INCREASED FORMATION OF PHOSPHORYLATED H2AX FOCI IN NUCLEI OF CELLS INFECTED BY HEPATITIS B AND B+D VIRUSES

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma are the most common outcomes of chronic hepatitis B. Hepatitis B virus (HBV) induces transformation and cell death in chronic hepatitis B (CHB). DNA double strand breaks (DSBs) represent the most dangerous type of genome damage. It was shown previously that generation of phosphorylated histone H2AX foci is a reliable marker of DSBs. The aim of this study was to analyse generation of yH2AX foci in HBV and hepatitis D virus (HDV) infection in vitro and in liver biopsies of patients with CHB and CHB with delta-agent (CHD). Human hepatoma cell line HepG2-1.1merHBV with activated HBV life cycle was used to perform real-time PCR for analysis of pregenomic RNA, HBV DNA, HBV cccDNA and for immunocytochemical analysis of yH2AX. Liver biopsies from CHB and CHD patients were analyzed to confirm the results. HBV induces multiple discrete yH2AX foci in HepG2-1.1merHBV cells in vitro and in biopsies of CHB and CHB+D patients. The ratio of hepatocytes w/o yH2AX foci is significantly lower (49,9+/-12,3% vs. 85,5+/-0,9%, p<0,05), while the proportion of cells with 1-10 yH2AX foci is higher (49,3+/-12,6% vs. 14,5+/-0,9%, p<0,05) compared to healthy control. There is a significant increase in the mean number of yH2AX foci in biopsies from CHB+D patients (3,5+/-1,1 and 5,5+/-1,5 vs. 0,5+/-0,16 in control hepatocytes, p<0.05). The ratio of hepatocytes w/o yH2AX foci is significantly lower in CHB and CHB+D patients, while percentage of cells with 1-10 yH2AX foci is higher. Rare hepatocytes with multiple (11-30 yH2AX foci per cell) foci appear in CHB and CHB+D patients. In conclusion, yH2AX foci are generated in hepatocytes of CHB and CHB+D patients and can be utilized to assess genome damage, associated with HBV and HDV viral infection.

About the authors

D. S. Kostyushev

Central Research Institute of Epidemiology

Author for correspondence.
Email: dk@rcvh.ru
Russian Federation

S. A. Brezgin

Central Research Institute of Epidemiology; I.M. Sechenov First State Medical University

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

A. P. Kostyusheva

Central Research Institute of Epidemiology; M.V. Lomonosov Moscow State University

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

A. D. Lipatnikov

Central Research Institute of Epidemiology; D.I. Mendeleev University of Chemical Technology

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

V. N. Simirskii

Koltzov Institute of Developmental Biology

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

N. A. Mamonova

Central Research Institute of Epidemiology

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

E. V. Volchkova

I.M. Sechenov First State Medical University

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

V. V. Maleyev

Central Research Institute of Epidemiology

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

V. P. Chulanov

Central Research Institute of Epidemiology; I.M. Sechenov First State Medical University

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

References

  1. Bahcecioglu I.H., Sahin A. Treatment of delta hepatitis: today and in the future - a review. Infect. Dis. (Lond). 2017; 49(4): 241-50.
  2. Mallet V., Hamed K., Schwarzinger M. Prognosis of patients with chronic hepatitis B in France (2008-2013): A nationwide, observational and hospital-based study. J. Hepatol. 2017; 66(3): 514-520.
  3. Kim S., Lee H.S., Ji J.H., Cho M.Y., Yoo Y.S., Park Y.Y., et al. Hepatitis B virus X protein activates the ATM-Chk2 pathway and delays cell cycle progression. J. Gen. Virol. 2015; 96(8): 2242-51.
  4. Maréchal A., Zou L. DNA Damage Sensing by the ATM and ATR Kinases. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2013; 5(9): a012716.
  5. Zhao F., Hou N.B., Song T., He X., Zheng Z.R., Ma Q.J., et al. Cellular DNA Repair Cofactors Affecting Hepatitis B Virus Infection and Replication. World. J. Gastroenterol. 2008; 14(32): 5059-65.
  6. Matsuda Y., Wakai T., Kubota M., Osawa M., Takamura M., Yamagiwa S., et al. DNA Damage Sensor γ-H2AX Is Increased in Preneoplastic Lesions of Hepatocellular Carcinoma. Sci. World J. 2013; 2013: 597095.
  7. Syed Abdul Rahman S.N., Abdul Wahab N., Abd Malek S.N. In Vitro Morphological Assessment of Apoptosis Induced by Antiproliferative Constituents from the Rhizomes of Curcuma zedoaria. Evid. Based Complement Alternat. Med. 2013; 2013: 257108.
  8. Wlodkowic D., Skommer J., Darzynkiewicz Z. Flow Cytometry-Based Apoptosis Detection. Methods Mol. Biol. 2009; 559: 19-32.
  9. Rogakou E.P., Nieves-Neira W., Boon C., Pommier Y., Bonner W.M. Initiation of DNA fragmentation during apoptosis induces phosphorylation of H2AX histone at serine 139. J. Biol. Chem. 2000; 275(13): 9390-5.
  10. Lee W.P., Lan K.H., Li C.P., Chao Y., Lin H.C., Lee S.D. Pro-apoptotic or anti-apoptotic property of X protein of hepatitis B virus is determined by phosphorylation at Ser31 by Akt. Arch. Biochem. Biophys. 2012; 528(2): 156-62.
  11. Turinetto V., Giachino C. Multiple facets of histone variant H2AX: a DNA double-strand-break marker with several biological functions. Nucleic. Acids Res. 2015; 43(5): 2489-98.
  12. Kim S., Lee H.S., Ji J.H., Cho M.Y., Yoo Y.S., Park Y.Y., et al. Hepatitis B virus X protein activates the ATM-Chk2 pathway and delays cell cycle progression. J. Gen. Virol. 2015; 96(8): 2242-51.
  13. Dan Y., Zhang Y., Cheng L., Ma J., Xi Y., Yang L., et al. Hepatitis B virus X protein (HBx)-induced abnormalities of nucleic acid metabolism revealed by 1H-NMR-based metabonomics. Sci. Rep. 2016; 6: 24430.
  14. Zhao F., Hou N.B., Song T., He X., Zheng Z.R., Ma Q.J., et al. Cellular DNA repair cofactors affecting hepatitis B virus infection and replication. World J. Gastroenterol. 2008; 14(32): 5059-65.
  15. Shah G.A., O’Shea C.C. Viral and Cellular Genomes Activate Distinct DNA Damage Responses. Cell. 2015; 162(5): 987-1002.
  16. Arribas J.R., González-García J.J., Lorenzo A., Montero D., Ladrón de Guevara C., Montes M., et al. Single (B or C), dual (BC or BD) and triple (BCD) viral hepatitis in HIV-infected patients in Madrid, Spain. AIDS. 2005; 19(13): 1361-5.
  17. Chen W.D.P. Chronic inflammation injury promotes hepatocellular carcinoma development via up-regulation of y-H2AX. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 10(4); 4431-40.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2018 Kostyushev D.S., Brezgin S.A., Kostyusheva A.P., Lipatnikov A.D., Simirskii V.N., Mamonova N.A., Volchkova E.V., Maleyev V.V., Chulanov V.P.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».