Metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases in exudative pleural effusions

Abstract

The aim of this study was to assess the expression of several metalloproteinases (MMPs) and tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) in exudative pleural effusions, and their relationship with inflammatory and fibrinolytic mediators in parapneumonic effusions.The study included 51 parapneumonic effusions (30 empyema or complicated parapneumonic, 21 noncomplicated parapneumonic), 28 tuberculous, 30 malignant and 30 transudates. Inflammatory markers (tumour necrosis factor-a, interleukin-8, polymorphonuclear elastase), fibrinolytic system variables (tissue plasminogen activator (PA), urokinase PA (u-PA), plasminogen activation inhibitor (PAI)-1, PAI-2), and several MMPs (MMP-1, MMP-2, MMP-8, MMP-9) and TIMPs (TIMP-1, TIMP-2) were determined by ELISA in plasma and pleural fluid.Elevated MMP-2 and TIMP-1 concentrations were observed in all the pleural fluid samples studied. The group of empyema or complicated parapneumonic effusions showed higher MMP-1, MMP-8 and MMP-9 concentrations than the remaining exudates. There was no correlation between MMP and TIMP levels in plasma and pleural fluid in this group of effusions. In parapneumonic effusions, MMP-1, MMP-8 and MMP-9 showed a positive correlation with the inflammatory markers and with u-PA and PAI-1. Moreover, there was a relationship between MMP-8 concentration in pleural fluid and pleural thickening at the end of treatment.In conclusion, elevated metalloproteinase-1, -8 and -9 expression was found in parapneumonic pleural effusions. These metalloproteinases could be implicated in the local inflammatory response existing in this group of effusions.

Pleural fluid analysis of lung cancer vs benign inflammatory disease patients

“…To our knowledge, only MMP-2 and MMP-9 were previously analysed in the pleural fluid of lung cancer and benign inflammatory patients (Kotyza et al, 2004;Di Carlo et al, 2005Iglesias et al, 2005;Park et al, 2005;Vatansever et al, 2009). We decided to analyse these markers as they belong to three different marker groups that may be related to cancer and/or to inflammatory diseases.…”

Η Επίδραση Των Μεταλλοπρωτεϊνασών Στη Διαπερατότητα Του Υπεζωκότα

“…Il-1β η παραγωγή και έκκριση TIMP-1 στην υπεζωκοτική κοιλότητα αυξάνεται [152,153]. Αναστέλλει όλες τις ΜΜPs, εκτός από τις διαμεμβρανικές MMPs (ΜΤ-ΜΜPs).…”

“…Ο ΤΙΜP-2 ανιχνεύεται σε χαμηλά επίπεδα στα εξιδρώματα ενώ τα επίπεδά του στα διϊδρώματα είναι ακόμη χαμηλότερα και πολλές φορές μη ανιχνεύσιμα [154]. Τα επίπεδα TIMP-2 είναι πολύ χαμηλότερα από εκείνα του TIMP-1 σε αντίστοιχα είδη υπεζωκοτικών συλλογών [153]. Αναστέλλει την MMP2 και MMP9 2-9 φορές πιο αποτελεσματικά σε σχέση με τον TIMP-1 [161].…”

“…Σε εξιδρωματικές υπεζωκοτικές συλλογές ποικίλλης αιτιολογίας έχουν βρεθεί αυξημένα τα επίπεδα των MMP2 και MMP9 και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίον επιλέχθηκαν οι παραπάνω μεταλλοπρωτεϊνάσες για τη διεξαγωγή της παρούσας μελέτης [153,154,157]. Η MMP2 εκφράζεται και εκκρίνεται υπό βασικές συνθήκες στην υπεζωκοτική κοιλότητα από τα μεσοθηλιακά κύτταρα [152].…”

“…Η MMP2 εκφράζεται και εκκρίνεται υπό βασικές συνθήκες στην υπεζωκοτική κοιλότητα από τα μεσοθηλιακά κύτταρα [152]. Στα εξιδρώματα τα υψηλά επίπεδα MMP2 μπορεί να οφείλονται σε αυξημένη έκφραση ως αποτέλεσμα διέγερσης των μεσοθηλιακών κυττάρων από κυτταροκίνες αλλά και κύτταρα, όπως τα μονοκύτταρα, μπορεί να συμβάλλουν στην απελευθέρωση υψηλών επιπέδων MMP2 [153]. Σε αντίθεση με τη MMP2, η ΜΜP9 ανευρίσκεται κυρίως σε εξιδρωματικές υπεζωκοτικές συλλογές και προέρχεται είτε από τα κύτταρα φλεγμονής (ουδετερόφιλα, μακροφάγα) είτε από διέγερση των μεσοθηλιακών κυττάρων, όπως συμβαίνει με τη MMP2 [154,177].…”