Международный неврологический журнал Том 20, №5, 2024

Актуальність. Це дослідження мало на меті: 1) визначити плазмові рівні п’яти матриксних металопротеїназ (ММП), а саме ММП-1, -2, -3, -8, -10, і тканинного інгібітора металопротеїназ-1 (ТІМП-1); 2) проаналізувати активність протеаз у плазмі за допомогою зимографії; 3) провести попередній аналіз складу пептидного пулу в плазмі пацієнтів із розсіяним склерозом (РС) і COVID-19 в анамнезі та без нього. Матеріали та методи. Обстежено 97 хворих на РС: у 41 пацієнта COVID-19 був діагностований протягом останніх 4–6 місяців (група «РС + COVID»), а 56 раніше не хворіли на нього (група РС). Як контроль використовували плазму крові здорових донорів (n = 30). Концентрації MMП і TIMП-1 оцінювали методом імуноферментного аналізу. Активність MMП у плазмі перевіряли за допомогою зимографії з використанням желатину як субстрату. Загальну фракцію пептидів ізолювали з плазми хворих на РС та здорових донорів. Потім використовували ексклюзійну хроматографію з метою ідентифікації окремих фракцій, присутніх у загальному пулі. Результати. Установлено, що концентрація MMП-2 була значно підвищеною в плазмі пацієнтів групи РС порівняно з контрольною групою, тоді як у групі «РС + COVID» були збільшені рівні двох інших MMП, а саме MMП-1 та -10. Результати зимографії показали наявність 4 основних зон гідролізу желатину на рівні 92, 84, 72 і 62 кДа в зразках плазми пацієнтів із розсіяним склерозом, тоді як у здорових осіб було виявлено лише сліди MMП. У більшості зразків плазми осіб із розсіяним склерозом показано активність MMП-2, а MMП-9 містили лише деякі. Ми також встановили концентрацію циркулюючих пептидів. Показано, що рівні пептидів у плазмі крові були вищими в групах РС і «РС + COVID» порівняно з контрольною групою. Згідно з нашими результатами, розвиток РС супроводжувався змінами кількості та якості пептидного пулу порівняно зі здоровими особами. Висновки. Таким чином, поглиблене розуміння ролі MMП у патогенезі РС після вірусної інфекції є важливим щодо оптимізації терапії, полегшення симптомів і клінічних проявів після COVID-19.

Background. The present research was conducted with the following objectives: 1) to determine the plasma levels of five matrix metalloproteinases (MMPs), namely MMP-1, -2, -3, -8, -10, and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1); 2) to analyze protease activity profiles in plasma using a zymographic method; and 3) to perform preliminary analysis on plasma peptide pool composition in patients with multiple sclerosis (MS) with and without COVID-19 history. Materials and methods. We examined 97 patients with MS: 41 had been diagnosed with COVID-19 in the past 4–6 months (MS + COVID group), and 56 did not suffer from SARS-CoV-2 infection previously (MS group). The plasma of healthy volunteers (n = 30) with no evidence of disease was used as control. The enzyme-linked immunosorbent assay was used to measure MMP and TIMP-1 concentrations. Plasma MMP activity was verified by gelatin-substrate zymography. Peptide pools were extracted from the plasma of MS patients and healthy subjects. Then size exclusion chromatography was used to identify separate fractions present in peptide pools. Results. We found that plasma concentration of MMP-2 was remarkably increased in the MS group compared with healthy controls, while in the MS + COVID patients, the levels of two other MMPs, MMP-1 and -10, were elevated. Zymography showed four dominant gelatinolytic bands of 92, 84, 72, and 62 kDa in MS plasma samples, whereas only traces of MMP were detected in healthy subjects. Most of MS plasma samples showed MMP-2 lytic activity, but only a few contained MMP-9. Finally, we determined the concentration of circulating peptides. The levels of plasma peptides were higher in patients from both the MS and MS + COVID group compared to control subjects. According to our results, the development of MS was accompanied by changes in both quantity and quality of peptide pool composition compared to healthy controls. Conclusions. Thus, an advanced understanding of the role of MMPs in MS pathogenesis following infection is important in developing optimized interventions to improve health and clinical outcomes during COVID-19.

розсіяний склероз; COVID-19; інфекція SARS-CoV-2; матриксні металопротеїнази; зимографія

multiple sclerosis; COVID-19; SARS-CoV-2 infection; matrix metalloproteinases; zymography