MMP-9, TIMP-9 в визуализации легких и функционале COVID-19

Причиной коронавирусной болезни 2019 (COVID-19) является тяжелый острый респираторный синдром коронавируса-2 (SARS-CoV2), имеющий разную степень тяжести. Более 97% пациентов с COVID-19 полностью выздоравливают. Воспаление усиливается, когда увеличивается тяжесть COVID-19. Легкие и эндотелий пострадают при высвобождении различных провоспалительных цитокинов. Цитокиновый шторм начинается, когда многие иммунные клетки продуцируют цитокины и хемокины. Провоспалительный цитокин может усиливать ангиогенез, сосудистую проницаемость, пролиферацию кератина и выработку коллагена. Поражения легких связаны с определенными нарушениями. У пациентов с COVID-19 ангиогенез, активация фибробластов и отложение коллагена способствуют восстановлению легких. Патологическим исходом острого или хронического интерстициального заболевания легких является фиброз легких, характеризующийся аномальным отложением коллагена и внеклеточного матрикса (ECM), персистенцией фибробластов, отсутствием альвеолярной реэпителизации и разрушением нормальной легочной архитектуры. На распад или накопление ВКМ влияет соотношение матриксной металлопротеиназы (ММП) и тканевого ингибитора матриксной металлопротеиназы (ТИМП). Распределение ТИМП, а не распределение ММР, было основным фактором, влияющим на фиброз легких. Экспрессия MMP увеличивается за счет продукции нескольких гормонов, цитокинов (IL-1, IL-6), факторов роста (TGF, TNF-), тромбоцитарного фактора роста (PDGF) и основного фактора роста фибробластов (bFGF).

Помощь ECM требуется для нормального функционирования альвеол. Чрезмерное разрушение ВКМ и аберрантное ремоделирование ВКМ являются основными причинами многих респираторных заболеваний, включая легочный фиброз. Накопление внеклеточного матрикса разрушает альвеолярный отросток, особенно за счет нарушения альвеолярно-капиллярной диффузии. На рентгенологических снимках можно увидеть легочные аномалии в виде пневмонии с двусторонним затемнением по типу матового стекла в базальном отделе, что приводит к гипоксии. В нижней части преобладали двусторонние аномалии. ОРДС COVID-19, гипоксемия, двусторонние инфильтраты и снижение растяжимости легких были отличительными чертами пневмонии типа H. Несмотря на ограниченную чувствительность, простая рентгенография грудной клетки может выявить аномалии легких при COVID-19; они недорогие и простые. Для постановки диагноза пневмонии использовали новые инфильтраты на рентгенограммах органов грудной клетки.

Биомаркерам легочных интерстициальных аномалий уделялось ограниченное внимание в литературе, включая исследования MMP и TIMP при аномалиях легких у пациентов с COVID-19. Одна из более сложных форм желатиназ семейства MMP, MMP-9, может расщеплять компоненты ECM. MMP-9 увеличивает выработку коллагена и цитокинов, миграцию фибробластов и стимуляцию TGF. ММР-9 входит в число ММР, которые эффективно ингибирует ТИМП1. ТИМП-1 связывается с про- или латентной ММП-9. Чтобы происходил протеолиз ЕСМ, ММП и ТИМП должны сосуществовать в равновесии. Это исследование было направлено на то, чтобы выяснить, как MMP-9 и TIMP-1 влияют на аномальные рентгенограммы грудной клетки, плохую оксигенацию, тяжесть и смерть.

Кровь берут у госпитализированных пациентов с COVID-19 для измерения концентрации в сыворотке MMP-9 и TIMP-1. Во время госпитализации трое обозревателей оценивали тяжесть после рентгенографии грудной клетки с последующей оценкой по шкале BRIXIA. При выписке из стационара пациенты были обследованы. Уровни MMP-9 и TIMP-1 сравнивали с показателями Brixia, потреблением кислорода, тяжестью и смертью.