MMP-9, TIMP-9 i lungeavbildning og funksjon av COVID-19

Alvorlig akutt luftveissyndrom Coronavirus-2 (SARS-CoV2), som har ulik alvorlighetsgrad, er årsaken til Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Over 97 % av COVID-19-pasientene blir fullstendig friske. Betennelsen øker når alvorlighetsgraden av COVID-19 øker. Lungene og endotelet vil lide skade når forskjellige pro-inflammatoriske cytokiner frigjøres. En cytokinstorm starter når mange immunceller produserer cytokiner og kjemokiner. Det pro-inflammatoriske cytokinet kan øke angiogenese, vaskulær permeabilitet, keratinproliferasjon og kollagenproduksjon. Lungelesjoner påvirkes av visse lidelser. Hos COVID-19-pasienter bidrar angiogenese, fibroblastaktivering og kollagenavsetning til reparasjon av lungene. Det patologiske utfallet av akutt eller kronisk interstitiell lungesykdom er lungefibrose, preget av unormal kollagen og ekstracellulær matrise (ECM) avsetning, vedvarende fibroblaster, svikt i alveolær re-epitelisering og ødeleggelse av normal lungearkitektur. Nedbrytningen eller oppbyggingen av ECM påvirkes av forholdet mellom matrisemetalloproteinase (MMP) og vevsinhibitor matrisemetalloproteinase (TIMP). TIMP-distribusjon, ikke MMP-distribusjon, var den primære bidragsyteren til lungefibrose. MMP-ekspresjon økes ved produksjon av flere hormoner, cytokiner (IL-1, IL-6), vekstfaktorer (TGF, TNF-), blodplateavledet vekstfaktor (PDGF) og grunnleggende fibroblastvekstfaktor (bFGF).

ECM-hjelp er nødvendig for at alveolene skal fungere normalt. Overdreven ECM-nedbrytning og avvikende ECM-remodellering er hovedårsakene til mange luftveislidelser, inkludert lungefibrose. ECM-oppbygging ødelegger den alveolære prosessen, spesielt ved å svekke alveolær-kapillær diffusjon. På radiologiske bilder kan lungeabnormiteter sees som lungebetennelse i den bilaterale grunnglass-opacitetsbasen, noe som resulterer i hypoksi. I den nedre delen dominerte bilaterale abnormiteter. COVID-19 ARDS, hypoksemi, bilaterale infiltrater og redusert lungekompatibilitet var kjennetegnene på lungebetennelse type H. Til tross for den begrensede følsomheten, kan vanlig røntgenstråler av thorax oppdage lungeavvik ved COVID-19; de er rimelige og enkle. Nye infiltrater på røntgenbilder av thorax ble brukt for å stille diagnosen lungebetennelse.

Biomarkører for pulmonale interstitielle abnormiteter har fått begrenset oppmerksomhet i litteraturen, inkludert undersøkelser av MMP og TIMP for lungeabnormiteter hos COVID-19-pasienter. En av MMP-gelatinasefamiliens mer kompliserte former, MMP-9, kan bryte ned ECM-komponenter. MMP-9 øker kollagen- og cytokinproduksjonen, fibroblastmigrasjon og TGF-stimulering. MMP-9 er blant MMP-ene som TIMP1 effektivt hemmer. TIMP-1 binder seg til pro- eller latent MMP-9. For at ECM-proteolyse skal oppstå, må MMP og TIMP eksistere sammen i likevekt. Denne studien hadde som mål å finne ut hvordan MMP-9 og TIMP-1 påvirket unormal røntgenstråler, dårlig oksygenering, alvorlighetsgrad og død.

Blod tas fra sykehusinnlagte COVID-19-pasienter for å måle serumkonsentrasjonene av MMP-9 og TIMP-1. På tidspunktet for sykehusinnleggelse vurderte tre anmeldere alvorlighetsgraden etter røntgen av thorax, etterfulgt av en BRIXIA-score. Ved utskrivning fra sykehus ble pasientene evaluert. Nivåene av MMP-9 og TIMP-1 ble sammenlignet med Brixia-skåre, oksygenforbruk, alvorlighetsgrad og død.