O papel da MMP-9 e TIMP-1 na patogênese da inflamação intestinal na enterite parvoviral canina
DOI:
https://doi.org/10.22456/1679-9216.141400Palavras-chave:
dog, viral infection, metalloproteinase activity, MMP-9, parvoviral enteritis, TIMP-1Resumo
Antecedentes: A enterite parvoviral canina é uma infecção altamente contagiosa nos intestinos que causa grande morbidade e mortalidade em cães não tratados com menos de 6 meses. As metaloproteinases de matriz consistem em endopeptidases que degradam a matriz extracelular dependentes de zinco e cálcio e que são rigidamente controladas por inibidores teciduais de metaloproteinases endógenas. A enterite parvoviral canina é comum na Turquia. O objetivo deste estudo foi examinar a expressão da metaloproteinase de matriz-9 (MMP-9) e do inibidor tecidual das metaloproteinases de matriz-1 (TIMP-1) na infecção por enterite parvoviral canina natural de 25 cães diagnosticados com enterite parvoviral por testes clínicos e histopatologia.
Materiais, Métodos e Resultados: O material do estudo consiste em intestino delgado de cão, que foi levado ao departamento de patologia da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Cumhuriyet para necropsia e diagnosticado com enterite parvoviral. Esta investigação foi apoiada pela Comissão de Projetos de Pesquisa Científica da Universidade Cumhuriyet (Projeto No: V-086). Para o estudo, cortes de 5 μm foram retirados de blocos de intestino delgado constituídos por duodeno, jejuno e íleo, fixados em solução de formalina tamponada a 10% e embebidos em parafina, e corados com hematoxilina-eosina e anticorpos MMP-9 e TIMP-1 usando procedimento imuno-histoquímico. Na histopatologia, foram observadas no íleo descamação e embotamento do epitélio das vilosidades, inflamação mononuclear grave na lâmina própria e criptas localmente aumentadas com linfocitólise nas placas de Peyer. Imunohistoquimicamente, forte expressão para MMP-9 e expressão moderada para TIMP-1 foram observadas no epitélio das criptas e células inflamatórias no intestino delgado de animais infectados em comparação aos controles (P < 0,001).
Discussão: No presente estudo, as expressões imuno-histoquímicas de MMP-9 e TIMP-1 em tecidos intestinais foram investigadas na enterite parvoviral canina, que é uma importante doença viral na medicina veterinária. Expressão estatisticamente forte para MMP-9 e expressão moderada para TIMP-1 foram observadas no epitélio das criptas e células inflamatórias no intestino delgado de animais infectados. Com isso, níveis elevados de MMP-9 podem ser um dos fatores que desencadeiam o processo inflamatório na doença. Pensa-se que o aumento da MMP-9 pode ser diretamente proporcional à gravidade da inflamação no tecido. Além disso, sugere-se que o nível do seu inibidor, TIMP-1, possa aumentar a taxas semelhantes em resposta a este aumento nos níveis de MMP-9. Como resultado, aumentos severos de MMP-9 e TIMP-1 podem indicar a presença de inflamação de gravidade semelhante naquele tecido. Os dados imuno-histoquímicos obtidos no estudo mostraram que a expressão de MMP-9 aumenta nas alterações inflamatórias e degenerativas na enterite parvoviral. Isto pode ter desencadeado degradação da matriz extracelular, permeabilidade intestinal, alterações degenerativas e inflamação. Acredita-se que o aumento anormal nos níveis de MMP-9 contribua significativamente para as lesões intestinais na enterite parvoviral. Observou-se que os níveis de TIMP-1 aumentaram de forma semelhante em resposta a este aumento, mas uma expressão mais fraca de TIMP-1 como seu inibidor na enterite parvoviral canina pode determinar o desenvolvimento da doença. A este respeito, as metaloproteinases de matriz parecem ser potenciais alvos terapêuticos na enterite parvoviral canina, e a utilização dos seus inibidores pode reduzir significativamente a progressão da doença. No entanto, os resultados atuais precisam ser confirmados por estudos mais detalhados no futuro.
Downloads
Referências
Amalinei C., Carunt I.D., Giusca S.E. & Balan R.A. 2010. Matrix metalloproteinases involvement in pathologic conditions. Romanian Journal of Morphology and Embryology. 51(2): 215-228. PMID:20495735.
Atkinson B.K., Goddard A., Engelbrecht M., Pretorius S. & Pazzi P. 2022. Circulating markers of endothelial activation in canine parvoviral enteritis. Journal of South African Veterinary Association. 93(1): 2-7. PMID:35950803. DOI: https://doi.org/10.36303/JSAVA.2022.93.1.496
Bailey C.J., Hembry R.M., Alexander A., Irving M.H., Grant M.E. & Shuttleworth C.A. 1994. Distribution of the matrix metalloproteinases stromelysin, gelatinasesA and B, and collagenase in Crohn’s disease and normal intestine. Journal of Clinical Pathology. 7(2): 113-116. DOI: 10.1136/jcp.47.2.113. DOI: https://doi.org/10.1136/jcp.47.2.113
Birkedal-Hansen H., Moore W.G., Bodden M.K., Windsor L.J., Birkedal-Hansen B., DeCarlo A. & Engler J.A. 1993. Matrixmetalloproteinases: a review. Critical Review in Oral Biology & Medicine. 4(2): 197-250. DOI: 10.1177/10454411930040020401. DOI: https://doi.org/10.1177/10454411930040020401
Brinckerhoff C.E. & Matrisian L.M. 2002. Matrixmetalloproteinases: a tail of a frog that became a prince. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 3(3): 207-214. DOI: 10.1038/nrm763. DOI: https://doi.org/10.1038/nrm763
Camilleri M. 2019. Leaky gut: mechanisms, measurement and clinical implications in humans. Gut. 68(8): 1516-1526. DOI: 10.1136/gutjnl-2019-318427. DOI: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2019-318427
Cabral-Pacheco G.A., Garza-Veloz I., Castruita-De la Rosa C., Ramirez-Acuña J.M., Perez-Romero B.A., Guerrero-Rodriguez J.F., Martinez-Avila N. & Martinez-Fierro M.L. 2020. The Roles of Matrix Metalloproteinases and Their Inhibitors in Human Diseases. International Journal of Molecular Sciences. 21(24): 9739. DOI: 10.3390/ijms21249739. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21249739
Capaldo C.T., Powell D.N. & Kalman D. 2017. Layered defense: how mucus and tight junctions seal the intestinal barrier. Journal of Molecular Medicine. 95(9): 927-934. DOI: 10.1007/s00109-017-1557-x DOI: https://doi.org/10.1007/s00109-017-1557-x
Chen C., Guo X., Liang H., Ning B., Li J., Zhong S., Liu X. & Li L. 2019. Determination of parvovirus antibodies in canine serum using magnetic bead-based chemiluminescence immunoassay. Biotechnology and Applied Biochemistry. 66(4): 586-590. DOI: 10.1002/bab.1758. DOI: https://doi.org/10.1002/bab.1758
David M.R., Andrew J.S., Steve P.H., Vong L., Gareau M.G., Kumar S.A., Johnson-Henry K.C. & Sherman P.M. 2012. Matrix metalloproteinase 9 contributes to intestinal microbe homeostasis in a model of infectious colitis. BMC Microbiology. 13(12): 105. DOI: 10.1186/1471-2180-12-105. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2180-12-105
Groschwitz K.R. & Hogan S.P. 2009. Intestinal barrier function: molecular regulation and disease pathogenesis. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 124(1): 3-20. DOI: 10.1016/j.jaci.2009.05.038. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaci.2009.05.038
Hayden D.M., Forsyth C. & Keshavarzian A. 2010. The role of matrix metalloproteinases in intestinal epithelial wound healing during normal and inflammatory states. Journal of Surgical Research. 168(2): 315-324. DOI: 10.1016/j.jss.2010.03.002. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jss.2010.03.002
Heimesaat M.M., Dunay I.R., Fuchs D., Trautmann D., Fischer A., Kühl A.A., Loddenkemper C., Siegmund B., Batra A., Bereswill S. & Liesenfeld O. 2011. The distinct roles of MMP-2 and MMP-9 in acute DSS colitis. European Jorrnal of Microbiology and Immunology. 1(4): 302-310. DOI: 10.1556/EuJMI.1.2011.4.6. DOI: https://doi.org/10.1556/EuJMI.1.2011.4.6
Jakubowska K., Pryczynicz A., Iwanowicz P., Niewinski A., Maciorkowska E., Hapanowicz J., Jagodzinska D., Kemona A. & Guzinska-Ustymowiczi K. 2016. Expressions of Matrix Metalloproteinases (MMP-2, MMP-7, and MMP-9) and Their Inhibitors (TIMP-1, TIMP-2) in Inflammatory Bowel Diseases. Gastroenterology Research and Practice. 2016: 2456179. DOI: 10.1155/2016/2456179. DOI: https://doi.org/10.1155/2016/2456179
Lakatos G., Hritz I., Varga M.Z., Juhasz M., Miheller P., Cierny G., Tulassay G. & Herszényi L. 2012. The impact of matrix metalloproteinases and their tissue inhibitors in inflammatory bowel diseases. Digestive Disease. 30(3): 289-295. DOI: 10.1159/000336995. DOI: https://doi.org/10.1159/000336995
Lee B., Moon K.M. & Kim C.Y. 2018. Tight Junction in the Intestinal Epithelium: Its Association with Diseases and Regulation by Phytochemicals. Journal of Immunology Research. 2018: 2645465. DOI: 10.1155/2018/2645465. DOI: https://doi.org/10.1155/2018/2645465
Li Z., Wei J., Chen B., Wang Y., Yang S., Wu K. & Meng X. 2023. The Role of MMP-9 and MMP-9 Inhibition in Different Types of Thyroid Carcinoma. Molecules. 28(9): 3705. DOI: 10.3390/molecules28093705. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules28093705
Liu T.H., Wei Y., Dong X.L., Chen P., Wang L., Yang X., Lu C. & Pan M.H. 2022. The dual roles of three MMPs and TIMP in innate immunity and metamorphosis in the silkworm, Bombyx mori. The FEBS Journal. 289(10): 2828-2846. DOI: 10.1111/febs.16313. DOI: https://doi.org/10.1111/febs.16313
Mazzaferro E.M. 2020. Update on Canine Parvoviral Enteritis. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice. 50: 1307-1325. DOI: 10.1016/j.cvsm.2020.07.008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cvsm.2020.07.008
Munoz M., Heimesaat M.M., Danker K., Struck D., Lohmann U., Plickert R., Bereswill S., Fischer A., Dunay I.R., Wolk K., Loddenkemper C., Hans-Willi K., Libert C., Lund L.R., Frey O., Hölscher C., Iwakura Y., Ghilardi N., Ouyang W., Kamradt T., Sabat R. & Liesenfeld O. 2009. Interleukin (IL)-23 mediates Toxoplasma gondii induced immunopathology in the intestinal via matrixmetalloproteinase- 2 and IL-22 but independent of IL-17. Journal of Experimental Medicine. 206(13): 3047-3059. DOI: 10.1084/jem.20090900. DOI: https://doi.org/10.1084/jem.20090900
O’Sullivan S., Gilmer J.F. & Medina C. 2015. Matrix metalloproteinases in inflammatory bowel disease: anupdate. Mediators of Inflammation. 2015: 964131. DOI: 10.1155/2015/964131. DOI: https://doi.org/10.1155/2015/964131
Salmela M.T., MacDonald T.T., Black D., Irvine B., Zhuma T., Saarialho-Kere U. & Pender S.L.F. 2002. Upregulation of matrix metalloproteinases in a model of T cell mediated tissue injury in the intestinal: analysis by gene array and in situ hybridization. Gut. 5(4): 540-547. DOI: 10.1136/gut.51.4.540. DOI: https://doi.org/10.1136/gut.51.4.540
Schmitt R., Tscheuschler A., Laschinski P., Uffelmann X., Discher P., Fuchs J., Remi P. & Kari F.A. 2020. A Potential key mechanism in ascending aortic aneurysm development: Detection of a linear relationship between MMP-14/TIMP-2 ratio and active MMP-2. Plos one. 14(2): e0212859. DOI: 10.1371/journal.pone.0212859. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0212859
Turk J., Miller M., Brown T., Fales W., Fischer C., Gosser H., Nelson S., Shaw D. & Solorzano R. 1990. Coliform septicemia and pulmonary disease associated with canine parvoviral enteritis: 88 cases (1987-1988). Journal of American Veterinary Medical Association. 196(5): 771-773. PMID: 2155191. DOI: https://doi.org/10.2460/javma.1990.196.05.771
William C.S., Carole L.W. & Yolanda S.L.B. 2014. Matrix metalloproteinases as modulators of inflammation and innate immunity. Immunology. 4(8): 617-629. DOI: 10.1038/nri1418. DOI: https://doi.org/10.1038/nri1418
Arquivos adicionais
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2024 Mehmet Önder Karayiğit, Ahmet Aydoğan, Mehmet Halıgür, Onur Başbuğ, Özhan Karataş

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
This journal provides open access to all of its content on the principle that making research freely available to the public supports a greater global exchange of knowledge. Such access is associated with increased readership and increased citation of an author's work. For more information on this approach, see the Public Knowledge Project and Directory of Open Access Journals.
We define open access journals as journals that use a funding model that does not charge readers or their institutions for access. From the BOAI definition of "open access" we take the right of users to "read, download, copy, distribute, print, search, or link to the full texts of these articles" as mandatory for a journal to be included in the directory.
La Red y Portal Iberoamericano de Revistas Científicas de Veterinaria de Libre Acceso reúne a las principales publicaciones científicas editadas en España, Portugal, Latino América y otros países del ámbito latino