kpcczКомплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеванийComplex Issues of Cardiovascular Diseases2306-12782587-9537Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”10.17802/2306-1278-2017-6-4-103-111kpccz-342Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESДИНАМИКА КОНЦЕНТРАЦИЙ МАТРИКСНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ-3,-9, ИХ ИНГИБИТОРОВ И ПОКАЗАТЕЛИ РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ МИОКАРДА НА ФОНЕ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ МИТРАЛЬНОГО КЛАПАНА У ПАЦИЕНТОВ С ПРИОБРЕТЕННЫМИ ПОРОКАМИ СЕРДЦАSERIAL CHANGES IN THE LEVELS OF MATRIX METALLOPROTEINASE-3, -9, THEIR INHIBITORS AND INDICATORS OF MYOCARDIAL REMODELING IN PATIENTS WITH ACQUIRED HEART DISEASE UNDERGOING MITRAL VALVE REPLACEMENTКузьминаO. K.KuzminaO. K.

Кузьмина Ольга Константиновна.

650002, Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6, +7 (3842) 64-43-17

Kuzmina Olga.

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002, +7 (3842) 64-43-17

olga_shumilova@mail.ruГруздеваО. В.GruzdevaO. V.

Кемерово

Kemerovo

ЦепокинаА. В.TsepokinaA. V.

Кемерово

Kemerovo

ТепловаЮ. Е.TeplovaYu. E.

Кемерово

Kemerovo

БарбарашО. Л.BarbarashO. L.

Кемерово

Kemerovo

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»РоссияFederal State Budgetary Institution «Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases»Russian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Kemerovo State Medical University» of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияFederal State Budgetary Institution «Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases»; Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Kemerovo State Medical University» of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian Federation20173011201764103111Copyright © Кузьмина O.K., Груздева О.В., Цепокина А.В., Теплова Ю.Е., Барбараш О.Л., 20172017Кузьмина O.K., Груздева О.В., Цепокина А.В., Теплова Ю.Е., Барбараш О.Л.Kuzmina O.K., Gruzdeva O.V., Tsepokina A.V., Teplova Y.E., Barbarash O.L.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nii-kpssz.com/jour/article/view/342Введение

Введение. В основе ремоделирования миокарда лежат изменения, контролируемые системой матриксных металлопротеиназ (Matrix metalloproteinases, MMPs) и их тканевых ингибиторов (Tissue inЫbitors of metalloproteinases, TIMPs)

Цель исследования

Цель исследования. Оценка динамикироточных концентраций ММР-3,-9, TIMP-1,-2 и их

связи с инструментальными показателями ремоделирования миокарда после изолированного протезирования митрального клапана (МК).

Материал и методы

Материал и методы. Пациентам со стенозом  (n=24) и недостаточностью (n=24) МК перед операцией и через год после протезирования МК определяли сывороточные концентрации MMP-3,-9, TIMP-1,-2 методом твердофазного иммуноферментного анализа.

Результаты

Результаты. Исходно отмечались повышенные уровни MMP-9, коррелирующие с фракцией выброса левого желудочка и интегральным систолическим индексом ремоделирования. Через год после операции произошло снижение концентрации ММР-9 в группе с недостаточностью МК на 18,54%, со стенозом -  на 17,17 % (р<0,05), более выраженное при значительном увеличении толерантности к физической нагрузке.

Заключение

Заключение. У пациентов с изолированными митральными пороками активация MMP-9 тесно ассоциирована со структурным ремоделированием камер сердца и выраженностью изменений толерантности к физической нагрузке.

Background

Background. The matrix metalloproteinase (MMP) system and their tissue inhibitors (TIMPs) act to control myocardial remodeling processes.

Aim

Aim. To evaluate serum levels of MMP-3, -9, TIMP-1,     -2 and their relationships with instrumental parameters of myocardial remodeling after isolated mitral valve replacement.

Methods

Methods. All patients enrolled into the mitral stenosis group (n = 24) and the mitral insufficiency group (n=24) underwent measurements of serum levels of MMP-3, -9, TIMP-1, -2 by solid-phase enzyme immunoassay before mitral valve replacement and 1 year after it.

Results

Results. Initial elevated levels of MMP-9 correlated with the left ventricular ejection fraction and the integrated systolic remodeling index. One year after mitral valve replacement, MMP-9 levels decreased by 18.54% in the mitral insufficiency group and by 17.17% in the mitral stenosis group (p -0.05). The decrease was more pronounced with a significant increase in exercise tolerance.

Conclusion

Conclusion. The activation of MMP-9 is closely as-sociated with structural cardiac remodeling and severe changes in exercise tolerance in patients with isolated mitral valve disease.

приобретенные пороки сердцаремоделирование миокардаматриксные металлопротеиназытканевые ингибиторы матриксных металлопротеиназacquired heart diseasemyocardial re-modelingmatrix metalloproteinasestissue inhibitors of matrix metalloproteinasesНИИКПССЗReferencesСторожанов Г.И., Тронина О.А., Гендлин Г.Е. Приобретенные пороки сердца. Некоторые особенности клинической картины и лечения в XXI веке. Сердечная недостаточность. 2009; Т. 10, 6: 335-341 [Storozhamv G.I., Tromm O.A., Gendlin G.E. Priobretennye poroki serdca. Nekotorye osobennosti klimcheskoj kartmy i lechenija v XXI veke. Serdechrnja nedostatochnost. 2009; T. 10, 6: 335-341. (Гп Russ)]Сторожанов Г.И., Тронина О.А., Гендлин Г.Е. Приобретенные пороки сердца. Некоторые особенности клинической картины и лечения в XXI веке. Сердечная недостаточность. 2009; Т. 10, 6: 335-341 [Storozhamv G.I., Tromm O.A., Gendlin G.E. Priobretennye poroki serdca. Nekotorye osobennosti klimcheskoj kartmy i lechenija v XXI veke. Serdechrnja nedostatochnost. 2009; T. 10, 6: 335-341. (Гп Russ)]Briasoulis A., Tousoulis D., Papageorgiou N., Kampoli A.M., Androulakis E., Antoniades C., Tsiam is E., Latsios G., S tefarnd is C. Novel therapeu tic approaches targe tm g in atrix in etallopro tem ases in cardiovascular disease. Curr Top Med Chem. 2012; 12 (10): 1214-1221.Briasoulis A., Tousoulis D., Papageorgiou N., Kampoli A.M., Androulakis E., Antoniades C., Tsiam is E., Latsios G., S tefarnd is C. Novel therapeu tic approaches targe tm g in atrix in etallopro tem ases in cardiovascular disease. Curr Top Med Chem. 2012; 12 (10): 1214-1221.Abu El-Asrar A.M., Ahmad A., Bittoun E., Siddiquei M.M., Mohammad G., Mousa A., De Hertogh G., Opdenakker G. Differential expression and localization of human tissue mhibitors of metalloproteinases in proliferative diabetic retmopathy. Acta Ophthalmol. 2017. doi: 10.1111/aos.13451.Abu El-Asrar A.M., Ahmad A., Bittoun E., Siddiquei M.M., Mohammad G., Mousa A., De Hertogh G., Opdenakker G. Differential expression and localization of human tissue mhibitors of metalloproteinases in proliferative diabetic retmopathy. Acta Ophthalmol. 2017. doi: 10.1111/aos.13451.Masciantonio M.G., Lee C.K.S., Arpmo V., Mehta S., Gill S.E. The balaMe between metalloproteinases and TIMPs: critical regulator of microvascular endotheial cell function in health and disease. Prog Mol Biol Trarnl Sci. 2017; 147: 101-131. doi: 10.1016/bs.pmbts.2017.01.001.Masciantonio M.G., Lee C.K.S., Arpmo V., Mehta S., Gill S.E. The balaMe between metalloproteinases and TIMPs: critical regulator of microvascular endotheial cell function in health and disease. Prog Mol Biol Trarnl Sci. 2017; 147: 101-131. doi: 10.1016/bs.pmbts.2017.01.001.Lurz J.A., Luecke C., Lang D., Besler C., Rommel K.P., Klmgel K., Kandolf R., Adams V., Schбne K., Hmdricks G., Schuler G., Linke A., Thiele H., Gutberlet M., Lurz P. CMR-Derived extracellular volume fraction as a marker for myocardial fibrosis: the importance of coexistmg myocardial. JACC Cardiovasc Imaging. 2017. doi: 10.1016/j.jcmg.2017.01.025.Lurz J.A., Luecke C., Lang D., Besler C., Rommel K.P., Klmgel K., Kandolf R., Adams V., Schбne K., Hmdricks G., Schuler G., Linke A., Thiele H., Gutberlet M., Lurz P. CMR-Derived extracellular volume fraction as a marker for myocardial fibrosis: the importance of coexistmg myocardial. JACC Cardiovasc Imaging. 2017. doi: 10.1016/j.jcmg.2017.01.025.Rao V.H., Karnal V., Stoupa S., Agrawal D.K. MMP-1 and MMP-9 regulate epidermal growth factor-dependent collagen loss in human carotid plaque smooth muscle cells. Physiol Rep. 2014; 2 (2): e00224. doi: 10.1002/phy2.224. eCollection 2014 Feb 1.Rao V.H., Karnal V., Stoupa S., Agrawal D.K. MMP-1 and MMP-9 regulate epidermal growth factor-dependent collagen loss in human carotid plaque smooth muscle cells. Physiol Rep. 2014; 2 (2): e00224. doi: 10.1002/phy2.224. eCollection 2014 Feb 1.Печерина Т.Б., Груздева O.B., Кашталап B.B., Барбараш О.Л. Роль матриксных металлопротеиназ в оценке прогноза у больных инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST в период пребывания в стационаре. Кардиология. 2013; 56 (6): 18-24 [Pecherma T.B., Gruzdeva O.V., Kashtalap V.V. Barbarash., O.L. The role of matrix metalloproteimses in assessmert: of progmsis in parients with ST-Elevation myocardial infarction during hospital stay. Kardiologija. 2013; 56 (6): 18-24. (Ш Russ)]Печерина Т.Б., Груздева O.B., Кашталап B.B., Барбараш О.Л. Роль матриксных металлопротеиназ в оценке прогноза у больных инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST в период пребывания в стационаре. Кардиология. 2013; 56 (6): 18-24 [Pecherma T.B., Gruzdeva O.V., Kashtalap V.V. Barbarash., O.L. The role of matrix metalloproteimses in assessmert: of progmsis in parients with ST-Elevation myocardial infarction during hospital stay. Kardiologija. 2013; 56 (6): 18-24. (Ш Russ)]Garr R.J., Krasuski R.A., Eckart R.E., Wang A., Pierce C., Kisslo K.B., Harrison J.K., Bashore T.M. Peripheral blood levels of matrix metalloprotemases in patients referred for percutaneous balloon mitral valve commissurotomy. J Heart Valve Dis. 2006; 15 (3): 369-374.Garr R.J., Krasuski R.A., Eckart R.E., Wang A., Pierce C., Kisslo K.B., Harrison J.K., Bashore T.M. Peripheral blood levels of matrix metalloprotemases in patients referred for percutaneous balloon mitral valve commissurotomy. J Heart Valve Dis. 2006; 15 (3): 369-374.Deschamps A.M., Spmale F.G. Matrix modulate and heart failure: raw concepts question old beliefs. Curr Opm Cardiol. 2005; 20 (3): 211-216.Deschamps A.M., Spmale F.G. Matrix modulate and heart failure: raw concepts question old beliefs. Curr Opm Cardiol. 2005; 20 (3): 211-216.Leong S.W., Soor G.S., Butany J., Herny J., Thangaroopan M., Leask R.L. Morphological imdmgs in 192 surgically excised native mitral valves. Can J Cardiol. 2006; 22 (12): 1055-1061.Leong S.W., Soor G.S., Butany J., Herny J., Thangaroopan M., Leask R.L. Morphological imdmgs in 192 surgically excised native mitral valves. Can J Cardiol. 2006; 22 (12): 1055-1061.BaMrjee T., Mukherjee S., Ghosh S., Biswas M., Dutta S., Pattari S., Chatterjee S., Bandyopadhyay A. Clmical significance of markers of collagen metabolism in rheumatic mitral valve disease. PLoS One. 2014; 9 (3): e90527. doi: 10.1371/joumal.pone.0090527. eCollection 2014.BaMrjee T., Mukherjee S., Ghosh S., Biswas M., Dutta S., Pattari S., Chatterjee S., Bandyopadhyay A. Clmical significance of markers of collagen metabolism in rheumatic mitral valve disease. PLoS One. 2014; 9 (3): e90527. doi: 10.1371/joumal.pone.0090527. eCollection 2014.Sivakumar P., Gupta S., Sarkar S., Sen S. Uregulate of lysyl oxidase and MMPs during cardiac remodeling in human dilatedcardiomyopathy. Mol Cell Biochem. 2008; 307 (1-2): 159-167. doi:10.1007/s11010-007-9595-2Sivakumar P., Gupta S., Sarkar S., Sen S. Uregulate of lysyl oxidase and MMPs during cardiac remodeling in human dilatedcardiomyopathy. Mol Cell Biochem. 2008; 307 (1-2): 159-167. doi:10.1007/s11010-007-9595-2Ducharme A., Frantz S., Aikawa M., Rabkin E., Lmdsey M., Rohde L.E., Schoen F.J., Kelly R.A., Werb Z., Libby P., Lee R.T. Targeted delete of matrix metalloproteimse-9 attenuates left ventricular enlargement and collagen accumulate after experimental myocardial infarction. J Clm Invest. 2000; 106: 55-62. doi: 10.1172/JCI8768Ducharme A., Frantz S., Aikawa M., Rabkin E., Lmdsey M., Rohde L.E., Schoen F.J., Kelly R.A., Werb Z., Libby P., Lee R.T. Targeted delete of matrix metalloproteimse-9 attenuates left ventricular enlargement and collagen accumulate after experimental myocardial infarction. J Clm Invest. 2000; 106: 55-62. doi: 10.1172/JCI8768Zhu H., Zhang W., Guo C.H., Zhang G., Zhang W.D., Zhong M., Yang G.R., Ge Z.M., Zhang Y. Effects of matrix metalloprotemase-9 and tissue inhibitor-1 of metalloprotemase expression on atrial structural remodelmg during chronic atrial fibrillation. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2005; 85 (1): 45-48.Zhu H., Zhang W., Guo C.H., Zhang G., Zhang W.D., Zhong M., Yang G.R., Ge Z.M., Zhang Y. Effects of matrix metalloprotemase-9 and tissue inhibitor-1 of metalloprotemase expression on atrial structural remodelmg during chronic atrial fibrillation. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2005; 85 (1): 45-48.Walther T., Schubert A., Falk V., Binnerr C., Kanev A., Bleiziffer S., Walther C., Doll N., Autschbach R., Mohr F.W. Regression of left ventricular hypertrophy after surgical therapy for aortic steMsis is associated with changes in extracellular matrix gene expression. Circulation 2001; 104 (12 Suppl 1): I54-158.Walther T., Schubert A., Falk V., Binnerr C., Kanev A., Bleiziffer S., Walther C., Doll N., Autschbach R., Mohr F.W. Regression of left ventricular hypertrophy after surgical therapy for aortic steMsis is associated with changes in extracellular matrix gene expression. Circulation 2001; 104 (12 Suppl 1): I54-158.Jia Y., Hu D.N., Sun J., Zhou J. Correlations between MMPs and TIMPs levels in aqueous humor from high myopia and cataract parients. Curr Eye Res. 2017; 42 (4): 600-603. doi: 10.1080/02713683.2016.1223317.Jia Y., Hu D.N., Sun J., Zhou J. Correlations between MMPs and TIMPs levels in aqueous humor from high myopia and cataract parients. Curr Eye Res. 2017; 42 (4): 600-603. doi: 10.1080/02713683.2016.1223317.Roten L., Nemoto S., Simsic J., Coker M.L., Rao V., Baicu S., Defreyte G., Soloway P.J., Zile M.R., Spinale F.G. Effects of geM deletion of the tissue mhibitor of the matrixmetalloprotemase-type 1 (TIMP-1) on left ventricular geometryand function in mice. J Mol Cell Cardiol. 2000; 32 (1): 109-120. doi:10.1006/jmcc.1999.1052Roten L., Nemoto S., Simsic J., Coker M.L., Rao V., Baicu S., Defreyte G., Soloway P.J., Zile M.R., Spinale F.G. Effects of geM deletion of the tissue mhibitor of the matrixmetalloprotemase-type 1 (TIMP-1) on left ventricular geometryand function in mice. J Mol Cell Cardiol. 2000; 32 (1): 109-120. doi:10.1006/jmcc.1999.1052Jung K. Serum or plasma: what kmd of blood sample should be used to measure circulatmg matrix metalloprotemases and their mhibitors? J Neurotomunol 2005; 162: 1-2. doi:10.1016/j.jneuroim.2004.12.021Jung K. Serum or plasma: what kmd of blood sample should be used to measure circulatmg matrix metalloprotemases and their mhibitors? J Neurotomunol 2005; 162: 1-2. doi:10.1016/j.jneuroim.2004.12.021Schwartz G.G., Olsson A.G., Ezekowitz M.D., Gam P., Oliver M.F., Waters D., Zeiher A., Chaitman B.R., Leslie S., Stem T. Effects of atorvastatm on early recurred ischemic events in acute corornry syndromes: the MIRACL study: a randomized controlled trial. JAMA. 2001; 285: 1711-1718.Schwartz G.G., Olsson A.G., Ezekowitz M.D., Gam P., Oliver M.F., Waters D., Zeiher A., Chaitman B.R., Leslie S., Stem T. Effects of atorvastatm on early recurred ischemic events in acute corornry syndromes: the MIRACL study: a randomized controlled trial. JAMA. 2001; 285: 1711-1718.Koh K., Son K.W., Ata J.Y., Jin D.K., Kim H.S., Choi Y.M., Kim D.S., Jeong E.M., Park G.S., Choi I.S., Shm E.K. Comparative effects of diet and statin on NO bioactivity and matrix metalloproteinases hypercholesterolemic patiert:s with coronary artery disease. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2002; 22: 9-23.Koh K., Son K.W., Ata J.Y., Jin D.K., Kim H.S., Choi Y.M., Kim D.S., Jeong E.M., Park G.S., Choi I.S., Shm E.K. Comparative effects of diet and statin on NO bioactivity and matrix metalloproteinases hypercholesterolemic patiert:s with coronary artery disease. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2002; 22: 9-23.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.