The parameters of collagen proteolytic and metabolic systems in chronic liver diseases of viral and toxic etiologies


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. to study a relationship of the plasma activity of elastase-like and collagenase-like proteinases and their inhibitors to hepatic collagen metabolism and to detect the serum markers of fibrosis severity. Subjects and methods. Three hundred and fifty-nine patients with chronic liver diseases (CLD), including 118 patients with chronic viral hepatitis (CVH), 113 with CVH concurrent with alcoholic liver disease (ALD), 109 with ALD, and 19 with CLD in the presence of opiomania were examined. The activities of α1-proteinase inhibitor and α2-macroglobulin (α2-MG) were determined by the unified spectrophometric assay from the inhibition of N-benzoyl-arginine ethyl ester hydrolysis. The activity of elastase-like proteinases was determined by enzymatic assay from the hydrolysis of the synthetic substrate N-butyloxycarbonyl-L-alanine-para-nitrophenyl ester. That of collagenase-like proteinases was determined, by using a collagen type I substrate and expressed in terms of micromoles of the resultant hydroxyproline. The content of hydroxyproline was determined by a color reaction with demethylbenzaldehyde, a free, peptide- and protein-bound hydroxyproline; their fraction was obtained under various conditions of plasma protein isolation and hydrolysis. Plasma fibronectin levels were measured by solid-phase immunoassay. Liver biopsy specimens were morphologically studied in the majority of patients to determine the histological hepatitis activity index and the stage of fibrosis.
Results. Fibrosis formation in the liver in its chronic diseases was attended by a significant reduction in the activity of collagenase-like proteinases hydrolyzing collagen and by the lower activity of α2-MG, an inhibitor limiting collagen formation.
Conclusion. The identified changes make themselves evident just in early fibrosis, which suggests the rapid onset of imbalance in the mechanisms responsible for regulation of connective tissue synthesis and promotes intensified fibrosis formation.

References

  1. Пинцани М. Эволюция фиброза печени: от гепатита к циррозу. Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. 2002; 12(5): 4-9.
  2. Павлов Ч. С., Шульпекова Ю. О., Золотаревский В. Б., Ивашкин В. Т. Современные представления о патогенезе, диагностике и лечении фиброза печени. Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. 2005; 2: 13-20.
  3. Эволюция представлений о фиброзе и циррозе печени. Клин. перспект. гастроэнтерол., гепатол. 2005; 1: 2-7.
  4. Geraghty P., Rogan M. P., Greene C. M. et al. Alpha-1-antitrypsin aerosolised augmentation abrogates neutrophil elastase-induced expression of cathepsin B and matrix metalloprotease 2 in vivo and in vitro. Thorax 2008; 63: 621-626.
  5. Bonnefoy A., Legrand C. Proteolysis of subendothelial adhesive glycoproteins (fibronectin, thrombospondin, and von Willebrand factor) by plasmin, leukocyte cathepsin G, and elastase. Thromb. Res. 2000; 98(4): 323-332.
  6. Chua F., Laurent G. J. Neutrophil elastase: Mediator of extracellular matrix destruction and accumulation. Proc. ATS 2006; 3: 424-427.
  7. Iimuro Y., Brenner D. A. Matrix metalloproteinase gene delivery for liver fibrosis. Pharm. Res. 2008; 25(2): 249-258.
  8. Юзько Ю. В. Изменения различных классов протеаз и ингибиторов протеаз как возможных сывороточных маркеров фиброза у больных хроническим вирусным гепатитом С (клинико-экспериментальное исследование): Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Новосибирск: 2007.
  9. Okamoto K., Mimura K., Murawaki Y., Yuasa J. Association of functional gene polymorphisms of matrix metalloproteinase (MMP)-1, MMP-3 and MMP-9 with the progression of chronic liver disease. J. Gastroenterol. Hepatol. 2005; 20(7): 1102-1108.
  10. Zhu Y. K., Wang B. E., Shen F. J. et al. Dynamic evolution of MMP-2 gene expression and its enzymatic activities in experimental liver fibrosis. Zhonghua Gan Zang Bing Za Zhi 2005; 13(7): 509-512.
  11. Roderfeld M., Weiskirchen R., Wagner S. et al. Inhibition of hepatic fibrogenesis by matrix metalloproteinase-9 mutants in mice. FASEB J. 2006; 20: 444-454.
  12. Liu Z., Zhou X., Shapiro S. D. et al. The serpin alpha-1-proteinase inhibitor is a critical substrate for gelatinase B/MMP-9 in vivo. Cell 2000; 102: 647-655.
  13. Гарбузенко Д. В., Попов Г. К. Механизмы регуляции регенерации печени. Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. 2001; 1: 21-25.
  14. Маянский Д. Н., Зубахин А. А. Клеточно-молекулярные механизмы формирования цирроза печени. Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. 1998; 6: 6-13.
  15. Покровский В. И. Медико-экологические аспекты устойчивого развития России. Тер арх. 2003; 9: 60-63.
  16. Poynard T., Bedosa P., Opolon P. Natural history of liver fibrosis progression in patients with chronic hepatitis C. Lancet 1997; 349: 825-832.
  17. Нартикова В. Ф., Пасхина Т. С. Унифицированный метод определения активности α1-антитрипсина и α2-макроглобулина в сыворотке (плазме) крови человека. Вопр. мед. химии. 1979; 25(4): 494-499.
  18. Оглоблина О. Г., Платонова Л. В., Пасхина Т. С. Измерение активности трипсино- и эластазоподобных протеиназ полиморфно-ядерных лейкоцитов и уровня их кислотостабильных ингибиторов в бронхиальном секрете человека. М.: МГУ; 1984.
  19. Шараев П. Н., Пишков В. Н., Заворыгина Н. Г. Определение коллагенолитической активности плазмы крови. Лаб. дело, 1987; 1: 60-62.
  20. Шараев П. Н. Метод определения свободного и связанного оксипролина в сыворотке крови. 1981; 5: 283-285.
  21. Кузнецова К. П., Прошина Л. Я., Приваленко М. Н. Модификация содержания оксипролина в сыворотке крови. Лаб. дело 1998; 8: 8-10.
  22. Валенкевич Л. Н., Яхонтова О. И. Нецирротический фиброз печени. Рос. гастроэнтерол. журн. 2000; 4: 21-23.
  23. Короленко Т. А., Филатова Т. Г., Савченко Н. Г. и др. Нарушения концентрации тканевого ингибитора металлопротеаз 1-го типа в сыворотке крови и в печени мышей с CCl4-гепатитом. Бюл. экспер. биол. 2007; 143(3): 280-283.
  24. DiCamillo S. J., Yang S., Panchenko M. V. et al. Neutrophil elastase-initiated EGFR/MEK/ERK signaling counteracts stabilizing effect of autocrine TGF-бета on tropoelastin mRNA in lung fibroblasts. Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2006; 291: L232-L243.
  25. Suzuki T., Moraes T. J., Vachon E. et al. Proteinase-activated receptor-1 mediates elastase-mediated apoptosis of human lung epithelial cells. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2005; 33: 231-247.
  26. Dunsmore S. E., Roes J., Chua F. et al. Evidence that neutrophil elastase-deficient mice are resistant to bleomycin-induced fibrosis. Chest 2001; 120: 35S-36S.
  27. Howell D. C., Johns R. H., Lasky J. A. et al. Absence of proteinase-activated receptor-1 signaling affords protection from bleomycin-induced lung inflammation and fibrosis. Am. J. Pathol. 2005; 166: 1353-1365.
  28. Chua F., Dunsmore S. E., Clingen P. H. et al. Mice lacking neutrophil elastase are resistant to bleomycin-induced pulmonary fibrosis. Am. J. Pathol. 2007; 170: 65-74.
  29. Дубровин С. М., Муромцев А. В., Новикова Л. И. α2-Макроглобулин: Современное состояние вопроса. Клин. лаб. диагн. 2000; 6: 3-6.
  30. Зорин Н. А., Зорина В. Н., Зорина Р. М., Левченко В. Г. Универсальный регулятор - α2-макроглобулин. Клин. лаб. диагн. 2004; 11: 18-21.
  31. Mantuano E., Mukandala G., Li X. et al. Molecular dissection of the human alpha2-macroglobulin subunit reveals domains with antagonistic activities in cell signaling. J. Biol. Chem. 2008; 283(29): 19904-19911.
  32. Mihailovich M., Dinich S., Bogojevich D. et al. Nuclear localization and binding affinity of STAT5b for the alpha(2)-macroglobulin gene promoter during rat liver development and acute-phase response. Acta Biochim Pol. 2007; 54(2): 331- 340.
  33. Бычкова В. И., Смирнова Б. И., Лесничук Л. В. Биохимические показатели соединительной ткани в диагностике начальной стадии цирроза печени. Клин. лаб. диагн. 2003; 1: 10-14.
  34. Шараев П. Н., Стрелков Н. Т., Афсари Ж. В. и др. Диагностическое значение анализа показателей обмена коллагена. Клин. лаб. диагн. 1997; 6: 48-49.
  35. Золотарева Н. А. Особенности метаболизма наследственных соединительнотканных дисплазий. Укр. ревматол. журн. 2003; 13(3): 53-54.
  36. Stamenkovic Y. Q. Transforming growth factor-beta facilitate breast carcinoma metastasis by promoting tumor cell survival. Clin. Exp. Metastas. 2004; 21: 235-242.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2010 Consilium Medicum

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

Address of the Editorial Office:

  • Alabyan Street, 13/1, Moscow, 127055, Russian Federation

Correspondence address:

  • Alabyan Street, 13/1, Moscow, 127055, Russian Federation

Managing Editor:

  • Tel.: +7 (926) 905-41-26
  • E-mail: e.gorbacheva@ter-arkhiv.ru

 

 © 2018-2021 "Consilium Medicum" Publishing house


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies