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Eicosanoid-dependent mechanisms in liver disease
Full text linkUnderstanding the mechanisms of liver injury is based on defining the role and interplay
of the individual cell types, which constitute the functioning liver, as both participants and
targets of disease. The initiation and progression of liver injury involve the participation of
intracellular and extracellular mediators: cytokines, chemokines, reactive oxygen species,
nitric oxide, carbon monoxide, and eicosanoids. In particular, we will address the products
of arachidonate metabolism, eicosanoids, a family of biologically active compounds
that regulate metabolic as well as endocrine and hemodynamic functions of the liver. The
several pathways of metabolism of arachidonic acid synthesize a multitude of compounds
having diverse and opposing autocrine and paracrine activities. The role of eicosanoids in
circulatory control, particularly of the hepatic and splanchnic circulations, is being clarified.
However, very little information is available on the metabolic, pro-inflammatory
and anti-inflammatory, as well as fibrotic and anti-fibrotic roles of eicosanoids in the
liver.
In this Special Issue, the role of arachidonate metabolites formed by oxygenases, namely,
prostaglandins, leukotrienes and cytochrome P450-dependent metabolites, and reactive oxygen
species, namely isoprostanes, will be reviewed in terms of their participation in the
development of abnormalities associated with liver diseases. Our intention is to present an
overview of what we know and what we would like to know about eicosanoids and the liver,
and, thus, to stimulate research in this promising area.
List of papers:
(1) Eicosanoids in cirrhosis and portal hypertension.
Yvonne Bimey, Eileen M. Redmond, James Sitzmann, Paol A. Cahill
(2) Prostaglandins and other cyclooxygenase-dependent arachidonic acid metabolites and
the kidney in liver disease.
Joan Clària and Vicente Arroyo
(3) Cysteinyl-leukotrienes and the liver.
Ramin Farzaneh-Far and Kevin Moore
(4) Role of cytochrome P450-dependent arachidonic acid metabolites in liver physiology
and pathophysiology.
David Sacerdoti, Angelo Gatta, John C. McGiff
1098-8823/$ – see front matter © 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.
doi:10.1016/S1098-8823(03)00079-0
2 Preface / Prostaglandins & other Lipid Mediators 72 (2003) 1–2
(5) F2-isoprostanes and the liver.
Indra Neil Guha and Kevin Moor
Clinical role of non-invasive assessment of portal hypertension
Full text linkMeasurement of portal pressure is pivotal in the evaluation of patients with liver cirrhosis. The measurement of the hepatic venous pressure gradient represents the reference method by which portal pressure is estimated. However, it is an invasive procedure that requires significant hospital resources, including experienced staff, and is associated with considerable cost. Non-invasive methods that can be reliably used to estimate the presence and the degree of portal hypertension are urgently needed in clinical practice. Biochemical and morphological parameters have been proposed for this purpose, but have shown disappointing results overall. Splanchnic Doppler ultrasonography and the analysis of microbubble contrast agent kinetics with contrast-enhanced ultrasonography have shown better accuracy for the evaluation of patients with portal hypertension. A key advancement in the non-invasive evaluation of portal hypertension has been the introduction in clinical practice of methods able to measure stiffness in the liver, as well as stiffness/congestion in the spleen. According to the data published to date, it appears to be possible to rule out clinically significant portal hypertension in patients with cirrhosis (i.e., hepatic venous pressure gradient ≥ 10 mmHg) with a level of clinically-acceptable accuracy by combining measurements of liver stiffness and spleen stiffness along with Doppler ultrasound evaluation. It is probable that the combination of these methods may also allow for the identification of patients with the most serious degree of portal hypertension, and ongoing research is helping to ensure progress in this field
Paraumbilical vein patency in cirrhosis: effects on hepatic hemodynamics evaluated by Doppler sonography.
No full textAbstract
Doppler sonographic portal vein parameters are used for the noninvasive evaluation of portal hypertension in cirrhosis. The patency of a paraumbilical vein is a rather frequent finding in cirrhosis, which may affect hepatic hemodynamics and function. We evaluated portal and hepatic arterial parameters in 184 cirrhotic patients with and without a patent paraumbilical vein and the relationships with paraumbilical blood flow. A patent paraumbilical vein was found in 33.7% of patients. The prevalence was higher (56.8%) in Child C patients. Portal blood flow velocity (PBV) (10.8 +/- 2.2 vs. 9.8 +/- 2.4 cm/sec; P < .01) and volume (PBF) (995.0 +/- 383.8 vs. 811.6 +/- 318.7 mL/min; P < .001) was significantly higher, and effective portal liver perfusion (PLP) (portal blood flow--paraumbilical blood flow) (621.3 +/- 420.8 vs. 811.6 +/- 318.7 mL/min; P < .001) was significantly lower in patients with a patent paraumbilical vein than in those without. These differences were more evident in Child C patients (10.7 +/- 2.0 vs. 8.3 +/- 2.3 cm/sec; 935.7 +/- 378.3 vs. 680.6 +/- 239.4 mL/min; 369.0 +/- 282.0 vs. 680.6 +/- 239.4 mL/min). Portal vein diameter, the congestion index (CI) of the portal vein, hepatic arterial resistance indexes, and the severity of esophageal varices did not differ between the two groups. In patients with a patent paraumbilical vein, the Child-Pugh score and the prevalence of ascites were significantly higher than in those without. In conclusion, the evaluation of PBV and PBF in cirrhotic patients can provide misleading results if a paraumbilical vein is patent, underestimating the degree of portal hypertension
Epatopatie diffuse
No full textLe epatopatie diffuse comprendono un notevole numero di patologie di diversa eziologia e gravità, in cui l’ecografia, ed ancor più l’eco-color-Doppler, svolgono un importante ruolo per la diagnosi ed il follow-up. Esse comprendono: l’epatite, acuta e cronica, la cirrosi di diversa eziologia (virale, alcolica, biliare, autoimmune, emocromatosica, della m. di Wilson), l’epatopatia alcolica, la steatosi epatica, la steatoepatite, la cirrosi biliare primitiva, la colangite sclerosante. Alcune epatopatie diffuse determinano un interessamento vascolare, primitivo o secondario, che può portare all’ipertensione portale, nelle sue forme post-epatica o da trombosi delle vene sovraepatiche, intraepatica, o da cirrosi, fibrosi e schistosomiasi, e preepatica o da trombosi del sistema portale.
La diagnostica delle epatopatie diffuse in molti casi richiede l’esecuzione di una biopsia epatica e l’esame istologico rappresenta il gold-standard nella diagnostica delle epatiti croniche e della steatoepatite e nella valutazione della gravità delle epatopatie diffuse.
Lo studio emodinamico mediante eco-Doppler consente di dimostrare alterazioni flussimetriche venose e arteriose caratteristiche di alcune condizioni, quali la cirrosi epatica, l’ipertensione portale, le trombosi venose, le stenosi venose, le stenosi e trombosi arteriose, le fistole porto-sovraepatiche e artero-portali. In molte condizioni l’esame ecografico associato allo studio Doppler non consente di giungere ad una conclusione diagnostica. Ad esempio non è possibile distinguere una steatosi epatica da una steatoepatite e a volte è difficile diagnosticare una cirrosi in fase iniziale. Per tale motivo sono stati condotti studi sull'utilità del mezzo di contrasto ecografico in alcune di queste condizioni. Pur non essendo disponibili dati definitivi è utile conoscere i risultati.
Nella cirrosi epatica vi è più di un lavoro che dimostra alterazioni specifiche della cinetica del mezzo di contrasto, tanto da averne proposto l’uso clinico a scopo diagnostico (1-6). Le alterazioni emodinamiche intra- ed extra-epatiche sono caratteristiche peculiari della cirrosi: ipertensione portale, shunts porto-sovraepatici, shunts artero-portali ed artero-sovraepatici, shunts porto-sistemici pre-epatici, shunts polmonari artero-venosi, sindrome iperdinamico-ipercinetica. Dopo infusione di Levovist in bolo, nella cirrosi è possibile dimostrarne la comparsa precoce a livello delle vene sovraepatiche (Figura 1), con riduzione del tempo di picco massimo. Se il tempo di comparsa nei soggetti sani è di circa 40 sec, nei pazienti con cirrosi esso è in media di 23 secondi. Invariati sono invece i tempi di comparsa a livello arterioso e portale (Figura 1). Questa anomalia è conseguente agli shunts porto- ed artero-sovraepatici. Blomley et al (6). hanno valutato anche pazienti con epatopatia cronica non cirrotica, senza e con fibrosi alla biopsia. Il tempo di comparsa del Levovist a livello sovraepatico è risultato ridotto, ma non significativamente, nei pazienti con fibrosi rispetto a quelli senza fibrosi (268 vs 4425 sec), mentre è risultata significativa la differenza tra epatopatici senza fibrosi e cirrotici in classe A di Child. La dimostrazione di un tempo < 24 sec ha dimostrato una sensibilità del 100% nella diagnosi di cirrosi, con una specificità dell'85%. Purtroppo le casistiche non sono molto ampie per cui tali risultati necessitano senz’altro di ulteriori conferme, ma si potrebbe senz'altro usare il test per dimostrare l'evoluzione dell'epatite cronica in cirrosi iniziale. Anche le alterazioni riscontrate nell’epatite cronica (Fig. 1) (4) potrebbero in futuro mostrare un significato diagnostico e/ prognostico. Si deve infine tenere in considerazione il fatto che gli studi sinora pubblicati sono stati eseguiti con il Levovist, mentre ora viene per lo più usato, in Italia, il Sonovue.
Un dato emerso recentemente è quello dell'effetto "emodinamico" del mezzo di contrasto. Gaiani et al (7). Hanno dimostrato che la somministrazione di Levovist (2,5 g) non determina modificazioni dei parametri Doppler epato-splenici nei soggetti normali, mentre causa un temporaneo (circa 15 minuti) aumento degli indici di resistenza arteriosa epatica e splenica nei cirrotici. Tale effetto, pur in assenza di una riduzione della velocità di flusso portale, potrebbe essere dovuto ad un aumento della pressione portale che si verifica solo in un fegato cirrotico. Questa peculiarità della cirrosi epatica potrebbe essere quindi usata anche a scopo diagnostico.
Anche la distribuzione parenchimale (sinusoidale/kupfferiana) del mezzo di contrasto può venire alterata dalla presenza di un'epatopatia diffusa. Questo è vero in particolare nella cirrosi epatica, in cui il letto sinusoidale è ridotto e vi è una riduzione dell'attività delle cellule di Kupffer, e nella steatosi. In queste condizioni è impressione frequente che anche lo studio con il Levovist delle lesioni focali in fase tardiva sia spesso difficile. I dati di Blomey et al (8) però non hanno dimostrato alcuna differenza di densità di segnale dopo 3 minuti dall’infusione di Levovist, con stimolazione acustica, tra soggetti di controllo e pazienti cirrotici. Solo la massima penetrazione in profondità è risultata ridotta, anche se solo del 10% circa, nei pazienti cirrotici. L'introduzione, con il Sonovue, di tecnologie che usano un indice meccanico estremamente basso ha però in gran parte risolto questo problema
Doppler sonography and hepatic vein catheterization in portal hypertension: assessment of agreement in evaluating severity and response to treatment
No full textIF = 4.97
EETs and HO-1 cross-talk
No full textEpoxygenase-dependent metabolites of arachidonc acid, EETs and the heme-oxygenase (HO)-1/carbon monoxide/bilverdin system share similarities in their activity and mediators. They control endothelial function, dilating small arterial vessels, decrease blood pressure, protect the heart from ischemic and hypertensive cardiopathy, control renal circulation and function, promote angiogenesis and organ regeneration, oppose oxidative stress and inflammation, improve diabetes and obesity, have protective effects on the liver, and participate in portal hypertension. Furthermore, EETs induce HO-1, and inhibition of HO-1 abolishes most of the effects of EETs. Thus, a close interaction between the two systems exists, and is relevant in view of their therapeutic potential
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