DOI: https://doi.org/10.14739/2310-1237.2016.1.71935

Використання матриксної металопротеїнази-9 (MMП-9) та її тканинного інгібітора (TIMП-1) у патоморфологічній діагностиці каротидної патології: аналіз наукової літератури та власні спостереження

Yu. I. Kuzyk

Анотація


Матриксні металопротеїнази (ММП) – це деградативні ферменти екстрацелюлярного матриксу. Нині доведено роль ММП-2 та ММП-9 у прогресуванні атеросклерозу. Питання можливої участі ММП-9 у деградації еластину при фібром’язовій дисплазії (ФМД) і патологічної звивистості (ПЗ) залишається відкритим і маловивченим.

Мета роботи – аналіз сучасної наукової літератури з питання ролі деградативних ферментів у розвитку каротидної патології, а також дослідження експресії колагену I, III, IV типів, ММП-9 і ТІПМ-1 у стінці сонних артерій при ФМД, ПЗ та атеросклерозі.

Матеріали та методи. Здійснили огляд наукової літератури й власні дослідження. Виконали імуногістохімічне дослідження колагенів I, III та IV типів, ТІМП-1 та ММП-9 операційного матеріалу хворих при основних каротидних захворюваннях: три спостереження при атеросклерозі, два – при ФМД і два – при ПЗ сонних артерій. Рівень експресії оцінювали напівкількісним методом.

Результати. Власні спостереження показали, що при ФМД вміст колагену I та III типів як в медії, так і в адвентиції залишається незмінним. Рівень експресії ММП-9 досягав найвищого рівня інтенсивності в атеросклеротичних бляшках, особливо в макрофагах, що становили основну частину атероматозних мас. Помірна інтенсивність експресії відзначена при ФМД і ПЗ. При ПЗ експресія превалювала в нижній третині медії на межі з адвентицією, включаючи адвентицію, при ФМД – переважно в медії. Рівень TІМП-1 – слабопозитивний при ПЗ і ФМД, негативний – при атеросклерозі.

Висновки. Результати, що отримали, свідчать про можливість використання ММП-9 і ТІМП-1 як морфологічних маркерів визначення патологічних процесів при каротидної патології. Дані імуногістохімічного дослідження колагенів I, II, IV типів вказують на помірну експресію колагену I типу при ПЗ та ФМД, виражену експресію колагену III при ФМД і помірну при ПЗ. Колаген IV типу виражено експресувався в атеросклеротичних бляшках. Для атеросклерозу характерна виражена експресія ММП-9 в атеросклеротичних бляшках. При неатеросклеротичних захворюваннях – ФМД і ПЗ – спостерігалася помірна інтенсивність експресії. Рівень експресії ММП-9 корелював із рівнем ТІМП-1: слабо позитивний – при ПЗ і ФМД, негативний – при атеросклерозі.


Ключові слова


MMП-9; TІMП-1; каротидний атеросклероз; фібром’язова дисплазія; звивистість артерій

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Kuzyk, Yu. I. (2014) Patologicheskie deformacii sonnykh arterij: e′tiologiya, patogenez, klinicheskie i patomorfologicheskie izmeneniya [Pathological deformities of carotid arteries: aetiology, pathogenesis, clinical and pathomorphological alterations]. Angiologiya i sosudistaya khirurgiya, 3(20), 123–127. [in Russian].

Kuzyk, Yu. I. (2015) Fibromiazova dysplaziia vnutrischnikh sonnykh arterii [Fibromuscular dysplasia of internal carotid arteries]. Pathologia, 1(33), 35–38. [in Ukranian].

Paltseva, E. M., Oskolkova, S. A., Polyakova, V. O., Krylova, Yu. S., Ivanova, A. G., Abramyan, A. V., & Gavrilenko, A. V. (2015) Struktura stenki vnutrennej sonnoj arterii pri patologicheskoj izvitosti [The structure of the internal carotid artery wall in pathological tortuosity]. Archiv patologii, 77(5), 3-8. [in Russian]. doi: 10.17116/patol20157753-8.

Shlyakhto, Е. V., Gavrisheva, N. A., Ovchinnikova, O. A., & Hansson, G. K. (2008) Vliyaniye induzirovannogo vospaleniya na metabolism kollagena v ateroskleroticheskikh blyashkakh u myschej [Influence of induced inflammation upon collagen metabolism of unstable atherosclerotic plaque in murine model]. Medicinskaya immunologiya, 10(6), 507–512. [in Russian].

La Barbera, G., La Marca, G., Cappello, F., & Valentino, F. (2006) Anomalies of the extracranial internal carotid artery: anatomo-clinical and histologic study. International Angiology, 28, 573-580. doi: 10.1007 /s00276-006-0149-1.

Gaubatz, J. W., Ballantyne, C. M., Wasserman, B. A., He, M., Chambless, L. E., Boerwinkle, E., & Hoogeveen, R. C. (2010) Association of Circulating Matrix Metalloproteinases With Carotid Artery Characteristics The Atherosclerosis Risk in Communities Carotid MRI Study. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 30, 1034–1042. doi: 10.1161/ATVBAHA.109.195370.

Tan, C., Liu, Y., Li, W., Deng, F., Liu, X., Wang, X., et al. (2014) Associations of matrix metalloproteinase-9 and monocyte chemoattractant protein-1 concentration with carotid atherosclerosis, based on measurements of plague and intima-media thickness. Atherosclerosis., 232, 199–203. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2013.11.040.

Chelladurai, P., Seeger, W., & Pullamsetti, S. S. (2012) Matrix metalloproteinase and their inhibitors in pulmonary hypertension. Eur. Resp J., 40, 766–782. doi: 10.1183/09031936.00209911.

Galis, Z. S., & Khatri, J. J. (2002) Matrix Metalloproteinases in Vascular Remodeling and Atherogenesis The Good, the Bad, and the Ugly. Circ. Res., 90, 251–262. doi: 10.1161/hh0302.105345.

Coen, M., Gabbiani, G., & Bochaton-Piallat, M. L. (2011) Myofibroblast-mediated adventitial remodeling: an underestimated player in arterial pathology. Aterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 31, 2391–96. doi: 10.1161/ATVBAHA.111.231548.

Cowan, K. N., Jones, P. L., & Rabinovitch, M. (2000) Elastase and matrix metalloproteinase inhibitors induce regression, and tenascin-C antisense prevents progression, of vascular disease. J. Clin. Invest., 105, 21–34. doi.org/10.1172/JCI6539

Dabbs, D. J. (2010) Diagnostic Immunohistochemestry. New York: Ch. Livingstone.

Loftus, I. M. L., Naylor, A. R., Goodall, S., Crowther, M., Jones, L., Bell, P. R. F., & Thompson, M. M. (2000) Increased Matrix Metalloproteinase-9 Activity in Unstable Carotid Plaques. A potential Role in Acute Plaque Disruption. Stroke., 31, 40–47. doi: 10.1161/01.STR.31.1.40.

Yabluchanskiy, A., Ma, Y., Iyer, R. P., Hall, M. E., & Lindsey, M. L. (2013) Matrix Metalloproteinase-9: Many Shades of Function in Cardiovascular Disease. PHYSIOLOGY, 28, 391–403. doi:10.1152/physiol.00029.2013.

Johnson, J. L., Dwivedi, A., Somerville, M., George, S. J., & Newby, A. C. (2011) Matrix Metalloproteinase (MMP)-3 Activates MMP-9 Mediated Vascular Smooth Muscle Cell Migration and Neointima Formation in Mice Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 31, 35–44. doi: 10.1161/ATVBAHA.111.225623.

Fiotti, N., Altamura, N., Fisicaro, M., Carraro, N., Uxa, L., Grassi, G., et al. (2006) MMP-9 microsatellite polymorphism and susceptibility to carotid arteries atherosclerosis. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 26, 1330–1336. doi: 10.1161/01.ATV.0000219233.31702.c9.

Newby, A. C. (2008) Metalloproteinase expression in monocytes and macrophages and its relationship to atherosclerotic plaque instability. Arterioscler Thromb. Vasc. Biol., 28, 2108–2114. doi: 10.1161/ATVBAHA.108.173898

Olin, J. W. (2007) Reconizing and managing fibromuscular dysplasia. Cleveland Clinical Journal of Medicine, 74, 273–82. doi: 10.1016/j.jvs.2010.10.066.

Jiang, X.-B., Wang, J.-S., Liu, D.-H., Yuan, W.-S., & Shi, Z.-S. (2012) Overexpression of matrix metalloproteinase-9 is correlated with carotid intraplaque hemorrhage in a swine model. Neuro Intervent. Surg., 10, 1–5. doi:10.1136/neurintsurg-2012-010401.

Heo, S. H., Cho, C. H., Kim, H. O., & Orland, R. T. (2011) Plaque rupture is a determinant of vascular events in carotid artery atherosclerotic disease: involvement of matrix metalloproteinases 2 and 9. J. Clin. Neurol., 7, 69–76. doi: 10.3988/jcn.2011.7.2.69.

Ponticos, M., & Smith, B. (2014) Extracellular matrix synthesis in vascular disease: hypertension and atherosclerosis. J. Biomed. Res., 28(1), 25–39. doi: 10.7555/jbr.27.20130064.

Choudhary, S., Higgins, C. L., Chen, I. Y., Reardon, M., Lawrie, G., Vick, III G. W., et al. (2006) Quantitation and Localization of Matrix Metalloproteinases and Their Inhibitors in Human Carotid Endarterectomy Tissues. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 26, 2351–2358. doi: 10.1161/01.ATV.0000239461.87113.0b.

Abdelnaseer, M., Elfayomi, N., Esmail, E. H., Kamal, M. M., Hamdy, A., Samie, R. M. A., & Elsawy, E. (2016) Relationship between matrix metalloproteinase-9 and common carotid artery intima media thickness. Neurol. Sci., 37, 117–122. doi: 10.1007/s10072-015-2358-z.

Slovut, D. P., & Olin, J. F. (2004) Fibromuscular dysplasia. New England Journal of Medicine, 350, 1862–1871. doi: 10.1056/NEJMra032393.

Ballotta, E., Thiene, G., Baracchini, C., Ermani, M., Militello, C., Da Giau, G., et al. (2005) Surgical vs medical treatment for isolated internal carotid artery elongation with coiling or kinking in symptomatic patients: A prospective randomized clinical study. Journal of Vascular Surgery, (42), 838–846. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jvs.2005.07.034.

Van den Steen, Ph. (2002) Biochemistry and molecular biology of gelatinase B or matrix metalloproteinase-9 (MMP-9). Critical. Reviews in Biochem. and Molec. Biology., 37(6), 375–536. doi: 10.1080/10409230290771546.

Visse, R., & Nagase, H. (2003) Matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases: structure, function, and biochemistry. Circulation Res., 2, 827–839. doi: 10.1161/01.RES.0000070112.80711.3D.




ПАТОЛОГІЯ   Лицензия Creative Commons
Запорізький державний медичний університет