The importance of matrix metalloproteinases and their inhibitors in predicting F4 fibrosis (cirrhosis) in case of chronic hepatic disorders

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Data on the predictive value of matrix metalloproteinases (MMP) and their tissue inhibitors (TIMP) in relation to cirrhosis in case of chronic hepatic disorders diseases (CHD) are limited. It is advisable to search for non-invasive biomarkers of liver cirrhosis (LC) with an emphasis on the components of the MMP system.

The aim: to evaluate the prognostic significance of MMP and TIMP in combination with clinical and laboratory markers for F4 fibrosis (LC) diadnostics in case of CHD.

Material and methods. The study included 76 patients with histologically confirmed CHD of viral or alcoholic etiology. Patients underwent standard clinical, laboratory and morphological examination. Fibrosis F0–F3 was found in 77.6% of patients, F4 – in 22.4%. The enzyme immunoassay method was used to determine the content of MMP-1, MMP-9, TIMP-1 in the blood, TIMP-1/MMP-1 and TIMP- 1/ MMP-9 ratios were calculated.

Results. An increased risk of LC developing (F4 fibrosis) was associated with the following values: TIMP-1 ≥ 624 ng/ml, gamma-glutamyl transpeptidase (GGT) ≥ 67.8 U/l, liver stiffness ≥ 11.1 kPa, albumin ≤ 39.3 g/l, platelets ≤ 173 × 109/l, age ≥ 45 years, TIMP-1/MMP-1 ≥ 37.1 RU, aspartate aminotransferase ≥ 49.3 U/l, TIMP-1/MMP-9 ≥ 7.33 RU, erythrocyte sedimentation rate ≥ 9 mm/h, MMP-1 ≤ 15.3 ng/ml, total bilirubin ≥ 16 μmol/l, direct bilirubin ≥ 8.4 μmol/l, alanine aminotransferase ≥ 65 U/l, as well as the presence of cholestatic, mesenchymal-inflammatory syndromes, moderate/high biochemical activity. According to multivariate regression analysis, F4 fibrosis was associated with TIMP-1/MMP-1 ratio, GGT activity, and age. Model which included these indexes had a sensitivity of 82.4% and a specificity of 94.9% in diagnosing F4 fibrosis (LC) among patients having CHD.

Conclusion. An increased TIMP-1/MMP-1 ratio, increased GGT activity and elderly age are independent risk factors for LC (F4 fibrosis) in case of CHD, due to their influence at fibrogenesis processes. The developed model, designed for non-invasive diagnostics of cirrhosis, can contribute to the timely detection and correction of the disease at early stages.

Толық мәтін

##article.viewOnOriginalSite##

Авторлар туралы

Pavel Koroy

Stavropol State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: paule75@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6392-8461

MD, Dr. Sci. (Medicine), professor, professor of the Department of hospital therapy

Ресей, 355017, Stavropol, 310 Mira St.

Alexander Yagoda

Stavropol State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia

Email: alexander.yagoda@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5727-1640

MD, Dr. Sci. (Medicine), professor, Honored Scientist of the Russian Federation, head of the Department of hospital therapy

Ресей, 355017, Stavropol, 310 Mira St.

Temirlan Dudov

Stavropol State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia

Email: timur222123@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-7244-3507

MD, assistant at the Department of hospital therapy

Ресей, 355017, Stavropol, 310 Mira St.

Әдебиет тізімі

  1. EASL Clinical Practice Guidelines on non-invasive tests for evaluation of liver disease severity and prognosis – 2021 update. J Hepatol. 2021; 75(3): 659–89. https://doi.org/10.1016/j.jhep.2021.05.025. PMID: 34166721.
  2. GBD 2013 Mortality and causes of death collaborators. Global, regional, and national age-sex specific all-cause and cause-specific mortality for 240 causes of death, 1990–2013: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. Lancet. 2015; 385(9963): 117–71. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(14)61682-2. PMID: 25530442. PMCID: PMC4340604.
  3. Koroy P.V., Dudov T.R., Yagoda A.V., Sarithala V.J. Matrix metalloproteinases: The role in evolution of liver diseases. Medical News of North Caucasus. 2023; 18(2): 219–25. https://doi.org/10.14300/mnnc.2023.18052. EDN: GAQYPL.
  4. Geervliet E., Bansal R. Matrix metalloproteinases as potential biomarkers and therapeutic targets in liver diseases. Cells. 2020; 9(5): 1212. https://doi.org/10.3390/cells9051212. PMID: 32414178. PMCID: PMC7290342.
  5. Ягода А.В., Корой П.В., Дудов Т.Р. Матриксные металлопротеиназы и морфологическая картина при хронических заболеваниях печени. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2023; (10): 153–159. [Yagoda A.V., Koroy P.V., Dudov T.R. Matrix metalloproteinases and morphological features in chronic liver diseases. Eksperimental’naya i klinicheskaya gastroenterologiya = Experimental and Clinical Gastroenterology. 2023; (10): 153–159 (In Russ.)]. https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-218-10-153-159. EDN: YACTWG.
  6. Attallah A.M., Albannan M.S., El-Deen M.S. et al. Diagnostic role of collagen-III and matrix metalloproteinase-1 for early detection of hepatocellular carcinoma. Br J Biomed Sci. 2020; 77(2): 58–63. https://doi.org/10.1080/09674845.2019.1708534. PMID: 31903873.
  7. Behairy O.G., El-Bakry M.M., Mansour A.I. et al. Matrix metalloproteinase-1 as a non-invasive biomarker to assess liver fibrosis in children with chronic liver disease. Egypt Liver J. 2021; 11(1): 80. https://doi.org/10.1186/s43066-021-00148-x.
  8. Irvine K.M., Okano S., Patel P.J. et al. Serum matrix metalloproteinase 7 (MMP7) is a biomarker of fibrosis in patients with non-alcoholic fatty liver disease. Sci Rep. 2021; 11(1): 2858. https://doi.org/10.1038/s41598-021-82315-z. PMID: 33536476. PMCID: PMC7858627.
  9. Martinez-Castillo M., Hernandez-Barragan A., Flores-Vasconcelos I. et al. Production and activity of matrix metalloproteinases during liver fibrosis progression of chronic hepatitis C patients. World J Hepatol. 2021; 13(2): 218–32. https://doi.org/10.4254/wjh.v13.i2.218. PMID: 33708351. PMCID: PMC7934014.
  10. Medeiros T., Saraiva G.N., Moraes L.A. et al. Liver fibrosis improvement in chronic hepatitis C after direct acting-antivirals is accompanied by reduced profibrogenic biomarkers-a role for MMP-9/TIMP-1. Dig Liver Dis. 2020; 52(10): 1170–77. https://doi.org/10.1016/j.dld.2020.05.004. PMID: 32522433.
  11. Lam S., Singh R., Dillman J.R. et al. Serum matrix metalloproteinase 7 is a diagnostic biomarker of biliary injury and fibrosis in pediatric autoimmune liver disease. Hepatol Commun. 2020; 4(11): 1680–93. https://doi.org/10.1002/hep4.1589. PMID: 33163837. PMCID: PMC7603534.
  12. Perez-Is L., Collazos J., de la Fuente B. et al. 24-month decline of non-invasive liver fibrosis markers in HCV-mono and HCV/ HIV coinfection after direct-acting antiviral therapy. Sci Rep. 2022; 12(1): 3828. https://doi.org/10.1038/s41598-022-07548-y. PMID: 35264591. PMCID: PMC8907337.
  13. Lee J., Kim M.Y., Kang S.H. et al. The gamma-glutamyl transferase to platelet ratio and the FIB-4 score are noninvasive markers to determine the severity of liver fibrosis in chronic hepatitis B infection. Br J Biomed Sci. 2018; 75(3): 128–32. https://doi.org/10.1080/09674845.2018.1459147. PMID: 29893189.
  14. Xu W.-S., Qiu X.-M., Ou Q.-S. et al. Red blood cell distribution width levels correlate with liver fibrosis and inflammation: A noninvasive serum marker panel to predict the severity of fibrosis and inflammation in patients with hepatitis B. Medicine. 2015; 94(10): e612. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000000612. PMID: 25761184. PMCID: PMC4602467.
  15. Zhong L.-K., Zhang G., Lu S.-Y. et al. The value of platelet count in evaluating the degree of liver fibrosis in patients with chronic hepatitis B. J Clin Lab Anal. 2020; 34(7): e23270. https://doi.org/10.1002/jcla.23270. PMID: 32363594. PMCID: PMC7370727.
  16. Andrade T.G., Xavier L.C.D., Souza F.F., Araújo R.C. Risk predictors of advanced hepatic fibrosis in patients with nonalcoholic fatty liver disease – a survey in a university hospital in Brazil. Arch Endocrinol Metab. 2022; 66(6): 823–30. https://doi.org/10.20945/2359-3997000000514. PMID: 36155120. PMCID: PMC10118750.
  17. Olteanu V.-A., Balan G.G., Timofte O. et al. Risk predictors of advanced fibrosis in non-alcoholic fatty liver disease. Diagnostics. 2022; 12(9): 2136. https://doi.org/10.3390/diagnostics12092136. PMID: 36140537. PMCID: PMC9498120.
  18. Nah E.-H., Cho S., Kim S. et al. Prevalence of liver fibrosis and associated risk factors in the Korean general population: A retrospective cross-sectional study. BMJ Open. 2021; 11(3): e046529. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2020-046529. PMID: 33762246. PMCID: PMC7993338.
  19. Wang H., Ru G.Q., Yan R. et al. Histologic disease in Chinese chronic hepatitis B patients with low viral loads and persistently normal alanine aminotransferase levels. J Clin Gastroenterol. 2016; 50(9): 790–96. https://doi.org/10.1097/mcg.0000000000000544. PMID: 27182648.
  20. Balaphas A., Meyer J., Sadoul K. et al. Platelets and platelet-derived extracellular vesicles in liver physiology and disease. Hepatol Commun. 2019; 3(7): 855–66. https://doi.org/10.1002/hep4.1358. PMID: 31304449. PMCID: PMC6601322.
  21. Shoeib H.M., Keshk W.A., Foda A.M., Abo El Noeman S.E.-D.A.E. A study on the regenerative effect of platelet-rich plasma on experimentally induced hepatic damage in albino rats. Can J Physiol Pharmacol. 2018; 96(6): 630–36. https://doi.org/10.1139/cjpp-2017-0738. PMID: 29444417.
  22. Mahmoud N.I., Messiha B.A.S., Salehc I.G. et al. Interruption of platelets and thrombin function as a new approach against liver fibrosis induced experimentally in rats. Life Sci. 2019; 231: 116522. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2019.05.078. PMID: 31158377.
  23. Mussbacher M., Brunnthaler L., Panhuber A. et al. Till death do us part – the multifaceted role of platelets in liver diseases. Int J Mol Sci. 2021; 22(6): 3113. https://doi.org/10.3390/ijms22063113. PMID: 33803718. PMCID: PMC8003150.
  24. Yilmaz Y., Eren F. Serum biomarkers of fibrosis and extracellular matrix remodeling in patients with nonalcoholic fatty liver disease: Association with liver histology. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2019; 31(1): 43–46. https://doi.org/10.1097/MEG.0000000000001240. PMID: 30134384.
  25. Wu J.-F., Jeng Y.-M., Chen H.-L. et al. Quantification of serum matrix metallopeptide 7 levels may assist in the diagnosis and predict the outcome for patients with biliary atresia. J Pediatr. 2019; 208: 30–37.e1. https://doi.org/10.1016/j.jpeds.2018.12.006. PMID: 30853207.
  26. Attallah A.M., El-Far M., Malak C.A.A. et al. Fibro-check: A combination of direct and indirect markers for liver fibrosis staging in chronic hepatitis C patients. Ann Hepatol. 2015; 14(2): 225–33. PMID: 25671832.
  27. Latronico T., Mascia C., Pati I. et al. Liver fibrosis in HCV monoinfected and HIV/HCV coinfected patients: Dysregulation of matrix metalloproteinases (MMPs) and their tissue inhibitors (TIMPs) and effect of HCV protease inhibitors. Int J Mol Sci. 2016; 17(4): 455. https://doi.org/10.3390/ijms17040455. PMID: 27023536. PMCID: PMC4848911.
  28. Collazos J., Valle-Garay E., Suárez-Zarracina T. et al. Matrix metalloproteases and their tissue inhibitors in non-alcoholic liver fibrosis of human immunodeficiency virus infected patients. World J Virol. 2017; 6(2): 36–45. https://doi.org/10.5501/wjv.v6.i2.36. PMID: 28573088. PMCID: PMC5437382.
  29. Georgieva M., Xenodochidis C., Krasteva N. Old age as a risk factor for liver diseases: Modern therapeutic approaches. Exp Gerontol. 2023; 184: 112334. https://doi.org/10.1016/j.exger.2023.112334. PMID: 37977514.
  30. Kim I.H., Kisseleva T., Brenner D.A. Aging and liver disease. Curr Opin Gastroenterol. 2015; 31(3): 184–91. https://doi.org/10.1097/MOG.0000000000000176. PMID: 25850346. PMCID: PMC4736713.
  31. Кравченко Ю.А., Корой П.В. «Воспалительный индекс» и гистологическая картина при неалкогольной жировой болезни печени. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2023; 18(4): 409–411. [Kravchenko Yu.A., Koroy P.V. “Inflammatory index” and histological features in nonalcoholic fatty liver disease. Meditsinskiy vestnik Severnogo Kavkaza = Medical News of North Caucasus. 2023; 18(4): 409–411 (In Russ.)]. https://doi.org/10.14300/mnnc.2023.18097. EDN: JGKOQP.
  32. Ягода А.В., Корой П.В., Сляднев С.А. Положительная корреляция уровня молекул суперсемейства иммуноглобулинов ICAM-1, VCAM-1, PECAM-1 с показателями индекса фиброза при неалкогольной жировой болезни печени. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2017; (2): 45–51. [Yagoda A.V., Koroy P.V., Slyadnev S.A. Positive correlation of the level of molecules of superfamily immunoglobulins ICAM-1, VCAM-1 and PECAM-1 with the index of fibrosis in nonalcoholic fatty liver disease. Eksperimental’naya i klinicheskaya gastroenterologiya = Experimental and Clinical Gastroenterology. 2017; (2): 45–51 (In Russ.)]. EDN: YHTWGB.
  33. Ikebuchi Y., Ishida C., Okamoto K., Murawaki Y. Association of TIMP-1 and TIMP-2 gene polymorphisms with progression of liver fibrosis in patients with type C chronic liver disease. Biochem Genet. 2013; 51(7–8): 564–74. https://doi.org/10.1007/s10528-013-9587-8. PMID: 23563628.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

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».