Η εκτίμηση των μεταβολών των μεταλλοπρωτεϊνασών στη διάγνωση του οξέος διαχωρισμού της θωρακικής αορτής

Abstract

Matrix metalloproteinases (MMPs) constitute a family of zinc-dependent proteases (endopeptidases), whose catalytic action is the degradation of the extracellular matrix components. In addition, they play the major role in the degradation of collagen and in the process of tissue remodeling. The present clinical study investigated blood serum levels of metalloproteinases-1, -2, -3 and -9 in patients with acute and chronic aortic dissection, thoracic aortic aneurysm and acute myocardial ischemia compared to healthy individuals. The blood serum levels of MMP-1, -2, -3 and -9 were calculated in 34 patients with acute aortic dissection, 18 patients with chronic aortic dissection, 18 patients with aortic aneurysm and in 13 patients with acute myocardial ischemia, as well as in 15 healthy individuals who served as the control group. Serum MMP levels were measured by using an ELISA technique. There were significantly higher levels of MMP-3 in patients with acute myocardial ischemia as compared to patients with acute aortic dissection (17.33±2.03 ng/ml versus 12.92±1.01 ng/ml, p<0.05). Significantly lower levels of MMP-1 were found in healthy controls compared to all other groups of patients (1.1±0.38 ng/ml versus 2.97±0.68 in acute aortic dissection, 3.09±0.98 in chronic dissection, 3.16±0.51 in thoracic aortic aneurysm and 4.58±1.04 in acute myocardial ischemia, p<0.05). Higher levels of MMP-1 and MMP-3 were detected on males. There was a positive correlation MMP-1 levels in all groups, with increasing age (r=0.38, p<0.05). In patients operated for acute type A aortic dissection, the levels of MMP-1, MMP-3 and MMP-9 increased immediately after surgery, while the levels of MMP-2 decreased. At 24 hours postoperatively, levels of MMP-1, -2 and -9, are almost equal to the preoperative ones. Measurement of serum MMP levels with ELISA technique in thoracic aortic disease and acute myocardial ischemia is a simple and relatively rapid laboratory test that could be used as a biochemical marker or indicator that may aid in the differential diagnosis of acute aortic dissection, when evaluated in combination with imaging techniques.

Οι μεταλλοπρωτεϊνάσες (Matrix metalloproteinases (MMPs), αποτελούν μία ευρεία οικογένεια από ενδοπεπτιδάσες, που περιέχουν στην οργανική τους δομή ένα ιόν ψευδαργύρου (Zn⁺²). Η ενζυμική τους δραστηριότητα αφορά την αποδόμηση των περισσοτέρων συστατικών του εξωκυττάριου στρώματος (extracellular matrix). Έχουν κυρίαρχο ρόλο στην αποδόμηση του κολλαγόνου και κατ’ επέκταση, στη διαδικασία αναδιαμόρφωσης των ιστών (process of tissue remodeling). Η παρούσα κλινική μελέτη ερεύνησε τα επίπεδα των μεταλλοπρωτεϊνασών -1, -2, -3 και -9 (MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-9), στον ορό του αίματος ασθενών με οξύ ή χρόνιο αορτικό διαχωρισμό, ανεύρυσμα της θωρακικής αορτής, οξεία ισχαιμία του μυοκαρδίου και τα σύγκρινε με τα αντίστοιχα υγιών μαρτύρων. Τα επίπεδα στο ορό για τις συγκεκριμένες μεταλλοπρωτεϊνάσες μετρήθηκαν σε 34 ασθενείς με οξύ αορτικό διαχωρισμό της θωρακικής αορτής, σε 18 με χρόνιο αορτικό διαχωρισμό, σε 18 με ανεύρυσμα της θωρακικής αορτής, σε 13 με οξεία μυοκάρδια ισχαιμία και σε 15 υγιή άτομα που αποτέλεσαν την ομάδα ελέγχου. Τα επίπεδα των μεταλλοπρωτεϊνασών υπολογίστηκαν με τη χρήση της τεχνικής ELISA. Προέκυψαν λοιπόν στατιστικώς σημαντικές διαφορές μεταξύ των επιπέδων των μεταλλοπρωτεϊνασών στις διάφορες ομάδες που μελετήθηκαν. Τα επίπεδα της MMP-3 ήταν σημαντικά υψηλότερα στους ασθενείς με οξεία ισχαιμία του μυοκαρδίου σε σύγκριση με τα αντίστοιχα επίπεδα τον ορό των ασθενών με οξύ αορτικό διαχωρισμό (17.33±2.03 ng/ml versus 12.92±1.01 ng/ml, p<0.05). Επίσης, ανευρέθηκαν χαμηλότερα επίπεδα της MMP-1 στον ορό των υγιών μαρτύρων συγκριτικά με τα επίπεδα της ίδιας μεταλλοπρωτεϊνάσης στον ορό όλων των υπολοίπων ομάδων (1.1±0.38 ng/ml versus 2.97±0.68 στον οξύ αορτικό διαχωρισμό 3.09±0.98 στο χρόνιο διαχωρισμό, 3.16±0.51 στο ανεύρυσμα της θωρακικής αορτής και 4.58±1.04 στην οξεία ισχαιμία του μυοκαρδίου, p<0.05). Υψηλότερα επίπεδα τόσο για την MMP-1 όσο και για την MMP-3, βρέθηκαν στους άνδρες όλων των ομάδων μελέτης. Επιπρόσθετα, καταγράφηκε θετική συσχέτιση μεταξύ της αύξησης των επιπέδων της MMP-1 στον ορό και της αύξησης της ηλικίας (r=0.38, p<0.05), επίσης σε όλες τις υπό μελέτη ομάδες. Στην ομάδα των ασθενών που χειρουργήθηκαν για αποκατάσταση οξέος αορτικού διαχωρισμού τύπου Α, παρατηρήθηκε αύξηση των επιπέδων στον ορό των MMP-1, MMP-3 και MMP-9 αμέσως μετά το πέρας της επέμβασης, ενώ τα αντίστοιχα της MMP-2, παρουσίασαν πτώση. Στην ίδια ομάδα ασθενών, για τα επίπεδα των MMP-1, MMP-2 και MMP-9 καταγράφηκε, 24 ώρες μετεγχειρητικώς, σχεδόν εξίσωσή τους με τα αντίστοιχα προεγχειρητικά επίπεδα. Ο υπολογισμός των επιπέδων των μεταλλοπρωτεϊνασών στον ορό του αίματος με την τεχνική ELISA, σε ασθενείς με οξύ αορτικό διαχωρισμό, αλλά και με άλλες καρδιαγγειακές παθήσεις, όπως χρόνιος αορτικός διαχωρισμός, ανεύρυσμα της θωρακικής αορτής και οξεία ισχαιμία του μυοκαρδίου, είναι μία απλή και σχετικά γρήγορη μέθοδος. Είναι δυνατόν ως τεχνική να χρησιμοποιηθεί στον καθορισμό πολύτιμων βιοχημικών δεικτών στην προσπάθεια διαφορικής διάγνωσης του οξέος αορτικού διαχωρισμού, οι οποίοι θα συνεκτιμώνται αναλόγως με τις διάφορες απεικονιστικές μεθόδους.