Servikal dejeneratif disk hastalığında matriks metalloproteinazların ekspresyonunun immünhistokimyasal olarak araştırılması

Abstract

Dejeneratif disk hastalığı, altta yatan fizyopatolojik mekanizmaları tam olarakaydınlatılamamıs olsa da, disk yapısındaki vasküler, biyokimyasal ve anatomikdeğisikliklerle iliskilidir. Intervertebral diskin fonksiyonel özelliklerini, ekstraselülermatriksin (ESM) yapısı ve bütünlüğü sağlar. Đntervertebral disk dejenerasyonu süresince,normal matriks sentezi azalırken disk matriksinin yıkımı artar. Matriks metalloproteinazlargibi matriks yıkıcı enzimlerin disk dokusunun yıkımında önemli bir rol oynadığınainanılmaktadır.Bu çalısmada, 20 servikal disk hernisi tanısı olan hastadan alınan 20 adet servikal diskmateryali ve kontrol grubu olarak 17 taze kadavradan alınan 34 disk materyali kullanılarakdejenere disklerde, MMP-1, 3, 9 ve TIMP-1 varlığı immünhistokimyasal olarak ortayakoyuldu. Đmmünpozitif hücreler morfometrik analiz yöntemi ile değerlendirildi. Thompsongrade 3-4-5 olan hastalar çalısmaya dahil edildi. Spesimenlere histolojik olarakdejenerasyon skorlaması yapıldı. Mann-Whitney U testi ve lineer regresyon testlerikullanılarak yapılan istatistiksel değerlendirme sonucunda hasta grubunun anlamlı olarakdaha dejenere olduğu ayrıca Thompson dejenerasyon skorları ile histolojik dejenerasyonskorları arasında anlamlı iliski olduğu saptandı. MMP-1, 9 ve TIMP-1 düzeyleri hastagrubunda kontrol grubuna oranla anlamlı derecede yüksek bulundu. MMP-3 düzeylerindeanlamlı bir farklılık saptanmadı.Literatürde ilk kez servikal bölgede kullanılan Thompson gradelemesi ile dejenerasyonarasında iliskinin varlığı gösterilen bu çalısma ile Thompson skorlamasının servikalbölgede de kullanılabileceğini düsünüyoruz. Ayrıca matriks metalloproteinazların dejeneredisklerde kontrol grubuna oranla yüksek saptanması MMP'lerin servikal diskdejenerasyonunda da rol oynadığını göstermektedir. MMP'lerin, dejenere disklerdebelirgin olarak yüksek olması, lomber bölgede olduğu gibi servikal disklerde deMMP'lerin disk matriksini yıkıcı etkisinin sözkonusu olduğunu gösteriyor. Bu çalısmalarınen önemli özelliği ise matriks yıkımında rol alan enzimleri hedef alan dejenerasyonuönleyici tedavi edici ajanlar için ön çalısmalar olusturmalarıdır.

Degenerative disc disease, even though underlying mechanisms are not fully understood, isassociated with the vascular, biochemical and anatomical changes of the intervertebraldisc. The integrity and the structure of the extracellular matrix provides the functionalproperties of the intervertebral disc. During the degeneration process, production of normalmatrix decreases as the degradation of the matrix increases. Matrix degrading enzymessuch as matrix metalloproteinases (MMPs) are assumed to play a pivotal role inintervertebral disc degradation.In this study, 20 herniated cervical discs obtained from 20 patients and 34 cervical discsobtained from 17 fresh cadavers as a control group were used to show the expression ofMMP-1, 3, 9 and TIMP-1 by using immunohistochemistry. The number ofimmunopositive cells were assessed by morphometric analyses. Thompson grade 3,4,5patients were included as the degenerative disc group. Specimens were also scored for thedegeneration according to the formation of clefts and tears, cellular proliferation, granularmatrix changes and mucous degeneration. The patient group discs were statistically moredegenerative than the control group. Also a significant close relation was found betweenThompson grade and the histologic degeneration scores. In the patient group, MMP-1, 9and TIMP-1 levels were significantly higher than the control group. There was nodifference in MMP-3 levels between the groups.For the first time Thompson grading system was applied in the cervical region and asignificant correlation between the histological degeneration and Thompson grading wasshown. According to this result we think that Thompson Scoring system can be used forthe cervical region as well. Our data suggests that major MMPs play an important role indegradation of the intervertebral disc (IVD). This is evidenced by the statistically highlevels of MMPs in the degeneration group than the control group.These kinds of studieshighlight specific matrix metalloproteinases that might be most efficient to target indeveloping therapeutics for minimizing the degradation of the extracellular matrix of theintervertebral disc.