Matrix metalloproteinase-9 mediates post-hypoxic vascular pruning of cerebral blood vessels by degrading laminin and claudin-5

Angiogenesis ◽  
2015 ◽  
Vol 18 (3) ◽  
pp. 255-264 ◽  
Author(s):  
Amin Boroujerdi ◽  
Jennifer V. Welser-Alves ◽  
Richard Milner
2014 ◽  
Vol 115 (suppl_1) ◽  
Author(s):  
Amin Boroujerdi ◽  
Jennifer V Welser-Alves ◽  
Richard Milner

Objective: Vascular remodeling involves a highly coordinated break-down and build-up of the vascular basal lamina and inter-endothelial tight junction proteins. The goal of this study was to examine the role of matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) in remodeling of cerebral blood vessels, both in hypoxia-induced angiogenesis and in the vascular pruning that accompanies the switch from hypoxia back to normoxia. Approach and Results: In a chronic mild hypoxia model of cerebrovascular remodeling, gel zymography revealed that MMP-9 levels were increased, both in the hypoxic angiogenic response and in the post-hypoxic pruning response. Compared to wild-type mice, MMP-9 KO mice showed no alteration in hypoxic-induced angiogenesis, but did show marked delay in post-hypoxic vascular pruning. In wild-type mice, vascular pruning was associated with fragmentation of vascular laminin and the tight junction protein claudin-5, while this process was markedly attenuated in MMP-9 KO mice. In vitro experiments showed that hypoxia stimulated MMP-9 expression in brain endothelial cells (BECs) but not pericytes. While immunofluorescent and flow cytometry analyses showed that hypoxia led to reduced expression of laminin and claudin-5 in wild-type BECs, this decrease was absent in MMP-9 KO BECs. Conclusions: These results show that while MMP-9 is not essential for hypoxic-induced cerebral angiogenesis, it plays an important role in post-hypoxic vascular pruning by degrading laminin and claudin-5. Our data support the concept that MMP-9 inhibition might provide therapeutic benefit in the treatment of ischemic stroke, by preventing post-hypoxic vascular pruning, thereby optimizing vascular density and integrity.


2007 ◽  
Vol 6 (1) ◽  
pp. 102-102
Author(s):  
E VELOT ◽  
I ERNENS ◽  
B HAAS ◽  
C JEANTY ◽  
D ROUY ◽  
...  

2005 ◽  
Vol 43 (05) ◽  
Author(s):  
F Thieringer ◽  
E Meyer ◽  
P Czochra ◽  
U Schmitt ◽  
JF Garcia-Lazaro ◽  
...  

Author(s):  
Е.В. Маркелова ◽  
О.В. Овчинникова ◽  
А.С. Хохлова ◽  
Л.П. Догадова ◽  
А.В. Костюшко ◽  
...  

Оперативное вмешательство - один из основных методов лечения глаукомы. Однако развитие избыточного рубцевания созданных путей оттока определяет результат хирургического лечения в отдаленные сроки. Процессы рубцевания на данный момент недостаточно изучены. Цель исследования - оценка роли матриксной металлопротеиназы-9, ее ингибиторов в процессах рубцевания у больных с первичной открытоугольной глаукомой после оперативного лечения. Методика. Для выявления возможных маркеров избыточного рубцевания методом твердофазного иммуноферментного анализа определяли содержание матриксных металлопротеиназ-9, тканевых ингибиторов металлопротеиназ 2 и -3 в слезной жидкости у 37 пациентов с активной стадией первичной остроугольной глаукомы в динамике послеоперационного периода. Средний возраст пациентов составил 52,8 лет. В зависимости от исхода оперативного вмешательства все пациенты были разделены на 2 группы - с благоприятным исходом (без избыточного рубцевания) и с неблагоприятным исходом (с избыточным рубцеванием) на месте сформированных дополнительных путей оттока внутриглазной жидкости в послеоперационном периоде. Группа контроля включала 20 человек в возрасте от 50 до 66 лет без сопутствующей офтальмологической и соматической патологии в стадии обострения. Результаты. В динамике показано изменение концентрации матриксной металлопротеиназы-9 и ее ингибиторов в послеоперационном периоде. Анализ данных свидетельствует об обратной зависимости уровня матриксной металлопротеиназы-9 и тканевых ингибиторов металлопротеиназы 2 и 3 типов с исходом операции - чем выше концентрация металлопротеиназы-9 и ниже концентрация тканевых ингибиторов металлопротеиназ 2, -3 в слезной жидкости, тем выше вероятность неблагоприятного исхода в виде рубцевания сформированных дополнительных путей оттока внутриглазной жидкости в послеоперационном периоде. Заключение. Мониторинг уровня металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов после проведения хирургического лечения пациентов с первичной открытоугольной глаукомой позволяет прогнозировать раннее рубцевание, дает возможность разработки новых методов лечения как в раннем, так и в позднем послеоперационном периоде. Surgery is one of the major treatments for glaucoma; however excessive scarring of created outflow patways affects the long-term outcome. At the present time, scarring processes are not sufficiently studied. Aim. To evaluate the role of matrix metalloproteinase 9 and its inhibitors in scarring after surgical treatment of open-angle glaucoma. Methods. Concentrations of matrix metalloproteinase 9 and tissue inhibitors of metalloproteinases 2 and 3 were measured in tear fluid of 37 patients (mean age, 52.8) with active primary open-angle glaucoma in dynamics during the postoperative period to identify possible markers of excessive scarring. Based on the surgery outcome, all patients were divided into two groups, with a favorable outcome (without excessive scarring) and an unfavorable outcome (with excessive scarring) in the created additional outflow pathways for the intraocular fluid in the postoperative period. The control group included 20 subjects aged 50-66 without eye disease or somatic disease at exacerbation stage. Results. Analysis of changes in concentrations of matrix metalloproteinase 9 and its inhibitors in the postoperative period showed their inverse relationship with the surgery outcome. The higher was the metalloproteinase 9 level and the lower the level of tissue inhibitors of metalloproteinases 2 and 3 the higher was the probability of unfavorable outcome evident as excessive scarring of the formed additional pathways for tear fluid outflow in the postoperative period. Conclusion. Postoperative monitoring of metalloproteinases and their tissue inhibitors allows to predict early scarring and to develop new treatments both in early and late postoperative periods.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document