Μελέτη των μεταλλοπρωτεϊνασών (MMPs) και των αναστολέων τους (TIMPs) στην πειραματικά επαγώμενη κίρρωση σε επίμυς

Abstract

Aim: To investigate the levels of malondialdehyde (MDA) and the expression of the metalloproteases MMP-3, MMP-9, as well as their inhibitors’ TIMP-1 and TIMP-2 in the liver of rats after the induction of fibrosis and cirrhosis by administration of thioacetamide (TAA). Materials and Methods: TAA (300 mg/L) was continuously administered in the drinking water of twenty-five adult male rats (weight 220±15 gr) for 12 weeks. The rats were sacrificed 4, 8 and 12 weeks after the initiation of TAA administration. The extracted liver was used for measuring MDA levels, as well as for histological examination of the degree of fibrosis and expression and intensity of staining for MMP-3, MMP-9, TIMP-1 and TIMP-2 with immunohistochemistry. Results: The fibrosis degree progressively increased 4, 8 and 12 weeks after the initiation of the TAA administration. An increase in fibrotic tissue concentration was observed, as well as the formation of fibrotic nodules and cirrhosis at the end-stage of the study. MDA levels progressively increased, with a maximum level being reached 12 weeks after the initiation of the TAA administration. No significant increase was found after 4 and 8 weeks. ΤΙΜP-1 and TIMP-2 expression and staining intensity increased parallel to the time after the initiation of TAA administration and to the fibrosis degree. MMP-3 expression and staining intensity progressively increased 4, 8 and 12 weeks after the initiation of TAA administration, but MMP-3 was not expressed in the control group. MMP-9 expression increased 4, 8 and 12 weeks after the initiation of TAA administration and MMP-9 intensity of staining significantly increased after 12 weeks. Conclusions: TAA administration in rats leads to progressive liver fibrosis and cirrhosis in 12 weeks. MDA levels did not significantly increase in the initial stages of fibrosis but did increase during cirrhosis, indicating a different mechanism of fibrosis induction from that by CCl₄. MMP-3, MMP-9, TIMP-1 and TIMP-2 expression and staining intensity progressively increased parallel to the stage of fibrosis and cirrhosis. However, MMP-3 was not expressed in the control group. The interactions between MMPs and TIMPs during the various stages of fibrosis should further be investigated.

Σκοπός: Να μελετηθούν τα επίπεδα της μαλονδιαλδεΰδης (MDA) και οι εκφράσεις των μεταλλοπρωτεϊνασών ΜΜΡ-3, ΜΜΡ-9 και των αναστολέων τους ΤΙΜΡ-1 και ΤΙΜΡ-2 κατά την πειραματικά επαγώμενη ηπατική ίνωση μετά από χορήγηση θειοακεταμίδης (ΤΑΑ) σε επίμυς. Υλικό και Μέθοδος: Χρησιμοποιήθηκαν 25 ενήλικοι αρσενικοί επίμυς (220±15 γρ. έκαστος), στους οποίους χορηγήθηκε συνεχόμενα ΤΑΑ (300 mg/L) στο πόσιμο νερό για 12 εβδομάδες. Τα πειραματόζωα θυσιάστηκαν 4, 8 και 12 εβδομάδες μετά την έναρξη της χορήγησης της ΤΑΑ και το ήπαρ τους χρησιμοποιήθηκε για την μέτρηση των επιπέδων της MDA και για ιστολογική εξέταση και εκτίμηση του βαθμού της ίνωσης και του ποσοστού κυττάρων που εκφράστηκαν, καθώς και της έντασης της χρώσης των ΜΜΡ-3, ΜΜΡ-9, ΤΙΜΡ-1 και ΤΙΜΡ-2 με ανοσοϊστοχημεία. Αποτελέσματα: Ο βαθμός ίνωσης παρουσίασε σημαντική αύξηση 4, 8 και 12 εβδομάδες μετά την έναρξη της χορήγησης ΤΑΑ. Παρατηρήθηκε προοδευτική αύξηση της συγκέντρωσης ινώδους ιστού στο ήπαρ ανάμεσα στις ομάδες και σχηματισμός ινωτικών οζιδίων και κίρρωσης στο τελικό στάδιο του πειράματος. Τα επίπεδα MDA αυξήθηκαν προοδευτικά μετά την έναρξη της χορήγησης της ΤΑΑ, με σημαντική αύξηση μετά από 12 εβδομάδες. Αντιθέτως, δεν παρατηρήθηκε στατιστικώς σημαντική αύξηση των επιπέδων MDA στις 4 και 8 εβδομάδες από την έναρξη χορήγησης της ΤΑΑ. Η έκφραση και η ένταση της χρώσης για τους ΤΙΜΡ-1 και ΤΙΜΡ-2 παρουσίασαν αύξηση ανάλογη του χρόνου μετά την έναρξη λήψης της ΤΑΑ και του βαθμού ίνωσης. Η έκφραση και η ένταση της χρώσης της ΜΜΡ-3 αυξήθηκαν προοδευτικά 4, 8 και 12 εβδομάδες μετά την έναρξη της χορήγησης της ΤΑΑ, ενώ δεν εκφράστηκε στην ομάδα ελέγχου. Η έκφραση της ΜΜΡ-9 αυξήθηκε προοδευτικά στις 4, 8 και 12 εβδομάδες από την έναρξη της λήψης της ΤΑΑ, ενώ η ένταση της χρώσης για την ΜΜΡ-9 ήταν στατιστικώς σημαντική μόνο 12 εβδομάδες μετά την έναρξη της χορήγησης της ΤΑΑ. Συμπέρασμα: Η χορήγηση ΤΑΑ σε επίμυς οδήγησε σε προοδευτική ίνωση και κίρρωση του ήπατος σε 12 εβδομάδες. Τα επίπεδα MDA δεν αυξήθηκαν στα αρχικά στάδια της ίνωσης υποδεικνύοντας διαφορετικό μηχανισμό επαγωγής της από ότι με τον τετραχλωράνθρακα (CCl₄), ενώ παρατηρήθηκε αύξησή τους κατά την εγκατεστημένη κίρρωση του ήπατος μετά από χορήγηση ΤΑΑ. Η έκφραση και η ένταση χρώσης των ΜΜΡ-3, ΜΜΡ-9, ΤΙΜΡ-1 και ΤΙΜΡ-2 παρουσίασαν προοδευτική αύξηση ανάλογα με τα στάδια της ίνωσης-κίρρωσης, ενώ η ΜΜΡ-3 δεν εκφράστηκε στην ομάδα ελέγχου. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των ΜΜΡs και των TIMPs κατά τα διάφορα στάδια της ίνωσης θα πρέπει να διερευνηθεί περαιτέρω.