Экспрессия матриксных металлопротеиназ 1 и 9 типов в стенке коронарных артерий у пациентов с атеросклеротическим поражением сосудов сердца

Актуальность. Атеросклеротические бляшки в значительной степени инфильтрированы активированными макрофагами и Т-лимфоцитами, которые, продуцируют матриксные металлопротеиназы (ММР)[6]. Матриксные металлопротеиназы – внеклеточные цинк-зависимые эндопептидазы, осуществляющие расщепление всех видов белков внеклеточного матрикса. ММР, продуцируемые этими клетками, приводят к ослаблениею тонкой фиброзной покрышки, что увеличивает нестабильность бляшки[4]. В нормальной сосудистой стенке определяются только ММР-2, TIMP-1 и -2, тогда как ММР-1 и ММР-9 определяются только в атероме. ММР-1 и ММР-9 являются независимыми предикторами сердечно-сосудистых заболеваний и сердечно-сосудистой смерти у пациентов с ИБС[3].

Цель: определить роль металлопротеиназ в развитии нестабильности атеросклеротической бляшки и влияние сопутствующих заболеваний (сахарного диабета 1 и 2 типов) на их активность.

Задачи:  установить зависимость стабильности атеросклеротической бляшки и выраженности экспрессии металлопротеиназ; выявить влияние сахарного диабета (СД) в анамнезе на выраженность экспрессии металлопротеиназ; выявить наличие и степень выраженности экспрессии металлопротеиназ в атеросклеротических бляшках пациентов, умерших от острого инфаркта миокарда.

Материалы и методы. Материалом для исследования послужили микропрепараты коронарных сосудов 25 пациентов, умерших в больницах города Минска с января 2014 года по май 2015 года. Клинические данные о пациентах получены из историй болезни и протоколов вскрытий.

В ходе проведения вскрытия выделялись крупные сосуды коронарного кровообращения, которые фиксировались в 10% растворе формалина со стабильным pH. Затем проводился макроскопический осмотр полученных  сосудов, далее сосуды поперечными разрезами делились на фрагменты толщиной 4-5 мм и заливались в парафиновые блоки. Для характеристики морфологических изменений в коронарных сосудах из парафиновых блоков изготавливались срезы толщиной 3-4 мкм, которые окрашивались гематоксилином и эозином, а также проводилось иммуногистохимическое окрашивание с использованием моноклональных антител к MMP-1 и MMP-9. Результат иммуногистохимического окрашивания оценивался количественно с помощью программного обеспечения для морфометрии Aperio Image Scope. Статистический анализ данных проводился с использованием программного обеспечения STATISTICA 6.0. Для сравнение двух независимых выборок был использован критерий Манна-Уитни.

Таблица 1.

Морфологические признаки склонной к разрыву атеросклеротической бляшки

Результаты и их обсуждение. Большинство пациентов в исследуемой группе составляли женщины (60% случаев), средний возраст которых составил  75 лет. Средний возраст мужчин— 68 лет. У 80% (20 случаев из 25) пациентов с атеросклерозом анамнез отягощается сахарным диабетом, 20% (7 случаев из 25) пациентов перенесли инфаркт миокарда (табл. 2).

Таблица 2. 

Распределение пациентов по группам в зависимости от клинических данных

Во всех случаях в стенке коронарных сосудов были выявлены атеросклеротические изменения различной степени выраженности от незначительного утолщения интимы с начальным накоплением липидов до крупных атеросклеротических бляшек, практически полностью перекрывающих просвет сосуда. Экспрессия MMP-1 отмечалась в виде цитоплазматического окрашивания макрофагов в различных структурах атеросклеротической бляшки, в том числе среди атероматозных масс липидного ядра различной степени интенсивности от очагового слабого окрашивания отдельных клеток до выраженного яркого окрашивания больших участков бляшки (Рис.1). 

Рисунок 1. Экспрессия ММР-1 в атеросклеротической бляшке

Аналогичной была экспрессия MMP-9: цитоплазматическое окрашивания макрофагов в различных структурах атеросклеротической бляшки различной степени интенсивности (Рис.2).

Рисунок 2. Экспрессия ММР-9 в атеросклеротической бляшке

При сравнении выраженности экспрессии обоих типов металлопротеиназ в группах пациентов с наличием или отсутствием СД, а также в зависимости от степени компенсации СД достоверных различий выявлено не было. В большей степени выраженность экспрессии обоих типов металлопротеиназ зависела от степени стабильности исследуемой атеросклеротической бляшки. Так в толще липидного ядра и покрышке крупных нестабильных атеросклеротических бляшек как у пациентов с сахарным диабетом, так и без эндокринной патологии отмечалась более выраженная экспрессия MMP-1 и MMP-9 (рис. 3,4).

Рисунок 3. Экспрессия ММР-1 в атеросклеротических бляшках с различной степенью стабильности

Рисунок 4. Экспрессия ММР-9 в атеросклеротических бляшках с различной степенью стабильности

У пациентов, умерших от острого инфаркта миокарда, в атеросклеротических бляшках также установлен более высокий уровень экспрессии ММР-1 (рис.5).

Рисунок 5. Показатель экспрессии MMP-1 в группах пациентов с наличием/отсутствием острого инфаркта миокарда

Выводы:

1. Степень стабильности атеросклеротической бляшки зависит, главным образом, от выраженности экспрессии ММР-1 и ММР-9.

2. При сравнении выраженности экспрессии ММР-1 и ММР-9 в группах пациентов с наличием или отсутствием СД, а также в зависимости от степени компенсации СД достоверных различий выявлено не было.

3. В атеросклеротических бляшках у пациентов, умерших от острого инфаркта миокарда отмечается высокий уровень экспрессии металлопротеиназ.