ADAMTS-4 as cardiovascular biological marker in atherosclerosis (literature review)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Cardiovascular diseases are a serious problem for medicine, society and economy all over the world. Currently, there is an active search for new biological markers and therapeutic targets in order to develop effective approaches to risk stratification and secondary prevention of cardiovascular pathology. The range of scientific interests of researchers recently includes the study of disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs (ADAMTS) in atherosclerosis and related diseases. ADAMTS regulate the structure and function of extracellular matrix components. In our scientific review, we analyze current experimental and clinical studies devoted to the study of ADAMTS-4 as a new diagnostic and prognostic marker in atherosclerosis. The studies conducted to date indicate the important role of this biological marker in the pathogenesis and diagnosis of atherosclerosis. Future large-scale preclinical and clinical studies are expected to show that ADAMTS-4 may be a valuable addition to laboratory diagnostic methods. Regulation of ADAMTS-4 levels and expression may be an effective strategy for the treatment of patients with atherosclerosis.

About the authors

Amina M. Alieva

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University)

Author for correspondence.
Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5416-8579
SPIN-code: 2749-6427

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Elena V. Reznik

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University)

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7479-418X

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation, Moscow

Irina E. Bajkova

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University)

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0886-6290

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Natalia V. Teplova

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University)

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7181-4680
SPIN-code: 9056-1948

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation, Moscow

Albina B. Sultangalieva

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University)

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-4194-8486
SPIN-code: 6613-2479

Student

Russian Federation, Moscow

Elina Z. Etezova

Kuban State Medical University

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-0862-582X

Student

Russian Federation, Krasnodar

Zhanna L. Rabaeva

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University)

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-6671-2236

Student

Russian Federation, Moscow

Rugaya N. Imanova

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University)

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-5273-2214

Student

Russian Federation, Moscow

Polina Yu. Boeva

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University)

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-2030-619X

Student

Russian Federation, Moscow

Igor G. Nikitin

Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University)

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1699-0881

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation, Moscow

References

  1. Deng P, Fu Y, Chen M, et al. Temporal trends in inequalities of the burden of cardiovascular disease across 186 countries and territories. Int J Equity Health. 2023;22(1):164. doi: 10.1186/s12939-023-01988-2
  2. Алиева А.М., Теплова Н.В., Батов М.А., и др. Пентраксин-3 – перспективный биологический маркер при сердечной недостаточности: литературный обзор. Consilium Medicum. 2022;24(1):53-9 [Alieva AM, Teplova NV, Batov MA, et al. Pentraxin-3 – a promising biological marker in heart failure: literature review. Consilium Medicum. 2022;24(1):53-9 (in Russian)]. doi: 10.26442/20751753.2022.1.201382
  3. Алиева А.М., Резник Е.В., Пинчук Т.В., и др. Фактор дифференцировки роста-15 (GDF-15) как биологический маркер при сердечной недостаточности. Архивъ внутренней медицины. 2023;13(1):14-23 [Alieva AM, Reznik EV, Pinchuk TV, et al. Growth Differentiation Factor-15 (GDF-15) is a Biological Marker in Heart Failure. The Russian Archives of Internal Medicine. 2023;13(1):14-23 (in Russian)]. doi: 10.20514/2226-6704-2023-13-1-14-23
  4. Алиева А.М., Теплова Н.В., Кисляков В.А., и др. Биомаркеры в кардиологии: микроРНК и сердечная недостаточность. Терапия. 2022;1:60-70 [Alieva AM, Teplova NV, Kislyakov VA, et al. Biomarkers in cardiology: microrna and heart failure. Terapiya. 2022;1:60-70 (in Russian)]. doi: 10.18565/therapy.2022.1.60-70
  5. Ларина В.Н., Лунев В.И. Значение биомаркеров в диагностике и прогнозировании сердечной недостаточности в старшем возрасте. Архивъ внутренней медицины. 2021;11(2):98-110 [Larina VN, Lunev VI. The Value of Biomarkers in the Diagnosis and Prognosis of Heart Failure in Older Age. The Russian Archives of Internal Medicine. 2021;11(2):98-110 (in Russian)]. doi: 10.20514/2226-6704-2021-11-2-98-110
  6. Кожевникова М.В., Беленков Ю.Н. Биомаркеры сердечной недостаточности: настоящее и будущее. Кардиология. 2021;61(5):4-16 [Kozhevnikova MV, Belenkov YN. Biomarkers in Heart Failure: Current and Future. Kardiologiia. 2021;61(5):4-16 (in Russian)]. doi: 10.18087/cardio.2021.5.n1530
  7. Novak R, Hrkac S, Salai G, et al. The Role of ADAMTS-4 in Atherosclerosis and Vessel Wall Abnormalities. J Vasc Res. 2022;59(2):69-77. doi: 10.1159/000521498
  8. Santamaria S, de Groot R. ADAMTS proteases in cardiovascular physiology and disease. Open Biol. 2020;10(12):200333. doi: 10.1098/rsob.200333
  9. Mougin Z, Huguet Herrero J, Boileau C, et al. ADAMTS Proteins and Vascular Remodeling in Aortic Aneurysms. Biomolecules. 2021;12(1):12. doi: 10.3390/biom12010012
  10. Naba A. Mechanisms of assembly and remodelling of the extracellular matrix. Nat Rev Mol Cell Biol. 2024; 25(11):865-85. doi: 10.1038/s41580-024-00767-3
  11. Fu Y, Zhou Y, Wang K, et al. Extracellular Matrix Interactome in Modulating Vascular Homeostasis and Remodeling. Circ Res. 2024;134(7):931-49. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.123.324055
  12. Aswani SS, Aparna NS, Mohan MS, et al. Sesame oil downregulates the expression of ADAMTS-4 in high-fat diet-induced atherosclerosis. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2024;174:106862. doi: 10.1016/j.prostaglandins.2024.106862
  13. Kemberi M, Salmasi Y, Santamaria S. The Role of ADAMTS Proteoglycanases in Thoracic Aortic Disease. Int J Mol Sci. 2023;24(15):12135. doi: 10.3390/ijms241512135
  14. Apte SS. ADAMTS Proteins: Concepts, Challenges, and Prospects. Methods Mol Biol. 2020;2043:1-12. doi: 10.1007/978-1-4939-9698-8_1
  15. Mead TJ, Apte SS. ADAMTS proteins in human disorders. Matrix Biol. 2018;71-2:225-39. doi: 10.1016/j.matbio.2018.06.002
  16. Karoulias SZ, Taye N, Stanley S, et al. The ADAMTS/Fibrillin Connection: Insights into the Biological Functions of ADAMTS10 and ADAMTS17 and Their Respective Sister Proteases. Biomolecules. 2020;10(4):596. doi: 10.3390/biom10040596
  17. Pelisek J, Deutsch L, Ansel A, et al. Expression of a metalloproteinase family of ADAMTS in human vulnerable carotid lesions. J Cardiovasc Med (Hagerstown). 2017;18(1):10-8. doi: 10.2459/JCM.0000000000000254
  18. Wight TN, Kinsella MG, Evanko SP, et al. Versican and the regulation of cell phenotype in disease. Biochim Biophys Acta. 2014;1840(8):2441-51. doi: 10.1016/j.bbagen.2013.12.028
  19. Libby P, Buring JE, Badimon L, et al. Atherosclerosis. Nat Rev Dis Primers. 2019;5(1):56. doi: 10.1038/s41572-019-0106-z
  20. Rienks M, Barallobre-Barreiro J, Mayr M. The Emerging Role of the ADAMTS Family in Vascular Diseases. Circ Res. 2018;123(12):1279-81. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.118.313737
  21. Koch CD, Lee CM, Apte SS. Aggrecan in Cardiovascular Development and Disease. J Histochem Cytochem. 2020;68(11):777-95. doi: 10.1369/0022155420952902
  22. Kenagy RD, Min SK, Clowes AW, et al. Cell death-associated ADAMTS4 and versican degradation in vascular tissue. J Histochem Cytochem. 2009;57(9):889-97. doi: 10.1369/jhc.2009.953901
  23. Lee CW, Hwang I, Park CS, et al. Comparison of ADAMTS-1, -4 and -5 expression in culprit plaques between acute myocardial infarction and stable angina. J Clin Pathol. 2011;64(5):399-404. doi: 10.1136/jcp.2010.088484
  24. Wågsäter D, Björk H, Zhu C, et al. ADAMTS-4 and -8 are inflammatory regulated enzymes expressed in macrophage-rich areas of human atherosclerotic plaques. Atherosclerosis. 2008;196(2):514-22. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2007.05.018
  25. Kumar S, Chen M, Li Y, et al. Loss of ADAMTS4 reduces high fat diet-induced atherosclerosis and enhances plaque stability in ApoE (-/-) mice. Sci Rep. 2016;6:31130. doi: 10.1038/srep31130
  26. Aswani SS, Mohan MS, Aparna NS, et al. Oxidized LDL-mediated upregulation of ADAMTS-4 in monocytes/macrophages involves ROS-NF-κB-SIRT-1 pathway. Physiol Int. 2023;110(2):173-90. doi: 10.1556/2060.2023.00170
  27. Ren P, Hughes M, Krishnamoorthy S, et al. Critical Role of ADAMTS-4 in the Development of Sporadic Aortic Aneurysm and Dissection in Mice. Sci Rep. 2017;7(1):12351. doi: 10.1038/s41598-017-12248-z
  28. Li L, Ma W, Pan S, et al. MiR-126a-5p limits the formation of abdominal aortic aneurysm in mice and decreases ADAMTS-4 expression. J Cell Mol Med. 2020;24(14):7896-906. doi: 10.1111/jcmm.15422
  29. Ren P, Zhang L, Xu G, et al. ADAMTS-1 and ADAMTS-4 levels are elevated in thoracic aortic aneurysms and dissections. Ann Thorac Surg. 2013;95(2):570-7. doi: 10.1016/j.athoracsur.2012.10.084
  30. Aswani SS, Jayan SG, Mohan MS, et al. Chrysin downregulates the expression of ADAMTS-4 in foam cells. Mol Biol Rep. 2024;51(1):968. doi: 10.1007/s11033-024-09896-6
  31. Dong H, Du T, Premaratne S, et al. Relationship between ADAMTS4 and carotid atherosclerotic plaque vulnerability in humans. J Vasc Surg. 2018;67(4):1120-6. doi: 10.1016/j.jvs.2017.08.075
  32. Chen L, Yang L, Zha Y, et al. Association of serum a disintegrin and metalloproteinase with thrombospodin motif 4 levels with the presence and severity of coronary artery disease. Coron Artery Dis. 2011;22(8):570-6. doi: 10.1097/MCA.0b013e32834c7565
  33. Zha Y, Chen Y, Xu F, et al. Elevated level of ADAMTS4 in plasma and peripheral monocytes from patients with acute coronary syndrome. Clin Res Cardiol. 2010;99(12):781-6. doi: 10.1007/s00392-010-0183-1
  34. Uluçay S, Çam FS, Batır MB, et al. A novel association between TGFb1 and ADAMTS4 in coronary artery disease: A new potential mechanism in the progression of atherosclerosis and diabetes. Anatol J Cardiol. 2015;15(10):823-9. doi: 10.5152/akd.2014.5762
  35. Li K, Wang ZW, Hu Z, et al. Assessing Serum Levels of ADAMTS1 and ADAMTS4 as New Biomarkers for Patients with Type A Acute Aortic Dissection. Med Sci Monit. 2017;23:3913-22. doi: 10.12659/msm.905092

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».