Μελέτη του ρόλου και της έκφρασης των μεταλλοπρωτεϊνασών στην παθογένεση της χρόνιας ρινοκολπίτιδας με πολύποδες

Abstract

Tissue repair and tissue remodeling are processes involved in the nasal polyp formation. Metalloproteinases (MMPs) are involved in the upper airway remodeling process. Metalloproteinases (MMPs) and their inducer (EMMPRIN) are known regulators of tissue remodeling. The aim of this study was to investigate the role of MMPs and analyze the expression profile of MMP-9 and MMP-12, as well as their inducer EMMPRIN, in patients with chronic rhinosinusitis with nasal polyps (CRSwNP), compared to normal nasal mucosa, in order to further investigate their role in the pathogenesis of the disease. Methods: 37 nasal polyp tissue samples were collected from CRSwNP patients who underwent functional endoscopic sinus surgery and 12 samples of normal nasal mucosa were received from the inferior turbinate of patients who underwent septoplasty. The mRNA expression levels of MMP-9, MMP-12 and EMMPRIN were quantified by real-time polymerase chain reaction (RT-PCR). The expressions of MMP ‐ 9, MMP-12 and EMMPRIN were studied via real-time PCR and compared between nasal polyps and normal nasal mucosa. In addition, we evaluated the effect of asthma and smoking on the expression of these genes in nasal polyps. Results: mRNA levels of MMP-9 in nasal polyps tissue were significantly elevated by an average of 2.24 times compared to the control group. This increase was statistically significant (p-value <0.01). Regarding the expression of MMP12 in nasal polyps, an average increase of 3.59 times was observed compared to the mean value of the control samples. This increase was statistically significant (p-value <0.05). Finally, a not statistically significant increase of the expression of EMMPRIN was observed in the nasal polyps tissue with an average of 0.95 times compared to the average value of the control samples. Moreover, in patients with asthma, MMP-9 expression was not significantly increased and MMP-12 expression was not significantly affected. The effect of smoking on MMP-12 expression was also considered not significant, but on the other hand, MMP-9 expression increased significantly. Conclusions: The pathogenesis of CRSwNP and the development of nasal polyps are closely related to increased expression of MMP-9 and MMP-12, indicating the role of these factors as markers for disease evaluation. The absence of a significant difference in the expression of EMMPRIN suggests that the pathogenesis of nasal polyps may differ from that of lung fibrosis. Our results also provide data for future studies on the pathogenesis of the disease, as well as drug targets for CRSwNP.

Οι ιστικές διαδικασίες που περιλαμβάνονται στους ρινικούς πολύποδες είναι η ιστική ανακατασκευή και η ιστική αναδιαμόρφωση. Οι μεταλλοπρωτεϊνάσες (MMPs) εμπλέκονται στη διαδικασία αναδιαμόρφωσης στον ανώτερο αεραγωγού. Οι μεταλλοπρωτεϊνάσες (MMPs) και ο κυτταρικός απαγωγέας τους (EMMPRIN) είναι γνωστοί ρυθμιστές για την ιστική ανακατασκευή. Σκοπό της συγκεκριμένης έρευνας αποτέλεσε η μελέτη του ρόλου και η ανάλυση του εκφραστικού προφίλ των μεταλλοπρωτεϊνασών, MMP-9 και MMP-12, καθώς και του κυτταρικού επαγωγέα τους EMMPRIN, σε ασθενείς με χρόνια ρινοκολπίτιδα με ρινικούς πολύποδες (CRSwNP), σε σύγκριση με το φυσιολογικό ρινικό βλεννογόνο, με στόχο την περαιτέρω διερεύνηση του ρόλου τους στην παθογένεση. Μέθοδοι: Συλλέχθηκαν 37 δείγματα ιστού ρινικών πολυπόδων από ασθενείς με CRSwNP που υποβλήθηκαν σε λειτουργική ενδοσκοπική χειρουργική παραρρινίων κόλπων στο νοσοκομείο μας, και 12 δείγματα φυσιολογικού ρινικού βλεννογόνου κάτω ρινικής κόγχης από ασθενείς που υποβλήθηκαν σε επέμβαση ευθειασμού ρινικού διαφράγματος. Τα επίπεδα έκφρασης mRNA των MMP-9, MMP-12 και EMMPRIN ποσοτικοποιήθηκαν με real-time PCR. Οι εκφράσεις των MMP‐9 και MMP-12 και EMMPRIN μελετήθηκαν με πραγματικού χρόνου αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (real-time PCR) και συγκρίθηκαν μεταξύ ρινικών πολύποδων και φυσιολογικού ρινικού βλεννογόνου. Επιπλέον, αξιολογήθηκε η επίδραση του άσθματος και του καπνίσματος στην έκφραση αυτών των γονιδίων στους ρινικούς πολύποδες. Αποτελέσματα: Τα επίπεδα mRNA των ΜΜΡ-9 σε ιστοτεμάχια ρινικών πολυπόδων ήταν σημαντικά αυξημένα κατά μέση τιμή 2.24 φορές σε σύγκριση με τη μέση τιμή των δειγμάτων μαρτύρων. Η αύξηση αυτή εμφάνισε στατιστική σημαντικότητα (p-value<0.01). Όσον αφορά στην έκφραση της MMP-12 στους ρινικούς πολύποδες, παρατηρήθηκε αύξηση κατά μέση τιμή 3.59 φορές σε σύγκριση με τη μέση τιμή των δειγμάτων μαρτύρων. Η αύξηση αυτή εμφάνισε στατιστική σημαντικότητα (p-value<0.05) . Τέλος, παρατηρήθηκε σταθερή έκφραση του EMMPRIN στα δείγματα ρινικών πολυπόδων με μέση τιμή 0.95 φορές μεγαλύτερη σε σύγκριση με τη μέση τιμή των δειγμάτων μαρτύρων. Η αύξηση αυτή δεν εμφάνισε στατιστική σημαντικότητα. Στους ασθενείς με άσθμα, η έκφραση της MMP-9 αυξήθηκε μη σημαντικά ενώ και η έκφραση MMP-12 δεν βρέθηκε σημαντικά επηρεασμένη. Μη σημαντική κρίθηκε και η επίδραση του καπνίσματος στην έκφραση της MMP-12 αλλά η έκφραση της MMP-9 αυξήθηκε σημαντικά. Συμπεράσματα: Η παθογένεση της CRSwΝΡ και η ανάπτυξη ρινικών πολυπόδων σχετίζεται στενά με αυξημένη έκφραση ΜΜΡ-9 και MMP-12 , υποδηλώνοντας τον ρόλο αυτών των παραγόντων ως δείκτες για την αξιολόγηση της νόσου. Η απουσία διαφοράς στην έκφραση του EMMPRIN υποδηλώνει ότι η παθογένεση των ρινικών πολύποδων μπορεί να είναι διαφορετική από την ίνωση των πνευμόνων. Τα αποτελέσματά μας παρέχουν επίσης στοιχεία για μελλοντικές μελέτες της παθογένεσης αλλά και φαρμακευτικών στόχων της CRSwNP.