Matrix metalloproteinases-3 (MMP-3) serum level and genetic polymorphisms associated with rheumatoid arthritis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. MMP-3 plays a crucial role in the process of bone erosion in the pathomechanism of rheumatoid arthritis (RA). It acts by removing the outer osteoid layer, which allows the osteoclasts to tightly connect and carry out the subsequent damage to the underlying bone. MMP-3 can trigger the production of other MMPs like MMP-1, MMP-7, and MMP-9, it plays a pivotal role in the remodeling of connective tissues. Aim of the study: to assess the influence of MMP-3 serum levels and single-nucleotide polymorphisms of rs679620 in the rheumatoid arthritis patients’ group in comparison to the control group. Subjects: eighty eight samples, 45 rheumatoid arthritis patients after being referred by their treating physician for regular RA test. The remaining 43 samples all represent apparently healthy people. The present study investigated the serum concentration of MMP-3 and rs679620 SNPs in the group of patients with RA, in comparison to the control group. Results. The results indicated a significant elevation in MMP-3 levels in RA patients in comparison to healthy individuals (12.75±0.38 vs 9.69±0.37) and the findings of rs679620 SNPs appeared that the patient group has a non-significant increase in both allele frequency A and genotype frequency AA when compared to the control group (66.2 vs 52.2%; p = 0.172; OR = 1.79 and 35.3 vs 17.4%; p = 0.229; OR = 2.59), but a non-significant decrease in both allele frequency C and genotype frequency CC when compared to the control group (2.94 vs 4.4%; p = 1.0; OR = 0.67 and 2.9 vs 4.3%; p = 1.0; OR = 0.67), as well as a non-significant decrease in allele frequency G and both genotypes frequency GG and AG when compared to the control group (30.9 vs 43.5%; p = 0.233; OR = 0.58, 0.0 vs 8.7%; p = 0.159; OR = 0.12 and 61.8 vs 69.6%; p = 0.585; OR = 0.71). Patients carrying the AA and AG genotype, had significantly higher serum levels of MMP-3 compared to control (P = 0.005 and 0.004) respectively. Conclusion. Rs679620 may influence joint destruction via increase MMP-3 production.

About the authors

W.A. Al-Nuaimy

Baghdad University

Author for correspondence.
Email: wafaa.ayad@mu.edu.iq

Master in Science, PhD, College of Science

Iraq, Baghdad

D.F. Salloom

Baghdad University

Email: wafaa.ayad@mu.edu.iq

DSc, Professor, Supervisor, College of Science

Iraq, Baghdad

References

  1. Abramson J.H. WINPEPI updated: computer programs for epidemiologists, and their teaching potential. Epidemiol/ Perspect/ Innov., 2011, vol. 8, no. 1: 1. doi: 10.1186/1742-5573-8-1
  2. Ahmed D.M., Salloom D.F. The Association between Toll-like Receptor 7 and Hepatitis C Virus in a Sample of Iraqi Rheumatoid Arthritis Patients. Journal of Global Pharma Technology, 2018, vol. 10, iss. 11 (suppl.), pp. 1–8.
  3. Al-Derzi A.R. The Contribution of Serum Anti–cyclic Citrullinated Peptide Antibody and Matrix Metalloproteinase-3 in Predicting the Activity of Rheumatoid Arthritis Disease. J. Fac. Med. Bagdad, 2017, vol. 59, no. 2, pp. 138–144. doi: 10.32007/jfacmedbagdad.592124
  4. Andrews C. The Hardy-Weinberg principle. Nat. Educ. Knowl., 2010, vol. 3, no. 10: 65.
  5. Burrage P.S., Mix K.S., Brinckerhoff C.E. Matrix metalloproteinases: role in arthritis. Front. Biosci., 2006, vol. 11, pp. 529–543. doi: 10.2741/1817
  6. Cabral-Pacheco G.A., Garza-Veloz I., Castruita-De la Rosa C., Ramirez-Acuña J.M., Perez-Romero B.A., Guerrero-Rodriguez J.F., Martinez-Avila N., Martinez-Fierro M.L. The Roles of Matrix Metalloproteinases and Their Inhibitors in Human Diseases. Int. J. Mol. Sci., 2020, vol. 21, no. 24: 9739. doi: 10.3390/ijms21249739
  7. Chen Y., Nixon N.B., Dawes P.T., Mattey D.L. Influence of variations across the MMP-1 and -3 genes on the serum levels of MMP-1 and -3 and disease activity in rheumatoid arthritis. Genes Immun., 2012, vol. 13, no. 1, pp. 29–37. doi: 10.1038/gene.2011.46
  8. du Teil Espina M., Gabarrini G., Harmsen H.J.M., Westra J., van Winkelhoff A.J., van Dijl J.M. Talk to your gut: the oral-gut microbiome axis and its immunomodulatory role in the etiology of rheumatoid arthritis. FEMS Microbiol Rev., 2019, vol. 43, no. 1, pp. 1–18. doi: 10.1093/femsre/fuy035
  9. Fadda,S. Abolkheir,E. Afifi,R. Gamal M. Serum matrix metalloproteinase-3 in rheumatoid arthritis patients: correlation with disease activity and joint destruction. The Egyptian Rheumatologist, 2016, vol. 38, iss. 3, pp. 153–159. doi: 10.1016/j.ejr.2016.01.001
  10. Galil S.M., El-Shafey A.M., Hagrass H.A., Fawzy F., Sammak A.E. Baseline serum level of matrix metalloproteinase-3 as a biomarker of progressive joint damage in rheumatoid arthritis patients. Int. J. Rheum. Dis., 2016, vol. 19, no. 4, pp. 377–384. doi: 10.1111/1756-185X.12434
  11. Hamid. ZA. The Impact of Hepatitis B Virus and Epstein Barr Virus in Pathogenesis of Rheumatoid Arthritis. Biomedical & Pharmacology Journal, 2017, vol. 10, no. 3, pp. 1495–1501. doi: 10.13005/bpj/1258
  12. Ismael. MK; Aldabagh. MA; Rasuol. LM. Matrix Metalloproteinase-3 and Tissue inhibitor of metalloproteinase-2 as Diagnostic Markers for COVID-19 Infection. Iraqi Journal of Science, 2022, vol. 63, no. 9, pp. 3679–3687. doi: 10.24996/ijs.2022.63.9.2
  13. Jassim N.S, Aboud R.S, Joda A.T. Detection of Epstein–Barr virus Capsid antigen (EBV CA) in Sera of Rheumatoid Arthritis, Reactive Arthritis and Ankylosing Spondylitis Patients. Iraqi Journal of Science, 2015, vol. 56, no. 4B, pp. 3130–3134.
  14. Jonsson A., Hjalmarsson C., Falk P., Ivarsson M.L. Levels of matrix metalloproteinases differ in plasma and serum — aspects regarding analysis of biological markers in cancer. Br. J. Cancer, 2016, vol. 115, no. 6, pp. 703–706. doi: 10.1038/bjc.2016.127
  15. Khamaes E.S., Al-Bayati N.Y., Abbas A.H. Tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1) serum level and genetic polymorphisms associated with cutaneous leishmania infections. Human Gene, 2022, vol. 33: 201049. doi: 10.1016/j.humgen.2022.201049
  16. Khayon L.H., Farhan A.A., Salloom D.F. Association of Interleukin-12B Polymorphism and Serum Level of Interleukin-12 in a Sample of Iraqi Patients with Rheumatoid Arthritis. The Egyptian Journal of Hospital Medicine, 2023, vol. 90, iss. 2, pp. 2071–2073. doi: 10.21608/EJHM.2023.285034
  17. Lerner A., Neidhöfer S., Reuter S., Matthias T. MMP-3 is a reliable marker for disease activity, radiological monitoring, disease outcome predictability, and therapeutic response in rheumatoid arthritis. Best Pract. Res. Clin. Rheumatol., 2018, vol. 32, no. 4, pp. 550–562. doi: 10.1016/j.berh.2019.01.006
  18. Liang Z., Wang N., Shang L., Wang Y., Feng M., Liu G., Gao C., Luo J. Evaluation of the immune feature of ACPA-negative rheumatoid arthritis and the clinical value of matrix metalloproteinase-3. Front. Immunol., 2022, no. 13: 939265. doi: 10.3389/fimmu.2022.939265
  19. Ma J.D., Zhou J.J., Zheng D.H., Chen L.F., Mo Y.Q., Wei X.N., Yang L.J., Dai L. Serum matrix metalloproteinase-3 as a noninvasive biomarker of histological synovitis for diagnosis of rheumatoid arthritis. Mediators Inflamm., 2014, no. 2014: 179284. doi: 10.1155/2014/179284
  20. Mohammed H., Salloom D.F. Evaluation of interleukin-9 serum level and gene polymorphism in a sample of Iraqi type 2 diabetic mellitus patient. Meta Gene, 2021, vol. 27: 100845. doi: 10.1016/j.mgene.2020.100845
  21. Sabnis R.W. Handbook of biological dyes and stains: synthesis and industrial application. Hoboken, N.J.: Wiley, 2010. 544 p.
  22. Salloom D.F., Fadhil H.Y., Abbas A.H. Evaluation of leptin in sera of a sample of rheumatoid arthritis of iraqi patients. International Journal of Recent Scientific Research, 2013, vol. 4, no. 4, pp. 4–5.
  23. Thaer K., Abdulla B.H.; Kadhim K.R. Immunohistochemical expression of MMP-9, as a marker of local invasion in Hodgkin’s and Non-Hodgkin’s lymphoma of the head and neck region. J. Bagh. Coll. Dent., 2015, vol. 27, no. 1, pp. 128–132.
  24. Wang X., Khalil R.A. Matrix Metalloproteinases, Vascular Remodeling, and Vascular Disease. Adv. Pharmacol., 2018, vol. 81, pp. 241–330. doi: 10.1016/bs.apha.2017.08.002
  25. Wu H., Liao W., Li Q., Long H., Yin H., Zhao M., Chan V., Lau C.S., Lu Q. Pathogenic role of tissue-resident memory T cells in autoimmune diseases. Autoimmun. Rev., 2018, vol. 17, no. 9, pp. 906–911. doi: 10.1016/j.autrev.2018.03.014

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure. Gel electrophoresis for MMP-3 PCR product (Agarose 2%, at 100 volts for 45 min) visualized under U.V. light after staining with Red Safe Stain

Download (159KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Al-Nuaimy W., Salloom D.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».