Профиль протеиназ с эластолитической активностью и функциональные нарушения респираторной системы в патогенезе туберкулеза легких
Д. С. Эсмедляева,
Н. П. Алексеева,
Л. Д. Кирюхина,
М. Е. Дьякова,
П. В. Гаврилов,
И. В. Григорьев,
П. К. Яблонский https://doi.org/10.20538/1682-0363-2026-3-101-110
Аннотация
Цель. Оценить профиль протеиназ с эластолитической активностью (ЭА) в периферической крови в патогенезе туберкулеза легких (ТЛ) во взаимосвязи с нарушениями вентиляционной и газообменной способности легких.
Материалы и методы. Проведено комплексное исследование состояния легких у 264 пациентов с верифицированным диагнозом ТЛ без коморбидности с хронической обструктивной болезнью легких. Выполнено лучевое обследование органов грудной полости с определением объема эмфизематозных изменений (ЭЛ) и исследование функции внешнего дыхания (ФВД), включающее спирометрию, бодиплетизмографию и оценку диффузионной способности легких (DLCO). В сыворотке крови определяли уровень матриксных металлопротеиназ (ММП) ММП-7, -9, -12, их тканевого ингибитора-1 (ТИМП-1) иммуноферментным методом с использованием реагентов R&D Systems (Inc. a Bio-Techne Brand, США), нейтрофильной эластазы (НЭ) и ингибитора а2-макроглобулина (МГ) по торможению синтетических субстратов (ICN Biomedicals Inc., США). Для статистической обработки данных применяли непараметрические критерии Манна Уитни, Краскела Уоллиса с поправкой Бонферрони и коэффициент Спирмена в пакете Statistica 7.0. Модель многомерного дисперсионного анализа (MANOVA) создавали в R.
Результаты. В модели MANOVA из биохимических маркеров получена переменная Y, отражающая динамику протеиназ с ЭА в патогенезе ТЛ с учетом таких факторов, как клиническая форма и варианты нарушений ФВД. ЭА при деструктивном процессе без нарушений ФВД характеризовалась преимущественно вкладом уровня НЭ и ММП-12. Фиброзные трансформации с обструктивным и смешанным вариантами нарушений ФВД сопровождались смещением протеиназно-ингибиторного баланса в сторону увеличения концентраций ММП-7 и ММП-9. Избыточная ЭА на ранних стадиях процесса компенсировалась влиянием МГ, тогда как в дальнейшем ТИМП-1.
Заключение. Изменения профиля протеиназ с эластолитической активностью характеризуют смену тканевых реакций и отражают формирование разных вариантов нарушений ФВД и снижение DLCO, что может служить биохимическим критерием развития вентиляционно-газообменных нарушений при ТЛ.
Об авторах
Д. С. Эсмедляева
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии (СПб НИИФ)
Россия
Россия
Эсмедляева Диляра Салиевна канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник, лаборатория микробиологии, биохимии и иммуногенетики
191036, г. Санкт-Петербург, Лиговский пр., 2-4
Н. П. Алексеева
Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)
Россия
Россия
Алексеева Нина Петровна канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры статистического моделирования
199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9
Л. Д. Кирюхина
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии (СПб НИИФ);
Научно-исследовательский институт (НИИ) пульмонологии
Россия
Россия
Кирюхина Лариса Дмитриевна канд. мед. наук, зав. отделением функциональной и ультразвуковой диагностики, вед. науч. сотрудник, лаборатория патофизиологии дыхания НИИ пульмонологии; врач, отделение функциональной диагностики, СПб НИИФ
191036, г. Санкт-Петербург, Лиговский пр., 2-4,
115682, г. Москва, Ореховый бульвар, 28/10
М. Е. Дьякова
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии (СПб НИИФ)
Россия
Россия
Дьякова Марина Евгеньевна д-р биол. наук, ст. науч. сотрудник, лаборатория микробиологии, биохимии и иммуногенетики
191036, г. Санкт-Петербург, Лиговский пр., 2-4
П. В. Гаврилов
Медицинский центр на Манежном «Finemedic»
Россия
Россия
Гаврилов Павел Владимирович канд. мед. наук, врач-рентгенолог
191014, г. Санкт-Петербург, пер. Манежный, 14, лит. А
И. В. Григорьев
Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)
Россия
Россия
Григорьев Иван Вадимович канд. филол. наук, доцент, зав. кафедрой английского языка в сфере филологии и искусств
199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9
П. К. Яблонский
Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии (СПб НИИФ);
Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)
Россия
Россия
Яблонский Петр Казимирович д-р мед. наук, профессор, заслуженный врач РФ, директор СПб НИИФ; зав. кафедрой госпитальной хирургии, СПбГУ
191036, г. Санкт-Петербург, Лиговский пр., 2-4,
199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9
Список литературы
1. Галкин В.Б., Яблонский П.К., Пантелеев А.М., Туркина Е.Н., Бармина Н.А., Михайловская Т.Л. и др. Перспективы ликвидации туберкулеза в Северо-Западном федеральном округе России. Медицинский альянс. 2022;10(1):16–26. DOI: 10.36422/23076348-2022-10-1-16-26.
2. Le Y., Cao W., Zhou L., Fan X., Liu Q., Liu F. et. al. Infection of Mycobacterium tuberculosis promotes both M1/M2 polarization and MMP production in cigarette smoke-exposed macrophages Front. Immunol. 2020;11:1902. DOI: 10.3389/fimmu.2020.01902.
3. Kaufmann S.H., Dorhoi A. Inflammation in tuberculosis: interactions, imbalances and interventions. Curr. Opin. Immunol. 2013;25(4):441–449. DOI: 10.1016/j.coi.2013.05.005.
4. Koo H.K., Hong Y., Lim M.N., Yim J.J., Kim W.J. Relationship between plasma matrix metalloproteinase levels, pulmonary function, bronchodilator response, and emphysema severity. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2016;11:1129–1137. DOI: 10.2147/COPD.S103281.
5. Russell R.E., Thorley A., Culpitt S.V., Dodd S., Donnelly L.E., Demattos C., Fitzgerald M., Barnes P.J. Alveolar macrophage-mediated elastolysis: roles of matrix metalloproteinases, cysteine, and serine proteases. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2002;283(4):867–873. DOI: 10.1152/ajplung.00020.2002.
6. Voynow J.A., Shinbashi M. Neutrophil elastase and chronic lung disease. Biomolecules. 2021;11(8):1065. DOI: 10.3390/biom11081065.
7. De Almeida L.G.N., Thode H., Eslambolchi Y., Chopra S., Young D., Gill S. et al. Matrix metalloproteinases: from molecular mechanisms to physiology, pathophysiology, and pharmacology Pharmacol. Rev. 2022;74(3):712–768. DOI: 10.1124/pharmrev.121.000349.
8. Kristensen J.H., Larsen L., Dasgupta B., Brodmerkel C., Curran M., Karsdal M.A. et al. Levels of circulating MMP7 degraded elastin are elevated in pulmonary disorders. Clin. Biochem. 2015;48(16–17):1083–1088. DOI: 10.1016/j.clinbiochem.2015.07.009.
9. Dimic-Janjic S., Hoda M.A., Milenkovic B., Kotur-Stevuljevic J., Stjepanovic M., Gompelmann D. et al. The usefulness of MMP9, TIMP-1 and MMP-9/TIMP-1 ratio for diagnosis and assessment of COPD severity. Eur. J. Med. Res. 2023;28(1):127. DOI: 10.1186/s40001-023-01094-7.
10. D’Armiento J.M., Goldklang M.P., Hardigan A.A., Geraghty P., Roth M.D., Connett J.E. et al. Increased matrix metalloproteinase (MMPs) levels do not predict disease severity or progression in emphysema. PLoS One. 2013;8:2. DOI: 10.1371/journal.pone.0056352.
11. Guy G. Matrix metalloproteinase 12, asthma, and COPD. N. Engl. J. Med. 2009;361(27):2664–2665. DOI: 10.1056/NEJMe0910626.
12. Sabir N., Hussain T., Mangi M.H., Zhao D., Zhou X. Matrix metalloproteinases: expression, regulation and role in the immunopathology of tuberculosis. Cell Prolif. 2019;52(4):12649. DOI: 10.1111/cpr.12649.
13. Santos A.P., Rodrigues L.S., Rother N., Mello F.C.Q., Magis-Escurra C. The role of neutrophil response in lung damage and post-tuberculosis lung disease: a translational narrative review. Front. Immunol. 2025;16:1528074. DOI: 10.3389/fimmu.2025.1528074.
14. Choi J.Y. Pathophysiology, clinical manifestation, and treatment of tuberculosis-associated chronic obstructive pulmonary disease: a narrative review. Ewha Med. J. 2025;48(2):e24. DOI: 10.12771/emj.2025.00059.
15. Quanjer P.H., Tammeling G.J., Cotes J.E., Pedersen O.F., Peslin R., Yernault J.C. Lung volumes and forced ventilatory flows. Report Working Party Standardization of Lung Function Tests, European Community for Steel and Coal. Official Statement of the European Respiratory Society. Eur. Respir. J. 1993;6(16):5–40.
16. Stanojevic S., Kaminsky D.A., Miller M.R., Thompson B., Aliverti A., Barjaktarevic I. et al. ERS/ATS technical standard on interpretive strategies for routine lung function tests. Eur. Respir. J. 2022;60(1):2101499. DOI: 10.1183/13993003.01499-2022.
17. Visser L., Blout E. The use of P-Nitrophenil- N-Tertbutyloxylcarbonyl L-Alaninate as substate for elastase. Biochim. Biophys. Acta BBA-Enzymol. 1972;268:257–260. DOI: 10.1016/0005-2744(72)90223-9.
18. Веремеенко К.Н., Голобородько О.П., Кизим А.И. Протеолиз в норме и при патологии. Киев: Здоровье, 1988. 319 с.
19. Клинические рекомендации Российского респираторного общества. Эмфизема легких. М., 2024. 34 с. URL: https://spulmo.ru/upload/KR-emfizema-legkih-2024.pdf
20. Грива Н.А., Гаврилов П.В., Никитина И.А., Кирюхина Л.Д., Наркевич А.Н., Соколович Е.Г. Влияние подтипа и объема эмфиземы по данным компьютерной томографии на вентиляционную и газообменную функции легких. Вестник рентгенологии и радиологии. 2021;102(6):349–358. DOI: 10.52560/2713-0118-2021-6-43-54.
21. Madala S.K., Pesce J.T., Ramalingam T.R., Wilson S.M., Minnicozzi S., Cheever A.W. et. al. Matrix metalloproteinase 12-deficiency augments extracellular matrix degrading metalloproteinases and attenuates IL-13-dependent fibrosis J. Immunol 2010;184(7):3955–3963. DOI: 10.4049/jimmunol.0903008.
22. Zavala M. J., Becker G.L., Blount R.J. Interrelationships between tuberculosis and chronic obstructive pulmonary disease. Curr. Opin. Pulm. Med. 2023;29(2):104–111. DOI: 10.1097/MCP.0000000000000938.
23. Кирюхина Л.Д., Гаврилов П.В., Михайлов Л.А., Володич О.С., Нефедова Н.Г., Зильбер Э.К. и др. Пульмонология. 2015;25(5):574–580. DOI: 10.18093/0869-0189-2015-25-5-574-580.
24. Ostridge K., Williams N., Kim V., Bennett M., Harden S. et al. Relationship between pulmonary matrix metalloproteinases and quantitative CT markers of small airways disease and emphysema in COPD. Thorax. 2016;71(2):126. DOI: 10.1136/thoraxjnl-2015-207428.
25. Ordonez A.A., Pokkali S., Sanchez-Bautista J., Klunk M H., Urbanowski M.E., Kübler A. Matrix metalloproteinase inhibition in a murine model of cavitary tuberculosis paradoxically worsens pathology. J. Infect. Dis. 2019;219(4):633–636. DOI: 10.1093/infdis/jiy373.
Рецензия
Для цитирования:
Эсмедляева Д.С., Алексеева Н.П., Кирюхина Л.Д., Дьякова М.Е., Гаврилов П.В., Григорьев И.В., Яблонский П.К. Профиль протеиназ с эластолитической активностью и функциональные нарушения респираторной системы в патогенезе туберкулеза легких. Бюллетень сибирской медицины. 2026;25(3):101-110. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2026-3-101-110
For citation:
Esmedlyaeva D.S., Alekseeva N.P., Kiryukhina L.D., Dyakova M.E., Gavrilov P.V., Grigoriev I.V., Yablonsky P.K. Profile of Proteases with Elastolytic Activity and Functional Respiratory Disorders in the Pathogenesis of Pulmonary Tuberculosis. Bulletin of Siberian Medicine. 2026;25(3):101-110. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2026-3-101-110
Просмотров:
19
JATS XML
Послать статью по эл. почте 