Cardiology Letters 2018, 27(6):308-313
Matrixové metaloproteinázy a zlyhávanie srdca
- 1 Fyziologický ústav, Lekárska fakulta, Univerzita Komenského v Bratislave
- 2 Centra experimentálnej medicíny, Ústav pre výskum srdca, Slovenská akadémia vied, Bratislava, Slovenská republika
Extracelulárny matrix (ECM) myokardu je dynamická súčasť tkaniva srdca, ktorá predstavuje základ pre jeho štrukturálnu a fyziologickú homeostázu. Modifikácie ECM môžu viesť k systolickej alebo diastolickej dysfunkcii a následne ku vzniku srdcového zlyhávania (SZ). Aj keď sú príčiny SZ rôzne, maladaptívna remodelácia ECM je typická zmena vo vývoji a progresii tejto choroby. Matrixové metaloproteinázy (MMP) boli identifikované ako enzýmy zodpovedné za degradáciu ECM. V úvode nášho prehľadového článku ponúkame všeobecný opis MMP a zhrnutie poznatkov týkajúcich sa úlohy MMP pri kardiovaskulárnych ochoreniach, so zameraním na SZ. MMP sa rozdeľujú na jednotlivé typy na základe ich štruktúry a substrátovej špecificity. Vo vzťahu k SZ sa podľa dostupných odborných publikácií najčastejšie študujú MMP-2 a MMP-9. Ich hladiny môžu slúžiť ako užitočné markery za účelom identifikácie pacientov s vyšším rizikom rozvoja SZ. Okrem toho môžu aktivity a hladiny MMP slúžiť ako indikátory účinnosti terapie poskytovanej pacientom so SZ, ako aj na identifikáciu pacientov, ktorí by mohli profitovať z konkrétnej terapeutickej intervencie práve modifikáciou MMP dráh.
Kľúčové slová: matrixové metaloproteinázy; želatinázy; srdcové zlyhávanie; biomarkery
Uverejnené: June 1, 2018 Zobraziť citáciu
Referencie
- Theocharis AD, Skandalis SS, Gialeli C, et al. Extracellular matrix structure. Adv Drug Deliv Rev 2016;97:4-27.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Radosinska J, Barancik M, Vrbjar N. Heart failure and role of circulating MMP-2 and MMP-9. Panminerva Med 2017;59:241-253.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Lindsey ML, Iyer RP, Jung M, et al. Matrix metalloproteinases as input and output signals for post-myocardial infarction re modeling. J Mol Cell Cardiol 2016;91:134-140.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Myasoedova VA, Chistiakov DA, Grechko AV et al. Matrix metalloproteinases in pro-atherosclerotic arterial remodeling. J Mol Cell Cardiol 2018;123:159-167.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Jabłońska-Trypuć A, Matejczyk M, Rosochacki S. Matrix meta lloproteinases (MMPs), the main extracellular matrix (ECM) enzymes in collagen degradation, as a target for anticancer drugs. J Enzyme Inhib Med Chem 2016;31(sup1):177-183.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Louzao-Martinez L, Vink A, Harakalova M, et al. Characteristic adaptations of the extracellular matrix in dilated cardiomyopathy. Int J Cardiol 2016;220:634-646.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Rubiś P, Wiśniowska-Śmialek S, Wypasek E, et al. Fibrosis of extracellular matrix is related to the duration of the disease but is unrelated to the dynamics of collagen metabolism in dilated cardiomyopathy. Inflamm Res 2016;65:941-949.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - DeLeon-Pennell KY, Meschiari CA, Jung M, et al. Matrix Meta lloproteinases in Myocardial Infarction and Heart Failure. Prog Mol Biol Transl Sci 2017;147:75-100.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Hopps E, Caimi G. Matrix metalloproteases as a pharmacological target in cardiovascular diseases. Eur Rev Med Pharmacol Sci 2015;19:2583-2589.
- Rodríguez D, Morrison CJ, Overall CM. Matrix metalloproteinases: What do they not do? New substrates and biological roles identified by murine models and proteomics. Biochim Biophys Acta - Mol Cell Res 2010;1803:39-54.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Nagase H, Visse R, Murphy G. Structure and function of matrix metalloproteinases and TIMPs. Cardiovasc Res 2006;69:562573.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Harrison DG, Gongora MC, Guzik TJ, et al. Oxidative stress and hypertension. J Am Soc Hypertens 2007;1:30-44.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Liu P, Sun M, Sader S. Matrix metalloproteinases in cardiovascular disease. Can J Cardiol 2006;22(Suppl B):25B-30B.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Verma RP, Hansch C. Matrix metalloproteinases (MMPs): Chemical-biological functions and (Q)SARs. Bioorg Med Chem 2007;15:2223-2268.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Visse R, Nagase H. Matrix metalloproteinases and tissue Inhibitors of metalloproteinases. Circ Res 2003;92:827-839.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Nagase H, Woessner JF. Matrix Metalloproteinases. J Biol Chem 1999;274:21491-21494.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Page-McCaw A, Ewald AJ, Werb Z. Matrix metalloproteinases and the regulation of tissue remodelling. Nat Rev Mol Cell Biol 2007;8:221-233.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Cathcart J. Assessment of matrix metalloproteinases by gelatin zymography. Methods Mol Biol 2016;1406:151-159. doi: 10.1007/978-1-4939-3444-7_12.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Ren Z, Chen J, Khalil AR. Zymography as a Research Tool in the Study of Matrix Metalloproteinase Inhibitors. Methods Mol Biol 2017;1626:79-102.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Azevedo A, Prado AF, Antonio RC, et al. Matrix metalloproteinases are involved in cardiovascular diseases. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2014;115:301-314.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Woolley DE, Glanville RW, Crossley MJ, et al. Purification of rheumatoid synovial collagenase and its action on soluble and insoluble collagen. Eur J Biochem 1975;54:611-622.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Meluzin J, Tomandl J, Podrouzkova H, et al. Can markers of collagen turnover or other biomarkers contribute to the diagnostics of heart failure with normal left ventricular ejection fraction? Biomed Pap 2013;157:331-339.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Pereira Gonçalves R, Damante CA, Luis F, et al. Detection of MMP-2 and MMP-9 salivary levels in patients with chronic periodontitis before and after periodontal treatment Detecção de MMP-2 e MMP-9 antes e após o tratamento periodontal de pacientes com periodontite crônica. Rev odonto ciênc 2009;24:264-269.
- Ahmed SH, Clark LL, Pennington WR, et al. Matrix metalloproteinases/tissue inhibitors of metalloproteinases. Circulation 2006;113:2089-2096.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Milkiewicz M, Kelland C, Colgan S, et al. Nitric oxide and p38 MAP kinase mediate shear stress-dependent inhibition of MMP-2 production in microvascular endothelial cells. J Cell Physiol 2006;208:229-237.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Qorri B, Kalaydina R-V, Velickovic A, et al. Agonist-biased signaling via matrix metalloproteinase-9 promotes extracellular matrix remodeling. Cells 2018;7:117.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Beber ARC, Polina ER, Biolo A, et al. Matrix Metalloproteinase-2 Polymorphisms in Chronic Heart Failure: Relationship with Susceptibility and Long-Term Survival. PLoS One 2016;11(8):e0161666.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Wagner DR, Delagardelle C, Ernens I, et al. Matrix metalloproteinase-9 is a marker of heart failure after acute myocardial infarction. J Card Fail 2006;12:66-72.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Kobusiak-Prokopowicz M, Krzysztofik J, Kaaz K, et al. MMP-2 and TIMP-2 in patients with heart failure and chronic kidney disease. Open Med 2018;13:237-246.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Giannakos E, Vardali E, Bartekova M, et al. Changes in activities of circulating MMP-2 and MMP-9 in patients suffering from heart failure in relation to gender, hypertension and treatment: A cross-sectional study. Physiol Res 2016;65:S149-S152.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Halade GV, Jin Y-F, Lindsey ML. Matrix metalloproteinase (MMP)9: A proximal biomarker for cardiac remodeling and a distal biomarker for inflammation. Pharmacol Ther 2013;139:32-40.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Yabluchanskiy A, Ma Y, Iyer RP, et al. Matrix metalloproteinase-9: many shades of function in cardiovascular disease. Physiology 2013;28:391-403.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Chu JW, Jones GT, Tarr GP, et al. Plasma active matrix meta lloproteinase 9 and indices of diastolic function in patients with preserved systolic function. Int J Cardiol 2013;167:12421246.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Morishita T, Uzui H, Mitsuke Y, et al. Association between matrix metalloproteinase-9 and worsening heart failure events in patients with chronic heart failure. ESC Hear Fail 2017;4:321-330.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Martos R, Baugh J, Ledwidge M, et al. Diagnosis of heart failure with preserved ejection fraction: improved accuracy with the use of markers of collagen turnover. Eur J Heart Fail 2009;11:191-197.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Wu C-K, Su M-Y, Wu Y-F, et al. Combination of plasma biomarkers and clinical data for the detection of myocardial fibrosis or aggravation of heart failure symptoms in heart failure with preserved ejection fraction patients. J Clin Med 2018;7:427.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - de Denus S, Lavoie J, Ducharme A, et al. Differences in biomarkers in patients with heart failure with a reduced vs a preserved left ventricular ejection fraction. Can J Cardiol 2012;28:62-68.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Collier P, Watson CJ, Voon V, et al. Can emerging biomarkers of myocardial remodelling identify asymptomatic hypertensive patients at risk for diastolic dysfunction and diastolic heart failure? Eur J Heart Fail 2011;13:1087-1095.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Huerta A, Lopez B, Ravassa S, et al. Association of cystatin C with heart failure with preserved ejection fraction in elderly hypertensive patients: potential role of altered collagen metabolism. J Hypertens 2016;34:130-138.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Belo V de A, Parente JM, Tanus-Santos JE, et al. Matrix metalloproteinase (MMP)-2 decreases calponin-1 levels and contributes to arterial remodeling in early hypertension. Biochem Pharmacol 2016;118:50-58.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Ravassa S, Trippel T, Bach D, et al. Biomarker-based phenotyping of myocardial fibrosis identifies patients with heart failure with preserved ejection fraction resistant to the beneficial effects of spironolactone: results from the Aldo-DHF trial. Eur J Heart Fail 2018;20:1290-1299.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Kampourides N, Tziakas D, Chalikias G, et al. Usefulness of matrix metalloproteinase-9 plasma levels to identify patients with preserved left ventricular systolic function after acute myocardial infarction who could benefit from eplerenone. Am J Cardiol 2012;110:1085-1091.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Kato TS, Chokshi A, Singh P, et al. Markers of extracellular matrix turnover and the development of right ventricular failure after ventricular assist device implantation in patients with advanced heart failure. J Hear Lung Transplant 2012;31:37-45.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Kato TS, Chokshi A, Singh P, et al. Effects of continuous-flow versus pulsatile-flow left ventricular assist devices on myocardial unloading and remodeling. Circ Hear Fail 2011;4:546-553.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Hessel MHM, Bleeker GB, Bax JJ, et al. Reverse ventricular remodell ing after cardiac resynchronization therapy is associated with a reduction in serum tenascin-C and plasma matrix metalloproteinase-9 levels. Eur J Heart Fail 2007;9:1058-1063.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Tolosana JM, Mont L, Sitges M, et al. Plasma tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1 (TIMP-1): an independent pre dictor of poor response to cardiac resynchronization therapy. Eur J Heart Fail 2010;12:492-498.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Szulik M, Stabryła-Deska J, Boidol J, et al. Echocardiography-based qualification and response assessment to cardiac resynchroni sation therapy in patients with chronic heart failure. The matrix metalloproteinase-9 substudy. Kardiol Pol 2011;69:1043-1051.
- Sanchis L, Andrea R, Falces C, et al. Prognosis of new-onset heart failure outpatients and collagen biomarkers. Eur J Clin Invest 2015;45:842-849.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Bajraktari G, Miccoli M, Buralli S, et al. Plasma metalloproteinase-9 and restrictive filling pattern as major predictors of outcome in patients with ischemic cardiomyopathy. Eur J Intern Med 2012;23:616-620.
Prejsť k pôvodnému zdroju... - Dini FL, Buralli S, Bajraktari G, et al. Plasma matrix metalloproteinase-9 better predicts outcome than N-terminal protype-B natriuretic peptide in patients with systolic heart failure and a high prevalence of coronary artery disease. Biomed Pharmacother 2010;64:339-342.
Prejsť k pôvodnému zdroju...

