helmholtzeyeinstituteРоссийский офтальмологический журналRussian Ophthalmological Journal2072-00762587-5760Real time Publishers10.21516/2072-0076-2024-17-4-84-88helmholtzeyeinstitute-1627Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL AND LABORATORY STUDIESОценка концентрации тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ первого типа в различных тромбоцитарных препаратахEvaluation the tissue inhibitor of matrix metalloproteinases first type concentration in various platelet-related productsЧенцоваЕ. В.ChentsovaE. V.

Екатерина Валериановна Ченцова — д-р мед. наук, профессор, старший научный сотрудник отдела травматологии и реконструктивной хирургии.

Ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Ekaterina V. Chentsova — Dr. of Med. Sci., professor, senior researcher of the department of traumatology and reconstructive surgery.

14/19, Sadovaya Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

https://orcid.org/0000-0002-8897-7523БоровковаН. В.BorovkovaN. V.

Наталья Валерьевна Боровкова — д-р мед. наук, заведующая отделением биотехнологий и трансфузиологии НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, доцент кафедры трансплантологии и искусственных органов РНИМУ им. Н.И. Пирогова.

Большая Сухаревская площадь, д. 3, Москва, 129090; ул. Островитянова, д. 1, Москва, 117997

Natalia V. Borovkova — Dr. of Med. Sci., head of the department of biotechnology and transfusiology N.V. Sklifosovsky RIEM, associate professor of the department of transplantology and artificial organs Pirogov RNRMU.

3, Bolshaya Sukharevskaya Square, Moscow, 129090; 1, Ostrovityanova St., Moscow, 117997

https://orcid.org/0009-0007-5148-1712СироткинаК. В.SirotkinaK. V.

Ксения Валерьевна Сироткина — аспирант, врач-офтальмолог.

Ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Kseniya V. Sirotkina — PhD student, department of traumatology and reconstructive surgery.

14/19, Sadovaya Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

sirotkina.ksen8@yandex.ruБезносО. В.BeznosO. V.

Ольга Валерьевна Безнос — врач отдела патофизиологии и биохимии.

Ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Olga V. Beznos — researcher, department of patophysiology and biochemistry.

14/19, Sadovaya Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

МакаровМ. С.MakarovM. S.

Максим Сергеевич Макаров — канд. биол. наук, старший научный сотрудник отделения биотехнологий и трансфузиологии.

Большая Сухаревская площадь, д. 3, Москва, 129090

Maksim S. Makarov — Cand. of Biol. Sci., senior researcher of the department of biotechnology and transfusiology.

3, Bolshaya Sukharevskaya Square, Moscow, 129090

ПономаревИ. Н.PonomarevI. N.

Иван Николаевич Пономарев — канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения биотехнологий и трансфузиологии.

Большая Сухаревская площадь, д. 3, Москва, 129090

Ivan N. Ponomarev — Cand. of Med. Sci., senior researcher of the department of biotechnology and transfusiology.

3, Bolshaya Sukharevskaya Square, Moscow, 129090

СторожеваМ. В.StorozhevaM. V.

Майя Викторовна Сторожева — научный сотрудник отделения биотехнологий и трансфузиологии.

Большая Сухаревская площадь, д. 3, Москва, 129090

Maya V. Storozheva — researcher of the department of biotechnology and transfusiology.

3, Bolshaya Sukharevskaya Square, Moscow, 129090

ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава РоссииРоссияHelmholtz National Medical Research Center of Eye DiseasesRussian FederationГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского» Департамента здравоохранения города Москвы; ФГАОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» Минздрава РоссииРоссияN.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine; Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian FederationГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского» Департамента здравоохранения города МосквыРоссияN.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency MedicineRussian Federation2024141220241748488Copyright © Ченцова Е.В., Боровкова Н.В., Сироткина К.В., Безнос О.В., Макаров М.С., Пономарев И.Н., Сторожева М.В., 20242024Ченцова Е.В., Боровкова Н.В., Сироткина К.В., Безнос О.В., Макаров М.С., Пономарев И.Н., Сторожева М.В.Chentsova E.V., Borovkova N.V., Sirotkina K.V., Beznos O.V., Makarov M.S., Ponomarev I.N., Storozheva M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://roj.igb.ru/jour/article/view/1627

Цель работы — оценить содержание тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ первого типа (ТИМП-1) в тромбоцитарных препаратах, полученных разными способами.

Материал и методы

Материал и методы. Из крови 10 доноров-добровольцев выделяли богатую тромбоцитами плазму (БоТП), бедную тромбоцитами плазму, суспензию тромбоцитов, отмытых от плазмы (ОтмТр), проводили морфофункциональный анализ тромбоцитов. После этого из БоТП, ОтмТр и бедной тромбоцитами плазмы готовили лизат тромбоцитов. Концентрацию ТИМП-1 в лизатах определяли с помощью иммуноферментного анализа.

Результаты

Результаты. Уровень ТИМП-1 в лизатах БоТП и ОтмТр достоверно не различался, в бедной тромбоцитами плазме уровень ТИМП-1 был достоверно ниже, чем в лизатах БоТП и ОтмТр (р = 0,003). Во всех типах препаратов концентрация ТИМП-1 в 2–4 раза превышала аналогичные значения в сыворотке крови здоровых людей, приводимые в других исследованиях. Выявлена слабая корреляция между концентрацией ТИМП-1 и количеством тромбоцитов в БоТП, корреляционная связь между содержанием тромбоцитов с гранулами и уровнем ТИМП-1 в лизатах отсутствовала. Присутствие лейкоцитов в исходной БоТП также не влияло на уровень ТИМП в конечных лизатах. Выявлена сильная корреляционная связь между концентрацией ТИМП-1 в лизате ОтмТр и в бедной тромбоцитами плазме, а также прямая корреляция между общим содержанием тромбоцитов и уровнем ТИМП-1 в лизате БоТП.

Заключение

Заключение. Препараты с высокими концентрациями ТИМП-1 могут быть получены как из концентрированных суспензий тромбоцитов, так и из бедной тромбоцитами плазмы. Для оптимизации методики необходимо исследование эффекта тромбоцитарных препаратов с ТИМП на различных биологических моделях.

Purpose

Purpose: to evaluate the content of tissue inhibitor of matrix metalloproteinase type 1 (TIMP-1) in platelet preparations obtained in different methods.

Material and methods

Material and methods. Platelet-rich plasma (PRP), platelet-poor plasma, and a suspension of platelets washed from plasma (WP) were isolated from the blood of 10 volunteer donors, and a morphofunctional analysis of platelets was performed. After that, a platelet lysate was prepared from PRP, WP, and platelet-poor plasma. The concentration of TIMP-1 in the lysates was determined using enzyme immunoassay.

Results

Results. The level of TIMP-1 in the lysates of PRP and WP did not differ significantly; in platelet-poor plasma, the level of TIMP-1 was significantly lower than in the lysates of PRP and WP (p = 0.003). In all types of preparations, the concentration of TIMP-1 was 2-4 times higher than similar values in the blood serum of healthy people, as reported in other studies. A weak correlation was found between the TIMP-1 concentration and the platelet number in PRP, and there was no correlation between the content of platelets with granules and the TIMP-1 level in the lysates. The presence of leukocytes in the initial PRP also did not affect the TIMP level in the final lysates. A strong correlation was found between the TIMP-1 concentration in the WP lysate and in platelet-poor plasma, as well as a direct correlation between the total platelet content and the TIMP-1 level in the PRP lysate.

Conclusions

Conclusions. Preparations with high concentrations of TIMP-1 can be obtained both from concentrated platelet suspensions and from platelet-poor plasma. To optimize the method, it is necessary to study the effect of platelet preparations with TIMP on various biological models.

кератолизисроговицатромбоцитыгранулылизаттканевой ингибитор металлопротеиназkeratolysiscorneaplateletsgranuleslysatetissue inhibitor of metalloproteinasesникто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методахno author has a financial or property interest in any material or method mentionedReferencesФедосеева Е.В., Ченцова Е.В., Боровкова Н.В., Алексеева И.Б., Романова И.Ю. Морфофункциональные особенности плазмы, богатой тромбоцитами, и ее применение в офтальмологии. Офтальмология. 2018; 15 (4): 388–93. https://doi.org/10.18008/1816-5095-2018-4-388-393Fedoseeva E.V., Chentsova E.V., Borovkova N.V., Alekseeva I.B., Romanova I.Yu. Peculiarities of platelet rich plasma and its application in ophthalmology. Ophthalmology in Russia. 2018; 15 (4): 388–93 (In Russ.). https://doi.org/10.18008/1816-5095-2018-4-388-393Amable PR, Carias RB, Teixeira MV, et al. Platelet-rich plasma preparation for regenerative medicine: optimization and quantification of cytokines and growth factors. Stem Cell Res Ther. 2013 Jun 7; 4 (3): 67. doi: 10.1186/scrt218Amable PR, Carias RB, Teixeira MV, et al. Platelet-rich plasma preparation for regenerative medicine: optimization and quantification of cytokines and growth factors. Stem Cell Res Ther. 2013 Jun 7; 4 (3): 67. doi: 10.1186/scrt218Боровкова Н.В., Макаров М.С., Андреев Ю.В. и др. Оценка цитокинового состава сыворотки крови и препаратов на основе тромбоцитов человека. Молекулярная медицина. 2021; 19 (3): 51–7. doi: 10.29296/24999490-2021-03-08Borovkova N.V., Makarov M.S., Andreev Yu.V., et al. Evaluation of the cytokine composition of blood serum and preparations based on human platelets. Molekulyarnaya medicina. 2021; 19 (3): 51–7 (In Russ.). doi: 10.29296/24999490-2021-03-08Макаров М.С., Кобзева Е.Н., Высочин И.В. и др. Морфофункциональный анализ тромбоцитов человека с помощью витального окрашивания. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2013; 156 (9): 388–91.Makarov M.S., Kobzeva E.N., Vysochin I.V., et al. Morphofunctional analysis of human platelets using vital staining Byulleten' eksperimental'noj biologii i mediciny. 2013;156 (9): 388–91 (In Russ.).Delgado JJ, Sánchez E, Baro M, et al. A platelet derived growth factor delivery system for bone regeneration. J Mater Sci Mater Med. 2012 Aug; 23 (8): 1903–12. doi: 10.1007/s10856-012-4661-zDelgado JJ, Sánchez E, Baro M, et al. A platelet derived growth factor delivery system for bone regeneration. J Mater Sci Mater Med. 2012 Aug; 23 (8): 1903–12. doi: 10.1007/s10856-012-4661-zФилатова И.А., Павленко Ю.А., Шеметов С.А. и др. Эффективность применения лизата богатой тромбоцитами плазмы при лечении пациентов с посттравматическими рубцовыми изменениями век. Обзор клинических случаев. Российский офтальмологический журнал. 2021; 14 (4) (Приложение): 22–6. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-4-supplement-22-26Filatova I.A., Pavlenko Yu.A., Shemetov S.A., et al. Efficacy of platelet-rich plasma lysate in the treatment of patients with post-traumatic eyelid scarring: an overview of clinical cases. Russian ophthalmological journal. 2021; 14 (4) (supplement): 22–6 (In Russ.). https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-4-supplement-22-26Федосеева Е.В., Ченцова Е.В., Н.В. Боровкова. Случай применения аутологичного тромбофибринового сгустка у пациента с послеожоговой персистирующей эрозией роговицы. Трансплантология. 2019; 11 (2): 150–7. https://doi.org/10.23873/2074-0506-2019-11-2-150-157Fedoseeva E.V., Chentsova E.V., Borovkova N.V., et al. A case of autologous thrombofibrin clot use in a patient with post-burn persistent corneal erosion. The Russian journal of transplantation. 2019; 11 (2): 150–7 (In Russ.). https://doi.org/10.23873/2074-0506-2019-11-2-150-157Федосеева Е.В., Ченцова Е.В., Боровкова Н.В. и др. Возможности богатой тромбоцитами плазмы в лечении дефектов роговицы. Точка зрения. Восток — Запад. 2019; 1: 51–3. doi:10.25276/2410-1257-2019-1-51-53Fedoseeva E.V., Chentsova E.V., Borovkova N.V., et al. Possibilities of platelet-rich plasma in the treatment of corneal defects (experimental study). Point of view. East-West. 2019; 1: 51–3 (In Russ.). doi:10.25276/2410-1257-2019-1-51-53Федосеева Е.В., Ченцова Е.В., Боровкова Н.В. и др. Опыт применения тромбофибринового сгустка богатой тромбоцитами плазмы при язвенном поражении роговицы. Российский офтальмологический журнал. 2021; 14 (4) (Приложение): 15–21. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-4-supplement-15-21Fedoseeva E.V., Chentsova E.V., Borovkova N.V., et al. Experience of using a thrombofibrin clot of plateletrich plasma in ulcerative lesions of the cornea. Russian ophthalmological journal. 2021; 14 (4) (supplement): 15–21 (In Russ.). https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-4-supplement-15-21Ченцова Е.В., Боровкова Н.В., Макаров П.В., и др. Биологический эффект комбинации лизата тромбоцитов и амниотической мембраны в культуре буккального эпителия. Российский офтальмологический журнал. 2022; 15 (4): 115–20. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2022-15-4-115-120Chentsova E.V., Borovkova N.V., Makarov P.V., et al. The biological effect of a combination of platelet lysate and amniotic membrane in buccal epithelium culture. Russian ophthalmological journal. 2022; 15 (4): 115–20 (In Russ.). https://doi.org/10.21516/2072-0076-2022-15-4-115-120Лошкарева А.О., Майчук Д.Ю. Применение богатой тромбоцитами плазмы у пациентов с хроническими эрозиями роговицы. Современные технологии в офтальмологии. 2016; 4: 131–2.Loshkareva A., Majchuk D.Yu. Use of platelet-rich plasma in patients with chronic corneal erosions. Sovremennye tekhnologii v oftal'mologii. 2016; 4:131–2 (In Russ.).Cooper T, Eisen A, Stricklin G, et al. Platelet-derived collagenase inhibitor: characterization and subcellular localization. Proc. of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1985; 82 (9): 2779–83. doi:10.1073/pnas.82.9.2779Cooper T, Eisen A, Stricklin G, et al. Platelet-derived collagenase inhibitor: characterization and subcellular localization. Proc. of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1985; 82 (9): 2779–83. doi:10.1073/pnas.82.9.2779Murate T, Yamashita K, Isogai C, et al. The production of tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) in megakaryopoiesis: possible role of platelet- and megakaryocyte-derived TIMPs in bone marrow fibrosis. British Journal of Haematology. 1997; 99 (1): 181–9. doi:10.1046/j.1365-2141.1997.3293146.xMurate T, Yamashita K, Isogai C, et al. The production of tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) in megakaryopoiesis: possible role of platelet- and megakaryocyte-derived TIMPs in bone marrow fibrosis. British Journal of Haematology. 1997; 99 (1): 181–9. doi:10.1046/j.1365-2141.1997.3293146.xHolten-Anderson M, Brunner N, Christensen I, et al. Levels of tissue inhibitor of metalloproteinases-1 in blood transfusion components. Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. 2002; 62 (3): 223–30. doi:10.1080/003655102317475489Holten-Anderson M, Brunner N, Christensen I, et al. Levels of tissue inhibitor of metalloproteinases-1 in blood transfusion components. Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. 2002; 62 (3): 223–30. doi:10.1080/003655102317475489Zhao H, Zhao Z, Li D, et al. Efect study of exosomes derived from platelet-rich plasma in the treatment of knee cartilage defects in rats. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 2023; 18: 160. https://doi.org/10.1186/s13018-023-03576-0Zhao H, Zhao Z, Li D, et al. Efect study of exosomes derived from platelet-rich plasma in the treatment of knee cartilage defects in rats. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 2023; 18: 160. https://doi.org/10.1186/s13018-023-03576-0Мороз З.И., Малюгин Б.Э., Горохова М.В., Ковшун Е.В. Результаты кератопластики при фистулах роговицы с использованием УФ-кросслинкинга модифицированного донорского материала. Офтальмохирургия. 2014; 2: 29–32.Moroz Z.I., Maljugin B.Je., Gorohova M.V., Kovshun E.V. UV cross-linked donor corneas for penetrating keratoplasties in corneal perforations. Ophthalmosurgery. 2014; 2: 29–32 (In Russ.).Ченцова Е.В., Вериго Е.Н., Макаров П.В. и др. Кросслинкинг в комплексном лечении язв роговицы и трансплантата. Российский офтальмологический журнал. 2017; 10 (3): 93–100. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2017-10-3-93-100Chentsova E.V., Verigo E.N., Makarov P.V., et al. Crosslinking in the complex treatment of corneal ulceration and corneal grafting. Russian ophthalmological journal. 2017; 10 (3): 93–100 (In Russ.). https://doi.org/10.21516/2072-0076-2017-10-3-93-100Orchard J, Massey A, Brown R, Cardon-Dunbar A, Hofmann J. Successful management of tendinopathy with injections of the MMP-inhibitor aprotinin. Clinical Orthopaedics and Related Research. 2008; 466 (7): 1625–32. https://doi.org/10.1007/s11999-008-0254-zOrchard J, Massey A, Brown R, Cardon-Dunbar A, Hofmann J. Successful management of tendinopathy with injections of the MMP-inhibitor aprotinin. Clinical Orthopaedics and Related Research. 2008; 466 (7): 1625–32. https://doi.org/10.1007/s11999-008-0254-zSen Е, Balikoglu-Yilmaz M, Bozag-Pehlivan S, et al. Effect of doxycycline on postoperative scarring after trabeculectomy in an experimental rabbit model. Journal of ocular pharmacology and therapeutics: history and future directions. 2010; 26 (5): 399–406. https://doi.org/10.1089/jop.2010.0064Sen Е, Balikoglu-Yilmaz M, Bozag-Pehlivan S, et al. Effect of doxycycline on postoperative scarring after trabeculectomy in an experimental rabbit model. Journal of ocular pharmacology and therapeutics: history and future directions. 2010; 26 (5): 399–406. https://doi.org/10.1089/jop.2010.0064Li D, Zhou N, Zhang L, et al. Pflugfelder Suppressive Effects of Azithromycin on Zymosan-Induced Production of Proinflammatory Mediators by Human Corneal Epithelial Cells. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010; 51 (11): 5623–9. https://doi.org/10.1167/iovs.09-4992Li D, Zhou N, Zhang L, et al. Pflugfelder Suppressive Effects of Azithromycin on Zymosan-Induced Production of Proinflammatory Mediators by Human Corneal Epithelial Cells. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010; 51 (11): 5623–9. https://doi.org/10.1167/iovs.09-4992Lee E, Vaughan D, Parikh S, et al. Regulation of matrix metalloproteinases and plasminogen activator inhibitor-1 synthesis by plasminogen in cultured human vascular smooth muscle cells. Circulation Research. 1996; 78 (1): 44–9. https://doi.org/10.1161/01.res.78.1.44Lee E, Vaughan D, Parikh S, et al. Regulation of matrix metalloproteinases and plasminogen activator inhibitor-1 synthesis by plasminogen in cultured human vascular smooth muscle cells. Circulation Research. 1996; 78 (1): 44–9. https://doi.org/10.1161/01.res.78.1.44Shu-Chen C, Shun-Fa Y, Ko-Huang L. Regulation of gelatinases expression by cytokines, endotoxin, and pharmacological agents in the human osteoarthritic knee. Connective Tissue Research. 2004; 45 (3): 142–50. https://doi.org/10.1080/03008200490506058Shu-Chen C, Shun-Fa Y, Ko-Huang L. Regulation of gelatinases expression by cytokines, endotoxin, and pharmacological agents in the human osteoarthritic knee. Connective Tissue Research. 2004; 45 (3): 142–50. https://doi.org/10.1080/03008200490506058Villeneuve J, Block A, Le B, et al. Tissue inhibitors of matrix metalloproteinases in platelets andmegakaryocytes: a novel organization for these secreted proteins. Experimental Hematology. 2009; 37 (7): 849–56. https://doi.org/10.1016/j.exphem.2009.03.009Villeneuve J, Block A, Le B, et al. Tissue inhibitors of matrix metalloproteinases in platelets andmegakaryocytes: a novel organization for these secreted proteins. Experimental Hematology. 2009; 37 (7): 849–56. https://doi.org/10.1016/j.exphem.2009.03.009

The authors declare that there are no conflicts of interest present.