Металлопротеиназы как биомаркеры прогрессирования хронической обструктивной болезни легких

По данным Всемирной организации здравоохранения 2020 г., хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является 3-й причиной смерти, на данное заболевание приходится приблизительно 6 % общего числа случаев смерти.

Целью исследования явилось изучение влияния матриксных металлопротеиназ (ММП) на вероятность развития и тяжесть течения ХОБЛ.

Материалы и методы. В исследование были включены пациенты с ХОБЛ (n = 60: 7 женщин, 53 мужчины; средний возраст – 63,2 ± 8,3 (40–85) года). Все обследованные были распределены на 2 группы по степени тяжести заболевания, возрасту, длительности заболевания, а также клиническим формам.

Результаты. Пациентов с полиморфизмом С-536Т гена TIMP-1 не выявлено. Все пациенты оказались гомозиготными (генотип СС). При исследовании вариантов генов, которые отвечают за синтез ММП-1, ММП-9 и ММП-12, обнаружено, что только полиморфизм С-1562Т гена ММП-9 влияет на тяжесть развития ХОБЛ (p = 0,014). Убедительного результата связи между эмфизематозными изменениями легочной ткани и полиморфным вариантом С-1562T гена ММП-9 не получено. Убедительной связи между полиморфными вариантами генов ММП-1 и ММП-12 и степенью тяжести течения заболевания, а также воздействия на характер изменений ткани легкого также не выявлено. Необходимо более детально изучить связь между доминирующим патогеном и уровнем ММП, что позволит на более раннем сроке заболевания влиять на течение и прогноз. Данные о ведущей роли полиморфизма генов ММП-1, ММП-9, ММП12 и других генов-кандидатов также подтверждены результатами последних научных работ.

Заключение. Установлено наличие генетических маркеров неблагоприятного прогноза ХОБЛ. Наличие этих факторов делает особенно уязвимыми курильщиков и лиц, работа которых связана с вредными условиями.

1. André S., Conde B., Fragoso E. et al. DPOC and cardiovascular disease. Pulmonology. 2019; 25 (3): 168-176. https://doi.org/10.1016/j.pulmoe.2018.09.006.

2. Faner R., Rojas M., Macnee W., Agustí A. Abnormal lung aging in chronic obstructive pulmonary disease and idiopathic pulmonary fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2012; 186 (4): 306-313. https://doi.org/10.1164/rccm.201202-0282PP.

3. Ito K., Barnes P.J. COPD as a disease of accelerated lung aging. Chest. 2009; 135 (1): 173-180. https://doi.org/10.1378/chest.08-1419.

4. Wang Y., Xu J., Meng Y. et al. Role of inflammatory cells in airway remodeling in COPD. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2018; 13: 3341-3348. https://doi.org/10.2147/COPD.S176122.

5. McGuinness A.J.A.; Sapey E. Oxidative stress in COPD: sources, markers, and potential mechanisms. J. Clin. Med. 2017; 6 (2): 21. https://doi.org/10.3390/jcm6020021.

6. Morris A., Kinnear G., Wan W. Y. et al. Comparison of cigarette smokeinduced acute inflammation in multiple strains of mice and the effect of a matrix metalloproteinase inhibitor on these responses. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2008; 327 (3): 851-862. https://doi.org/10.1124/jpet.108.140848.

7. Duque G.A., Descoteaux A. Macrophage cytokines: involvement immunity and infectious diseases. Front. Immunol. 2014; 5: 491. https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00491.

8. Zhou H., Wu Y., Jin Y. et al. Genetic polymorphism of matrix metalloproteinase family and chronic obstructive pulmonary disease susceptibility: a meta-analysis. Sci. Rep. 2013; 3: 2818. https://doi.org/10.1038/srep02818.

9. 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): 266-279. https://doi.org/10.18786/2072-0505-2017-45-4-266-279.

10. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global Strategy for the Diagnosis, Menagement, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. 2018 Report. Available at: https://goldcopd.org/wp-content/uploads/2017/11/GOLD-2018-v6.0-FINALrevised-20-Nov_WMS.pdf

11. Hikichi М., Mizumura К., Maruoka S. , Gon Y. Pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) induced by cigarette smoke. J. Thorac. Dis. 2019; 11 (Suppl. 17): S2129-2140. https://doi.org/10.21037/jtd.2019.10.43.

12. Gharib S.A., Manicone A.M., Parks W.C. Matrix metalloproteinases in emphysema. Matrix Biol. 2018; 73: 34-51. https://doi.org/10.1016/j.matbio.2018.01.018.

13. Гноевых В.В., Генинг Т.П., Портнова Ю.А. и др. Матриксные металлопротеиназы и клинико-функциональный статус курильщиков с персистирующей бронхиальной астмой. Терапевтический архив. 2014; 86 (8): 29-34. Доступно на: https://www.mediasphera.ru/issues/terapevticheskij-arkhiv/2014/8/downloads/ru/030040-3660201485

14. Li Y., Lu Y., Zhao Z. et al. Relationships of MMP-9 and TIMP-1 proteins with chronic obstructive pulmonary disease risk: a system atic review and meta-analysis. J. Res. Med. Sci. 2016; 21: 12. https://doi.org/10.4103/1735-1995.178737.

15. Григоркевич О.С., Мокров Г.В., Косова Л.Ю. Матриксные металлопротеиназы и их ингибиторы. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2019; (2): 3-16. Доступно на: https://www.pharmacokinetica.ru/jour/article/view/87/87

16. Михеев А.В., Баскевич М.А. Роль матриксных металлопротеиназ в развитии заболеваний легких. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2015; (1): 106-115. Доступно на: http://naukamolod.rzgmu.ru/uploads/art/art133_3f2853.pdf

17. Zhao R., Zhou H., Zhu J. MMP-9-C1562T polymorphism and susceptibility to chronic obstructive pulmonary disease: a meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2020; 99 (31): e21479. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000021479.

18. Маркелова Е.В., Здор В.В., Романчук А.Л., Бирко О.Н. Матриксные металлопротеиназы их взаимосвязь с системой цитокинов, диагностический и прогностический потенциал. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2016; (2): 11-22. https://doi.org/10.14427/jipai.2016.2.11.

19. Stankovic M., Nikolic A., Nagorni-Obradovic L. et al. Gene- gene interactions between glutathione S-transferase M1 and matrix metalloproteinases 1, 9, and 12 in chronic obstructive pulmonary disease in Serbians. COPD. 2017; 14 (6): 581-589. https://doi.org/10.1080/15412555.2017.1369022.

20. Taylor S.L., Rogers G.B., Chen A.C. et al. Matrix metalloproteinases vary with airway microbiota composition and lung function in non-cystic fibrosis bronchiectasis. Ann. Am. Thorac. Soc. 2015; 12 (5): 701-707. https://doi.org/10.1513/AnnalsATS.201411-513OC.