Aivokalvot ja matrix metalloproteinaasit

Luonnollisesti täytyy asialla olla jotenkin jatkuvafysiologinen sorvausjärjestelmä kalvojen metalloproteinaasit ovatkin asialla (MMPs ja TIMPs), mutta miten? Tämä on osoitettu patologisesta tilasta. Löytyi ainakin eräs eläinkoe, jossa on tutkittu asiaa reperfuusiovaurion jälkitilan yhteydessä luonnollisen korjautumisprosessin aikana.

* Tiivistelmä (Abstract)


Tausta ja tarkoitus: Reperfusoitumisessa rikkoutuu aivojen hiusverisuonistoa ja siitä seuraa aivoihin turvotusta ja verenvuotoa.Tiedettiin, että jos keskimmäinen aivovaltimo Arteria cerebri media tukkeutuu, tämä aiheuttaa kalvoa hajoittavien metalloproteinaasien (MMP) aktivoitumisen. Mutta niitten osuutta reperfuusion jälkeisiin tapahtumiin ei oltu aiemmin tutkittu.

BACKGROUND and PURPOSE: Reperfusion disrupts cerebral capillaries, causing cerebral edema and hemorrhage. Middle cerebral artery occlusion (MCAO) induces the matrix-degrading metalloproteinases, but their role in capillary injury after reperfusion is unknown.

Matrix metalloproteinaasit (MMP) ja kudosperäiset MMP-estäjät (TIMP) moduloivat hiussuonien läpäisevyyttä.

Matrix metalloproteinases (MMPs) and tissue inhibitors to metalloproteinases (TIMPs) modulate capillary permeability.

Tämän takia tutkijat mittasivat BBB- läpäisevyyttä ( veri-aivo esteen permeabiliteettia) aivojen vesipitoisuutta ja elektrolyyttejä, MMP entsyymeitä ja TIMP entsyymeitä useaan otteeseen reperfuusion jälkeen.

Therefore, we measured blood-brain barrier (BBB) permeability, brain water and electrolytes, MMPs, and TIMPs at multiple times after reperfusion.

METHODS: Adult rats underwent MCAO for 2 hours by the suture method. Brain uptake of 14C-sucrose was measured from 3 hours to 14 days after reperfusion. Levels of MMPs and TIMPs were measured by zymography and reverse zymography, respectively, in contiguous tissues. Other rats had water and electrolytes measured at 3, 24, or 48 hours after reperfusion. Treatment with a synthetic MMP inhibitor, BB-1101, on BBB permeability and cerebral edema was studied.

TULOKSET: Sokerinottoa mitattaessa havaitiin, että sokerinotto nousi 3 ja 48 tuntia reperfuusiosta ja maksimaalinen permeabiliteetin lisääntyminen tapahtui 48 tunnin päästä sekä paluu normaaliin 14 päivän päästä.( Vapaa sokeri on toksinen aivoille, joten sen pääsy on normaalisti hyvin säädeltyä. Jos BBB permeabiliteeti laskee, sitä pääse enemmän läpi ilman kontrollia).

RESULTS: Brain sucrose uptake increased after 3 and 48 hours of reperfusion, with maximal opening at 48 hours and return to normal by 14 days.

Havaittiin että sokerin nousuihin korreloiden 3 tunnin kohdalla nousi gelatinaasi A ( matrix metalloproteinaasi-2, MMP-2) pitoisuus. Se oli maksimaalisesti kohonnut 5. päivänä. TIMP-2 oli korkeimmillaan 5. päivänä-

There was a correlation between the levels of gelatinase A at 3 hours and the sucrose uptake (P<0.05).

Gelatinaasi B ja TIMP-1 olivat maksimaalisesti kohonneet 48 tunnin päästä ( 2 vrk päästä) . Gelatinaasi-B:n inhibiittori TIMP-1 oli siis myöskin eniten koholla silloin.

Gelatinase B and TIMP-1 were maximally elevated at 48 hours. The inhibitor of gelatinase B, TIMP-1, was also increased at 48 hours.

Tutkijoitten käyttämä aivoveriesteen avautumisen estoaine BB-1101 vähensi 3 tunnin päästä tapahtuvaa permeabiliteetin lisääntymää; aivoödemaa se vähensi 24 tunnin kohdalla, mutta se ei vaikuttanut 48 tunnin päästä tapahtuviin seikkoihin.

Treatment with BB-1101 reduced BBB opening at 3 hours and brain edema at 24 hours, but neither was affected at 48 hours.

JOHTOPÄÄTÖKSET:Alkuavautuminen veri-aivoesteessä 3 tunnin kohdalla johtui GELATINAASI A-pitoisuuksista ja sitä saattoi estää synteettinen MMP-inhibiittori.
Viivästynyt aivoverinesteen avautuminen, mikä johtui kohonneista GELATINAASI B- määristä ei reagoinut suotuisasti mainittuun MMP-inhibiittoriin, mistä voi päätellä että aivoveriesteen(BBB) vaurio on bifaasinen mekanismiltaan.

CONCLUSIONS: The initial opening at 3 hours correlated with gelatinase A levels and was blocked by a synthetic MMP inhibitor. The delayed opening, which was associated with elevated levels of gelatinase B, failed to respond to the MMP inhibitor, suggesting different mechanisms of injury for the biphasic BBB injury.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9756602