O papel da MMP-9 e TIMP-1 na patogênese da inflamação intestinal na enterite parvoviral canina

Autores

  • Mehmet Onder Karayigit Faculty of Ceyhan Veterinary Medicine, Cukurova University, Adana, Turkey. https://orcid.org/0000-0002-7958-180X
  • Ahmet Aydoğan Faculty of Ceyhan Veterinary Medicine, Cukurova University, Adana, Turkey. https://orcid.org/0000-0002-7958-180X
  • Mehmet Halıgür Faculty of Ceyhan Veterinary Medicine, Cukurova University, Adana, Turkey. https://orcid.org/0000-0002-7958-180X
  • Onur Başbuğ Faculty of Veterinary Medicine, Cumhuriyet University, Sivas, Turkey.
  • Özhan Karataş Faculty of Veterinary Medicine, Cumhuriyet University, Sivas, Turkey.

DOI:

https://doi.org/10.22456/1679-9216.141400

Palavras-chave:

dog, viral infection, metalloproteinase activity, MMP-9, parvoviral enteritis, TIMP-1

Resumo

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

Não há dados estatísticos.

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

2024-10-30

Como Citar

Karayigit, M. O., Aydoğan, A., Halıgür, M., Başbuğ, O., & Karataş, Özhan. (2024). O papel da MMP-9 e TIMP-1 na patogênese da inflamação intestinal na enterite parvoviral canina. Acta Scientiae Veterinariae, 52(1). https://doi.org/10.22456/1679-9216.141400

Edição

Seção

Articles

Artigos Semelhantes

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> 

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.