Ο ρόλος των γονιδιακών πολυμορφισμών των μεταλλοπρωτεΐνασών 1, 2, 3 και των αναστολέων τους στον πρόωρο τοκετό

Abstract

Preterm labor can lead to difculties concerning not only the mother and family in general, but also the public health as a whole. Three percent of pregnancies are complicated by preterm prelabour rupture of membranes (PPROM). In addition, PPROM is deemed responsible for approximately one third of all preterm births. With PPROM, early delivery, a situation where prenatal and neonatal complications are common, can be foreseen. Hence, the healthcare professionals caring for this group of patients has anopportunity to intervene in a manner that can improve perinatal outcome [73].The role of MMPs and their inhibitors in relation to rupture of fetal membranes before physiological delivery has already been established. MMPs can be classied into six subgroups: collagenases, gelatinases, stormelysins, membrane-type, metalloelastases and ’other type’ [17]. We chose one type of MMP from the rst three aforementioned groups, in view of literature ndings that point to those six subgroups being prominent in preterm labor. MMP1 is produced by mesenchymal cells such as broblasts and macrophages and is responsible for breaking down collagen type I–III. Collagen type III is present in amnion and mainly responsible for its integrity and durability. MMP 2 is responsible for breaking down bronectin, and collagen type IV and VII. It is well established how bronectin is related with respect to rupture of membranes. MMP3 is responsible for breaking down collagen type IV and bronectin. Their increased concentration in this clinical setting proves their involvement in the loss of fetalmembraneintegrity [74 – 77]. It has been shown that increased concentrations of MMPs1, 2 and 9,coupled with simultaneous decrease in the concentration of TIMP1, can indeed be measured when fetal membranes breakdown prematurely [78].The key point of the current study is that the studied gene polymorphisms of MMP 1–3 and TIMP-2 do not appear to be associated with premature rupture of membranes or/and onset of preterm contractions. The specic gene polymorphisms studied here do not seem to correlate with the gestational age of preterm labor. This is the rst time that these specic MMPs have been studied for potential polymorphisms.Future perspectiveAlthough the present study did not manage to prove a correlation between specic polymorphisms of the genes of MMPs and their inhibitor, and premature rupture of membranes, a need is apparent to further investigate other possible polymorphisms. The identication of a causative correlation between isomorphisms of these genes and threatened preterm labor will possibly enable us to detect women at increased risk. This will allow for closer follow-up and effective and punctual management, resulting in either prevention or optimal outcome of preterm labor. Although not an outcome for this study, quantifying MMPs may be of interest in future work.Summary points• Extracellular matrix metalloproteinases (MMPs) and their inhibitors (TIMPs) are involved in the breakdown of fetal membranes before delivery • Our aim was to investigate the occurrence of any polymorphism on genes coding for MMPs 1–3 and TIMP 2 in preterm laboring patients as a potential source of this phenomenon. • This question has not been studied before. • The genes for MMPs 1–3 and TIMP 2 were detected by performing a polymerase chain reaction (PCR). Restriction Fragment Length Polymorphism was applied to digest PCR products using restriction enzymes. • No statistically significant difference in polymorphism (MMP 1–3 and TIMP 2), both in the distribution of genotype as well as allele frequencies were detected between the two groups. • Genotypes and allelic frequencies of MMP 1–3 and TIMP 2 in relation to gestational age less/greater than 32 weeks for the premature labor group also demonstrated no statistically significant difference (p = 0.724/p = 0.736, respectively). • The gene polymorphisms of MMP 1–3 and TIMP 2 are not associated with premature rupture of membranes/contractions, as well as age of pregnancy at preterm labor.

Η πρόληψη των του πρόωρου τοκετού δεν αφορά μόνο τη μητέρα και την οικογένεια της, αλλά και τη δημόσια υγεία ως σύνολο. Το 3% των εγκυμοσύνων περιπλέκεται από την πρόωρη ρήξη των εμβρυικών υμένων (ΠΠΡΕΥ). Επιπλέον, η πρόωρη ρήξη των μεμβρανών είναι υπεύθυνη για το ένα τρίτο των πρόωρων τοκετών. H ΠΠΡΕΥ, ο πρόωρος τοκετός και όλες οι συνακόλουθες επιπλοκές, θα μπορούσαν δυνητικά να προβλεφτούν εάν υπήρχε πιο έγκαιρη διάγνωση. Ως εκ τούτου, η επαγγελματίες υγείας που ασχολούνται με αυτή την ομάδα των ασθενών, θα πρέπει να βρουν τα μέσα ώστε να προγνώσουν, επέμβουν και να βελτιώσουν το αποτέλεσμα [73]. Ο ρόλος των ΜΜΡ και των αναστολέων τους σε σχέση με τη ρήξη εμβρυϊκών μεμβρανών πριν από τον φυσιολογικό τελειόμηνο τοκετό έχει ήδη καθιερωθεί. Οι ΜΜΡ μπορούν να ταξινομηθούν σε έξι υποομάδες: κολλαγενάσες, ζελατινάσες, στρωμολυσίνες, μεταλλοπροτεινάσες τύπου μεμβράνης, μεταλλοελαστάσες και «άλλου τύπου» [46]. Επιλέξαμε έναν τύπο ΜΜΡ από τις πρώτες τρεις προαναφερθείσες ομάδες, λαμβάνοντας υπόψη τα βιβλιογραφικά στοιχεία που δείχνουν ότι αυτές οι έξι υποομάδες είναι εμφανείς στον πρόωρο τοκετό. Η ΜΜΡ1 δημιουργείται από τις κυτταρικές σειρές όπως οι ινοβλάστες και τα μακροφάγα και είναι υπεύθυνοι για τη λύση του κολλαγόνου τύπου Ι-ΙΙΙ. Το κολλαγόνο τύπου III είναι παρόν στο άμνιον και κυρίως υπεύθυνο για την ακεραιότητά του και την αντοχή του. Η ΜΜΡ 2 είναι υπεύθυνη για τη διάσπαση της ίνονεκτίνης και του κολλαγόνου τύπου IV και VII. Είναι καλά αποδεδειγμένο πως η ινονεκτίνη σχετίζεται με την λειτουργία των εμβρυικών υμενών. Το ΜΜΡ3 είναι υπεύθυνο για την απομάκρυνση του κολλαγόνου τύπου IV και της ινονεκτίνης. Η αυξημένη συγκέντρωσή τους σε αυτή την κλινική ρύθμιση αποδεικνύει τη συμμετοχή τους στην απώλεια της ακεραιότητας των εμβρυϊκών υμενών. [74 – 77] .Προβλέπεται ότι οι αυξημένες συγκεντρώσεις των ΜΜΡ1,2 και 9, σε συνδυασμό με την ταυτόχρονη μείωση της συγκέντρωσης του ΤΜΡ1, μπορούν πράγματι να μετρηθούν όταν οι εμβρυϊκές υμένες διασπασθούν πρόωρα [78].Τα ευρήματά μας Αν και η έρευνα που αποσκοπεί στην αποκάλυψη μιας άμεσης σχέσης «αιτίας και αποτελέσματος», εξακολουθούν να υπάρχουν ερωτήματα σχετικά με την συχνή αύξηση των συγκεντρώσεων ορισμένων μεταλλοπρωτεινασών, σε γυναίκες με συμπτώματα πρόωρου τοκετού. Όταν εξαιρούνται παράγοντες όπως αυτά που χρησιμοποιήθηκαν στη παρούσα μελέτη :Τα απόλυτα κριτήρια εξαίρεσης από την έρευνα είναι :•Πολύδυμες κυήσεις•Μήκος τραχήλου < 25mm•Χοριοαμνιονίτιδα•Λοιμώξεις κατώτερου γεννητικού συστήματος•Λοιμώξεις ανώτερου και κατώτερου ουροποιητικού συστήματος•Σημαντική παθολογία κύησης ή σοβαρή συστηματική νόσοςΤα σχετικά κριτήρια εξαίρεσης από την έρευνα είναι :•Προηγούμενο ιστορικό πρόωρου τοκετού•Πυρετός•Ανατομικές ανωμαλίες μήτραςΤότε ίσως θα πρέπει να εξεταστεί το αποτέλεσμα της γενετικής επίδρασης και ειδικότερα του γενετικού πολυμορφισμού σε γυναίκες με συμπτώματολογία πρόωρου τοκετού. Αυτή η μελέτη εξέτασε την ύπαρξη γονιδιακού πολυμορφισμού στα γονίδια που κωδικοποιούν τις ΜΜΡ 1, 2 και 3 και TIMP 2 σε έγκυες γυναίκες με συμπτώματα πρόωρου τοκετού και συνέκρινε τα αποτελέσματα της γενετικής διαλογής τους με τις έγκυες γυναίκες με παρόμοια δημογραφικά χαρακτηριστικά (ηλικία, γενική υγεία, απουσία άλλης παθολογίας και άλλων παραγόντων κινδύνου) αλλά που έφεραν σε πέρας μια κύηση άνω των 37 εβδομάδων. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας έδειξαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές ως προς τον πολυπολυμορφισμό για γονίδια που κωδικοποιούν τις ΜΜΡ 1 (p = 0,887). 2 (ρ = 0,586). 3 (p = 0,724) ή TIMP 2 (p = 0,736) μεταξύ των γυναικών που είχαν πρόωρο τοκετό και εκείνων της ομάδας ελέγχου που γέννησαν μετά τις 37 εβδομάδες. Επιπρόσθετα, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές είτε σε γονότυπους, είτε σε αλληλια στις ασθενείς που γέννησαν πριν από 32 εβδομάδες κύησης και σε εκείνες που γέννησαν μετά τις 32 εβδομάδες (ΜΜΡ-1, ρ = 0,887, ΜΜΡ-2, ρ = 0,586, ΜΜΡ-3, ρ = 0,724, ΤΜΡ-2, ρ = 0,736). Επομένως, η αρχική υπόθεση ότι ο γενετικός πολυμορφισμός των συγκεκριμένων γονιδίων μπορεί να διαδραματίσει κάποιο ρόλο στην εμφάνιση πρόωρου τοκετού πρέπει να απορριφθεί. Παρ 'όλα αυτά, αυτό αποδεικνύει μόνο ότι δεν υπάρχει πολυμορφισμός στα συγκεκριμένα γονίδια, αλλά δεν αποκλείει απολύτως ως παράγοντα αιτίας για την εμφάνιση PPROM και / ή πρόωρης χορήγησης. Περαιτέρω έρευνα θα μπορούσε να στοχεύσει στη διερεύνηση πολυμορφισμών σε άλλα μέλη της οικογένειας των μεταλλοπρωτεϊνάσων και των αναστολεων τους ή άλλα ένζυμα που συμμετέχουν στη διάσπαση εμβρυϊκών μεμβρανών. Με τις καλύτερες προθέσεις μας και με τη γνώση που έχουμε μέχρι τώρα αυτή είναι η πρώτη μελέτη των συγκεκριμένων πολυμορφισμών των MMPS 1,2,3 και TIMP 2, πανω σε αυτές τις ομάδες ελέγχου και μελέτης. Είναι μία προοπτική μελέτη κατά την οποία, μελετήθηκαν τρία γονίδια, καθώς και ο αναστολέας τους. Είναι σημαντικό ότι η μελέτη έχει εντοπίσει την ανάγκη να διερευνηθούν περαιτέρω οι πολυμορφισμοί των γονιδίων που μπορεί να είναι υπεύθυνα για πρόωρο τοκετό, ιδιαίτερα την πρόωρη ρήξη των εμβρυικών υμενών. Μια μεγάλη πολυκεντρική μελέτη για την αξιολόγηση αυτών των επιπτώσεων και του τρόπου με τον οποίο αυτές οι πληροφορίες μπορεί να διαδραματίσουν κάποιο ρόλο στην πρόληψη της πρόωρου τοκετού και στη διαχείρισή της αν συμβεί θα ήταν το επόμενο λογικό βήμα.Βασικά συμπεράσματα της παρούσας μελέτης, είναι :• Οι μεταλλοπρωτεϊνάσες (MMPs) και οι αναστολείς τους (TIMPs) εμπλέκονται στην διάσπαση των εμβρυϊκών μεμβρανών πριν τον τοκετό • Στόχος μας ήταν να διερευνήσουμε την εμφάνιση πολυμορφισμού σε γονίδια που κωδικοποιούν τις ΜΜΡ 1-3 και τον ΤΙΜΡ2 σε ασθενείς με πρόωρο τοκετό, ως πιθανή αιτία αυτού του φαινομένου.• Αυτή η ερώτηση δεν έχει μελετηθεί πριν.• Τα γονίδια για τα ΜΜΡ 1-3 και TIMP 2 ανιχνεύθηκαν με την πραγματοποίηση αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR). Fragment Length Polymorphifm εφαρμόστηκε σε προϊόντα PCR που αφορούσαν την πέψη χρησιμοποιώντας περιοριστικά ένζυμα.• Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στον πολυμορφισμό (ΜΜΡ 1-3 και ΤΙΜΡ 2), τόσο στην κατανομή του γονότυπου, όσο και στις συχνότητες αλληλόμορφων μεταξύ των δύο ομάδων. • Οι γονοτύποι και οι αλληλόμορφες συχνότητες των ΜΜΡ 1-3 και TIMP 2 σε σχέση με την ηλικία κύησης μικρότερες / μεγαλύτερες των 32 εβδομάδων για την ομάδα πρόωρου τοκετού δεν κατέδειξαν στατιστικά σημαντική διαφορά (p = 0,724 / p = 0,736 αντίστοιχα).• Οι πολυμορφισμοί των γονιδίων MMP 1-3 και TIMP 2 , της μελέτης μας, δεν σχετίζονται με πρόωρη ρήξη μεμβρανών / συσπάσεων, καθώς και την ηλικία κύησης κατά τον πρόωρο τοκετό.