Matrix metalloproteinaze inchibitors system and experimental drug-resistant kidney tuberculosis treatment effectiveness

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Nephrotuberculosis is characterized by the accumulation of extracellular matrix proteins, the regulation of which is carried out by matrix metal propriets (MMP).

AIM: To study the dynamics of the MMP / inhibitors of the blood in the treatment of experimental nephrotuberculosis using mesenchymal stem cells (MSC).

MATERIALS AND METHODS: Among the 20 rabbits with nephrotuberculosis caused by the Mycobacterium tuberculosis, the group 1 compiled by untrue animals; group 2 — with anti-tuberculosis therapy; group 3 — with anti-tuberculosis therapy and mesenchymal stem cells. The development of nephrotuberculosis was confirmed by the reaction with Diaskintest. In the blood serum, the levels of MMP (MMP-1,-9), their tissue inhibitor-TIMP-1, cystatin C (CC), creatinine (KR), albumin (AL), ceruloplasmin (CP), neutrophilic elastasis (NE) and adenosin deaminase (ADA) were determined. A histological examination of the kidneys was carried out. Used Statistica 7.0.

RESULTS: The presence of specific inflammation in the kidneys by 2.5 weeks in all groups was confirmed by increased levels of ADA, CP and a decrease in the body weight of animals, but was not accompanied by changes in the MMP-1,-9, TIMP-1, CC and KR. By the 21st week after infection in all groups, an increased level of ADA, NE and the KR was preserved, and the concentrations of CP and AL were normalized. In group 1 alone, high levels of MMP-9 and CC, foci of specific inflammation and distinct glomerulus changes were noted. The differences between the groups 3 and 2 were associated with lower values of the area of interstitial fibrosis and collagen (p = 0.03). A discriminant function based on the values of the MMP-1,-9, TIMP-1, NE, KR and CC, characterizing significant differences between three groups has been obtained.

CONCLUSIONS: 1. Nephrotuberculosis in rabbits infected with the Mycobacterium tuberculosis 5582 Beijing genotype, after 2.5 weeks was characterized by an increase in the blood of ADA, NE, CP and a decrease in AL, and the lack of changes in the MMP-1,-9 and TIMP-1, KR and CC. 2. The processing of nephrotuberculosis was accompanied by an increase in the blood of concentrations of hell, NE and KR, MMP-9 and CC, but not MMP-1 and TIMP-1. 3. The therapy of the anti-tuberculosis and mesenchymal stem cells normalized the levels of the MMP-9 and the CC, but not ADA and NE. 4. The complex from MMP-1,-9, TIMP-1, NE, KR and CC, allows you to differentiate groups with different vephrotuberculosis activity.

About the authors

Dilyara S. Esmedlyaeva

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Author for correspondence.
Email: diljara-e@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9841-0061

PhD, Cand. Sci. (Biol.), Senior Research Associate, Research Laboratory of Microbiology, Biochemistry and Immunogenetics

Russian Federation, Saint Petersburg

Nina P. Alekseeva

Saint Petersburg University

Email: ninaalexeyeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8837-6739

PhD, Cand. Sci. (Phys. and Math.), Assistant Professor of Scientific Technical Information Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Marina E. Dyakova

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: marinadyakova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7810-880X

Dr. Sci. (Biol.), Senior Research Associate, Rresearch Laboratory of Microbiology, Biochemistry and Immunogenetics

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexander N. Muravyev

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: urolog5@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6974-5305

MD, PhD, Cand. Sci. (Med.), Scientific Secretary

Russian Federation, Saint Petersburg

Boris M. Ariel

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: arielboris@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-7243-8621

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Scientific Consultant

Russian Federation, Saint Petersburg

Tatyana I. Vinogradova

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: vinogradova@spbniif.ru
ORCID iD: 0000-0002-5234-349X

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Research Laboratory of Experimental Medicine

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Mushkin AYu, Belilovskii EM, Pershin AA. Vnelegochnyi tuberkulez v Rossiiskoi Federatsii: sopostavlenie nekotorykh ofitsial’nykh dannykh i rezul’tatov anketnogo skrininga. Medical Alliance. 2013;(1):80–85. (In Russ.)
  2. Akiyama K, Shikata K, Sugimoto H, et al. Changes in serum concentrations of matrix metalloproteinases, tissue inhibitors of metalloproteinases and type IV collagen in patients with various types of glomerulonephritis. Res Commun Mol Pathol Pharmacol. 1997;95(2):115–128.
  3. Bauvois B, Mothu N, Nguyen J, et al. Specific changes in plasma concentrations of matrix metalloproteinase-2 and -9, TIMP-1 and TGF-beta1 in patients with distinct types of primary glomerulonephritis. Nephrol Dial Transplant. 2007;22(4):1115–1122. doi: 10.1093/ndt/gfl743
  4. Berta M, Sturm G, Juri L, et al. Bacteriological diagnosis of renal tuberculosis: an experience at the regional tuberculosis laboratory in Córdoba Province, Argentina. Rev Argent Microbiol. 2011;43(3): 191–194. doi: 10.1590/S0325-75412011000300006
  5. Ferguson TW, Komenda P, Tangri N. Cystatin C as a biomarker for estimating glomerular filtration rate. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2015;24(3):295–300. doi: 10.1097/mnh.0000000000000115
  6. Giusti G. Adenosine deaminase. Bergmeyer H., editor. Methods of enzymatic analysis. Vol. 2. New York: Academic Press, 1974. P. 1092–1099. doi: 10.1016/B978-0-12-091302-2.X5001-4
  7. Gudleviciene Z, Kundrotas G, Liudkeviciene R, et al. Quick and effective method of bone marrow mesenchymal stem cell extraction. Open Med (Wars). 2014;10(1):44–49. doi: 10.1515/med-2015-0008
  8. MacLean E, Broger T, Yerlikaya S, et al. A systematic review of biomarkers to detect active tuberculosis. Nat Microbiol. 2019;4(5):748–758. doi: 10.1038/s41564-019-0380-2
  9. Marti HP. Role of matrix metalloproteinases in the progression of renal lesions. Presse Med. 2000;29(14):811–817.
  10. Muneer A, Macrae B, Krishnamoorthy S, Zumla A. Urogenital tuberculosis — epidemiology, pathogenesis and clinical features. Nat Rev Urol. 2019;16(10):573–598. doi: 10.1038/s41585-019-0228-9
  11. Murav’ev AN, Vinogradova TI, Remezova AN, et al. The use of mesen-chymal stem cells in the complex treatment of kidney tuberculosis (experimental study). Biomedicines. 2022;10(12):3062. doi: 10.3390/biomedicines10123062
  12. Nissinen L, Kähäri V-M. Matrix metalloproteinases in inflammation. Biochim Biophys Acta. 2014;1840(8):2571–2580. doi: 10.1016/j.bbagen.2014.03.007
  13. Visser L, Blout ER. The use of p-nitrophenyl N-tert-butyloxycarbonyl-L-alaninate as substrate for elastase. Biochim Biophys Acta. 1972;268(1):257–260. doi: 10.1016/0005-2744(72)90223-9

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure. Levels of inflammatory response indicators at the time from the moment of inoculation of the infection into the left kidney of the rabbit: at baseline (0), after 2.5 and 21 weeks

Download (139KB)

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».