Abstract
Hepatitis B virus (HBV) infection is one of the main causes of liver damage, which can also lead to chronic hepatitis B (CHB) infection. More than 240 million individuals worldwide are chronic carriers of HBV. Among individuals with CHB who are untreated, approximately 15% – 40% will progress to liver cirrhosis or cancer. The interactions between HBV and host immune response play significant roles in the progression of CHB. CHB can be generally divided into four different clinical phases: immune tolerance (IT), immune clearance, inactive carrier, and Hepatitis B surface antigen (HBsAg)-negative reactivation phase (ENEG). Many studies showed that interleukins play important roles in anti-viral immunity and pathogenesis of chronic hepatitis. However, the relations between clinical phases of CHB and host immune transcriptome remain unclear. In this study, we aimed to investigate the expression of interleukin-17A (IL-17A) and IL-17F genes in the peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of patients with CHB through different clinical stages. Results were compared with the control group, which comprised individuals with no history of pre-existing medical conditions. This case–control study was carried out on 32 patients with CHB as the case group and 32 healthy individuals as the control group. According to clinical data, CHB cases were divided into two groups: active (n = 22) and inactive (n = 11). PBMC samples were obtained from all groups. After total RNA extraction and cDNA synthesis, real-time PCR was used to determine IL-17A and IL-17F expression levels. The results were analyzed by REST software, SPSS, and GraphPad Prism. The IL-17A and IL-17F gene expression levels were observed to be significantly higher in the CHB group than in the control group (IL-17A: P = 0.0013; IL-17F: P = 0.0103). The active phase group (including IT, clearance, and reactivation samples) significantly increased in comparison with the inactive phase (IL-17A: P = 0.000; IL-17F: P = 0.000). The study suggests that IL-17A and IL-17F do not only activate inflammation but are also involved in HBV-related disease progression and chronicity. Thus, mRNA levels of IL-17A and IL-17F could be used as a biomarker to diagnose CHB infection and distinguish between the active CHB phase from the inactive phase.
Bahasa Abstract
Evaluasi Ekspresi Gen IL-17A dan IL-17F di dalam Sel-Sel Inti Tunggal Darah Tepi pada Tahapan-tahapan Klinis yang Berbeda dari Infeksi Hepatitis B Kronis pada Suatu Populasi Orang Iran. Infeksi virus hepatitis B (HBV) merupakan salah satu dari penyebab utama kerusakan hati, yang dapat juga menyebabkan infeksi hepatitis B kronis (CHB). Lebih dari 240 juta individu di seluruh dunia merupakan pembawa kronis HBV. Di antara individu-individu dengan CHB yang tidak diobati, hampir 15%–40% akan berkembang menjadi sirosis hati atau kanker. Interaksi antara HBV dan respons imun inang memegang peran yang signifikan dalam perkembangan CHB. CHB pada umumnya dapat dibagi menjadi empat fase klinik yang berbeda: tolerasi imun (IT), pembersihan imun, pembawa tak aktif, dan antigen permukaan hepatitis B (HBsAg)-fase reaktivasi negatif (ENEG). Banyak kajian menunjukkan bahwa interleukin memegang peranan penting dalam imunitas anti-virus dan patogenesis hepatitis kronis. Namun demikian, hubungan antara fase-fase klinis CHB dan transkriptoma imun inang tetap masih belum jelas. Di dalam kajian ini, kami bertujuan untuk menginvestigasi ekspresi interleukin-17A (IL-17A) dan gen-gen IL-17F di dalam sel-sel inti tunggal darah tepi (PBMCs) pasien penderita CHB melalui tahapan-tahapan klinis yang berbeda. Hasil-hasilnya dibandingkan dengan kelompok kontrol, yang mencakup individu-individu tanpa riwayat kondisi medis yang ada sebelumnya. Kajian kasus-kontrol ini dilaksanakan pada 32 pasien penderita CHB sebagai kelompok kasus dan 32 individu yang sehat sebagai kelompok kontrol. Menurut data klinis, kasus-kasus CHB dibagi menjadi dua kelompok: aktif (n = 22) dan non aktif (n = 11). Sampel-sampel PBMC diperoleh dari semua kelompok. Setelah keseluruhan ekstraksi RNA dan sintesis cDNA, PCR waktu nyata digunakan untuk menentukan level-level ekspresi IL-17A dan IL-17F. Hasil-hasilnya dianalisis dengan perangkat lunak REST, SPSS, dan GraphPad Prism. Level-level ekspresi gen IL-17A dan IL-17F teramati jauh lebih tinggi di dalam kelompok CHB dibandingkan dengan di dalam kelompok kontrol (IL-17A: P = 0,0013; IL-17F: P = 0,0103). Kelompok fase aktif (termasuk sampel-sampel IT, pembersihan, dan reaktivasi) meningkat secara signifikan dibandingkan dengan fase non aktif (IL-17A: P = 0,000; IL-17F: P = 0,000). Kajian ini menyarankan bahwa IL-17A dan IL-17F tidak hanya merupakan peradangan aktif namun juga terlibat dalam perkembangan dan kronisitas penyakit yang berkaitan dengan HBV. Dengan demikian, level-level IL-17A dan IL-17F dapat digunakan sebagai suatu penanda hayati untuk mendiagnosis infeksi CHB dan membedakan antara fase CHB aktif dari fase non aktif.
References
- C. Boni, P. Fisicaro, C. Valdatta, B. Amadei, P. Di Vincenz o, T. Giubert i, et al . J . Viro l 81/8 (2007) 4215.
- W.M. Lee. N Engl J. Med. 337/24 (1997) 1733.
- Liver EAFTSOT. J. Hepatol 67/2 (2017) 370.
- D. Lavanchy, M. Kane. Hepatitis B Virus in Human Diseases, Springer 2016 p. 187.
- D. Ganem, A.M. Prince. N Engl J Med. 350/11 (2004) 1118.
- R. Jamali, N. E Daryani. KAUMS J. (FEYZ). 13/4 (2010) 332.
- L.S. Tang, E. Covert, E. Wilson, S. Kottilil Jama. 319/17 (2018) 1802.
- H. Zhang, F. Bernuzzi, A. Lleo, X. Ma, P. Invernizzi. Me diat . Inflamm . 2015 (2015) 1
- M. F. Yuen, S.H. Ahn, D. S. Chen, P. J. Chen, G.M. Dusheiko, J. L. Hou, et al. J. Clin. Gastroenterol. 50/4 (2016) 286.
- Y. Yang, J. Dai, M. Yan, M. Yue, X.H. Wang, X. Min, et al. Eur J Inflamm . 16 (2018) 2058739218796886.
- X. E. Xi, Y. Liu, Y. Lu, L. Huang, X. Qin, S. Li Med Oncol. 32/1 (2015) 355.
- J. Wang, Y. Liu, L. Xie, S. Li, X, Qin Clin Res. Hepatolo Gastroenterol. 40/3 (2016) 288.
- J.C. Waite, D, Skokos Int. J. Inflamm . 2012 (2012) 819467
- H. Spits, J.H. Bernink, L. Lanier. Nature Immunol. 17/7 (2016) 758.
- W. K. Seto, Y. R. Lo, J. M. Pawlotsky, M. F. Yuen. Lancet. 392/10161 (2018) 2313.
- S. Romani, S. Hosseini, S. Mohebbi, A. Boonstra, A. Sharifian. J. Viral Hepatitis. 24/9 (2017) 776.
- H. Park, Z. Li, X.O. Yang, S.H. Chang, R. Nurieva, Y. H. Wang, et al. Nature Immunol. 6/11 (2005) 1133
- M. Oukka. Ann. Rheum. Dis. 67/Suppl 3 (2008) iii26.
- S.H. Mohaghegh, P. Karayiannis, S. Ashtari, M.A. Mahmanzar, B. Khanabadi, N. Modami, et al. Demographic Changes of Hepatitis B Virus Infection in Iran for the Last Two Decades 2017.
- D. S. Ming, Z. Z. Lin, X. D. Qiu. Int J. Clin Exp Med 9/6 (2016) 9437.
- Z. M Jilkova, S. Afzal, H. Marche, T. Decaens, N. Sturm, E. Jouvin Marche, et al. Liver 36/8 (2016) 1116.
- F. Lafdil, A.M. Miller, S.H. Ki, B, Gao Cell. Mol. Immunol. 7/4 (2010) 250.
- J.K. Kolls, A, Lindén Immun. 21/4 (2004) 467.
- M. Khalili, M.C. Shuhart, M. Lombardero, J.J. Feld, D.E. Kleiner, R.T. Chung, et al. Diabetes Care. 41/6 (2018) 1251.
- C.A. Hunter, S.A. Jones. Nat Immunol 16/5 (2015) 448.
- F. Q. Hou, L. W. Song, Q. Yuan, L. L. Fang, S. X. Ge, J. Zhang, et al. 5/3 (2015) 218.
- C. Gu, L. Wu, X. Li Cytokine. 64/2 (2013) 477.
- C. J. Chen, H. I. Yang, J. Su, C. L. Jen, S. L. You, S. N. Lu, et al. 295/1 (2006) 65.
- E. Bettelli, T. Korn, M. Oukka, V.K. Kuchroo, Nature. 453/7198 (2008) 1051.
- A. Beringer, M. Noack, P. Miossec. Trends Mol. Med 22/3 (2016) 230.
- B. Becher, S. Spath, J. Goverman. Nature Rev. Immunol. 17/1 (2017) 49.
- S. Bao, J. Zheng, G. Shi. Mol Med. Rep. 6/4 (2017) 3713.
- Y. Q. Wang, W. J. Cao, Y. F. Gao, J. Ye, G. Z. Zou. World J. Gastroenterol. 24/12 (2018) 1312.
- B.T. Sy, N.X. Hoan, H. Van Tong, C.G. Meyer, N.L. Toan, L.H. Song, et al. World J. Gastroenterol. 24/2 (2018) 248.
- M. Nomura, M. Tsuge, T. Uchida, N. Hiraga, M. Kurihara, K. Tsushima, et al. J. Viral Hepat 25/12 (2018) 1555.
- Z. Ma, Q. Cao, Y. Xiong, E. Zhang, M. Lu Vaccines. 6/1 (2018) 6.
- K. Stevens. Hepatitis B Infection: Immune Mechanisms Underlying Acute Infection: Johns Hopkin s University, 2018.
- X. Li, X. Liu, L. Tian, Y. Chen. Clin Rev. Allergy Immunol 50/1 (2016) 41.
- A. Askari, R. Nosratabadi, M. Khaleghinia, N. Zainodini, D. Kennedy, Z. Shabani, et al. Viral Immunol 29/9 (2016) 496.
- S.B. Wiegand, B. Beggel, A. Wranke, E. Aliabadi, J. Jaroszewicz, C. J. Xu, et al. Sci Rep. 9/1 (2019) 1.
- M. Świderska, J. Jaroszewicz, A. Parfieniuk Kowerda, M. Rogalska Płońska, A. Stawicka, A. Panasiuk, et al. Mediat . Inflamm. 2017 (2017) 1
- L. Monin, S.L. Gaffen. Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 10/4 (2018) a028522.
- T. Korn, E. Bettelli, M. Oukka, V.K. Kuchroo Ann. Rev. Immunol. 27 (2009) 485.
- J.Y. Zhang, Z. Zhang, F. Lin, Z.S. Zou, R.N. Xu, L. Jin, et al. 51/1 (2010) 81.
- W. J. Du, J. H. Zhen, Z. Q. Zeng, Z. M. Zheng, Y. Xu, L. Y. Qin, et al. Diagn Pathol 8/1 (2013) 40.
- K. Lan, S.C. Verma, M. Murakami, B. Bajaj, E.S. Robertson. Current Protocols Microbiol 6/1 (2007) A. 4C. 1.
- T. Ishimaru, K. Wada, H.T.X. Hoang, A.T.M. Bui, H.D. Nguyen, H. Le, et al. Environ Health Prev. Med. 22/1 (2017) 9.
- J.E. Song. Ann. Transl. Med. 4/18 (2016) 338
- S. Mohebbi, S. Amini Bavil Olyaee, N. Zali, B. Noorinayer, F. Derakhshan, M. Chiani, et al. Clin Microbiol. Infect. 14/9 (2008) 858.
- S. Mohebbi, S. Amini Bavil Olyaee, N. Zali, B. Damavand, P. Azimzadeh, F. Derakhshan, et al. J Med. Virol 84/3 (2012) 414.
- S.M.E. Tahaei, S.R. Mohebbi, S.R. Fatemi, P. Azimzadeh, D. Mirsattari, A. Sanati, et al. Gastroenterol. Hepatol. 5/3 (2012) 161.
- S. Horaka , S.R. Mohebbi, S.M. Hosseini, A.H. Razavi, Y. Hatami, A. Sharifian, et al . Microb Pathog. 128 (2019) 263.
- K. Matsuura, Y. Tanaka. J Med. Virol. 88/2 (2016)
- Z Q Zou, S. Zhang, Q. Lin, R. L. Qu, Y. F. Li, F. H. Zhang, et al. I Microb Pathog. 105 (2017) 100.
- L. I. Cringus, F. Petrescu V. Calborean L.T. Rotaru, C. Marginean, C. Mesina, et al. Rev. Chim. 70/2 (2019) 646.
- M.J. Mc Geachy, D. Cua S.L. Gaffen Immun . 50/4 (2019) 892.
- H. Tayefinasrabadi S. Mohebbi, P. Azimzadeh B. Hatami S. Kazemian M. S Niasar et al. J Babol Univ Med Sci 20/1 (2018) 42.
- W. Ren, Z. Wu Z, R. Ma R, Z. Liu Z, Y. Wang Y, Wu L, et al. Genet Test. Mol. Biomark 21/5 (2017) 286.
Recommended Citation
Kolagar, Tannaz Akbari; Mohebbi, Seyed Reza; Ashrafi, Fatemeh; Shoraka, Shahrzad; Aghdaei, Hamid Asadzadeh; and Zali, Mohammad Reza
(2020)
"Evaluation of IL-17A and IL-17F Gene Expression in Peripheral Blood Mononuclear Cells in Different Clinical Stages of Chronic Hepatitis B Infection in an Iranian Population,"
Makara Journal of Technology: Vol. 24:
Iss.
2, Article 2.
DOI: 10.7454/mst.v24i2.3788
Available at:
https://scholarhub.ui.ac.id/mjt/vol24/iss2/2
- Usage
- Downloads: 232
- Abstract Views: 43
- Captures
- Readers: 2
Included in
Chemical Engineering Commons, Civil Engineering Commons, Computer Engineering Commons, Electrical and Electronics Commons, Metallurgy Commons, Ocean Engineering Commons, Structural Engineering Commons