Исследование уровня матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов в сыворотке крови здоровых мужчин разного возраста при воздействии факторов риска

Старение – необратимый процесс, протекающий индивидуально в каждом случае. Известно, что система матриксных металлопротеиназ (ММП) вовлечена в процессы, связанные со старением. Цель исследования — изучить изменения уровней ММП (ММП-1, ММП-2, ММП-3, ММП-7), их тканевых ингибиторов (ТИМП-1, ТИМП-2) и комплексов ММП-9/ТИМП-1, ММП-9/ТИМП-2, участвующих в ремоделировании сосудистой стенки, у условно здоровых мужчин разных возрастных групп с учётом модифицируемых факторов риска (ФР) сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Материалы и методы. В исследование включён 151 мужчина: 30 (20%) – молодого возраста; 41 (27%) – среднего, 62 (41%) – пожилого, 18 (12%) – старческого. Определяли уровни ММП-1, -2, -3, -7, -9, ТИМП-1, -2, а также комплексов ММП-9/ТИМП-1 и ММП-9/ТИМП-2. Концентрации рассчитывали с использованием калибровочных кривых в компьютерной программе (нг/мл или пг/мл). Дополнительно вычисляли коэффициенты ММП/ТИМП (например, ММП-3/ТИМП-1, ММП-3/ТИМП-2). Результаты. С возрастом у мужчин преобладают ММП-1 и ММП-3, а в пожилой группе повышены уровни комплексов ММП-9/ТИМП-2. Курение и другие ФР ССЗ во всех возрастных группах значимо увеличивают уровни ММП-1, -2, -3 и ТИМП-1, при этом в пожилом возрасте снижается образование комплексов ММП-9/ТИМП-2. Уровни ММП-9 и комплексов ММП-9/ТИМП-2 снижаются с возрастом, однако наличие ФР, особенно курения, повышает эти показатели в пожилом и старческом возрасте. Уровни ТИМП-1 изменяются волнообразно с возрастом, но ФР и курение стабильно увеличивают их во всех группах. Заключение. Исследование выявило корреляцию между ФР ССЗ и уровнями ММП у условно здоровых мужчин разных возрастных групп. Установлены разнонаправленные изменения ММП и ТИМП. Наиболее значимые показатели свидетельствуют о снижении уровней ММП-9 и ММП-9/ТИМП-2 с возрастом, их повышении при наличии ФР (особенно курения) в пожилом и старческом возрасте, а также волнообразной динамике ТИМП-1 с неизменным повышением под влиянием ФР.

1. Берштейн Л.М., Цырлина Е.В. Гипоталамо-гипофизарная система: возраст и основные неинфекционные заболевания (злокачественные новообразования гормонозависимых тканей, кардиоваскулярная патология и сахарный диабет 2 типа). Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2020;106(6):667–682. https://doi.org/10.31857/S0869813920060023

2. Bassiouni W, Ali MAM, Schulz R. Multifunctional intracellular matrix metalloproteinases: implications in disease. FEBS J. 2021 Dec;288(24):7162-7182. https://doi.org/10.1111/febs.15701. Epub 2021 Jan 22. PMID: 33405316.

3. Simões G, Pereira T, Caseiro A. Matrix metaloproteinases in vascular pathology. Microvasc Res. 2022 Sep;143:104398. https://doi.org/10.1016/j.mvr.2022.104398. Epub 2022 Jun 6. PMID: 35671836.

4. Авдеева И., Бурко Н., Квасова О., Арясова Т. Синдром раннего сосудистого старения: патогенез и возможности медикаментозной коррекции. Врач. 2019;12:10-13. https://doi.org/10.29296/25877305-2019-12-03

5. Стахнёва Е.М., Каштанова Е.В., Полонская Я.В., Шрамко В.С., Рагино Ю.И. Механизмы сосудистого старения. Бюллетень сибирской медицины. 2022;21(2):186–194. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2022-2-186-194

6. Сергиенко В.Б., Аншелес А.А., Сергиенко И.В., Бойцов С.А. Взаимосвязь ожирения, уровня холестерина липопротеидов низкой плотности и перфузии миокарда у пациентов с факторами риска без сердечно-сосудистых заболеваний атеросклеротического генеза. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2021;20(2):2734. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2021-2734

7. Chmelova M., Androvic P., Kirdajova D. et al. A view of the genetic and proteomic profile of extracellular matrix molecules in aging and stroke. Frontiers of Cellural Neuroscience. 2023;17:1296455.

8. Ungvari Z, Tarantini S, Sorond F, Merkely B, Csiszar A. Mechanisms of Vascular Aging, A Geroscience Perspective: JACC Focus Seminar. J Am Coll Cardiol. 2020 Mar 3;75(8):931-941. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2019.11.061. PMID: 32130929; PMCID: PMC8559983.

9. Garvin P, Nilsson L, Carstensen J, Jonasson L, Kristenson M. Circulating matrix metalloproteinase-9 is associated with cardiovascular risk factors in a middle-aged normal population. PLoS One. 2008 Mar 12;3(3):e1774. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0001774. PMID: 18335048; PMCID: PMC2258002.

10. Cancemi P, Aiello A, Accardi G, Caldarella R, Candore G, Caruso C, Ciaccio M, Cristaldi L, Di Gaudio F, Siino V, Vasto S. The Role of Matrix Metalloproteinases (MMP-2 and MMP-9) in Ageing and Longevity: Focus on Sicilian Long-Living Individuals (LLIs). Mediators Inflamm. 2020 May 5;2020:8635158. https://doi.org/10.1155/2020/8635158. PMID: 32454796; PMCID: PMC7222606.

11. Longtine AG, Venkatasubramanian R, Zigler MC, Lindquist AJ, Mahoney SA, Greenberg NT, VanDongen NS, Ludwig KR, Moreau KL, Seals DR, Clayton ZS. Female C57BL/6N mice are a viable model of aortic aging in women. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2023 Jun 1;324(6):H893-H904. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00120.2023. Epub 2023 Apr 28. PMID: 37115626; PMCID: PMC10202480.

12. Knox A. Arterial Aging, Metalloproteinase Regulation, and the Potential of Resistance Exercise. Current Cardiology Reviews. 2018;14(4):227–232.

13. Iannarelli N.J., MacNeil A.J., Dempster K.S., Wade T.J. et al. Serum MMP-3 and its association with central arterial stiffness among young adults is moderated by smoking and BMI. Physiology Report. 2021;9(11):e14920.

14. Mondal S, Adhikari N, Banerjee S, Amin SA, Jha T. Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) and its inhibitors in cancer: A minireview. Eur J Med Chem. 2020 May 15;194:112260. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2020.112260. Epub 2020 Mar 21. Erratum in: Eur J Med Chem. 2020 Nov 1;205:112642. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2020.112642. PMID: 32224379.