Μελέτη του διαλυτού τύπου της μεμβρανικής μεταλλοπρωτεάσης MT1-MMP από περιπροσθετικούς ιστούς χαλαρών προθέσεων αρθροπλαστικής
Authors: Νιαράκη Άννα 
Published: August 2021

Η χαλάρωση των τεχνητών προθέσεων αρθροπλαστικών γόνατος ή ισχίου, αποτέλεσμα περιπροσθετικής οστεόλυσης που προκαλείται από διάφορους παράγοντες (κυτταροκίνες, ένζυμα κ.ά) που εκκρίνονται από κύτταρα των περιπροσθετικών ιστών λόγω αντίδρασης ξένου σώματος με τα υλικά φθοράς των τεχνικών προθέσεων, είναι μία μη-φλεγμονώδης πάθηση που προσομοιάζει της οστεοαρθρίτιδας. Μεταξύ των παραγόντων που εμπλέκονται στη χαλάρωση των προθέσεων συγκαταλέγονται και οι μεταλλοπρωτεάσες του εξωκυττάριου χώρου (ΜΜΡs). Οι ΜΜΡs παίζουν σημαντικό ρόλο στην αποικοδόμηση του εξωκυττάριου υλικού και της βασικής μεμβράνης. Εμπλέκονται τόσο σε φυσιολογικές (ανάπλαση ιστών, επούλωση τραυμάτων) όσο και σε παθολογικές (οστεόλυση, μετάσταση καρκινικών κυττάρων, περιοδοντίτιδα, ρευματοειδή αρθρίτιδα, κ.ά.) διαδικασίες. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε ένας διαλυτός τύπος της μεμβρανικής μεταλλοπρωτεάσης-1 (sΜΤ1-ΜΜΡ) σε εκχυλίσματα περιπροσθετικών ιστών, πνευμονικών ιστών από ασθενείς με διάφορες παθήσεις των πνευμόνων καθώς και σε εκχυλίσματα πολύποδα ασθενών με ρινική πολυποδίαση. Χρησιμοποιήθηκαν διάφορες μέθοδοι, όπως ανοσοαποτύπωση western, ELISA, ανοσοκατακρήμνιση, ζυμογράφημα ζελατίνης, φθορισμομετρία, ανασοϊστοχημεία, RT-PCR και αποτύπωση Northern. H sΜΤ1-ΜΜΡ (57 kDa) ανιχνεύθηκε σε όλα τα δείγματα που εξετάστηκαν. Ο διαλυτός αυτός τύπος δεν συμπλοκοποιείται με α2-μακροσφαιρίνη, φέρει την περιοχή του προπεπτιδίου αλλά και ΤΙΜΡ-2, ο οποίος όμως δεν είναι δεσμευμένος στο ενεργό κέντρο του ενζύμου. Τόσο το ΑΡΜΑ όσο και η ουροκινάση δεν είχαν την ικανότητα απομάκρυνσης του προπεπτιδίου της sΜΤ1-ΜΜΡ. Η ύπαρξη της sΜΤ1-ΜΜΡ δεν φαίνεται να οφείλεται σε εναλλακτικό μάτισμα. Η ανοσοϊστοχημική ανάλυση έδειξε ότι η μεμβρανική μεταλλοπρωτεάση ΜΤ1-ΜΜΡ εκφράζεται στην κυτταρική μεμβράνη ενεργοποιημένη μόνο στις ινοβλάστες, ενώ σε όλα τα υπόλοιπα κύτταρα, όπως φλεγμονώδη, επιθηλιακά, ενδοθηλιακά και γιγαντοκύτταρα εκφράζεται στη μορφή του προενζύμου με το προπεπτίδιο. Ο τρόπος παραγωγής της sΜΤ1-ΜΜΡ όπως και ο βιολογικός της ρόλος παραμένουν πρός διερεύνηση. Χαλάρωση των προθέσεων παρατηρείται συνήθως μετά από 8-10 χρόνια από την πρώτη αρθροπλαστική και τότε απαιτείται αναθεώρηση της αρθροπλαστικής, επέμβαση επώδυνη για άτομα μεγάλης ηλικίας που είναι η πλειονότητα αυτών που έχουν υποβληθεί σε αρθροπλαστική. Είναι λοιπόν σήμερα ζητούμενο η καθυστέρηση της χαλάρωσης και η παράταση της ζωής των προθέσεων με κάποια φαρμακευτική αγωγή. Οι πρωτεϊνικές και οι ΜΑΡ κινάσες θεωρούνται κομβικά ένζυμα στη κυτταρική σηματοδότηση και στην ενεργοποίηση ποικίλων μεταγραφικών παραγόντων, και εμπλέκονται σε διάφορες παθολογικές καταστάσεις. Αναστολείς των ενζύμων αυτών βρίσκονται σήμερα σε διάφορες κλινικές δοκιμές. Για την προσέγγιση του ερωτήματος κατά πόσο αναστολείς των πρωτεϊνικών και ΜΑΡ κινασών θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην επιμήκηνση του χρόνου ζωής των προθέσεων αρθροπλαστικής, περιπροσθετικοί ιστοί καλλιεργήθηκαν παρουσία και απουσία αναστολέων των ενζύμων αυτών και στο μέσο καλλιέργειας προσδιορίσθηκαν τα επίπεδα παραγόντων με σημαντικό ρόλο στη χαλάρωση των προθέσεων, όπως μεταλλοπρωτεασών και των αναστολέων τους (sΜΤ1-ΜΜΡ, MMP-1, ΜΜΡ-2, ΜΜΡ-9, MMP-13 & TIMP-1), IL-6 και PGE2. Χρησιμοποιήθηκαν μέθοδοι όπως, ανοσοαποτύπωση western, ELISA, και ζυμογράφημα ζελατίνης. Τα πειράματα έδειξαν ότι σε γενικές γραμμές οι αναστολείς προκάλεσαν κυρίως μείωση ή δεν επηρέασαν την παραγωγή των παραγόντων που μελετήθηκαν σε κάποιες όμως περιπτώσεις προκάλεσαν και αύξηση της παραγωγής τους. Για τη διατύπωση όμως ασφαλών συμπερασμάτων σχετικά με το κατά πόσο τέτοιοι αναστολείς θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην επιμήκυνση του χρόνου ζωής των προθέσεων, απαιτούνται περαιτέρω πειράματα με μεγαλύτερο αριθμό ασθενών.