Modern Pediatrics. Ukraine. (2022). 7(127): 29-37. doi 10.15574/SP.2022.127.29
Волошин О. М.¹, Марушко Ю. В.^2
1Луганський державний медичний університет, м. Рівне, Україна
²Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

Для цитування: Волошин ОМ, Марушко ЮВ. (2022). Комплексний аналіз сироваткової концентрації матриксної металопротеїнази 1 та тканинного інгібітора металопротеїнази 1 у дітей дошкільного віку з рекурентними респіраторними інфекціями. Сучасна педіатрія. Україна. 7(127): 29-37. doi 10.15574/SP.2022.127.29.
Стаття надійшла до редакції 11.09.2022 р., прийнята до друку 15.11.2022 р.

Мета – провести системне вивчення стану взаємозв’язку між сироватковою концентрацією матриксної металопротеїнази 1 (ММП-1) і тканинного інгібітора матриксної металопротеїнази 1 (ТІМП-1), частотою гострих респіраторних інфекцій (ГРІ) та гетерогенною сукупністю інших клінічних і лабораторних параметрів у дітей дошкільного віку.
Матеріали та методи. Обстежено 40 дітей (21 хлопчик і 19 дівчаток) віком 1-6 років, які перебували на госпітальному лікуванні з приводу наявності в них ГРІ. Крім низки клінічних ознак, вивчено сироваткові концентрації ММП-1 та ТІМП-1, С-реактивного протеїну, окремі лейкоцитарні фракції крові, швидкість осідання еритроцитів, вміст деяких макро- і мікробіоелементів у волоссі. Розраховано також два інтегральні показники рекурентності ГРІ, зокрема, інфекційний індекс (ІнІ) й індекс резистентності, а також інтегральні показники запалення і доліхостеномелії. Статистичну обробку отриманого цифрового матеріалу виконано за допомогою ліцензійної програми «IBM SPSS Statistics 27».
Результати. Діти молодшого віку порівняно зі старшими дітьми мали вищу сироваткову концентрацію ММП-1 (p=0,007) та співвідношення ММП-1/ТІМП-1 (p=0,008). У дівчинок виявлено вищі значення ММП-1 (p=0,008) та співвідношення ММП-1/ТІМП-1 (p=0,012), аніж у хлопчиків. Показано наявність у дітей тісної вираженої позитивної кореляції між ММП-1 та ІнІ (ρ=0,514; р=0,001; 95% ДІ [0,232; 0,716]). За допомогою методу порядкової логістичної регресії встановлено значущу і водночас різноспрямовану залежність категоріального показника ІнІ від ММП-1 (B=1,078; p=0,013; 95% ДІ [0,223; 1,933]) та вікової категорії обстежених дітей (B=-1,942; p=0,036; 95% ДІ [-3,757; -0, 126]).
Висновки. Припускається, що частіші ГРІ в дітей мають перебіг на тлі вищих рівнів сироваткової ММП-1. Не виключено, що існує диференційоване «налаштування» активності ММП-1 у відповідь на різну частоту ГРІ протягом попереднього року. Ступінь впливу предиктора, зокрема ММП-1, у порядкових регресійних моделях визначається як значущістю цього предиктора, так і варіантом його комбінування з іншими вивченими коваріатами.
Дослідження виконано відповідно до принципів Гельсінської декларації. Протокол дослідження ухвалено локальними етичними комітетами зазначених у роботі установ. На проведення досліджень отримано інформовану згоду батьків дітей.
Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів.
Ключові слова: діти дошкільного віку, рекурентні респіраторні інфекції, матриксна металопротеїназа 1, тканинний інгібітор матриксної металопротеїнази 1.
ЛІТЕРАТУРА
1. Agren MS, auf dem Keller U. (2020). Matrix Metalloproteinases: How Much Can They Do? International Journal of Molecular Sciences. 21 (8): 2678. https://doi.org/10.3390/ijms21082678; PMid:32290531 PMCid:PMC7215854

2. Apte SS, Parks WC. (2015). Metalloproteinases: A parade of functions in matrix biology and an outlook for the future. Matrix Biology. 44-46: 1-6. https://doi.org/10.1016/j.matbio.2015.04.005; PMid:25916966

3. Бабичев СА. (2014). Оптимизация процесса предобработки информации в системах кластеризации высокоразмерных данных. Радіоелектроніка, інформатика, управління. 2: 135-142. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/optimizatsiya-protsessa-predobrabotki-informatsii-v-sistemah-klasterizatsii-vysokorazmernyh-dannyh/viewer. https://doi.org/10.15588/1607-3274-2014-2-19

4. Da Silva-Neto PV, do Valle VB, Fuzo CA, Fernandes TM, Toro DM, Fraga-Silva TFC et al. (2022). Matrix Metalloproteinases on Severe COVID-19 Lung Disease Pathogenesis: Cooperative Actions of MMP-8/MMP-2 Axis on Immune Response through HLA-G Shedding and Oxidative Stress. Biomolecules. 12 (5): 604. https://doi.org/10.3390/biom12050604; PMid:35625532 PMCid:PMC9138255

5. Fingleton B. (2017). Matrix metalloproteinases as regulators of inflammatory processes. Biochimica et Biophysica Acta – Molecular Cell Research. 1864 (11): 2036-2042. https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2017.05.010; PMid:28502592

6. Gautam SS, O'Toole RF. (2016). Convergence in the Epidemiology and Pathogenesis of COPD and Pneumonia. COPD: Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. 13 (6): 790-798. https://doi.org/10.1080/15412555.2016.1191456; PMid:27310416

7. Gelzo M, Cacciapuoti S, Pinchera B, De Rosa А, Cernera G, Scialò F et al. (2022). Matrix metalloproteinases (MMP) 3 and 9 as biomarkers of severity in COVID-19 patients. Scientific Reports. 12: 1212. https://doi.org/10.1038/s41598-021-04677-8; PMid:35075175 PMCid:PMC8786927

8. Gkouveris I, Nikitakis NG, Aseervatham J, Rao N, Ogbureke KUE. (2017). Matrix metalloproteinases in head and neck cancer: current perspectives. Metalloproteinases In Medicine. 4: 47-61. https://doi.org/10.2147/MNM.S105770

9. Hardy E, Fernandez-Patron C. (2021). Targeting MMP-Regulation of Inflammation to Increase Metabolic Tolerance to COVID-19 Pathologies: A Hypothesis. Biomolecules. 11 (3): 390. https://doi.org/10.3390/biom11030390; PMid:33800947 PMCid:PMC7998259

10. Huang X, Mu X, Deng L, Fu A, Pu E, Tang T, Kong X. (2019). The etiologic origins for chronic obstructive pulmonary disease. International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. 14: 1139-1158. https://doi.org/10.2147/COPD.S203215; PMid:31213794 PMCid:PMC6549659

11. Jabłońska-Trypuć A, Matejczyk M, Rosochacki S. (2016). Matrix metalloproteinases (MMPs), the main extracellular matrix (ECM) enzymes in collagen degradation, as a target for anticancer drugs. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry. 31 (1): 177-183. https://doi.org/10.3109/14756366.2016.1161620; PMid:27028474

12. Качковська В.В. (2021). Матриксні металопротеїнази як маркери ремоделювання дихальних шляхів і потенційна терапевтична мішень у хворих на бронхіальну астму. Східноукраїнський медичний журнал. 9 (2): 174-188. https://doi.org/10.21272/eumj.

13. Karamanos NK, Theocharis AD, Piperigkou Z, Manou D, Passi A, Skandalis SS et al. (2021). A guide to the composition and functions of the extracellular matrix. Federation of European Biochemical Societies Journal. 288 (24): 6850-6912. https://doi.org/10.1111/febs.15776; PMid:33605520

14. Ke J, Ye J, Li M, Zhu Z. (2021). The Role of Matrix Metalloproteinases in Endometriosis: A Potential Target. Biomolecules. 11 (11): 1739. https://doi.org/10.3390/biom11111739; PMid:34827737 PMCid:PMC8615881

15. Красносельський МВ, Сухін ВС, Гертман ВЗ, Сімонова-Пушкар ЛІ. (2018). Можливості діагностичного та прогностичного використання матриксних металопротеїназ в онкогінекології. Актуальні проблеми сучасної медицини. 18 (1): 313-317. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mozhlivosti-diagnostichnogo-ta-prognostichnogo-vikoristannya-matriksnih-metaloproteyinaz-v-onkoginekologiyi.

16. Laronha H, Caldeira J. (2020). Structure and Function of Human Matrix Metalloproteinases. Cells. 9 (5): 1076. https://doi.org/10.3390/cells9051076; PMid:32357580 PMCid:PMC7290392

17. Li Y, Fu X, Ma J, Zhang J, Hu Y, Dong W et al. (2019). Altered respiratory virome and serum cytokine profile associated with recurrent respiratory tract infections in children. Nature Communications. 10: 2288. https://doi.org/10.1038/s41467-019-10294-x; PMid:31123265 PMCid:PMC6533328

18. Potey PM, Rossi AG, Lucas CD, Dorward DA. (2019). Neutrophils in the initiation and resolution of acute pulmonary inflammation: understanding biological function and therapeutic potential. The Journal of Pathology. 247: 672-685. https://doi.org/10.1002/path.5221; PMid:30570146 PMCid:PMC6492013

19. Raeeszadeh-Sarmazdeh M, Do LD, Hritz BG. (2020). Metalloproteinases and Their Inhibitors: Potential for the Development of New Therapeutics. Cells. 9 (5): 1313. https://doi.org/10.3390/cells9051313; PMid:32466129 PMCid:PMC7290391

20. Ramírez-Martínez G, Jiménez-Álvarez LA, Cruz-Lagunas A, Ignacio-Cortés S, Gómez-García IA, Rodríguez-Reyna TS et al. (2022). Possible Role of Matrix Metalloproteinases and TGF-β in COVID-19 Severity and Sequelae. Journal of Interferon & Cytokine Research. 42 (8): 352-368. https://doi.org/10.1089/jir.2021.0222; PMid:35647937 PMCid:PMC9422783

21. Sarkar S, Ratho RK, Singh M, Singh MP, Singh A, Sharma M. (2022). Comparative Analysis of Epidemiology, Clinical Features, and Cytokine Response of Respiratory Syncytial and Human Metapneumovirus Infected Children with Acute Lower Respiratory Infections. Japanese Journal of Infectious Diseases. 75 (1): 56-62. https://doi.org/10.7883/yoken.JJID.2021.151; PMid:34193665

22. Sebina I, Phipps S. (2020). The Contribution of Neutrophils to the Pathogenesis of RSV Bronchiolitis. Viruses. 12 (8): 808. https://doi.org/10.3390/v12080808; PMid:32726921 PMCid:PMC7472258

23. Волошин OM, Марушко ЮВ. (2021). Особливості клітинного імунітету у дітей дошкільного віку з рекурентними респіраторними захворюваннями. Вісник проблем біології і медицини. 1: 337-342. https://doi.org/10.29254/2077-4214-2021-1-159-337-342.

24. XuChen X, Weinstock J, Arroyo M, Salka K, Chorvinsky E, Abutaleb K et al. (2021). Airway Remodeling Factors During Early-Life Rhinovirus Infection and the Effect of Premature Birth. Frontiers in Pediatrics. 9: 610478. https://doi.org/10.3389/fped.2021.610478; PMid:33718297 PMCid:PMC7952989

25. Young D, Das N, Anowai A, Dufour A. (2019). Matrix Metalloproteases as Influencers of the Cells' Social Media. International Journal of Molecular Sciences. 20 (16): 3847. https://doi.org/10.3390/ijms20163847; PMid:31394726 PMCid:PMC6720954

26. Zinter MS, Delucchi KL, Kong MY, Orwoll BE, Spicer AS, Lim MJ et al. (2019). Early Plasma Matrix Metalloproteinase Profiles. A Novel Pathway in Pediatric Acute Respiratory Distress Syndrome. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 199 (2): 181-189. https://doi.org/10.1164/rccm.201804-0678OC; PMid:30114376 PMCid:PMC6353006