Динамика матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов у пациенток с герпесвирусной и папилломавирусной инфекцией

Полный текст

Введение

Инфекции, передаваемые половым путем, имеют большое значение в реализации репродуктивной функции женщин. Хронический воспалительный процесс приводит к репродуктивным нарушениям, а именно бесплодию 1-го и 2-го типов, невынашиванию беременности, самопроизвольным абортам, преждевременным родам и ряду других осложнений, связанных с зачатием и пролонгацией беременности. Особая роль в хроническом воспалительном процессе отведена папилломавирусной (ПВИ) и герпетической инфекции.

По статистике, уже через первые 2 года начала половой жизни женщина считается инфицированной вирусом папилломы человека (ВПЧ) в 82-84% случаев. Риск инфицирования женщины, с возрастом снижается, но риск персистирования инфекции в организме увеличивается. Показано, что при латентной форме папилломавирусной инфекции, если вирус пребывает в неактивном состоянии в базальной мембране, он может активироваться при снижении иммунитета, но также вирус может и самостоятельно элиминироваться из организма полностью.

ПВИ проявляется различными формами: клинической, субклинической, латентной, цервикальной интраэпителиальной неоплазией и инвазивной карциномой. Клиническая форма инфекции представлена экзофитными кондиломы различной локализацией на наружных половых органах; субклиническая форма выявляется дополнительными методами исследования, такими как кольпоскопия, цитологический и гистологический методы; латентная форма определяется лабораторной диагностикой с обнаружением ДНК вируса; цервикальная интраэпителиальная неоплазия (CIN) слабой, умеренной или тяжелой степени и инвазивная карцинома – плоскоклеточная или железистая, в зависимости от локализации [2, 4, 6, 10].

Наряду с ПВИ наиболее часто выявляют коинфекцию с вирусами простого герпеса (ВПГ) [11], инфекцию рассматривают как системное заболевание организма (герпетическую болезнь) с преимущественным поражением того или иного органа [8, 9]. Герпетическая инфекция способна поражать эндометрий, особенно если носительство вируса притекает бессимптомно [5]. Существует неразрывная связь патогенеза ГВИ с нарушением иммунитета, причем эта связь формируется по типу «порочного круга». Эта особенность вируса позволяет говорить о герпесе, как о болезни иммунной системы [13].

Матриксные металлопротеиназы (MMP) представляют собой строго регулируемое семейство белков, которые участвуют в разрушении внеклеточного матрикса в нормальных физиологических процессах и, как известно, играют основную роль при воспалении и иммунном ответе, репарации тканей, миграции клеток и эмбриональном развитии [3, 12]. Нарушение равновесия матриксых металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов способствуют развитию хронического воспалительного процесса. Так, MMP-2, MMP-8 и MMP-9 в нормальном состоянии могут расщеплять природные белки, такие как фибронектин, участвующий в фибронеогенезе, но изменение их концентрации может приводить к спаечному процессу в репродуктивных органах, что способствует снижению репродуктивного потенциала женщины [12]. MMP-2 и MMP-9 гидролизируют коллаген 4-го типа, являющегося основой базальных мембран, и способствуют отделению эндотелиальных клеток от мембран с дальнейшей их миграцией и непосредственном участии в ангиогенезе, что влияет на рост опухолей, в частности рака шейки матки [14, 15]. Известно, что тканевые ингибиторы матриксных металлопротеиназ ограничивают расщепление коллагена, но нарушение равновесия MMP и TIMP сопровождается накоплением внеклеточного матрикса и риск репродуктивных нарушений возрастает [3, 12]. В связи с изложенным, были исследованы уровни матриксных металлопротеиназ-2, металлопротеиназ-9 и их тканевые ингибиторы 1-го и 2-го типов.

Цель исследования – проанализировать динамику острофазных белков, влияющих на состояние межклеточного матрикса (металлопротеиназ-2, металлопротеиназ-9 и их тканевых ингибиторов 1-го, 2-го типа), в сыворотке крови пациенток с ПВИ или коинфекции ПВИ и ВПГ до и после терапии препаратами с противовирусным и иммуномодулирующим действием: синтетического Inosine pranobex и растительного Solanum tuberosum происхождения.

Материалы и методы

В исследование была включена 141 пациентка. Средний возраст пациенток составил 31±2,5 года. Исследование состояло из 2 этапов: 1-й этап – анализ системы матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов у женщин основной группы, распределенных с учетом этиологического фактора (Г-I – с папилломавирусной инфекцией (ПВИ); Г-II – с папилломавирусной и герпетической инфекцией (ПВИ + ГВИ 1/2-й тип); 2-й этап –анализ влияния схем терапии при ПВИ (Г-IА – с папилломавирусной инфекцией (ПВИ) – Inosine pranobex (n = 15), IB – Solanum tuberosum (n = 10); Г-IIА – с папилломавирусной и герпетической инфекцией (ПВИ + ГВИ 1/2-й тип) – Валацикловир + Inosine pranobex (n = 24), Г-IIB – Валацикловир + Solanum tuberosum (n = 23). Комплексное клинико-лабораторное исследование проводили дважды, исходно – до терапии и через один месяц после терапии, в амбулаторных условиях по единой программе, включающей клинико-функциональное, биохимическое и иммунологическое обследование с целью детализации иммунологических механизмов хронического воспаления, ассоциированного с вирусным поражением урогенитального тракта женщин в прегравидарный период.

Определение в сыворотке крови уровня матриксных металлопротеиназ (MMP-2, MMP-9) и их тканевых ингибиторов (TIMP-1, TIMP- 2) проведено методом твердофазного ИФА с использованием специфических реактивов фирмы R&D Diagnostic Inc. (США).

Статистическая обработка данных проведена с использованием программ IBM SPSS^® v. 22. Внутри и межгрупповые различия оценивали с помощью критерия Манна–Уитни. Для проверки взаимосвязи или независимости между величинами определяли коэффициент корреляции Спирмена. Ассоциативная связь показателей с признаками оценивалась с помощью отношения шансов и их 95% доверительных интервалов. Статистически достоверным считали уровень значимости p < 0,05.

Результаты и обсуждение

При исследовании системы матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов до терапии были установлены изменения, которые наглядно представлены в таблице 1.

 

ТАБЛИЦА 1. Уровень матриксных металлопротеизаз и их тканевых ингибиторов у пациенток в сыворотке крови

TABLE 1. Level of matrix metalloproteinases and their tissue inhibitors in patients in blood serum

Показатели Me (Q0,25-Q0,75), нг/мл Indicators Me (Q0.25-Q0.75), ng/mL	Группа контроля Control group (n = 30)	Г-I G-I (n = 21) 1	Г-II G-II (n = 47) 2	Уровни достоверности Confidence levels (p)
MMP-2	167,0 (145-182)	237,39*** (213,88-243,29) pдо-IА = 0,007 pдо-IВ = 0,006	206,89*** (198,63-275,63) pдо-IIА = 0,007 pдо-IIВ = 0,084	p1-2 > 0,05
Inosine pranobex (A)		144,28** (129,41-168,16) pIA-IB = 0,021	159,39 (144,62-184,12) pIIA-IIB = 0,007	p1-2 < 0,05
Solanum tuberosum (В)		166,61 (148,72-180,40)	200,71* (198,33-201,62)	p1-2 < 0,01
MMP-9	291,28 (168,44-305,10)	394,20** (308,81-425,72) pдо-IА = 0,004 pдо-IВ = 0,027	299,91* (255,92-401,39) pдо-IIА = 0,05 pдо-IIВ = 0,06	p1-2 = 0,03
Inosine pranobex (A)		298,98* (208,83-349,64) pIA-IB = 0,004	232,75* (227,83-241,25) pIIA-IIB < 0,01	p1-2 < 0,01
Solanum tuberosum (В)		304,12* (270,41-316,42)	347,60** (251,12-359,25)	p1-2 < 0,05
TIMP-1	205,08 (180,21-222,10)	270,09** (260,66-285,54) pдо-IА = 0,004 pдо-IВ = 0,021	306,32** (288,84-311,65) pдо-IIА = 0,09 pдо-IIВ = 0,027	p1-2 = 0,02
Inosine pranobex (A)		222,14* (201,62-223,81) pIA-IB = 0,004	303,61** (243,12-337,10) pIIA-IIB = 0,042	p1-2 < 0,05
Solanum tuberosum (В)		243,10** (209,12-250,44)	325,20** (168,22-339,71)	p1-2 < 0,05
TIMP-2	169,04 (73,06-227,66)	135,62* (124,34-136,97) pдо-IА = 0,040 pдо-IВ = 0,007	98,81* (91,21-125,06) pдо-IIА = 0,001 pдо-IIВ = 0,041	p1-2 = 0,05
Inosine pranobex (A)		160,42 (156,40-164,44) pIA-IB = 0,002	143,58** (123,07-164,62) pIIA-IIB = 0,002	p1-2 < 0,05
Solanum tuberosum (В)		188,16** (185,12-194,13)	126,30** (88,92-131,71)	p1-2 < 0,01

Примечание. 1. Статистическая достоверность различий с группой контроля: * – p < 0,05; ** – p < 0,01; *** – p < 0,001. 2. Статистическая достоверность между группами: p_1-2 – I и II группы – с ПВИ и ПВИ + ГВИ.

Note. 1. Statistical significance of differences with the control group: *, p < 0.05; **, p < 0.01; ***, p < 0.001. 2. Statistical reliability between groups: p_1-2, groups I and II – with PVI and PVI + GVI.

 

Уровни MMP-2 и MMP-9 до терапии повышались во всех основных группах в сравнении с группой контроля. Не установлено различий уровня MMP-2 между исследуемыми группами женщин.

Концентрация MMP-9 в сыворотке крови была повышена по сравнению с контролем в 1,3 раза (p < 0,01). Т. е. было зарегистрировано повышение MMP-9 в основных группах вне зависимости от природы возбудителя, однако содержание MMP-9 в группе с ПВИ (p_1-2 = 0,03) было повышено в сравнении с группой с ГВИ + ПВИ.

Содержание TIMP-1 в сыворотке крови пациенток анализируемых групп было высоким в сравнении с группой контроля (p < 0,01). При этом содержание TIMP-1 во II группе пациенток было выше в сравнении с I (p_1-2 = 0,02) группой женщин.

Показатели TIMP-2, напротив, были снижены во всех группах по отношению к референсным значениям (p < 0,05). Установлено, что содержание TIMP-2 в сыворотке крови в группе с ПВИ + ГВИ было ниже в 1,5 раза в сравнении с группой ПВИ (p_1-2 = 0,05).

При исследовании коэффициента MMP-2 к TIMP-2, до проведения лечения, установлено его повышение во всех основных группах в сравнении с группой контроля (p < 0,05). Наиболее выраженное повышение установлено во 2-й группе пациенток с ассоциацией вирусных инфекций в сравнении с группой I (p_1-2 < 0,002).

Повышение MMP-2, MMP-9 и тканевого ингибитора TIMP 1-го типа у женщин основных групп в сыворотке крови до применения терапии может свидетельствовать о роли процессов повреждения межклеточного матрикса при вирусном процессе с нарушением процессов репарации в тканях репродуктивного тракта, приводящих к апоптозу и амплификации иммунных дефектов [1]. Дефицит TIMP-2 в сыворотке крови у женщин в группе с ассоциацией инфекцией вирусной природы может свидетельствовать об истощении механизмов регуляции в системе протеолиз-антипротеолиз, что усугубляет повреждение межклеточного матрикса, в основном за счет абсолютной или относительной гиперпродукции MMP-2, регулирующей расщепление моноцитарного хемотаксического белка-3, который способствует уменьшению воспалительного процесса и обеспечению вазоконстрикции [3, 12].

Увеличение коэффициента MMP-2 к TIMP- 2 во всех группах отражает усиление повреждения межклеточногго матрикса, что связано с деградацией белков и приводит к формированию нестабильного соединительнотканного каркаса органов и тканей, в том числе и репродуктивного тракта, способствуя развитию, в последующем, пренатальных осложнений. Также повышенный показатель коэффициента, возможно, может свидетельствовать о развитии иммунного воспаления с увеличением проницаемости сосудов тканей, активацией ангиогенеза и может способствовать прогрессированию онкогенеза, а также матриксные металлопротеиназы-2 (MMP- 2) и тканевой ингибитор металлопротеиназы-2 (TIMP-2) могут играть важную роль в инвазии и метастатическом распространении злокачественных новообразований, связанных с неконтролируемой деградацией внеклеточного матрикса [7].

После применения терапии была установлена положительная динамика с тенденцией к нормализации по большинству показателей.

У пациенток подгруппы IA динамика показателей показала снижение в сыворотке крови уровня MMP-2 в среднем в 1,6 раз, MMP-9 – в 1,3 раза, TIMP-1 – в 1,2 раза с одновременным повышением TIMP-2 в 1,2 раза относительно показателей до терапии. В подгруппе IB при терапии Solanum tuberosum были установлены схожие по направлению, но отличающиеся по выраженности изменения, характеризующиеся понижением показателей MMP-2 в среднем на 1,4 раза, MMP-9 – 1,2 раза, TIMP-1 – 1,1 раза и повышением уровня TIMP-2 в среднем в 1,3 раза. Сравнивая изменения в подгруппах, было установлено наличие достоверных различий между содержанием металлопротеиназ и их ингибиторов в сыворотке крови пациентов из разных подгрупп, большая степень изменений была характерна для подгруппы IA. При анализе этих показателей, относительно группы контроля, выявлено достижение референсных значений TIMP-2 в подгруппе IA и MMP-2 – в подгруппе IB. Также было установлено значимое снижение MMP-2 по сравнению с референсными величинами у пациенток подгруппы IA.

У пациенток группы II динамика изменений металлопротеиназ и их ингибиторов была более разнообразная в сравнении с группой I. Подгруппа IIA, получавшая Inosine pranobex, продемонстрировала снижение показателей MMP-2 в среднем в 1,2 раза и MMP-9 – в 1,2 раза, отсутствие изменений в содержании TIMP-1, но повышение сывороточного содержания TIMP- 2 в среднем в 1,4 раза. В подгруппе IIB было отмечено отсутствие достоверных изменений в динамике показателей MMP-2 и MMP-9, повышение TIMP-2 в сыворотке крови в среднем в 1,2 раза. Между подгруппами по всем исследуемых показателям были выявлены достоверные различия. Выявлено достижение контрольных значений MMP-2 в подгруппе IIA. Содержание других показателей отличалось от контрольных, в разной степени и направленности, что отражено в таблице 1.

При расчете коэффициента MMP-2 к TIMP- 2 после проведения терапии четко прослеживалось снижение показателя в обеих подгруппах (табл. 2). При этом в подгруппах IА и B не выявлено различий этого коэффициента в зависимости от препарата. Во II группе женщин статистически значимо снизился данный коэффициент в подгруппах IIA, что свидетельствует об эффективности в пользу терапии препаратом IP в группе с вирусными ассоциациями.

 

ТАБЛИЦА 2. Коэффициент соотношения матриксной металлопротеиназы-2 и тканевого ингибитора-2 в сыворотке крови у пациенток основных групп и в контрольной группе до и после терапии

TABLE 2. Ratio of matrix metalloproteinase 2 and tissue inhibitor 2 in blood serum in patients of the main groups and in the control group before and after therapy

Показатели Indicators	Группа контроля Control group (n = 30)	Г-I G-I (n = 21) 1	Г-II G-II (n = 47) 2	Статистическая достоверность Confidence levels (p)
МMP-2:TIMP-2 До терапии MMP-2:TIMP-2 Before therapy	0,98±0,05	1,75±0,06* pдо-IА < 0,001 pдо-IВ < 0,001	2,09±0,07** pдо-IIА = 0,01 pдо-IIВ = 0,034	p1-2 < 0,002
Inosine pranobex (A)		0,91±0,09 pIA-IB = 0,07	1,13±0,02* pIIA-IIB = 0,01	p1-2 < 0,01
Solanum tuberosum (В)		0,87±0,07	1,73±0,03**	p1-2 < 0,01

Примечание. См. примечание к таблице 1.

Note. As for Table 1.

 

Выводы

Установлено, что Inosine pranobex и Solanum tuberosum показали положительную динамику по уровню MMP-2, MMP-9 и тканевых ингибиторов 1-го и 2-го типов во всех исследуемых группах. Однако Inosine Pranobex способствует более выраженным изменениям, особенно в группах с ассоциациями инфекций. Это свидетельствует о более выраженном влиянии применения IP по снижению активности матриксных металлопротеиназ и уменьшению дисбаланса в системе MMP-TIMP у женщин с микст-инфекциями.

Благодарности

Авторы выражают признательность ректору ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России Шуматову Валентину Борисовичу, проректору по научно-исследовательской деятельности ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России Елисеевой Екатерине Валерьевне за помощь в выполнении исследований.

Об авторах

Татьяна Андреевна Невежкина

ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: www.tanya.ru9292@mail.ru

ассистент кафедры акушерства и гинекологии, ассистент кафедры нормальной и патологической физиологии

Россия, Владивосток, просп. Острякова, 2

Мария Анатольевна Черникова

ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: skibam@bk.ru

ассистент кафедры нормальной и патологической физиологии

Россия, Владивосток, просп. Острякова, 2

Елена Владимировна Маркелова

ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: markev2010@mail.ru

доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой нормальной и патологической физиологии

Россия, Владивосток, просп. Острякова, 2

Марина Сергеевна Тулупова

ООО «Парацельс»

Email: paracels.kdmc@yandex.ru

кандидат медицинских наук, главный врач

Россия, Владивосток

Анна Валерьевна Костюшко

ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: www.tanya.ru9292@mail.ru

кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной и патологической физиологии

Россия, Владивосток, просп. Острякова, 2

Людмила Николаевна Федянина

ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»

Email: www.tanya.ru9292@mail.ru

доктор медицинских наук, профессор

Россия, Владивосток

Наталья Юрьевна Маркова

ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: www.tanya.ru9292@mail.ru

обучающаяся пятого курса по специальности «лечебное дело»

Россия, Владивосток, просп. Острякова, 2

Список литературы

Дополнительные файлы