Aortan aneurysmasta

Ruotsin Lääkärilehti kirjoittaa aortan aneurysmasta skånelaisilla miehillä.
Koetan katsoa mikä on MMPs osuus aneurysmissa.

http://www.springerlink.com/content/n332540772578t81/

Abstract(Suomennosta)

Accumulating evidence suggests that abdominal aortic aneurysms (AAA) are due to a pathologic process which results in the destruction of aortic elastin and other matrix components.

On kertyvää näyttöä siitä, että vatsa-aortan aneurysmat johtuvat patologisesta prosessista, joka tuhoaa aortan elastiinia ja muita matrix-komponentteja.

In this study, protein extractions were performed on both aneurysmal and normal aorta.
Tässä tutkittiin aneurysmaattisen ja normaalin aortan proteiiniuutteita.

Extracts were applied to frozen section of normal aorta either alone or in combination with 10 mM ethylenediaminetetraacetic acid, recombinant tissue inhibitor of metalloproteases (rTIMP), 10 mM zinc, and 5 mM phenylmethylsulfonyl fluoride, under conditions where calcium was removed from the buffer.

Katsottiin EDTA:n TIMP-rekombinantin, sinkin ja fenylmetylsulfonylfluoridin estovaikutuksia kalsiumin ollessa poissa.

After incubation, the sections were stained for elastin and evaluated by computerized morphometry.
Inkubaation jälkeen värjättiin elastiini ja sitten arvioitiin morfometrialla.

Aneurysm extracts, only in the presence of calcium, showed significant elastolytic activity characterized by destruction of intact elastic lamellae that was inhibited by ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), the recombinant metalloprotease inhibitor, and zinc.

Vain kalsiumin ollessa läsnä aneurysma-uutteet osoittivat merkitsevää elastolyyttistä aktiivisuutta jota luonnehti ehjän elastisen lamellarakenteen tuhoutuminen. Tämä tuho estyi vain EDTA:lla, rTIMP:lla ja sinkillä.

Phenylmethylsulfonyl fluoride showed no inhibitory activity.
Fenylmetylsulfonylfluoridi ei pystynyt estämään elastisen rakenteen tuhoutumista.

Healthy aortic extract showed no elastolytic activity.
Terveissä aorttauutteissa ei esiintynyt mitään elastolyyttistä aktiivisuutta.

This inhibitory profile is consistent with a metalloenzyme.
Inhibitorinen profiili pitää yhtä metalloentsyymivaikutuksen kanssa.

We conclude that aneurysmal aorta contains elastolytic activity that is secondary to a metalloenzyme which is not present in normal aorta.

Tiedemiehet tekivät johtopäätöksen., että aneurysmaattisessa aortassa on vallalla elastolyyttistä aktiivisuutta, joka on sekundääri-ilmiö sellaiselle metalloentsyymitoiminnalle, mitä ei ole normaaliaortassa

This activity may play a role in the destruction of the elastin matrix that is seen in AAA's.

Tällä aktiivisuudella saattanee olla osuutta siihen elastiinimatriksin tuhoon, mikä nähdään vatsa-aortan aneurysmissä.

Key Words Abdominal aortic aneurysm - elastin - aorta - metalloenzymes

  http://www.bioscience.org/2005/v10/af/1503/figures.htm

Elastaasi ja aortan aneurysma. hypereglykemia kohotaa PAI-1 ilmenemää.

Hakusana:
ELASTASE and Aortic Aneyrysm- association
Search Pub Med 222 answers.
Results: 1 to 20 of 222

• (1) Hyperglykemian merkitys aortan aneurysmassa.

Miyama N, Dua MM et al. Hyperglycemia limits experimental aortic aneurysm progression.
J Vasc Surg. 2010 Jul 31.PMID: 20678880

CONCLUSIONS: Hyperglycemia reduces progression of experimental AAA disease; lowering of serum glucose levels with insulin treatment diminishes this protective effect. Identifying mechanisms of hyperglycemic aneurysm inhibition may accelerate development of novel clinical therapies for AAA disease

• (2) Ateroskleroosin ja vatsa-aortan aneurysmataudin riskiin  assosioituu kohonnut MMP-8 ja alentunut myeloperoksidaasi.

Pradhan-Palikhe P, Vikatmaa P et al.  Elevated MMP-8 and decreased myeloperoxidase concentrations associate significantly with the risk for peripheral atherosclerosis disease and abdominal aortic aneurysm. Scand J Immunol. 2010 Aug;72(2):150-7.PMID: 20618774
. Combination of high MMP-8 and low MPO level in serum eventually reflecting selectively modified neutrophil degranulation may indicate increased risk for arterial disease.

• (3) Transglutaminaasi 2 aktivoitumisen protektiivinen vaikutus  vatsa-aortan kehittymisen suhteen koe-eläimessä. TG2 mahdollisesti on  extrasellulaarimatriksia suojaava.

Munezane T, Hasegawa T et al. Activation of transglutaminase type 2 for aortic wall protection in a rat abdominal aortic aneurysm formation. J Vasc Surg. 2010 Jul 6 ]PMID: 20615646
 ---Similar mRNA upregulation of TNF-alpha, interleukin-1beta, matrix metalloproteinases (MMP)-2, MMP-9, and tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMP)-1 and TIMP-2 was observed in the AAAs, and TG2 and TNF-alpha were colocalized in the aortic walls at 1 week.---
 Ex vivo experiments showed that mRNA expressions of TNF-alpha, MMP-2, and MMP-9 in the cultured AAA tissue were decreased by exogenous TG2, whereas were increased by cystamine (TG2 inhibitor) . TNF-alpha exposure to the AAA tissues was significantly upregulated TG2 mRNA expression (P = .0333).
CONCLUSION: TG2 expression and activity in AAA formation were enhanced, possibly due to compensatory reaction. TG2 has a potential role of ECM protector in aortic walls during remodeling of the AAAs.

• (4)  Vatsa-aortan aneurysman nopeaa kasvua heijastava seikka. Hp 2-1 fenotyyppi.   Elastaasi ja CRP koholla. 

Wiernicki I, Safranow K et al.  Haptoglobin 2-1 phenotype predicts rapid growth of abdominal aortic aneurysms. J Vasc Surg. 2010 Jun 4.
Elastase and C-reactive protein (CRP) levels are elevated in patients with AAAs.
Haptoglobin (Hp) polymorphism is associated with the prevalence and clinical evolution of many inflammatory diseases and atherosclerosis. Circulating neutrophils and neutrophil-associated proteases are an important initial component of experimental abdominal aortic aneurysm (AAA) formation.
CONCLUSIONS: The Hp 2-1 phenotype showed a strong association with increased rates of the expansion of AAAs and may be a useful independent predictor of growth rate. Further large follow-up studies will be needed to investigate the pathomechanisms of association and the role of elastase and inflammation in the progression of AAA

• (5) Hyperglysemia moduloi PAI-1 ilmenemää ja aortan diametria kokeellisessa aneurysmassa koe-eläimellä. Fibrinolyyttisellä tiellä on osuutta  vatsa-aortan aneurysman patofysiologiassa

Dua MM, Miyama N et al. Hyperglycemia modulates plasminogen activator inhibitor-1 expression and aortic diameter in experimental aortic aneurysm disease. Surgery. 2010 Aug;148(2):429-35. Epub 2010 Jun 19.PMID: 20561659
CONCLUSION: Hyperglycemia increases PAI-1 expression and attenuates AAA diameter in experimental AAA disease. These results emphasize the role of the fibrinolytic pathway in AAA pathophysiology, and suggest a candidate mechanism for hyperglycemic inhibition of AAA disease. Copyright 2010 Mosby, Inc. All rights reserved.

• (6.) Vatsa-aortan aneurysman ohuen trombin kattamassa pinnassa  on matrixia hajoittava proteolyyttinen aktiivisuus suurempaa kuin paksussa trombissa. Aortan elastiinin  säilyminen on tärkeää , jotta aneurysman muodostus estyisi. Jos trombi vaikuttaa ohuelta, elastaasiaktiivisuus voi olla kiihtyneempää.

Wiernicki I, Stachowska E et al. .Enhanced matrix-degrading proteolytic activity within the thin thrombus-covered wall of human abdominal aortic aneurysms.
Atherosclerosis. 2010 May 6.PMID: 20537648 

OBJECTIVE: The maintenance of an arterial elastin's integrity is essential in the prevention of abdominal aortic aneurysm (AAA) development. So far, the effect of intraluminal thrombus (ILT) thickness on the elastolytic activity within the AAA wall has not been studied. In the present study the hypothesis that thin thrombus is associated with enhanced proteolytic activity within human AAA wall was investigated

• (7). Jos trombiinilla aktivoituvan fibrinolyysin estäjän  karboksypeptidaasin (CPB)  aktiivisuus puuttuu, vatsa-aortan aneurysman muodostus kiihtyy koe-eläimellä.Katso kuva: http://atvb.ahajournals.org/content/30/7/1363/F5.large.jpg

Schultz G, Tedesco MM et al. Enhanced abdominal aortic aneurysm formation in thrombin-activatable procarboxypeptidase B-deficient mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2010 Jul;30(7):1363-70. Epub 2010 Apr 29.PMID: 20431069 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

OBJECTIVE: To determine whether procarboxypeptidase B (pCPB)(-/-) mice are susceptible to accelerated abdominal aortic aneurysm (AAA) development secondary to unregulated OPN-mediated mural inflammation in the absence of CPB inhibition. METHODS AND RESULTS: Thrombin/thrombomodulin cleaves thrombin-activatable pCPB or thrombin-activatable fibrinolysis inhibitor, activating CPB, which inhibits the generation of plasmin and inactivates proinflammatory mediators (complement C5a and thrombin-cleaved osteopontin [OPN]). Apolipoprotein E(-/-)OPN(-/-) mice are protected from experimental AAA formation. Murine AAAs were created via intra-aortic porcine pancreatic elastase (PPE) infusion. Increased mortality secondary to AAA rupture was observed in pCPB(-/-) mice at the standard PPE dose. At reduced doses of PPE, pCPB(-/-) mice developed larger AAAs than wild-type controls (1.01+/-0.27 versus 0.68+/-0.05 mm; P=0.02 [mean+/-SD]). C5(-/-) and OPN(-/-) mice were not protected against AAA development. Treatment with tranexamic acid inhibited plasmin generation and abrogated enhanced AAA progression in pCPB(-/-) mice. CONCLUSIONS: This study establishes the role of CPB in experimental AAA disease, indicating that CPB has a broad anti-inflammatory role in vivo. Enhanced AAA formation in the PPE model is the result of increased plasmin generation, not unregulated C5a- or OPN-mediated mural inflammation.
 TÄTÄ ASIAA TÄYTYY KATSOA TARKEMMIN. Muistiin 16.4. 2014. Päivitys jatkuu.

8.

Acoustic radiation force impulse imaging on ex vivo abdominal aortic aneurysm model.

Tierney AP, Dumont DM, Callanan A, Trahey GE, McGloughlin TM.

Ultrasound Med Biol. 2010 May;36(5):821-32. Epub 2010 Apr 9.PMID: 20381946 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

9.

Efficacy of neutrophil elastase inhibitor on type A acute aortic dissection.

Niino T, Hata M, Sezai A, Yoshitake I, Unosawa S, Fujita K, Shimura K, Osaka S, Minami K.

Thorac Cardiovasc Surg. 2010 Apr;58(3):164-8. Epub 2010 Apr 7.PMID: 20376727 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations
BACKGROUND: Surgery for type A acute aortic dissection (AAD) is associated with a high mortality and incidence of postoperative complications, including acute respiratory failure and coagulopathy. Aim of the study was to investigate the effects of sivelestat on pulmonary function and coagulopathy in patients undergoing surgery for AAD.
METHODS: The platelet count, antithrombin III (AT III) level, leukocyte count, C-reactive protein (CRP) level, prothrombin time (PT), activated partial thrombin time (APTT), and prothrombin time-international normalized ratio (PT-INR) were measured.
 RESULTS: The postoperative decrease of AT III and the platelet count on admission to the intensive care unit (ICU) and 3 hours later were significantly less in group I. The leukocyte count and the values of CRP, PT, APTT, and PT-INR did not differ significantly between the groups. The duration of mechanical ventilation after surgery tended to be shorter in group I.
 CONCLUSIONS: Sivelestat significantly reduced the postoperative decreases in AT III and platelet count in patients undergoing emergency surgery for AAD. Georg Thieme Verlag KG Stuttgart New York

10.
Thrombus versus wall biological activities in experimental aortic aneurysms.
Coutard M, Touat Z, Houard X, Leclercq A, Michel JB.
J Vasc Res. 2010;47(4):355-66. Epub 2009 Dec 16.PMID: 20016209 [PubMed - indexed for MEDLINE]Free ArticleRelated citations

11.
A novel rat model of abdominal aortic aneurysm using a combination of intraluminal elastase infusion and extraluminal calcium chloride exposure.
Tanaka A, Hasegawa T, Chen Z, Okita Y, Okada K.
J Vasc Surg. 2009 Dec;50(6):1423-32.PMID: 19958989 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations
CONCLUSION: The rat AAA model using a combination of intraluminal elastase infusion and extraluminal calcium chloride exposure is simple and easy to perform and is highly reliable and reproducible to create a saccular aneurysm similar to human AAAs. This model could be more useful to clarify AAA pathogenesis, mechanisms, and treatment interventions in experimental researches.

12.
Smooth muscle phenotypic modulation is an early event in aortic aneurysms.
Ailawadi G, Moehle CW, Pei H, Walton SP, Yang Z, Kron IL, Lau CL, Owens GK.
J Thorac Cardiovasc Surg. 2009 Dec;138(6):1392-9.PMID: 19931668 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

13.
Nitric oxide induces the progression of abdominal aortic aneurysms through the matrix metalloproteinase inducer EMMPRIN.
Lizarbe TR, Tarín C, Gómez M, Lavin B, Aracil E, Orte LM, Zaragoza C.
Am J Pathol. 2009 Oct;175(4):1421-30. Epub 2009 Sep 24.PMID: 19779140 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

14.
Decreased collagen and increased matrix metalloproteinase-13 in experimental abdominal aortic aneurysms in males compared with females.
Cho BS, Roelofs KJ, Ford JW, Henke PK, Upchurch GR Jr.
Surgery. 2010 Feb;147(2):258-67. Epub 2009 Sep 20.PMID: 19767051 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

15.
Expression of annexin II in experimental abdominal aortic aneurysms.
Hayashi T, Morishita E, Ohtake H, Oda Y, Asakura H, Nakao S.
Int J Hematol. 2009 Oct;90(3):336-42. Epub 2009 Sep 16.PMID: 19756921 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations
Annexin II is a receptor of tissue-type plasminogen activator (t-PA). We have previously identified annexin II by immunolocalization in human atherosclerotic abdominal aortic aneurysms (AAAs). To investigate possible interactions between annexin II and AAA development, we examined annexin II mRNA and protein expression in a rat model of experimental AAA. AAAs were induced in rats by transient aortic infusion of elastase.

16.
Critical role of mast cell chymase in mouse abdominal aortic aneurysm formation.
Sun J, Zhang J, Lindholt JS, Sukhova GK, Liu J, He A, Abrink M, Pejler G, Stevens RL, Thompson RW, Ennis TL, Gurish MF, Libby P, Shi GP.
Circulation. 2009 Sep 15;120(11):973-82. Epub 2009 Aug 31.PMID: 19720934 [PubMed - indexed for MEDLINE]Free PMC ArticleFree textRelated citations
CONCLUSIONS: High chymase-positive mast cell content in human AAA lesions, greatly reduced AAA formation in Mcpt4(-/-) mice, and significant correlation of serum chymase levels with human AAA expansion rate suggests participation of mast cell chymase in the progression of human and mouse AAA.

17.
Immune cells and molecular mediators in the pathogenesis of the abdominal aortic aneurysm.
Rizas KD, Ippagunta N, Tilson MD 3rd.
Cardiol Rev. 2009 Sep-Oct;17(5):201-10. Review.PMID: 19690470 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations
Abdominal aortic aneurysm is a multifactorial disease with genetic risk factors and an immunologic component. Immune cells, including macrophages, neutrophils, mast cells, B- and T- lymphocytes, along with vascular smooth muscle cells and adventitial fibroblasts, produce cytokines and enzymes, promoting an inflammatory reaction, extracellular matrix (ECM) degradation, and neovascularization. Among the different enzymes secreted by immune and stromal cells, matrix metalloproteinase (MMP)-2, MMP-9, MMP-12, cathepsins, and neutrophil elastase (NE)  cause medial degeneration. Chymase causes smooth muscle cell apoptosis, and MMP-3, MMP-8, and MMP-13 cause adventitial collagen degradation, promoting abdominal aortic aneurysm rupture. At the same time chemokines (interleukin 8, macrophage inflammatory protein 1 alpha, monocyte chemotactic protein-1) cause recruitment and proliferation of inflammatory cells, whereas cytokines (vascular endothelial growth factor and transforming growth factor-beta) promote neoangiogenesis.

18.
Fusiform aneurysm model in rabbit carotid artery.
Reinald N, Fournier B, Naveau A, Couty L, Lemitre M, Seguier S, Coulomb B, Gogly B, Lafont A, Durand E.
J Vasc Res. 2010;47(1):61-8. Epub 2009 Aug 7.PMID: 19672109 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

19.
Creation of murine experimental abdominal aortic aneurysms with elastase.
Azuma J, Asagami T, Dalman R, Tsao PS.
J Vis Exp. 2009 Jul 23;(29). pii: 1280. doi: 10.3791/1280.PMID: 19629030 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

20.
Gender-dependent differential phosphorylation in the ERK signaling pathway is associated with increased MMP2 activity in rat aortic smooth muscle cells.
Ehrlichman LK, Ford JW, Roelofs KJ, Tedeschi-Filho W, Futchko JS, Ramacciotti E, Eliason JL, Henke PK, Upchurch GR Jr.
J Surg Res. 2010 May 1;160(1):18-24. Epub 2009 May 8.PMID: 19592018 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

These data provide evidence implicating alterations in p-ERK signaling via the up-regulation of MMPs as a potential explanation for gender-related discrepancies in AAA formation

Käärmeenmyrkyn metalloproteinaaseista (SVMPs)

Kyyn METALLOPROTEINAASIT.
Snake venom metalloproteinases  (SVMPs)

Kyyn ei tarvitse odottaa kauan  mitään  metalloproteinaasikaskadia uhrissaan ja  proteolyysiä kuten viruksen tai bakteerin (esim st.c.),  vaan kyy antaa valmiit metalloproteinaasit myrkyssään, kuten HMP ( hemorrhaginen metalloproteinaasi) 

http://www.mdpi.com/2072-6651/2/10/2478
Tässä lähteessä  kuvatan rosmarinic acid -nimistä ainetta, joka vaikuttaa myrkkykäärmeen hemorrhagista toksiinia vastaan. 

• SVMPs. Nämä ovat eräs laji hemorrhagisia metalloproteinaaseja. Käärmeen myrkyn metalloproteinaasit ovat verenvuotoa aiheuttavia.

• LÄHDE:   GUTIERREZ José Maria et al. Hemorrhage induced by snake venom metalloproteinases : biochemical and biophysical mechanisms involved in microvessel damage

Sinkistä riippuvaiset metalloproteiinit aiheuttavat hemorrhagista aktiivisuutta ja sellainen on tyypillistä käärmeen myrkyille. Käärmeen myrkyn metalloproteinaasit ( SVMPs) jaotellaan eri ryhmiin P-1-IV sen mukaan, mitä niitten rakenteen domaanit sisältävät.

• P-III ryhmän SVMP metalloproteinaaseilla on disintegriinin kaltaisia ja cysteiinipitoisia domaaneja ja niiden vaikutus on vahvasti hemorrhaginen ( verenvuotoja aiheuttava) .

• P-I ryhmän SVMP metalloproteinaaseilla on vain metalloproteinaasidomaani.

SVMP:t  vaikuttavat hajoittamalla basaalimembraania ja ne pystyvät myös hydrolysoimaan endoteelisolun kalvoproteiineja kuten integriinejä ja cadheriineja, jotka kuuluvat solu-solu- ja solumatrix-adheesiofunktioihin.
Lisäksi disintegriinin kaltaiset ja cysteiinipitoiset domaanit ovat interaktiossa endoteelisolun integriinien kanssa vaikuttaen niiden kiinnittymisessä extrasellulaariseen matriksiin (ECM).

Se hemorrhagia, minkä käärmeenmyrkkyjen metalloproteinaasit aiheuttavat on kehossa in vivo äärimmäisen nopea tapahtuma ja samalla verisuonten kapillaarit osoittavat drastista rakenteen muuntumista muutamassa minuutissa.

Päinvastoin soluviljelmissä in vitro ei sellaista nopeaa endoteelista vauriota ole voitu osoittaa, vaan viljelmissä näkyy näiden solujen irtirepeytyminen ja pullistuminen ja vain useiden tuntien päästä nähdään osoitusta solujen apoptoottisesta vauriosta. Tämä ilmeinen epäsuhta in vivo ja in vitro tapahtumien välillä voitaneen selittää, kun otetaan huomioon niitä biofysikaalisia voimia, joita vallitsee mikroverisuonitasossa.

Arvellaan, että käärmeen  metalloproteinaasien (SVMP) vaikutus in vivo, kehossa, tapahtuu kahden vaiheen mekanismilla.

(1) Aluksi ne  vaikuttavat tuhoten basaalimembraania ja adheesioproteiineja kuten integriinejä ja täten heikontavat kapillaarien seinämää ja häiritsevät interaktioita, joita endoteelisoluilla ja basaalimembraanilla on keskenään.

(2) Sitten alkaa transmuraalinen paine vaikuttaa heikentyneisiin hiussuoniin ja aiheuttaa niiden pullistumista. Tästä taas seuraa, että endoteeli, verisuonen sisäpinta, tulee hyvin ohueksi, kunnes hiussuoniseinämä katoaa paikoitellen ja extravasaatiota tapahtuu (vuotoa suoniston ulkopuolelle).

Lisäksi endoteelisolut tulevat alttiimmiksi verenvirtauksen aiheuttamalle suonituppea  repivälle  vaikutukselle, mikä osaltaan alkaa pirstoa hiussuonten seinämiä.

(KUVA  normaalista integriinifunktiosta löytyy lähteestä
Åhlen K: Collagen binding integrin alfa2beeta1 activation system Integrin linked kinase. Focal adhesion complex and caveolin mediated activation)

 Otan viitteen otsikon lähteestä  jotta siitä saa englantilaisia hakusanoja tarvitaessa.

• ”Abstract

• Zinc-dependent metalloproteinases (MMPs) are responsible for the hemorrhagic activity characteristic of viperid snake venoms. 
•  Snake venom metalloproteinases (SVMPs) are classified in various groups (P-I-IV), according to their domain composition. 
•  P-III SVMPs, comprising metalloproteinase, disintegrin-like and cysteine-rich domains, exert more potent hemorrhagic activity than P-I SVMPs, which present only the metalloproteinase domain. 
• SVMPs degrade various components of the basement membrane and are also able to hydrolyze endothelial cell membrane proteins, such as integrins and cadherins, involved in cell-matrix and cell-cell adhesion. 
• In addition, disintegrin-like and cysteine-rich domains interact with endothelial cell integrins, interfering with their adhesion to extracellular matrix. 
• Hemorrhage induced by SVMPs is an extremely rapid event in vivo, with capillary endothelial cells showing drastic structural alterations within few minutes. In contrast, observations in cell culture conditions do not evidence such rapid endothelial cell damage. Instead, the main effect is detachment and rounding of these cells; it is only after several hours of incubation that cells show evidence of apoptotic damage. This apparent discrepancy between in vivo and in vitro observations can be explained if biophysical forces operating on microvessels in vivo are taken into consideration.

• It is proposed that SVMP-induced hemorrhage occurs in vivo by a 'two-step' mechanism. 
• (1) Initially, SVMPs degrade basement membrane and adhesion proteins, thus weakening the capillary wall and perturbing the interactions between endothelial cells and the basement membrane. 
• (2) Then, transmural pressure acting on the weakened capillary wall causes distention. As a consequence, endothelial cells become very thin, until the integrity of the capillary wall is lost at some points, where extravasation occurs. In addition, endothelial cells become more susceptible to blood flow-dependent shear stress, which further contributes to capillary wall disruption”.

Päivitys 16.4. 2014:
 Kyitten SVMP proteinaasit  muistuttavat imettäväisten ADAMTS proteinaasiperhettä lähinnä.(ADAM, jossa on trombospondin TS  tyypinen -1 motiivi)
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1570963911000951


Päivitys 22.7. 2014  kyyn myrkyn hemorrhagista proteiinia on  sanottu myös HMP nimiseksi alunalkaen .
Ruotsin Lääkärilehti  ottaa esille kyynpureman hoidon  . 

MMP-kaskadi

Apoptoosiresistenssi, invasiivisuus ja MMP-15

Näyttää siltä että keuhkosyöpä ja matrix-metalloproteinaasi eivät ole mitenkään suoraviivaisessa ja yksiselitteisessä suhteessa. Tässäkin esimerkki anti-apoptoottisesta  matrixmetalloproteaasista MMP-15.

LÄHDE:
Reimar Abraham, Juliane Schäfer et. al.    Identification of MMP-15 as an anti-apoptotic factor in cancer cells. Biol Chem. 2005 Oct 7;280 (40):34123-32 16093241 Cit:13 Department of Molecular Biology, Max-Planck-Institute for Biochemistry, 82152 Martinsried,

• Premalignit solut käyvät läpi varhaisen karsinogeenisen muuntumisensa aikana valintoja ja voi ilmetä kasvavaa apoptoosiresistenssia, joka suosii tuumorin elinkykyisyyttä. Tutkijat löysivät eri tekijöitten indusoiman kasvavan apoptoosiresistenssin tutkimissaan syöpäsoluklooneissa. Sitten he ottivat selvää mitkä geenit olivat taustalla tässä potentiellissa ominaisuudessa, mikä määrää herkkyyden apoptoottisille stimuluksille. Näitä eriäviä geenejä oli lukuisia. Näistä geeneistä he valitsivat tutkiakseen MMP-15 entsyymin, membraaniin ankkuroituneen matrix-metalloproteinaasin, anti-apoptoottisen aktiivisuuden käyttäen siRNA välitteistä poistogeenistä tekniikkaa ja ektooppista expressiota tutkituissa solulinjoissa yleistääksen löytöjä muihinkin syöpäsolulinjoihin

We have performed an in vitro selection for an anti-apoptotic phenotype that resembles the selection process that pre-malignant cells undergo in the initial phase of carcinogenesis in vivo. Using the cervical carcinoma cell line HeLa S3 as a model system, the selection procedure yielded cell clones that displayed increased resistance to apoptosis induced by Fas, tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand, and serum starvation. Gene expression profiling using gene family focused cDNA arrays revealed numerous genes that are differentially expressed in HeLa S3 and the resistant subclones and therefore are potentially involved in the definition of sensitivity to apoptotic stimuli.From the genes identified in this functional genomics approach we validated the anti-apoptotic activity of the membrane-anchored matrix metalloproteinase 15 (MMP-15) by means of small interfering RNA-mediated knock-down and ectopic expression in parental HeLa S3 cells and, to confirm a more general significance of our findings, in other cancer cell lines.

• Löytöjen relevanssia keho-olosuhteissa vahvisti MMP-15 ylisuuri esiintymä ihmisen keuhkon adenokarsinoomassa, kun verrattiin normaaliin keuhkoon. 
• Koska tiedetään, että MMP-15 edistää syövän invasoitumista, havainnot osoittavat, että tämä proteaasi liittää metastaasin ja apoptoosiresistenssin jollain tuntemattomalla säätelytavalla keskenään. 
•  Löydöt viittaavat vahvasti siihen, että syövälle tyypilliset piirteet  kuten metastaattinen potentiaali, minkä ajatellaan kehittyvän myöhään syövän progredioituessa, voivat ilmetä jo varhain anti-apoptoottisen fenotyypin valiutumisella.

The in vivo relevance of these findings is supported by the overexpression of MMP-15 in human lung adenocarcinoma compared with normal lung. Because MMP-15 is known to promote invasion, our results suggest that this protease connects metastasis and apoptosis resistance by an unknown regulatory mechanism. Our findings therefore strongly suggest that cancer characteristics such as metastatic potential, which are thought to evolve late in cancer progression, could be manifested early on by selection for an anti-apoptotic phenotype.

Avainsanat:
Keywords: mmp; anti-apoptotic; cancer; cell; cancer cell; anti-apoptotic factor; hela; gene; apoptosy; selection; lung; lung adenocarcinoma; resistance; cell line; resistant subclone;

(MMP-15 omaa monta eri nimeä: MT2-MMP, MTMMP2, SMCP-2, HGNC).Päivitys 16.4. 2014.
Löydöt osoittavat.että  MMP-15 voi olla  varhainen diagnostinen ja  prognostinen viite. 

MMP-15 (MT-MMP-2) aktivoi MMP-12 ( gelatinaasi A)

Matrixmetalloproteinaasien perhe MMP on ihmisen kehon normaalille ulkonäölle ja kaikille yksityiskohtaisille muodoille tärkeä fysiologinen sorvaaja ja kehon jatkuvasti samanlaisena pitäminen pitkän ajan kuluessa vaatii tätä järjestelmää.
 Sikiökasvun aikana ihmisen muodostuminen vaatii myös tätä järjestelmää kaikkiin pieniin hienoihin yksityiskohtiin.  
Reproduktiossa se on normaali prosessi ja kaikessa kudosten uudistumisessa.
Mutta se esiintyy myös taudeissa kuten artriitissa, niveltuhoissa ja syövässä, pahanlaatuisen taudin etenemisessä.
MMP proteiinit ovat kahta laatua, toiset erittyvät solun sisältä ulos (MMP) ja toiset sijaitsevat solukalvossa joltain osaltaan kiinni paikallisesti ( MT-MMP). Niitten toimittama funktio on tavallaan solun ulkotilassa tapahtuvaa aineenvaihduntaa, koska solun sisällä on toiset järjestelmät ubikitinylaatiot, lysosomit ym.

• MMP ei saa aktivoitua solun sisällä luonnollisestikaan ja ne erittyvät useimmiten pro-peptidinä.

 Extrasellulaaaritilassa oleva tilanne ja siellä olevat proteinaasit sitten aktivoivat sen. 

Plasmiini on vahva proteinaasi joka  voi  saada aikaan  MMP-aktivoitumisia. 

Mutta plasmiinin aktivaatiolla on edellytykset.

• MT-MMP- alaperheellä on transmembraani domaani, mikä osoittaa että ne ilmenevät solun pinnalla eivätkä ole eriteproteiineja.

MMP-15 aktivoi MMP-12 ( gelatinaasi A)

Tässä enemmän tällaisesta kalvoon ankkuroituneesta MMP-15 proteiinista Se on endopeptidaasi. Se pystynee aktivoimaan muita MMP- molekyylejä, joita erittyy. ( Sillä on monta nimeä: MT-MMP2, SMCP-2, HGNC.

Siis MMP-15 on endopeptidaasi, joka hajoittaa useita extrasellulaarien matriksin osia ja voi aktivoida progelatinaasi A- entsyymin, josta tulee gelatinaasi A  ( MMP-12).

Tämä lie syöpäinvaasiota vastaan taisteltaessa eräs tärkeä huomioonotettava kaskadijärjestelmä.

Päivitys 16.4. 2016

Keuhkosyöpä. MMP kirjosta

10.11. 2008
LÄHDE 1.  keuhkopsyövässä esiintyvistä matrixmetalloproteineista saatua tietoa:

 Melissa Lim¹, David M. Jablons¹

 Matrix Metalloproteinase Expression in Lung Cancer

http://www.springerprotocols.com/Abstract/doi/10.1385/1-59259-323-2:349

Yli 10 vuotta on jo tunnettu solidin tuumorin kasvuun ja leviämiseen liittyviä seikkoja kuten MMPs entsyymejä, matrixmetalloproteinaaseja. mutta tämä alue on vielä laajan ja intensiivisen tutkimuksen kohteena, jota voitaisiin ymmärtää eri matrixmetalloproteinaasien ilmeneminen ja osuus angiogeneesissä (verisuonten uudismuodostuksessa)

MMP- proteinaasi perhe on extrasellulaaristen proteiinien joukkio. Ne ovat sinkistä (Zn) riippuvia proteinaaseja, jotka kontrolloivat tuumorin kasvua edistämällä tuumoria ja sen verisuonten kehittymistä eli angiogeneesiä. Ne erittyvät latentteina proentsyymeinä ja sitten ne aktivoituvat, kun propeptididomaani (esipeptidi) niistä pilkkoutuu irti.

MMP- proteiinit säätyvät monitasoisesti ja tasoihin kuuluu (1) transkriptio, jossa muodostuu niiden mRNA, sitten (2) proteiinin aktivaatio ja sitten (3) interaktio endogeenien estäjäaineitten kanssa, kuten kudosperäisten MMP-estäjien TIMP- entsyymien kanssa( Tissue Inhibitors of MMPs).

KAIKENLAINEN EXTRASELLULAARIMATRIXIN  HAJOITTAMINEN
Vaikka niitä on lueteltu niitten kudosspesifisyyden mukaan, kollektiivisesti ne pystyvät hajoittamaan kaikkia ECM- komponentteja, extrasellulaarisessa matriksissa esiintyviä struktuureita sekä basaalimembraanissa (BM) että submukosassa esiintyviä rakenteita.

TUUMORIN KASVUN EDISTÄMINEN
Niitten kudoksenhajoitustyö toimii tuumorin kasvua edistäen. Niitä mainitaan mm kollagenaaseja, gelatinaaseja, stromelysiinejä.

 TYVIKALVON HAJOITTAMINEN
MMP-2 eli gelatinaasi A  ja MMP-9 eli  gelatinaasi  B ovat erityisen merkitseviä, koska ne hajoittavat kollagenityyppiä IV, joka on basaalikalvon (BM) pääainesta.

ANGIOGENEESIVAIHDE
Fang et al. osoittivat kondrosarkooman ( rustomaligniteetin) eläinmallsisa, että MMP-2 tekee vaihteen proteolyyttisessä tasapainossa kohti angiogeenista fenotyyppiä ja sitä tarvitaan uudissuonten muodostukseen, mitä syöpä taas kasvuolosuhteisiinsa vaatii.

Nykyisin tunnettujen matrixmetalloproteinaasien(MMP) luokittelua yhdestä lähteestä tässä alla. Ajan mittaan tarkistan tätä luetteloani:

• MMP-perhe, MMP-numero ja tavallinen nimi

Kollagenaasit
Kollagenaasi MMP-11, interstitialinen kollagenaasi
Kollagenaasi MMP-18, neutrofiili-kollagenaasi
Kollagenaasi MMP-13, kollagenaasi-3
Kollagenaasi MMP -18, Xenopus-kollagenaasi

Gelatinaasit
Gelatinaasi MMP -12, gelatinaasi A
Gelatinaasi MMP -19, gelatinaasi B

Stromelysiinit
Stromelysiini MMP -13, Stromelysiini-1
Stromelysiini MMP -10, Stromelysiini-2
Stromelysiini MMP -17, Matrilysiini

Elastaasi
Elastaasi MMP -12, Metalloelastaasi

MT-tyyppiset MMP entsyymit
Membrane Type (MT) metalloproteinases MT-MMPs
MMP- 14, MT-MMP- 1
MMP -15, MT-MMP -2
MMP -16, MT-MMP-3
MMP -17, MT-MMP-4
MMP-21, MT-MMP-5

LuokittelematonMMP -20, Enamelysiini
MMP -19
MMP -23
MMP- 24


Lähde 2. Onkogenomiikan alueelta vuodelta 2004.
http://www.nature.com/onc/journal/v23/n3/abs/1207140a.html
Nam Hoon Cho et al. MMP expression profiling in recurred stage IB lung cancer
2003.

I-asteen keuhkosyöpää ja sen uusiutumista tutkittiin. 10 keuhkosyöpäpostilasta oli tässä tutkimuksessa osallistujina ja heillä oli IB asteen keuhkosyöpä, joka ei ollutuusiutunut.  Heitä verrattiin ryhmään, jolla uusiutui saman asteen keuhkosyöpä. Tutkimuksessa 3 v aikaisemmin tehty biopsia toimi kriteerinä. Vertailtiin potilaita (joitten syöpä ei ollut uusiutunut, non recurred) potilaisiin joilla oli uusiutunut syöpä ( recurred) . Tehtiin cDNA- tutkimuksia.
 Mitkä geenit olivat säätyneet ylös niillä, joilla syöpä oli uusiutunut?
Matrix metalloproteinaasin MMP-10 geeni oli säätynyt ylös viidessä taapuksessa
MMP-12 geeni oli säätynyt ylös kahdessa tapauksessa,
MMP-11, MMP-14, MMP-15, fos, cyclin E2, E2F3, TGF- geenit olivat säätyneet ylös jokainen ainakin yhdessä tapauksessa.
Kaikkein tavallisimmin ylössäätyneitä geenejä toistuneessa keuhkosyövässä oli MMP-10, joka on stromelysiini-2 ja MMP-12, joka on makrofagielastaasi.
Sekä MMP-10 että MMP-12 transkriptit (mRNA) olivat merkitsevästi enemmän ylössäätyneenä kuin asteen IB toistumattomassa keuhkosyövässä (non-recurred stage IB lung cancer). Transkriptien pitoisuudet olivat identtisiä cDNA kirjosta saaduille tiedoille. Näitten yksikköjen vastaavat proteiinipitoisuudet arvioitiin immunohistokemiallisena kirjastona.
MMP-10 MoAb, monoklonaaliset vasta-aineet osoittivat paljon intensiivisempiä immunoreaktiivisuuksia uusiutuneessa   IB asteen keuhkosyövässä kuin uusiutumattomassa    keuhkosyövässä, . Tutkimukset osoittivat , että MMP-10 omaa tärkeän osan,, kun IB asteen keuhkosyöpä toistuu -  katsomatta syövän histologiseen tyyppiin.

Kommentti:
Tämä MMP- metalloproteaasien kontrollointi ja angiogeneesin typistys on vasta tutkimusvaiheessa ( Nobelia vaille) ja vain muutamia molekyylejä on lääkekäytössä. Mutta tämän kaltainen terapia on mosaiikkaa ja vaatii kaikkien MMP-entsyymien tarkan yksittäisen kartan tietämisen ja MMP-TIMP-kaskadien suhtautuminen fibrinolyysikaskadiin joka kylkii angiogeneesin ta angiostatiinin kaskadiin ja veren koagulaatiokaskadiin on saatava paremmin selville. Veren rheologinen tasapaino on tärkeä pitää yllä. Hyytymien olemassaolo ja resorboitumatta jääminen ei lie hyvä seikka. Ne pitävät kaikenlaiset kaskadit  aktivoituneina,  saati sitten jos henkilöt eivät liiku tarpeeksi ja immobilisaatio aiheuttaa  kaskadien  spontaania aktivoitumista.

Terapia (ja asian käsittäminen ) on räätälöitävä kokoon ja plasmiini ei saisi aktivoitua sivutielle siten, että se aktivoi MMP-kaskadin progressiiviseen kiihtymisen yli normaalin  plastisen  turnoverin ja kudosregeneraation. . Plasmiini tulee saada pysymään fysiologisena siten että se ei käänny toistaalta liikaa angiogeneesitielle, vaan on normaalilla angiostatiinitiellä sillä sivuprosentillaan (n 3%.) ja osaa hävitä ajallaan.

Avastiini (VEGF)  vaikuttaa tässä  kulmassa rheologian karttaa.

Toinen mahdollisuus on TIMP -vaikutuksen löytäminen jokaiselle spesifille MMP- molekyylille.

MMP molekyyli, oli se mikä tahansa siitä sarjasta, kiihdyttää positiivisella feef backilla toistenkin MMP- proteaasien pilkkoutumista ( laviinimaisesti)  ja se taas on käytännössä kudostuhoa. Kudostuho tulee myös koettaa jäähdyttää. – Strategia on monen tekijän summana.

Koska keuhkosyöpä alue on aivan omansa, se tulee erikseen kartoittaa MMP-vaikutusten suhteen. Myös uPA , tPA suhteen ja plasmiinin aktivaation suhteen keuhko toimii omalla tavallaan.

10.11.2008 15:12
Päivitystä 1.7. 2010
Päivitystä 16.4. 2014