tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.21292/2075-1230-2018-96-9-38-44tiblj-1175Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESПрогностическая роль показателей системы матриксные металлопротеиназы/ингибиторы в оценке характера репаративных изменений легочной ткани при инфильтративном туберкулезе легкихThe predictive function of rates of matrix metalloproteinases/inhibitors system when assessing reparative changes in the lung tissue in those with infiltrate pulmonary tuberculosisЭсмедляеваД. С.EsmedlyaevаD. S.

Эсмедляева Диляра Салиевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник.

Dilyara S. Esmedlyaeva - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher.

2-4, Ligovsky Ave., St. Petersburg, 191036,Phone: +7 (812) 297-86-03

diljara-e@yandex.ruАлексееваН. П.АlekseevаN. P.

Алексеева Нина Петровна - кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник отдела научно-технической информации.

191036, Санкт-Петербург, Лиговский просп., д. 2-4

Nina P. Alekseeva - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Senior Researcher of Scientific Technical Information Department.

2-4, Ligovsky Ave., St. Petersburg, 191036

ninaalexeyeva@mail.ruГавриловП. В.GаvrilovP. V.

Гаврилов Павел Владимирович - кандидат медицинских наук, руководитель отдела инструментальной диагностики.

191036, Санкт-Петербург, Лиговский просп., д. 2-4

Pavel V. Gavrilov - Candidate of Medical Sciences, Head of Instrumental Diagnostics Department.

2-4, Ligovsky Ave., St. Petersburg, 191036

spbniifrentgen@mail.ruПавловаМ. В.PаvlovаM. V.

Павлова Мария Васильевна - доктор медицинских наук, профессор, врач высшей категории по специальности «Фтизиатрия», ведущий научный сотрудник.

Maria V. Pavlova - Doctor of Medical Sciences, Professor, High Level Certificate Physician Specializing in Phthisiology, Leading Researcher.

2-4, Ligovsky Ave., St. Petersburg, 191036, Phone: +7 (812) 579-24-90

mv@spbniif.ruДьяковаМ. Е.DyakovаM. E.

Дьякова Марина Евгеньевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник.

191036, Санкт-Петербург, Лиговский просп., д. 2-4, тел.: 8 (812) 297-86-03

Marina E. Dyakova - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher.

2-4, Ligovsky Ave., St. Petersburg, 191036, Phone: +7 (812) 297-86-03

marinadyakova@yandex.ruСоколовичЕ. Г.SokolovichE. G.

Соколович Евгений Георгиевич - доктор медицинских наук, профессор, врач-хирург высшей категории, торакальный хирург высшей категории, заместитель директора по научной работе.

Evgeniy G. Sokolovich - Doctor of Medical Sciences, Professor, High Level Certificate Surgeon, High Level Certificate Thoracic Surgeon, Deputy Director for Research.

2-4, Ligovsky Ave., St. Petersburg, 191036, Phone: +7 (812) 579-64-22

sokole@mail.ruФГБУ «СПбНИИФ» МЗ РФРоссияSaint-Petersburg State Research Institute of PhthisiopulmonologyRussian FederationФГБУ «СПбНИИФ» МЗ РФ; Институт фармакологии им. А.В. Вальдмана МЗ РФ; Санкт-Петербургский государственный университет; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияSaint-Petersburg State Research Institute of Phthisiopulmonology; Valdman Institute of Pharmacology; St. Petersburg UniversityRussian FederationФГБУ «СПбНИИФ» МЗ РФ; Санкт-Петербургский государственный университет; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияSaint-Petersburg State Research Institute of Phthisiopulmonology; St. Petersburg UniversityRussian FederationФГБУ «СПбНИИФ» МЗ РФ; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияSaint-Petersburg State Research Institute of Phthisiopulmonology; St. Petersburg UniversityRussian Federation2018081020189693844Copyright © Эсмедляева Д.С., Алексеева Н.П., Гаврилов П.В., Павлова М.В., Дьякова М.Е., Соколович Е.Г., 20182018Эсмедляева Д.С., Алексеева Н.П., Гаврилов П.В., Павлова М.В., Дьякова М.Е., Соколович Е.Г.Esmedlyaevа D.S., Аlekseevа N.P., Gаvrilov P.V., Pаvlovа M.V., Dyakovа M.E., Sokolovich E.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/1175Цель

Цель: изучить показатели системы матриксные металлопротеиназы (ММП)/ингибиторы при инфильтративном туберкулезе легких (ИТЛ) в динамике интенсивной фазы лечения для разработки статистической модели прогноза характера репаративных изменений.

Материалы и методы

Материалы и методы. В сыворотке крови 35 больных с верифицированным диагнозом ИТЛ с разным характером репаративных изменений в ходе интенсивной фазы терапии оценивали содержание проММП-1, ММП-8,-9, ТИMП-1 и α2-макроглобулина методом ELISA (Bender MedSystems, USA). Рассчитывали объемы инфильтративных изменений легочной ткани (ИЛТ) (Vitrea, Nodule Analysis). Использовали программу Statistica 10, ANOVA Repeated Measures и мультидискриминантный анализ.

The objective

The objective: to study the rates of matrix metalloproteinases/inhibitors system in infiltrate pulmonary tuberculosis during changes occurring in the intensive phase of treatment in order to develop a statistic model aimed to predict reparative changes.

Subjects and methods

Subjects and methods. The test of ELISA (Bender MedSystems, USA) was used to measure the levels of MMP-1, MMP-8,-9. TIMM and α2-macroglobulin in blood serum of 35 patients with verified infiltrate pulmonary tuberculosis and various reparative changes during the intensive phase of treatment. The extension of infiltrative changes in the lung tissue was calculated (Vitrea, Nodule Analysis). The software of Statistica 10, ANOVA Repeated Measures and multiple discriminant analysis were used.

Results

Results. Infiltrate pulmonary tuberculosis disrupts the balance in MMP/inhibitors system regardless of the character of reparative changes: MMP-9 goes higher and the reference level of TIMM-1 and α2-macroglobulin persists. The level of MMP-9 significantly goes down but does not become normal in all variants of the disease involution. Persisting high levels of MMP-8 reduces the chances of cavity healing, while the increasing level of MMP-1 promotes resolution of cavities. To predict the character of reparative changes upon the completion of the intensive phase of treatment of infiltrate pulmonary tuberculosis, the combination of levels of MMP/inhibitors with lung tissue changes during the intensive phase of treatment is the most informative.

туберкулезматриксные металлопротеиназыингибиторы металлопротеиназрепарацияtuberculosismatrix metalloproteinasesmetalloproteinase inhibitorsreparationReferencesАлексеева Н. П., Алексеев А. О., Ананьевская П. В., Белякова Л. А., Комлева Д. М., Кочерыжкина М. М., Накацева Е. В., Моисеева О. М., Чуев Д. В., Бондаренко Б. Б. Метод многослойной классификации в задаче прогнозирования послеоперационных осложнений // Трансляционная медицина. ‒ 2014. ‒ T. 4, № 29. ‒ С. 11-18.Аlekseeva N.P., Аlekseev А.O., Аnanievskaya P.V., Belyakova L.А., Komleva D.M., Kocheryzhkina M.M., Nakatseva E.V., Moiseeva O.M., Chuev D.V., Bondarenko B.B. The method of multilayer classification for prediction of post-operative complications. Translyatsionnaya Meditsina, 2014, vol. 4, no. 29, pp. 11-18. (In Russ.)Михайлов Л. А., Баулин И. А., Володич О. С. Анализ особенностей структурных изменений при компьютерной томографии у больных туберкулезом легких в сочетании с хронической обструктивной болезнью легких // Мед. альянс. ‒ 2015. ‒ № 2. ‒ C. 62-69.Mikhaylov L.А., Baulin I.А., Volodich O.S. The analysis of specific structural changes detected by computer tomography in pulmonary tuberculosis patients with concurrent chronic obstructive pulmonary disease. Med. Alyans, 2015, no. 2, pp. 62-69. (In Russ.)Новицкий B. B., Стрелис A. K., Уразова О. И., Воронкова О. В., Ткаченко С. Б., Перевозчикова Т. В., Есимова И. Е., Земляная Н. А., Шилько Т. А., Филинюк О. В, Синицына В. А. Особенности функциональной активности лимфоцитов крови у больных туберкулезом легких // Иммунология. ‒ 2006. ‒ Т. 27, № 2. ‒ С. 76-79.Novitskiy B.B., Strelis A.K., Urazova O.I., Voronkova O.V., Tkachenko S.B., Perevozchikova T.V., Esimova I.E., Zemlyanaya N.А., Shilko T.А., Filinyuk O.V, Sinitsyna V.А. Specifics of blood lymphocytes functional activity in pulmonary tuberculosis patients. Immunologiya, 2006, vol. 27, no. 2, pp. 76-79. (In Russ.)Титаренко О. Т., Дьякова М. Е., Эсмедляева Д. С., Маничева О. А., Алексеева Н. П., Догонадзе М. З., Перова Т. Л. Характер воспалительного ответа в зависимости от свойств микобактерий туберкулеза и течения специфического процесса // Биомедицинская химия. ‒ 2013. ‒ Т. 59, № 4. ‒ С. 469-478.Titarenko O.T., Dyakova M.E., Esmedlyaeva D.S., Manicheva O.А., Аlekseeva N.P., Dogonadze M.Z., Perova T.L. The character of inflammatory response depending on the properties of tuberculous mycobacteria and the specific course of the disease. Biomeditsinskya Khimiya, 2013, vol. 59, no. 4, pp. 469-478. (In Russ.)Эсмедляева Д. С., Алексеева Н. П., Сапожникова Н. В., Дьякова М. Е., Перова Т. Л., Кирюхина Л. Д., Журавлев В. Ю. Система матриксные металлопротеиназы/ингибиторы при инфильтративном туберкулезе легких и ее роль в оценке интенсивной фазы лечения // Биомедицинская химия. ‒ 2016. ‒ Т. 62, № 5. ‒ С. 593-598.Esmedlyaeva D.S., Аlekseeva N.P., Sapozhnikova N.V., Dyakova M.E., Perova T.L., Kiryukhina L.D., Zhuravlev V.Yu. The system of matrix metalloproteinases/inhibitors in infiltrate pulmonary tuberculosis and its function for assessment of the intensive phase of treatment. Biomeditsinskya Khimiya, 2016, vol. 62, no. 5, pp. 593-598. (In Russ.)Alexeyeva N. Dual balance correction in repeated measures ANOVA with missing data // Electron. J. Applied Statistical Analysis. – 2017. ‒ Vol. 10, № 1. ‒ P. 146-159.Alexeyeva N. Dual balance correction in repeated measures ANOVA with missing data. Electron. J. Applied Statistical Analysis, 2017, vol. 10, no. 1, pp. 146-159.Cui N., Hu M., Khalil R. A. Biochemical and biological attributes of matrix metalloproteinases // Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. ‒ 2017. ‒ Vol. 147. ‒ P. 1-73.Cui N., Hu M., Khalil R. A. Biochemical and biological attributes of matrix metalloproteinases. Prog. Mol. Biol. Transl. Sci., 2017, vol. 147, pp. 1-73.Greenlee K. J., Werb Z., Kheradmand F. Matrix metalloproteinases in lung: multiple, multifarious, and multifaceted // Physiol. Rev. ‒ 2007. ‒ Vol. 87, № 1. ‒ Р. 69-98.Greenlee K. J., Werb Z., Kheradmand F. Matrix metalloproteinases in lung: multiple, multifarious, and multifaceted. Physiol. Rev., 2007, vol. 87, no. 1, pp. 69-98.Henry M. T., McMahon K., Mackarel A. J., Prikk K., Sorsa T., Maisi P., Sepper R., FitzGerald M. X., O'Connor C. M. Матриксные металлопротеиназы и тканевый ингибитор металлопротеиназы-1 при саркоидозе и IPF // Eur. Respir. J. ‒ 2002. ‒ Vol. 20. ‒ Р. 1220-1227.Henry M.T., McMahon K., Mackarel A.J., Prikk K., Sorsa T., Maisi P., Sepper R., FitzGerald M.X., O'Connor C. M. Matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases-1 in case of sarcoidosis and IPF. Eur. Respir. J., 2002, vol. 20, pp. 1220-1227.Houghton A. M. Matrix metalloproteinases in destructive lung disease // Matrix Biol. ‒ 2015. ‒ Vol. 44-46. ‒ Р. 167-174.Houghton A.M. Matrix metalloproteinases in destructive lung disease. Matrix Biol., 2015, vol. 44-46, pp. 167-174.Hrabec E., Strek M., Zieba M., Kwiatkowska S., Hrabec Z. Circulation level of matrix metalloproteinase-9 is correlated with disease severity in tuberculosis patients // Int. J. Tuberc. Lung Dis. ‒ 2002. ‒ Vol. 6, № 8. ‒ Р. 713-719.Hrabec E., Strek M., Zieba M., Kwiatkowska S., Hrabec Z. Circulation level of matrix metalloproteinase-9 is correlated with disease severity in tuberculosis patients. Int. J. Tuberc. Lung Dis., 2002, vol. 6, no. 8, pp. 713-719.Kaufmann S. H., Dorhoi A. Inflammation in tuberculosis: interactions, imbalances and interventions // Curr. Opin. Immunol. ‒ 2013. ‒ Vol. 25, № 4. ‒ Р. 441-449.Kaufmann S.H., Dorhoi A. Inflammation in tuberculosis: interactions, imbalances and interventions. Curr. Opin. Immunol., 2013, vol. 25, no. 4, pp. 441-449.Kubler A., Luna B., Larsson C., Ammerman N. C., Andrade B. B., Orandle M., Bock K. W., Xu Z., Bagci U., Molura D. J. et al. Mycobacterium tuberculosis dysregulates MMP/TIMP balance to drive rapid cavitation and unrestrained bacterial proliferation // J. Pathol. ‒ 2015. ‒ Vol. 235. ‒ Р. 431-444.Kubler A., Luna B., Larsson C., Ammerman N.C., Andrade B.B., Orandle M., Bock K.W., Xu Z., Bagci U., Molura D.J. et al. Mycobacterium tuberculosis dysregulates MMP/TIMP balance to drive rapid cavitation and unrestrained bacterial proliferation. J. Pathol., 2015, vol. 235, pp. 431-444.Ong C. W., Elkington P. T., Brilha S., Ugarte-Gil C., Tome-Esteban M. T., Tezera L. B., Pabisiak P. J., Moores R. C., Sathyamoorthy T., Patel V., Gilman R. H., Porter J. C., Friedland J. S. Neutrophil-derived MMP-8 drives AMPK-dependent matrix destruction in human pulmonary tuberculosis // PLoS Pathog. ‒ 2015. ‒ Vol. 11, № 5. ‒ Р. 1-21.Ong C.W., Elkington P.T., Brilha S., Ugarte-Gil C., Tome-Esteban M.T., Tezera L.B., Pabisiak P.J., Moores R.C., Sathyamoorthy T., Patel V., Gilman R.H., Porter J.C., Friedland J.S. Neutrophil-derived MMP-8 drives AMPK-dependent matrix destruction in human pulmonary tuberculosis. PLoS Pathog., 2015, vol. 11, no. 5, pp. 1-21.Ong C. W., Elkington P. T., Friedland J. S. Tuberculosis, pulmonary cavitation, and matrix metalloproteinases // Am. J. Resp. Crit. Care Med. ‒ 2014. ‒ Vol. 190, № 1. ‒ Р. 9-18.Ong C.W., Elkington P.T., Friedland J.S. Tuberculosis, pulmonary cavitation, and matrix metalloproteinases. Am. J. Resp., Crit. Care Med., 2014, vol. 190, no. 1, pp. 9-18.Salgame P. MMPs in tuberculosis: granuloma creators and tissue destroyers // J. Clin. Invest. ‒ 2011. ‒ Vol. 121. ‒ Р. 1686-1688.Salgame P. MMPs in tuberculosis: granuloma creators and tissue destroyers. J. Clin. Invest., 2011, vol. 121, pp. 1686-1688.Seddon J., Kasprowicz V., Walker N. F., Yuen H. M., Sunpath H., Tezera L. et al. Procollagen III N-terminal propeptide and desmosine are released by matrix destruction in pulmonary tuberculosis // J. Infect. Dis. ‒ 2013. ‒ Vol. 208, № 10. ‒ Р. 1571-1579.Seddon J., Kasprowicz V., Walker N.F., Yuen H.M., Sunpath H., Tezera L. et al. Procollagen III N-terminal propeptide and desmosine are released by matrix destruction in pulmonary tuberculosis. J. Infect. Dis., 2013, vol. 208, no. 10, pp. 1571-1579.Shevtsov M. A., Smagina L. V., Kudriavtceva T. A., Petlenko S. V., Voronkina I. V. Glu-Trp-ONa or its acylated analogue (R-Glu-Trp-ONa) administration enhances the wound healing in the model of chronic skin wounds in rabbits // Drug Design, Development and Therapy. ‒ 2015. ‒ Vol. 9. ‒ Р. 1717-1727.Shevtsov M.A., Smagina L.V., Kudriavtceva T.A., Petlenko S.V., Voronkina I.V. Glu-Trp-ONa or its acylated analogue (R-Glu-Trp-ONa) administration enhances the wound healing in the model of chronic skin wounds in rabbits. Drug Design, Development and Therapy, 2015, vol. 9, pp. 1717-1727.Singh S., Kubler A., Singh U. K., Singh A., Gardiner H., Prasad R., Elkington P. T., Friedland J. S. Antimycobacterial drugs modulate immunopathogenic matrix metalloproteinases in a cellular model of pulmonary tuberculosis // Antimicrob. Agents Chemother. ‒ 2014. ‒ Vol. 58, № 8. ‒ Р. 4657-4665.Singh S., Kubler A., Singh U.K., Singh A., Gardiner H., Prasad R., Elkington P.T., Friedland J.S. Antimycobacterial drugs modulate immunopathogenic matrix metalloproteinases in a cellular model of pulmonary tuberculosis. Antimicrob Agents Chemother., 2014, vol. 58, no. 8, pp. 4657-4665.Smigiel K. S., Parks W. C. Matrix metalloproteinases and leukocyte activation // Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. ‒ 2017. ‒ Vol. 47. ‒ P. 167-195.Smigiel K.S., Parks W.C. Matrix Metalloproteinases and Leukocyte Activation. Prog. Mol. Biol. Transl. Sci., 2017, vol. 47, pp. 167-195.Ugarte-Gil C. A., Elkington P., Gilman R. H., Coronel J., Tezera L. B., Bernabe-Ortiz A. et al. Induced sputum MMP-1, -3 & -8 concentrations during treatment of tuberculosis // PLoS One. ‒ 2013. ‒ Vol. 8, № 4. ‒ Р. 1-8.Ugarte-Gil C.A., Elkington P., Gilman R.H., Coronel J., Tezera L.B., Bernabe-Ortiz A. et al. Induced sputum MMP-1, -3 & -8 concentrations during treatment of tuberculosis. PLoS One, 2013, vol. 8, no. 4, pp. 1-8.

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