Использование матриксной металлопротеиназы-9 (MMП-9) и её тканевого ингибитора (TИMП-1) в патоморфологической диагностике каротидной патологии: анализ научной литературы и собственные наблюдения

Abstract

Матриксные металлопротеиназы (ММП) являются деградативными ферментами экстрацеллюлярного матрикса. В настоящее время доказана роль ММП-2 и ММП-9 в прогрессировании атеросклероза. Вопрос возможного участия ММП-9 в деградации эластина при фибромышечной дисплазии (ФМД) и патологической извитости (ПИ) остаётся малоизученным. Цель работы – анализ современной научной литературы по вопросу роли деградативных ферментов в развитии каротидной патологии, а также исследование экспрессии коллагена I, III, IV типов, ММП-9 и ТИПМ-1 в стенке сонных артерий при ФМД, ПИ и атеросклерозе. Материалы и методы. Проведены обзор научной литературы и собственные исследования; иммуногистохимическое исследование коллагенов I, III и IV типов, ТИМП-1 и ММП-9 операционного материала больных при основных каротидных заболеваниях: три наблюдения при атеросклерозе, два – при ФМД и два – при ПИ сонных артерий. Уровень экспрессии оценивался полуколичественным методом. Результаты. Собственные наблюдения показали, что при ФМД содержание коллагена I и III типов как в медии, так и в адвентиции остаётся неизменным. Экспрессия ММП-9 достигала самого высокого уровня интенсивности в атеросклеротических бляшках, особенно в макрофагах, составляющих основную часть атероматозных масс. Умеренная интенсивность экспрессии отмечена при ФМД и ПИ. При ПИ экспрессия превалировала в нижней трети медии на границе с адвентицией, включая адвентицию, при ФМД – преимущественно в медии. Уровень TИМП-1 – слабопозитивный при ПИ и ФМД, негативный – при атеросклерозе. Выводы. Результаты свидетельствуют о возможности использования ММП-9 и ТИМП-1 в качестве морфологического маркера определения патологических процессов при каротидной патологии. Данные иммуногистохимического исследования коллагенов I, II, IV типов указывают на умеренную экспрессию коллагена I типа при ПИ и ФМД, выраженную экспрессию коллагена III при ФМД и умеренную – при ПИ. Коллаген IV типа выражено экспрессировался в атеросклеротических бляшках. Для атеросклероза характерна выраженная экспрессия ММП-9 в атеросклеротических бляшках. При неатеросклеротических заболеваниях – ФМД и ПИ наблюдалась умеренная интенсивность экспрессии. Уровень экспрессии ММП-9 коррелировал с уровнем ТИМП-1: слабопозитивный – при ПИ и ФМД, негативный – при атеросклерозе. 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 у 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 і 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 – спостерігали помірну інтенсивність експресії. Рівень експресії ММП-9 корелював із рівнем ТІМП-1: слабо позитивний – при ПЗ і ФМД, негативний – при атеросклерозі. Matrix metalloproteinases (MMPs) are the degradative enzymes of the extracellular matrix. Currently, the role of MMP-2 and MMP-9 in the progression of atherosclerosis (AS) is proved. The question of possible involvement of MMP-9 into elastin degradation in fibromuscular dysplasia (FMD) and pathological tortuosity (PT) remains open and insufficiently explored. The aim of the study – analysis of the current literature on the role of degradative enzymes in the development of carotid pathology and study of the expression of type I, III, IV collagens, MMP-9 and TIPM-1 in the wall of the carotid arteries in FMD, PT and AS. Materials and methods included literature review and own research. Immunohistochemical study of type I, III and IV collagens, TIMP-1 and MMP-9 was carried out on surgical material of patients with main carotid diseases: three observations with AS, two – with FMD, two – with PT. The level of expression was assessed by semiquantitative method. Results. Own observations showed that in FMD types I and III collagen content in the media and in the adventitia remains unchanged. MMP-9 expression level reached the highest level of intensity in atherosclerotic plaques, particularly in macrophages, constituting the main part of the atheromatous mass. Moderate intensity of expression is noted in FMD and PT. In PT expression prevailed in the lower third of the media on the border with adventitia, including the adventitia, in FMD – mainly in the media. The level of TIMP-1 is weakly positive in PT and FMD, negative in AS. Conclusions. These results demonstrate the possibility of using MMP-9 and TIMP-1 as a morphological marker determining pathological processes in carotid pathology. Data of immunohistochemical study of type I, II, IV collagens indicate moderate expression of collagen type I in FMD and PT, severe expression of collagen III in FMD, moderate in PT. Type IV collagen is highly expressed in atherosclerotic plaques. For AS high expression of MMP-9 in atherosclerotic plaques is characteristic. In cases of nonatherosclerotic diseases – FMD and PT – expression intensity was moderate. MMP-9 expression level was correlated with the level of TIMP-1 – weakly positive in PT and FMD, negative in AS.