, principal citocina pró-fibrogênica, não demostraram diferenças significantes quando analisados pelo método do RT-PCR semiquantitativo. Assim, os mecanismos moleculares envolvidos na modulação da fibrogênese hepática nesse modelo experimental não estão totalmente compreendidos. A metodologia do qRT-PCR (PCR em tempo real), têm sido previamente descrita como um método mais preciso e sensível, possibilitando a detecção do aumento do número de cópias do gene à medida que ocorre a amplificação, enquanto que o método do RT-PCR semiquantitativo a análise dos transcritos só é realizada após a etapa da amplificação. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações moleculares no modelo experimental de ligadura seletiva das vias biliares e comparar os resultados obtidos entre os métodos do RT-PCR semiquantitativo e do qRT-PCR em tempo real. Foi realizada a ligadura seletiva do ducto biliar em ratos Wistar com 21 dias de vida, os grupos foram separados de acordo com o momento da morte: 7 ou 60 dias após a cirurgia. A expressão da desmina, alfa actina de músculo liso e TGF-beta1 foi avaliada no tecido do parênquima hepático com obstrução biliar (ducto ligado - DL) e no parênquima hepático adjacente à obstrução biliar (ducto não ligado - DNL) usando o RT-PCR semiquantitativo e o qRT-PCR em tempo real. A metodologia do qRT-PCR em tempo real permitiu identificar mudanças no perfil de expressão gênica que não foram demonstrados pelo método semiquantitativo. O parênquima DL mostrou reação fibrogênica mais intensa, com aumento na expressão da alfa actina de músculo liso e TGF-beta1 após 7 dias. O parênquima DNL apresentou resposta fibrogênica tardia, com aumento da expressão da desmina 7 dias e 60 dias após a cirurgia, além de aumento da alfa-actina de músculo liso 60 dias após a cirurgia. O qRT-PCR em tempo real apresentou maior sensibilidade para identificar mudanças no perfil de expressão gênica em relação ao método convencional do RT-PCR semiquantitativo. Nossos resultados ajudam a esclarecer a dinâmica das alterações moleculares envolvidas na modulação da fibrogênese hepática no modelo experimental de ligadura seletiva do ducto biliar e pode ser diretamente aplicado para o estudo de estenoses biliares intra-hepáticas e atresia das vias biliares / The mechanisms responsible for liver fibrosis in childhood are poorly understood. Children suffering from biliary atresia, when submitted to the successful Kasai portoentostomy, become anicteric, but nonetheless develop cirrhosis in the long term. Similarly, the occurrence of intrahepatic biliary stenosis in the postoperative period of liver transplantation may lead to cirrhosis of the whole organ. Such facts suggest that endocrine or paracrine mechanisms are involved in hepatic fibrogenesis. To elucidate this process, the selective bile duct ligation model in young rats was developed in our laboratory. Using this model, we identified changes in the expression of smooth muscle alpha-actin both in the obstructed parenchyma and the hepatic parenchyma adjacent to the obstruction. However, the expression profiles of desmin, a protein present at high levels during activation of hepatic stellate cells and TGF-beta1, the main pro-fibrogenic cytokine, were unchanged when analyzed with semiquantitative RT-PCR. Thus, the molecular mechanisms involved in the modulation of hepatic fibrogenesis in this experimental model are not fully understood. The methodology of qRT-PCR (real time PCR) has previously been described as a more precise and sensitive method, allowing the detection of increased copy number of the gene while amplification occurs, whereas by semiquantitative RT-PCR analysis transcripts is only perfomed after the amplification step. This study aimed to evaluate the molecular changes in experimental model of selective bile duct ligation and compare the results between semiquantitative RT-PCR and real-time qRT-PCR methods. Selective biliary duct ligation was performed on Wistar rats with 21 days of life, the groups were separated according to the moment of death: 7 or 60 days after surgery. The expression of desmin, alpha-actin smooth muscle and TGF-beta1 was examined in tissue from hepatic parenchyma with biliary obstruction (duct ligation - DL) and in the adjacent hepatic parenchyma (duct non-ligated - DNL) using semiquantitative RT-PCR and real-time qRT-PCR. The methodology of the real-time qRT-PCR allowed to identify changes in gene expression profile that were not shown by semiquantitative method. The DL parenchyma showed a more severe fibrogenic reaction, with increased alpha-actin smooth muscle and TGF-beta1 expression after 7 days. The DNL parenchyma presented a later fibrotic response, with increased desmin expression 7 and 60 days after surgery, besides of increased alpha-actin smooth muscle 60 days after surgery. Real-time qRT-PCR was more sensitive to identify changes in gene expression profile comparated to the semiquantitative method. Our results help to clarify the dynamic of molecular changes involved in the modulation of hepatic fibrogenesis in an experimental model of selective bile duct ligation and can be directly applied to the study of intrahepatic biliary stenosis and biliary atresia

Os mecanismos responsáveis pela fibrose hepática na infância são pouco conhecidos. Crianças com atresia das vias biliares, quando submetidas a portoenterostomia a Kasai com sucesso, se tornam anictéricas mas mesmo assim desenvolvem cirrose a longo prazo. Da mesma forma, a ocorrência de estenoses biliares segmentares intra-hepáticas no pós-operatório de transplante hepático podem levar ao desenvolvimento de cirrose em todo o órgão. Tais fatos sugerem que mecanismos endócrinos ou parácrinos estejam envolvidos na fibrogênese hepática. Para elucidar este processo o modelo de ligadura seletiva das vias biliares em ratos jovens foi desenvolvido em nosso laboratório. Usando este modelo, identificamos mudanças na expressão do gene da alfa-actina de músculo liso, tanto no parênquima hepático obstruído como no parênquima hepático adjacente à obstrução. No entanto, o perfil de expressão gênica da desmina, uma proteína presente em níveis elevados durante a ativação das células estreladas hepáticas e o TGF-beta1, principal citocina pró-fibrogênica, não demostraram diferenças significantes quando analisados pelo método do RT-PCR semiquantitativo. Assim, os mecanismos moleculares envolvidos na modulação da fibrogênese hepática nesse modelo experimental não estão totalmente compreendidos. A metodologia do qRT-PCR (PCR em tempo real), têm sido previamente descrita como um método mais preciso e sensível, possibilitando a detecção do aumento do número de cópias do gene à medida que ocorre a amplificação, enquanto que o método do RT-PCR semiquantitativo a análise dos transcritos só é realizada após a etapa da amplificação. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações moleculares no modelo experimental de ligadura seletiva das vias biliares e comparar os resultados obtidos entre os métodos do RT-PCR semiquantitativo e do qRT-PCR em tempo real. Foi realizada a ligadura seletiva do ducto biliar em ratos Wistar com 21 dias de vida, os grupos foram separados de acordo com o momento da morte: 7 ou 60 dias após a cirurgia. A expressão da desmina, alfa actina de músculo liso e TGF-beta1 foi avaliada no tecido do parênquima hepático com obstrução biliar (ducto ligado - DL) e no parênquima hepático adjacente à obstrução biliar (ducto não ligado - DNL) usando o RT-PCR semiquantitativo e o qRT-PCR em tempo real. A metodologia do qRT-PCR em tempo real permitiu identificar mudanças no perfil de expressão gênica que não foram demonstrados pelo método semiquantitativo. O parênquima DL mostrou reação fibrogênica mais intensa, com aumento na expressão da alfa actina de músculo liso e TGF-beta1 após 7 dias. O parênquima DNL apresentou resposta fibrogênica tardia, com aumento da expressão da desmina 7 dias e 60 dias após a cirurgia, além de aumento da alfa-actina de músculo liso 60 dias após a cirurgia. O qRT-PCR em tempo real apresentou maior sensibilidade para identificar mudanças no perfil de expressão gênica em relação ao método convencional do RT-PCR semiquantitativo. Nossos resultados ajudam a esclarecer a dinâmica das alterações moleculares envolvidas na modulação da fibrogênese hepática no modelo experimental de ligadura seletiva do ducto biliar e pode ser diretamente aplicado para o estudo de estenoses biliares intra-hepáticas e atresia das vias biliares / The mechanisms responsible for liver fibrosis in childhood are poorly understood. Children suffering from biliary atresia, when submitted to the successful Kasai portoentostomy, become anicteric, but nonetheless develop cirrhosis in the long term. Similarly, the occurrence of intrahepatic biliary stenosis in the postoperative period of liver transplantation may lead to cirrhosis of the whole organ. Such facts suggest that endocrine or paracrine mechanisms are involved in hepatic fibrogenesis. To elucidate this process, the selective bile duct ligation model in young rats was developed in our laboratory. Using this model, we identified changes in the expression of smooth muscle alpha-actin both in the obstructed parenchyma and the hepatic parenchyma adjacent to the obstruction. However, the expression profiles of desmin, a protein present at high levels during activation of hepatic stellate cells and TGF-beta1, the main pro-fibrogenic cytokine, were unchanged when analyzed with semiquantitative RT-PCR. Thus, the molecular mechanisms involved in the modulation of hepatic fibrogenesis in this experimental model are not fully understood. The methodology of qRT-PCR (real time PCR) has previously been described as a more precise and sensitive method, allowing the detection of increased copy number of the gene while amplification occurs, whereas by semiquantitative RT-PCR analysis transcripts is only perfomed after the amplification step. This study aimed to evaluate the molecular changes in experimental model of selective bile duct ligation and compare the results between semiquantitative RT-PCR and real-time qRT-PCR methods. Selective biliary duct ligation was performed on Wistar rats with 21 days of life, the groups were separated according to the moment of death: 7 or 60 days after surgery. The expression of desmin, alpha-actin smooth muscle and TGF-beta1 was examined in tissue from hepatic parenchyma with biliary obstruction (duct ligation - DL) and in the adjacent hepatic parenchyma (duct non-ligated - DNL) using semiquantitative RT-PCR and real-time qRT-PCR. The methodology of the real-time qRT-PCR allowed to identify changes in gene expression profile that were not shown by semiquantitative method. The DL parenchyma showed a more severe fibrogenic reaction, with increased alpha-actin smooth muscle and TGF-beta1 expression after 7 days. The DNL parenchyma presented a later fibrotic response, with increased desmin expression 7 and 60 days after surgery, besides of increased alpha-actin smooth muscle 60 days after surgery. Real-time qRT-PCR was more sensitive to identify changes in gene expression profile comparated to the semiquantitative method. Our results help to clarify the dynamic of molecular changes involved in the modulation of hepatic fibrogenesis in an experimental model of selective bile duct ligation and can be directly applied to the study of intrahepatic biliary stenosis and biliary atresia