Factors affecting the development of liver fibrosis in patients who experienced COVID-19
https://doi.org/10.20538/1682-0363-2023-2-134-144
Abstract
The aim of the review is to highlight the main factors affecting the development of liver fibrosis and possible mechanisms of liver damage in patients who have experienced COVID-19. A search was carried out using keywords in the Scopus, Web of Science, and PubMed databases in literary sources of the last three years on factors associated with fibrogenesis in novel coronavirus infection.
The review presents the main mechanisms of liver damage in COVID-19: direct effects on hepatocytes and cholangiocytes, hypoxia, and immune-mediated and drug-induced damage. We analyzed the significance of factors affecting fibrosis development in patients with COVID-19: chronic diffuse liver diseases, against which COVID-19 occurs, such as non-alcoholic fatty liver disease, alcohol-associated liver disease, chronic hepatitis B, C, and cirrhosis of the liver.
Damage to the liver in coronavirus infection develops by several mechanisms. The development of COVID-19 against the background of diffuse liver pathology of various genesis is associated with progression of these diseases (increased fibrogenesis) and a poorer prognosis.
About the Authors
M. V. Kruchinina
Research Institute of Internal and Preventive Medicine – branch of the Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences;
Novosibirsk State Medical University
Russian Federation
Russian Federation
175/1, B. Bogatkova Str., Novosibirsk, 630089;
52, Krasny Av., Novosibirsk, 630091
N. E. Pershina
Research Institute of Internal and Preventive Medicine – branch of the Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
175/1, B. Bogatkova Str., Novosibirsk, 630089
I. O. Svetlova
Research Institute of Internal and Preventive Medicine – branch of the Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences;
Novosibirsk State Medical University
Russian Federation
Russian Federation
175/1, B. Bogatkova Str., Novosibirsk, 630089;
52, Krasny Av., Novosibirsk, 630091
E. V. Kruchinina
Novosibirsk State Medical University
Russian Federation
Russian Federation
52, Krasny Av., Novosibirsk, 630091
References
1. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Временные методические рекомендации. Версия 15 (22.02.2022). М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации, 2022. URL: https://static-0.minzdrav.gov.ru/system/attachments/attaches/000/059/392/original/ВМР_COVID-19_V15.pdf (дата обращения: 10.06.2022).
2. Driggers K.E., Sadowski B.W., Shagla Е., Kwok R.M. Care of the hepatology patient in the COVID 19 era. Current Hepatology Reports. 2022;21(2):9–20. DOI: 10.1007/s11901-021-00581-x.
3. Никифоров В.В., Суранова Т.Г., Миронов А.Ю., Забозлаев Ф.Г. Новая коронавирусная инфекция (COVID-19): этиология, эпидемиология, клиника, диагностика, лечение и профилактика. М., 2020:48.
4. Holmes K.V., Enjuanes L. The SARS coronavirus: a postgenomic era. Science. 2003;300(5624):1377–1378. DOI: 10.1126/science.1086418.
5. Мнацаканян М.Г., Погромов А.П., Лишута А.С., Фомин В.В., Тащян О.В., Куприна И.В. и др. Механизмы повреждения печени при COVID-19. Терапевтический архив. 2021;93(4):427–430. DOI: 10.26442/00403660.2021.04.2007 33.
6. Jin X., Lian J.S., Hu J.H., Gao J., Zheng L., Zhang Y.M. et al. Epidemiological, clinical and virological characteristics of 74 cases of coronavirus-infected disease 2019 (COVID-19) with gastrointestinal symptoms. Gut. 2020;69(6):1002–1009. DOI: 10.1136/gutjnl-2020-320926.
7. Idalsoaga F., Ayares G., Arab J.P., Díaz L.A. COVID-19 and indirect liver injury: a narrative synthesis of the evidence. J. Clin. Transl. Hepatol. 2021;9(5):760–768. DOI: 10.14218/JCTH.2020.00140.
8. Zhang X.T., Yu Y., Zhang C. Wang H., Zhao L., Wang H. et al. Mechanism of SARS-CoV-2 invasion into the liver and hepatic injury in patients with COVID-19. Mediterr. J. Hematol. Infect. Dis. 2022;14(1):e2022003. DOI: 10.4084/MJHID.2022.003.
9. Nardo A.D., Schneeweiss-Gleixner M., Bakail M., Dixon E.D., Lax S.F., Trauner M. Pathophysiological mechanisms of liver injury in COVID-19. Liver Int. 2021;41(1):20–32. DOI: 10.1111/liv.14730.
10. Сабиров И.С., Муркамилов И.Т., Фомин В.В. Гепатобилиарная система и новая коронавирусная инфекция (COVID-19). The Scientific Heritage. 2020;49:49–58.
11. Xiaohong Y., Tingyuan L., Zhicheng H., Yifang P., Huawen L., Shicang Y. et al. A pathological report of three COVID-19 cases by minimal invasive autopsies. Chinese Journal of Pathology. 2020;49(5):411–417. DOI: 10.3760/cma.j.cn112151-20200312-00193.
12. Винокуров А.С., Никифорова М.В., Оганесян А.А., Винокурова О.О., Юдин А.Л., Юматова Е.А. COVID-19. Поражение печени – особенности визуализации и возможные причины. Медицинская визуализация. 2020;24(3):26–36. DOI: 10.24835/1607-0763-2020-3-26-36.
13. Ильченко Л.Ю., Никитин И.Г., Федоров И.Г. COVID-19 и поражение печени. Архив внутренней медицины. 2020;10(3):188–197. DOI: 10.20514/2226-6704-2020-10-3-188-197.
14. Ибраева Ж.Б., Айткулуев Н.С., Макембаева Ж.И., Суранбаева Г.С., Мурзакулова А.Б., Анарбаева А.А. и др. Коронавирусная инфекция COVID-19 и поражение печени. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2021;9:17–21. DOI: 10.17513/mjpfi.13266.
15. Chai X., Hu L., Zhang Y., Han W., Lu Z., Ke A. et al. Specific ACE2 expression in cholangiocytes may cause liver damage after 2019-nCoV infection. BioRxiv. 2020. DOI: 10.1101/2020.02.03.931766.
16. Wang Y., Liu S., Liu H., Li W., Lin F., Jiang L. et al. SARS-CoV-2 infection of the liver directly contributes to hepatic impairment in patients with COVID-19. Journal of Hepatology. 2020;73:807–816. DOI: 10.1016/j.jhep.2020.05.002.
17. Суркова Е.Ю., Мосина Л.М., Есина М.В. К вопросу о некоторых патогенетических особенностях поражения печени при COVID-19. Современные проблемы науки и образования. 2021;3. DOI: 10.17513/spno.30880.
18. Waseemand N., Chen P.H. Hypoxic Hepatitis: A Review and Clinical Update. J. Clin. Transl. Hepatol. 2016;4(3):263–268. DOI: 10.14218/JCTH.2016.00022.
19. Сторожаков Г.И., Осканова Р.С., Ильченко Л.Ю., Косюра С.Д., Фёдоров И.Г. Гипоксический гепатит. Архив внутренней медицины. 2014;6(20):42–47. DOI: 10.20514/2226-6704-2014-0-6-42-47.
20. Петров В.И., Пономарева А.В., Ивахненко И.В., Разваляева О.В., Мешрки Б.А., Стаценко В.И. Этиопатогенетические аспекты повреждения печени у пациентов с COVID-19. Вестник ВолгГМУ. 2020;4(76):9–15. DOI: 10.19163/1994-9480-2020-4(76)-9-15.
21. Feng G., Zheng K.I., Yan Q.Q., Rios R.S., Targher G., Byrne C.D. et al. COVID-19 and liver dysfunction: Current insights and emergent therapeutic strategies. J. Clin. Transl. Hepatol. 2020;8(1):18–24. DOI: 10.14218/JCTH.2020.00018.
22. Wenzhong L., Hualan L. COVID-19: Attacks the 1-beta chain of hemoglobin and captures the porphyrin to inhibit human heme metabolism. ChemRxiv. 2020. DOI: 10.26434/chemrxiv.11938173.v5.
23. Сандлер Ю.Г., Винницка Е.В., Хайменова Т.Ю., Бордин Д.С. Клинические аспекты повреждения печени при COVID-19. Эффективная фармакотерапия. 2020;16(15):18– 23. DOI: 10.33978/2307-3586-2020-16-15-18-23.
24. Потапнев М.П. Цитокиновый шторм: причины и последствия. Иммунология. 2021;42(2):175–188. DOI: 10.33029/0206-4952-2021-42-2-175-188.
25. Gao S., Yang Q., Wang X., Hu W., Lu Y., Yang K. et al. Association between drug treatments and the incidence of liver injury in hospitalized patients with COVID-19. Front Pharmacol. 2022;13:799338. DOI: 10.3389/fphar.2022.799338.
26. LiverTox: Clinical and research information on druginduced liver injury [Internet]. Bethesda (MD): National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases; 2012–Hydroxychloroquine. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/ (дата обращения: 15.04.2021).
27. Falcao M.B., Pamplona de Goes Cavalcanti L., Filgueiras Filho N.M., Antunes de Brito C.A. Case report: hepatotoxicity associated with the use of hydroxychloroquine in a patient with COVID-19. Am. J. Trop. Med. Hyg. 2020;102(6):1214– 1216. DOI: 10.4269/ajtmh.20-0276.
28. Muhovic D., Bojovic J., Bulatovic A., Vukcevic B., Ratkovic M., Lazovic R. et al. First case of drug-induced liver injury associated with the use of tocilizumab in a patient with COVID-19. Liver International. 2020;40(8):1901–1905. DOI: 10.1111/liv.14516.
29. Satsangi S., Gupta N., Kodan P. Current and new drugs for COVID-19 treatment and its effects on the liver. J. Clin. Transl. Hepatol. 2021;9(3):436–446. DOI: 10.14218/JCTH.2020.00174.
30. Балыкова Л.А., Грановская М.В., Заславская К.Я., Симакина Е.Н., Агафьина А.С., Иванова А.Ю. и др. Новые возможности направленной противовирусной терапии COVID-19: результаты многоцентрового клинического исследования эффективности и безопасности применения препарата Арепливир. Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2020;9(3):16–29. DOI: 10.33029/2305-3496-2020-9-3-16-29.
31. Carothers C., Birrer K., Vo M. Acetylcysteine for the treatment of suspected remdesivir-associated acute liver failure in COVID-19: A case series. Pharmacotherapy. 2020;40(11):1166–1171. DOI: 10.1002/phar.2464.
32. Циммерман Я.С. Фиброз печени: патогенез, методы диагностики, перспективы лечения. Клиническая фармакология и терапия. 2017;26(1):54–58.
33. Павлов Ч.С., Шульпекова Ю.О., Золотаревский В.Б., Ивашкин В.Т. Современные представления о патогенезе, диагностике и лечении фиброза печени. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, коллопроктологии. 2005;2:13–20.
34. Губергриц Н.Б., Лукашевич Г.М., Фоменко П.Г., Беляева Н.В. Фиброз печени: от фатализма к оптимизму. М.: Прима Принт, 2015:48.
35. Vranić L., Radovan A., Poropat G., Mikolašević I., Milić S. Non-alcoholic fatty liver disease and COVID-19-two pandemics hitting at the same time. Medicina (Kaunas). 2021;57(10):1057. DOI: 10.3390/medicina57101057.
36. Лазебник Л.Б., Голованова Е.В., Туркина С.В., Райхельсон К.Л., Оковитый С.В., Драпкина О.М. и др. Неалкогольная жировая болезнь печени у взрослых: клиника, диагностика, лечение. Рекомендации для терапевтов, третья версия. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021;185(1):4–52. DOI: 10.31146/1682-8658-ecg185-1-4-52.
37. Metawea M.I., Yousif W.I., Moheb I. COVID 19 and liver: An A–Z literature review. J. Digestive and Liver Disease. 2021;53(2):146–152. DOI: 10.1016/j.dld.2020.09.010.
38. Fondevila M.F., Mercado-Gomez M., Rodriguez A., Gonzalez-Rellan M.J., Iruzubieta P., Valentí V. et al. Obese patients with NASH have increased hepatic expression of SARS-CoV-2 critical entry points. Journal of Hepatology. 2021;74(2):469–471. DOI: 10.1016/j.jhep.2020.09.027.
39. Martinez M.A., Franco S. Impact of COVID-19 in liver disease progression. Hepatology Communications. 2021;5(7):1138–1150. DOI: 10.1002/hep4.1745.
40. Li J., Tian A., Zhu H., Chen L., Wen J., Liu W. et al. Mendelian randomization analysis reveals no causal relationship between nonalcoholic fatty liver disease and severe COVID-19. Clin. Gastroenterol. Hepatol. 2022;20(7):1553–1560.e78. DOI: 10.1016/j.cgh.2022.01.045.
41. Лазебник Л.Б., Голованова Е.В., Еремина Е.Ю., Кривошеев А.Б., Сас Е.И., Тарасова Л.В. и др. Алкогольная болезнь печени (АБП) у взрослых. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2020;174(2):4–28. DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-174-2-4-28.
42. Szabo G., Saha B. Alcohol’s effect on host Defense. Alcohol Res. 2015;37(2):159–170.
43. Moon M., Curtis B., Mandrekar P., Ashwani K., Singal A.K., Verna E.C. et al. Alcohol-associated liver disease before and after COVID-19 – an overview and call for ongoing investigation. Hepatol. Commun. 2021;5(9):1616–1621. DOI: 10.1002/hep4.1747.
44. Xiang T.D., Zheng X. Interaction between hepatitis B virus and SARS-CoV-2 infections. World J. Gastroenterol. 2021;27(9):782–793. DOI: 10.3748/wjg.v27.i9.782.
45. Chen L., Huang S., Yang J., Cheng X., Shang Z., Lu H. et al. Clinical characteristics in patients with SARS-CoV-2/HBV co-infection. J. Viral Hepat. 2020;27(12):1504–1507. DOI: 10.1111/jvh.13362.
46. Yu R., Tan S., Dan Y., Lu Y., Zhang J., Tan Z. et al. Effect of SARS-CoV-2 coinfection was not apparent on the dynamics of chronic hepatitis B infection. Virology. 2021;553:131–134. DOI: 10.1016/j.virol.2020.11.012.
47. Liu J., Wang T., Cai Q., Sun L., Huang D., Zhou G. et al. Longitudinal changes of liver function and hepatitis B reactivation in COVID 19 patients with preexisting chronic hepatitis B virus infection. Hepatology Research. 2020;50(11):1211–1221. DOI: 10.1111/hepr.13553.
48. Хронический вирусный гепатит С. Клинические рекомендации. М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации, 2021. URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/schema/516_2 (дата обращения: 10.06.2022).
49. Cerbu B., Pantea S., Bratosin F., Vidican, I., Turaiche M., Frent S. et al. Liver Impairment and Hematological Changes in Patients with Chronic Hepatitis C and COVID-19: A Retrospective Study after One Year of Pandemic. Medicina. 2021;57(6):597. DOI: 10.3390/medicina57060597.
50. Пинчук Т.В., Орлова Н.В., Суранова Т.Г., Бонкало Т.И. Механизмы поражения печени при COVID 19. Медицинский алфавит. 2020;19:39–46. DOI: 10.33667/2078-5631- 2020-19-39-46.
51. Lizardo-Thiebaud M., Cervantes-Alvarez E., Limon-de la Rosa N., Tejeda-Dominguez F., Palacios-Jimenez M., Méndez-Guerrero O. et al. Direct or collateral liver damage in SARS-CoV-2–Infected patients. Semin. Liver Dis. 2020;40(3):321–330. DOI: 10.1055/s-0040-1715108.
Review
For citations:
Kruchinina M.V., Pershina N.E., Svetlova I.O., Kruchinina E.V. Factors affecting the development of liver fibrosis in patients who experienced COVID-19. Bulletin of Siberian Medicine. 2023;22(2):134-144. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2023-2-134-144
Views:
528
Email this article 