Патогенетические механизмы взаимосвязи ассоциации биомаркеров ММП-9 и ТИМП-1 с тяжестью хронической обструктивной болезни легких
Обоснование. Воспаление, окислительный стресс и дисбаланс между протеазами и ингибиторами протеаз являются признанными патофизиологическими признаками хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Цель исследования: определение сывороточного уровня матриксной металлопротеиназы-9 (ММП-9) и тканевого ингибитора металлопротеиназы-1 (ТИМП-1) у пациентов с ХОБЛ и оценка их ассоциации с тяжестью симптомов ХОБЛ. Методы. В когортном исследовании определяли сывороточные уровни ММП-9 и ТИМП-1, соотношение ММП-9/ТИМП-1 в периферической крови пациентов с ХОБЛ и у лиц контрольной группы, а также их связь с функцией легких. Оценивались спирометрия, шкала тяжести симптомов (mMRC и CAT) и история обострений. Результаты. Пациенты с ХОБЛ (n=96) имели значительно более высокие уровни сывороточных MMP-9 и TIMP-1, более высокое соотношение MMP-9/TIMP-1, чем контрольная группа (n=40) (p ≤0,001). ММП-9 и соотношение ММП-9/ТИМП-1 отрицательно коррелировали с ФЖЕЛ, ОФВ1, ОФВ1/ФЖЕЛ (р<0,05). Пациенты с ХОБЛ GOLD-3–4 имели более высокие уровни MMP-9 и большее соотношение MMP-9/TIMP-1 по сравнению с пациентами GOLD-1–2 (p≤0,001). Выводы. У пациентов с ХОБЛ повышены сывороточные уровни ММП-9 и ТИМП-1, а также соотношение ММП-9/ТИМП-1. У пациентов с ХОБЛ наблюдается дисбаланс между MMP-9 и TIMP-1 в пользу фиброзообразования, что в целом указывает на важность соотношения MMP-9/TIMP-1 как потенциального биомаркера для диагностики и тяжести ХОБЛ.Васильева Л.В., Гостева Е.В., Суслова Е.Ю., Эльжуркаева Л.Р., Золотарева М.А.
Ключевые слова
хроническая обструктивная болезнь легких
матриксная металлопротеиназа-9
тканевой ингибитор металлопротеиназы-1
Список литературы
1. Vogelmeier C.F., Criner G.J., Martinez F.J., et al. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive lung disease 2017 report: GOLD executive summary. Eur Respir J. 2017;49:3. Doi: 10.1183/13993003.00214-2017.
2. Васильева Л.В., Талыкова М.И., Гостева Е.В. и др. Влияние анемии на течение хронической обструктивной болезни легких. Практическая медицина. 2022;20(7):105–8. [Vasilyeva L.V., Talykova M.I., Gosteva E.V., et al. Influence of anemia on the course of chronic obstructive pulmonary disease. Prakticheskaya Meditsina. 2022;20(7):105–8. Doi: 10.32000/2072-1757-2022-7-105-108.
3. Dimic-Janjic S., Hoda M.A., Milenkovic B., et al. The usefulness of MMP-9, TIMP-1 and MMP-9/TIMP-1 ratio for diagnosis and assessment of COPD severity. Eur J Med Res. 2023;28(1):127. Doi: 10.1186/s40001-023-01094-7.
4. Григоркевич О.С., Мокров Г.В., Косова Л.Ю. Матриксные металлопротеиназы и их ингибиторы. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2019;(2):3–16.
5. Young D., Das N., Anowai A., Dufour A. Matrix metalloproteases as influencers of the cells’ social media. Int J Mol Sci. 2019;20:16. Doi: 10.3390/ijms20163847.
6. Jasper A.E., McIver W.J., Sapey E., Walton G.M. Understanding the role of neutrophils in chronic inflammatory airway disease. F1000Res. 2019;8:557. Doi: 10.12688/f1000research.18411.1.
7. Михеев А.В., Баскевич М.А. Роль матриксных металлопротеиназ в развитии заболеваний легких. Наука молодых. 2015;1:106–15.
8. Woode D., Shiomi T., D’Armiento J. Collagenolytic matrix metalloproteinases in chronic obstructive lung disease and cancer. Cancers. 2015;7(1):329–41. Doi: 10.3390/cancers7010329.
9. Шадрина А.С. Матриксные металлопротеиназы: структура, функции и генетический полиморфизм. Патогенез. 2017;15(2):14–23.
10. Цветкова О.А., Воронкова О.О., Буянова О.Е., Дубинин А.О. Металлопротеиназы как биомаркеры прогрессирования хронической обструктивной болезни легких. Пульмонология. 2023;33(1):36–43.
11. Шадрина А.С., Плиева Я.З., Кушлинский Д.Н. и др. Классификация, регуляция активности, генетический полиморфизм матриксных металлопротеиназ в норме и при патологии. Альманах клинической медицины. 2017;45(4):266–79.
12. O’Donnell D.E., Webb K.A., Neder J.A. Lung hyperinflation in COPD: applying physiology to clinical practice. COPD Res Pract. 2015;1(1):4. Doi: 10.1186/s40749-015-0008-8.
13. Черняк А.В., Савушкина О.И. Спирометрическое исследование в клинической практике. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2020;(77):125–33.
14. Milenkovic B., Dimic-Janjic S., Kotur-Stevuljevic J., et al. Validation of serbian version of chronic obstructive pulmonary disease assessment test. VSP. 2020;77(3):294–99. Doi: 10.2298/VSP180220094M.
15. Авдеев С.Н. Профилактика обострений хронической обструктивной болезни легких. Пульмонология. 2016;26(5):591–603.
16. NHIS – Adult Tobacco Use – Glossary. 2019. URL: https://www.cdc.gov/nchs/nhis/tobacco/tobacco glossary.htm
17. Каменева М.Ю. Новые международные рекомендации по интерпретации легочных функциональных тестов (Часть 1). Медицинский алфавит. 2022;(20):16–22. https://doi.org/10.33667/2078-5631-2022-20-16-22
18. Higham A., Dungwa J., Jackson N., et al. Relationships between Airway Remodeling and Clinical Characteristics in COPD Patients. Biomed. 2022;10(8):1992. Doi: 10.3390/biomedicines10081992.
19. Li Y., Lu Y., Zhao Z., et al. Relationships of MMP-9 and TIMP-1 proteins with chronic obstructive pulmonary disease risk: a systematic review and meta-analysis. J Res Med Sci. 2016;21:12. Doi: 10.4103/1735-1995.178737.
20. Gilowska I., Kasper L., Bogacz K., et al. Impact of matrix metalloproteinase 9 on COPD development in polish patients: genetic polymorphism, protein level, and their relationship with lung function. BioMed Res Int. 2018;2018:6417415. Doi: 10.1155/2018/6417415.
21. Linder R., Ronmark E., Pourazar J., et al. Serum metalloproteinase-9 is related to COPD severity and symptoms-cross-sectional data from a population based cohort-study. Respir Res. 2015;16(1):28. Doi: 10.1186/s12931-015-0188-4.
22. Arbaningsih S.R., Syarani F., Ganie R.A., et al. The Levels of Vitamin D, Metalloproteinase-9 and Tissue Inhibitor Metalloproteinase-1 in COPD Patients, Healthy Smokers and Non-Smokers of Indonesian Citizens. Open Access Maced J Med Sci. 2019;7(13):2123–26. Doi: 10.3889/oamjms.2019.612.
23. Piesiak P., Brzecka A., Kosacka M., et al. Concentrations of matrix metalloproteinase-9 and tissue inhibitor of metalloproteinases-1 in serum of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Pol Merkur Lekarski. 2011;31(185):270–73.
24. Chukowry P.S., Spittle D.A., Turner A.M. Small Airways Disease, Biomarkers and COPD: Where are We? Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2021;16:351–65. Doi: 10.2147/COPD.S280157.
25. Элоуази С. Исследование биомаркеров для определения риска развития сердечной недостаточности, артериальной гипертензии и хронических болезней легких. Синергия наук. 2018;22:1266–81.
26. Ostridge K., Williams N., Kim V., et al. Relationship between pulmonary matrix metalloproteinases and quantitative CT markers of small airways disease and emphysema in COPD. Thorax. 2016;71(2):126–32. Doi: 10.1136/thoraxjnl-2015-207428.
27. Sng J.J., Prazakova S., Thomas P.S., Herbert C. MMP-8, MMP-9 and neutrophil elastase in peripheral blood and exhaled breath condensate in COPD. COPD J Chronic Obstr Pulm Dis. 2017;14(2):238–44. Doi: 10.1080/15412555.2016.1249790.
28. Hk K., Y H., Mn L., et al. Relationship between plasma matrix metalloproteinase levels, pulmonary function, bronchodilator response, and emphysema severity. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2016;11:1129–37. Doi: 10.2147/COPD.S103281.
29. Wells J.M., Parker M.M., Oster R.A., et al. Elevated circulating MMP-9 is linked to increased COPD exacerbation risk in SPIROMICS and COPDGene. JCI Insight. 2018;3:22. Doi: 10.1172/jci.insight.123614.
30. Панасенкова Ю.С., Павлюченко И.И., Коков Е.А. и др. Показатели окислительного стресса у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких различной степени тяжести в стадии обострения. Кубанский научный медицинский вестник. 2015;4(153):106–8.
31. Невзорова В.А., Тилик Т.В., Гилифанов Е.А. и др. Содержание свободной металлопротеиназы MMP-9 и комплекса MMP-9/TIMP1 в сыворотке крови при стабильном течении хронической обструктивной болезни легких, ассоциированной с ишемической болезнью сердца. Пульмонология 2011;2:75–80.
32. Bchir S., Nasr H.B., Bouchet S., et al. Concomitant elevations of MMP-9, NGAL, proMMP-9/NGAL and neutrophil elastase in serum of smokers with chronic obstructive pulmonary disease. J Cell Mol Med. 2017;21(7):1280–91. Doi: 10.1111/jcmm.13057.
Об авторах / Для корреспонденции
Автор для связи: Екатерина Юрьевна Суслова, к.м.н., доцент кафедры пропедевтики внутренних болезней Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко, Воронеж, Россия; suslova_ekaterina2502@mail.ru
ORCID / eLibrary SPIN:
Васильева Л.В. (Vasilyeva L.V.), https://orcid.org/0000-0002-9900-556X
Гостева Е.В. (Gosteva E.V.), https://orcid.org/0000-0002-8771-2558
Суслова Е.Ю. (Suslova E.Yu.), https://orcid.org/0000-0002-5407-0384
Эльжуркаева Л.Р. (Elzhurkaeva L.R.)., https://orcid.org/0000-0003-2445-6849
Золотарева М.А. (Zolotareva М.А.), https://orcid.org/0000-0002-9491-086X
Также по теме
