zdorПроблемы здоровья и экологииHealth and Ecology Issues2220-09672708-6011Gomel State Medical University10.51523/2708-6011.2021-18-3-11zdor-2037Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА И БИОЛОГИЯEXPERIMENTAL MEDICINE AND BIOLOGYПоказатели метаболизма соединительной ткани, их взаимозависимости у пациентов с хронической болезнью почек в стадии 5Д и у пациентов с грыжами передней брюшной стенкиIndices of connective tissue metabolism, their interconnection in patients with 5D stage chronic kidney disease and in patients with anterior abdominal wall herniashttps://orcid.org/0000-0001-8269-8075БерещенкоВ. В.BereshchenkoV. V.

Берещенко Валентин Владимирович, к.м.н., доцент, заведующий кафедрой хирургических болезней № 3 

Гомель

Valentin V. Bereshchenko, PhD (Med), Associate Professor, Head of Department of Surgical Diseases No.3 

Gomel

val_71@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4668-6007ЛызиковА. Н.LyzikovA. N.

Лызиков Анатолий Николаевич, д.м.н., профессор, профессор кафедры хирургических болезней № 1 с курсом сердечно-сосудистой хирургии 

Гомель

Anatoly N. Lyzikov, DMedSc, Professor, Professor at Department of Surgical Diseases No.1 with the course of Cardiovascular Surgery 

Gomel

Zed-lu@inbox.ruГомельский государственный медицинский университетGomel State Medical University2021300920211838693Copyright © Берещенко В.В., Лызиков А.Н., 20212021Берещенко В.В., Лызиков А.Н.Bereshchenko V.V., Lyzikov A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.gsmu.by/jour/article/view/2037Цель исследования

Цель исследования. Изучить взаимосвязи показателей матриксных металлопротеиназ (ММП) концевых телопептидов коллагена первого типа у пациентов с хронической болезнью почек (ХБП) в терминальной стадии заболевания и у пациентов с грыжами передней брюшной стенки.

Материалы и методы

Материалы и методы. В проспективное исследование было включено 39 пациентов с ХБП в стадии 5Д, 24 пациента с первичными грыжами передней брюшной стенки и 25 пациентов группы сравнения без визуальных признаков дисплазии соединительной ткани. Концентрацию уровней ММП-1, ММП-2, ММП-9, тканевого ингибитора матриксной металлопротеиназы-1 (ТИМП-1), ТИМП-3, концевого N-телопептида (NTX-N), концевого C-телопептида (CTX-C) определяли в плазме с помощью иммуноферментного анализа (ИФА).

Результаты

Результаты. У пациентов в терминальной стадии заболевания с ХБП и пациентов с грыжами передней брюшной стенки отсутствовали статистически значимые биохимические показатели продолжающегося разрушения костной ткани по уровням концевых телопептидов NTX-N и CTX-C. Имеется статистически значимое повышение уровня ММП-1, ММП-2, ММП-9 (р ˂ 0,001) у пациентов с ХБП в стадии 5Д и основных ТИМП-1 и ТИМП-3 (р ˂ 0,001) в соотношении с группой сравнения. Данные показатели были соизмеримы с изменениями в соединительной ткани и у пациентов с первичными грыжами передней брюшной стенки.

Заключение

Заключение. Полученные результаты указывают на нарушения в регуляции синтеза и структурных взаимоотношений соединительной ткани у пациентов с ХБП в стадии 5Д и у пациентов с первичными грыжами передней брюшной стенки. У пациентов с ХБП в стадии 5Д и у пациентов с первичными грыжами передней брюшной стенки наблюдаются идентичные прямые корреляционные связи в показателях метаболизма соединительной ткани по NTX-N, ММП-1 и ММП-9, ТИМП-1, что указывает на сходные нарушения в регуляции синтеза и структурных нарушений в соединительной ткани.

Objective

Objective. To study the interconnection between the indices of matrix metalloproteinases (MMPs) of type I collagen terminal telopeptides in patients with end-stage chronic kidney disease (CKD) and in patients with anterior abdominal wall hearnias.

Materials and methods

Materials and methods. 39 patients with CKD stage 5D, 24 patients with primary anterior abdominal wall hernias and 25 patients of the comparison group without visual signs of connective tissue dysplasia were included into the prospective study. The concentrations of the levels of MMP-1, MMP-2, MMP-9, tissue inhibitor of metalloproteinase 1 (TIMP-1), TIMP-3, N-terminal telopeptide NTX-N, C-terminal telopeptide CTX-C were determined in plasma using the enzyme immunoassay (ELISA).

Results

Results. The end-stage patients with CKD and the patients with anterior abdominal wall hernias showed no statistically signifcant biochemical indices of ongoing bone tissue destruction based on the levels of terminal telopeptides NTX-N and CTX-C. There are statistically signifcant increases in the levels of MMP-1, MMP-2, MMP-9 (p ˂ 0.001) in the CKD stage 5D patients and major TIMP-1 and TIMP-3 (p ˂ 0.001) in relation to the comparison group. These indices were comparable with the changes in the connective tissue of the patients with primary anterior abdominal wall hernias.

Conclusion

Conclusion. The obtained results indicate disturbances in the regulation of the synthesis and structural relationships of connective tissue in CKD stage 5D patients and in patients with primary anterior abdominal wall hernias. CKD stage 5D patients and primary anterior abdominal wall hernias reveal identical direct correlations in the indices of connective tissue metabolism according to NTX-N, MMP-1 and MMP-9, TIMP-1, which indicates similar disturbances in the regulation of the synthesis and structural disorders in connective tissue.

матриксная металлопротеиназатканевый ингибитор матриксной металлопротеиназыконцевой N-телопептидконцевой C-телопептидmatrix metalloproteinasetissue inhibitor of metalloproteinaseN-terminal telopeptideC-terminal telopeptideИсследование проведено в рамках выполнения НИОК(Т)Р «Разработать методы диагностики и патогенетического лечения хронических прогрессирующих заболеваний паренхиматозных органов и связанных с ними состояний, сопровождающихся нарушением процессов регенерации», № госрегистрации 20190387 от 29.03.2019 г.The study was carried out within the framework of the R&D project “To develop methods for the diagnosis and pathogenetic treatment of chronic progressive diseases of the parenchymal organs and related conditions accompanied by failed regeneration processes”, State Registration No.20190387 dated 29.03.2019.ReferencesIyer RP, Patterson NL, Fields GB, Lindsey ML. The history of matrix metalloproteinases: milestones, myths, and misperceptions. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2012 Oct 15;303(8):H919-H930. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00577.2012Iyer RP, Patterson NL, Fields GB, Lindsey ML. The history of matrix metalloproteinases: milestones, myths, and misperceptions. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2012 Oct 15;303(8):H919-H930. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00577.2012Шадрина АС, Плиева ЯЗ, Кушлинский ДН, Морозов АА, Филипенко МЛ, Чанг ВЛ, Кушлинский НЕ. Классификация, регуляция активности, генетический полиморфизм матриксных металлопротеиназ в норме и при патологии. Альманах клинической медицины. 2017;45(4):266-279. DOI: https://doi.org/10.18786/2072-0505-2017-45-4-266-279Shadrina AS, Plieva YaZ, Kushlinskiy DN, Morozov AA, Filipenko ML, Chang VL, Kushlinskii NE. Classifcation, regulation of activity, and genetic polymorphism of matrix metalloproteinases in health and disease. Almanac of Clinical Medicine. 2017;45(4):266-279. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.18786/2072-0505-2017-45-4-266-279Маркелова ЕВ, Здор ВВ, Романчук АЛ, Бирко ОН. Матриксные металлопротеиназы: их взаимосвязь с системой цитокинов, диагностический и прогностический потенциал. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2016;(2):11-22. DOI: https://doi.org/10.14427/jipai.2016.2.11Markelova EV, Zdor VV, Romanchuk AL, Birko ON. Matrix metalloproteinases: their relationship with the cytokine system, diagnostic and prognostic potential. Immunopathology, Allergology, Infectology. 2016;(2):11-22. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.14427 / jipai.2016.2.11Newby AC. Dual role of matrix metalloproteinases (matrixins) in intimal thickening and atherosclerotic plaque rupture. Physiol Rev. 2005 Jan;85(1):1-31. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00048.2003Newby AC. Dual role of matrix metalloproteinases (matrixins) in intimal thickening and atherosclerotic plaque rupture. Physiol Rev. 2005 Jan;85(1):1-31. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00048.2003Nagase H, Visse R, Murphy G. Structure and function of matrix metalloproteinases and TIMPs. Cardiovasc Res. 2006 Feb 15;69(3):562-573. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cardiores.2005.12.002Nagase H, Visse R, Murphy G. Structure and function of matrix metalloproteinases and TIMPs. Cardiovasc Res. 2006 Feb 15;69(3):562-573. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cardiores.2005.12.002Zakiyanov O, Kalousová M, Zima T, Tesař V. Matrix Metalloproteinases in Renal Diseases: A Critical Appraisal. Kidney Blood Press Res. 2019;44(3):298-330. DOI: https://doi.org/10.1159/000499876Zakiyanov O, Kalousová M, Zima T, Tesař V. Matrix Metalloproteinases in Renal Diseases: A Critical Appraisal. Kidney Blood Press Res. 2019;44(3):298-330. DOI: https://doi.org/10.1159/000499876Рогова ЛН, Шестернина НВ, Замечник ТВ, Фастова ИА. Матриксные металлопротеиназы, их роль в физиологических и патологических процессах (обзор). Вестник новых медицинских технологий. 2011;18(2):86-89.Rogova LN, Shesternina NV, Zamechnik TV, Fastova IA. Matrix metalloproteinases, their role in physiological and pathological processes (review). Bulletin of new medical technologies. 2011;18(2):86-89. (In Russ.)Лесниченко ИФ, Грицаев CВ, Капустин СИ. Матриксные металлопротеиназы: характеристика, роль в лейкозогенезе и прогностическое значение. Вопросы онкологии. 2011;57(3):286-294.Lesnichenko IF, Gritsaev SV, Kapustin SI. Matrix metalloproteinases: characteristics, role in leukemia and prognostic value. Problems in Oncology. 2011;57(3):286-294. (In Russ.)Visse R, Nagase H. Matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases: structure, function, and biochemistry. Circ Res. 2003 May 2;92(8):827-839. DOI: https://doi.org/10.1161/01.RES.0000070112.80711.3DVisse R, Nagase H. Matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases: structure, function, and biochemistry. Circ Res. 2003 May 2;92(8):827-839. DOI: https://doi.org/10.1161/01.RES.0000070112.80711.3DHoegy SE, Oh HR, Corcoran ML, Stetler-Stevenson WG. Tissue inhibitor of metalloproteinases-2 (TIMP-2) suppresses TKR-growth factor signaling independent of metalloproteinase inhibition. J Biol Chem. 2001 Feb 2;276(5):3203-3214. DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.M008157200Hoegy SE, Oh HR, Corcoran ML, Stetler-Stevenson WG. Tissue inhibitor of metalloproteinases-2 (TIMP-2) suppresses TKR-growth factor signaling independent of metalloproteinase inhibition. J Biol Chem. 2001 Feb 2;276(5):3203-3214. DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.M008157200Lovelock JD, Baker AH, Gao F, Dong JF, Bergeron AL, McPheat W, Sivasubramanian N, Mann DL. Heterogeneous effects of tissue inhibitors of matrix metalloproteinases on cardiac fbroblasts. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005 Feb;288(2):H461-H468. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00402.2004Lovelock JD, Baker AH, Gao F, Dong JF, Bergeron AL, McPheat W, Sivasubramanian N, Mann DL. Heterogeneous effects of tissue inhibitors of matrix metalloproteinases on cardiac fbroblasts. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005 Feb;288(2):H461-H468. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00402.2004Vanhoutte D, Heymans S. TIMPs and cardiac remodeling: ‘Embracing the MMP-independent-side of the family’. J Mol Cell Cardiol. 2010 Mar;48(3):445-453. DOI: https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2009.09.013Vanhoutte D, Heymans S. TIMPs and cardiac remodeling: ‘Embracing the MMP-independent-side of the family’. J Mol Cell Cardiol. 2010 Mar;48(3):445-453. DOI: https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2009.09.013Parrish AR. Chapter Two - Matrix Metalloproteinases in Kidney Disease: Role in Pathogenesis and Potential as a Therapeutic Target. Prog Mol Biol Transl Sci. 2017;148:31-65. DOI: https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2017.03.001Parrish AR. Chapter Two - Matrix Metalloproteinases in Kidney Disease: Role in Pathogenesis and Potential as a Therapeutic Target. Prog Mol Biol Transl Sci. 2017;148:31-65. DOI: https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2017.03.001Четверіков СХ, Ященко АМ, Єрьомін ЮВ, Вододюк ВІ Морфологічна діагностика дисплазії сполучної тканини у хворих при післяопераційній грижі черевної стінки. Клін Хір. 2012 травень;(5):19-23. [дата доступу: 2021 червень 11]. Режим доступу: https://repo.odmu.edu.ua/xmlui/handle/123456789/4115Chetverikov SH, Iashchenko AM, Ier’omin IuV, Vododiuk VIu. Morphological diagnosis of connective tissue dysplasia in patients, suffering postoperative abdominal herni. Klin Khir. 2012 May;(5):19-23. [date of access: 2021 June 11]. Available from: https://repo.odmu.edu.ua/xmlui/handle/123456789/4115 (In Ukr.).Henriksen NA, Yadete DH, Sorensen LT, Agren MS, Jorgensen LN. Connective tissue alteration in abdominal wall hernia. Br J Surg. 2011 Feb;98(2):210-219. DOI: https://doi.org/10.1002/bjs.7339Henriksen NA, Yadete DH, Sorensen LT, Agren MS, Jorgensen LN. Connective tissue alteration in abdominal wall hernia. Br J Surg. 2011 Feb;98(2):210-219. DOI: https://doi.org/10.1002/bjs.7339Федосеев АВ, Чекушин АА. Недифференцированная дисплазия соединительной ткани как один из возможных механизмов образования наружных вентральных грыж. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. 2010;18(3):125-130.Fedoseev AV, Chekushin AA. Undifferentiated connective tissue dysplasia as one of the mechanisms for the formation of external ventral hernias. Russian medical and biological bulletin named after Academician I.P. Pavlova. 2010;18 (3):125-130. (In Russ.).Smith CT, Katz MG, Foley D, Welch B, Leverson GE, Funk LM, Greenberg JA. Incidence and risk factors of incisional hernia formation following abdominal organ transplantation. Surg Endosc. 2015 Feb;29(2):398-404. DOI: https://doi.org/10.1007/s00464-014-3682-8Smith CT, Katz MG, Foley D, Welch B, Leverson GE, Funk LM, Greenberg JA. Incidence and risk factors of incisional hernia formation following abdominal organ transplantation. Surg Endosc. 2015 Feb;29(2):398-404. DOI: https://doi.org/10.1007/s00464-014-3682-8Varga M, Matia I, Kucera M, Oliverius M, Adamec M. Polypropylene mesh repair of incisional hernia after kidney transplantation: single-center experience and review of the literature. Ann Transplant. 2011 Jul-Sep;16(3):121-125. DOI: https://doi.org/10.12659/aot.882004Varga M, Matia I, Kucera M, Oliverius M, Adamec M. Polypropylene mesh repair of incisional hernia after kidney transplantation: single-center experience and review of the literature. Ann Transplant. 2011 JulSep;16(3):121-125. DOI: https://doi.org/10.12659/aot.882004Петрова АД, Стенина МБ, Манзюк ЛВ, Любимова НВ, Тюляндин СА. Динамика маркеров костной резорбции на фоне терапии памидронатом больных раком молочной железы с костными метастазами. Опухоли женской репродуктивной системы. 2013;(1-2):23-27. DOI: https://doi.org/10.17650/1994-4098-2013-0-1-2-23-27Petrova AD, Stenina MB, Manzyuk LV, Lyubimova NV, Tyulyandin SA. Time course of changes in bone resorption markers during pamidronate therapy in breast cancer patients with bone metastases. Tumors of female reproductive system. 2013;(1-2):23-27. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.17650/1994-4098-2013-0-1-2-23-27

The authors declare that there are no conflicts of interest present.