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Artigo de investigação
Este estudo tem como objetivo avaliar os níveis de expressão e o significado clínico da metaloproteinase-1 da matriz (MMP-1) e da metaloproteinase-7 da matriz (MMP-7) em pacientes diagnosticados com pneumonia, fibrose pulmonar e câncer de pulmão. O objetivo é explorar seu potencial valor diagnóstico e avaliar sua relevância como biomarcadores não invasivos para diferenciar essas condições pulmonares.
Este estudo teve como objetivo investigar os níveis de expressão e o significado clínico da metaloproteinase-1 da matriz (MMP-1) e da metaloproteinase-7 da matriz (MMP-7) em pacientes com pneumonia, fibrose pulmonar (FP) e câncer de pulmão (CL). Um total de 136 casos de pneumonia, 15 casos de FP, 64 casos de LC e 47 controles saudáveis foram incluídos retrospectivamente no Hospital da Indústria Nuclear da Província de Shaanxi 215 entre outubro de 2023 e abril de 2024. As concentrações séricas de MMP-1 e MMP-7 foram quantificadas por meio de imunoensaio de quimioluminescência. As taxas de positividade foram comparadas entre os grupos, e a correlação de Spearman foi usada para examinar a associação entre idade e expressão de MMP. A análise da característica de operação do receptor (ROC) foi realizada para determinar os valores de corte ideais e avaliar o desempenho diagnóstico. Os níveis séricos medianos de MMP-1 foram maiores no grupo LC (22,9 ng/mL; II: 11,65-30,0) e grupo FP (26,5 ng/mL; II: 14.4-30.0) em comparação com o grupo pneumonia (15.4 ng/mL; IIQ: 9,34-28,75) (p < 0,05). Da mesma forma, os níveis de MMP-7 estavam elevados no CL (4,52 ng/mL; II: 3,55-6,20) e FP (5,05 ng/mL; II: 4,00-7,44) em comparação com os grupos de pneumonia (2,35 ng/mL; II: 1,87-3,36) e controle saudável (2,27 ng/mL; II: 1,88-2,81) (p < 0,05). Foram observadas diferenças significativas entre os grupos nas taxas de positividade (p < 0,05). A idade correlacionou-se positivamente tanto com MMP-1 (rs = 0,215, p < 0,001) quanto com MMP-7 (rs = 0,531, p < 0,001), com a correlação mais forte para MMP-7. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre os sexos para MMP-1 (z = -1,033, p = 0,301) ou MMP-7 (z = -1,326, p = 0,185). A MMP-7 demonstrou alta acurácia diagnóstica para CL (ponto de corte = 3,325 ng/mL; sensibilidade = 84,4%; especificidade = 97,9%) e FP (ponto de corte = 3,66 ng/mL; sensibilidade = 80,0%; especificidade = 97,9%). Em contraste, o desempenho diagnóstico de MMP-1 e MMP-7 para pneumonia foi relativamente limitado. Esses achados sugerem que a MMP-7 pode servir como um biomarcador não invasivo útil para diferenciar entre PF e LC, enquanto a utilidade clínica da MMP-1 permanece limitada devido à baixa especificidade.
O Mycoplasma pneumoniae é um dos principais patógenos da pneumonia adquirida na comunidade, com tendências epidemiológicas recentes indicando um aumento tanto nas infecções esporádicas quanto nos surtos globais cíclicos que ocorrem a cada 2 a 6 anos 1,2. Embora a maioria dos casos seja autolimitada, a pneumonia grave é reconhecida como um potencial desencadeante de fibrose pulmonar (FP), uma doença pulmonar intersticial progressiva caracterizada por lesão epitelial alveolar, reparo tecidual aberrante, proliferação de fibroblastos e deposição de matriz extracelular que culminam em cicatrizes irreversíveis3. Um estudo de coorte retrospectivo em 2019 relatou que o PF pós-inflamatório, marcado por alterações fibróticas focais, estava presente em aproximadamente 20,2% dos casos4.
A fibrose pulmonar é o subtipo mais prevalente de pneumonia intersticial e está associada a mau prognóstico e carga socioeconômica substancial. Além disso, sua progressão eleva significativamente o risco de câncer de pulmão (CP), com estudos prévios indicando uma taxa de incidência entre 2,7% e 48% entre pacientes com FP, marcadamente maior do que em populações saudáveis 5,6. A CP continua sendo a neoplasia maligna mais comum e a principal causa de mortalidade relacionada ao câncer. De forma alarmante, apenas 25% dos casos são detectados em estágio inicial, o que dificulta gravemente o manejo clínico e os resultados de sobrevida 7,8. Clinicamente, a co-ocorrência de FP e CP apresenta um desafio diagnóstico e terapêutico complexo, enquanto a transição da pneumonia para a FP é muitas vezes sutil e pouco reconhecida. Apesar de sua gravidade, essas condições pulmonares atualmente carecem de biomarcadores eficazes e não invasivos para detecção precoce e avaliação prognóstica.
Pesquisas recentes destacaram as metaloproteinases da matriz (MMPs) como potenciais biomarcadores implicados em doenças pulmonares fibróticas9. Essas endopeptidases dependentes de zinco estão envolvidas na degradação da matriz extracelular e na regulação de várias vias de sinalização. Em condições patológicas, as MMPs contribuem para a remodelação do tecido, inflamação e progressão do tumor. Em particular, seu papel na promoção de invasão e metástase em CL tem sido cada vez mais documentado10,11. Dentre eles, MMP-1 e MMP-7 surgiram como candidatos de interesse em processos pulmonares fibróticos e malignos.
Em comparação com as modalidades de imagem e marcadores tumorais tradicionais, como antígeno carcinoembrionário (CEA) ou fragmento de citoqueratina (CYFRA21-1), MMP-1 e MMP-7 oferecem um reflexo mais dinâmico da remodelação extracelular e lesão epitelial. Notavelmente, a MMP-7 demonstrou especificidade superior na distinção entre fibrose pulmonar e inflamação e malignidade em cenários de doença em estágio inicial. Além disso, a detecção baseada em soro de MMPs é minimamente invasiva, rápida e compatível com plataformas automatizadas de quimioluminescência, permitindo uma aplicação clínica escalável. Essa simplicidade metodológica aumenta a viabilidade em ambientes de cuidados agudos e crônicos, particularmente onde as ferramentas radiológicas são limitadas ou onde a biópsia é contraindicada.
Este estudo investiga os níveis séricos de expressão de MMP-1 e MMP-7 em pacientes com pneumonia, fibrose pulmonar e câncer de pulmão, com o objetivo de avaliar sua potencial utilidade diagnóstica e relevância clínica.
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Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética Médica do Hospital da Indústria Nuclear da Província de Shaanxi 215 (Aprovação nº 2023-LC-011) e foi conduzido de acordo com os princípios da Declaração de Helsinque. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes ou de seus responsáveis legais antes da inscrição.
1. Detalhes do paciente
Um total de 64 pacientes (45 homens, 19 mulheres) diagnosticados com câncer de pulmão (LC) foram inscritos entre outubro de 2023 e abril de 2024. Diagnóstico e tratamento respeitados às Diretrizes de Diagnóstico Clínico e Tratamento para Câncer de Pulmão (Associação Médica Chinesa, Edição 2023). Os critérios de inclusão foram os seguintes: dispneia progressiva com duração superior a 3 meses, tosse seca, comprometimento restritivo da função pulmonar com diminuição da capacidade de difusão do monóxido de carbono (DLCO), hipoxemia arterial aos esforços e presença de estertores inspiratórios à ausculta. Os critérios de exclusão incluíram história prévia de radioterapia ou quimioterapia, doenças sistêmicas concomitantes (por exemplo, doenças hematológicas, endócrinas, hepáticas ou renais), gravidez ou lactação e documentação clínica incompleta.
Quinze pacientes (11 homens, 4 mulheres) com fibrose pulmonar (FP) idiopática foram incluídos durante o mesmo período. Pacientes com causas identificáveis de doença pulmonar intersticial - como fibrose induzida por drogas, exposição ocupacional / ambiental ou distúrbios do tecido autoimune / conjuntivo - foram excluídos. Embora o tamanho da amostra para esse grupo tenha sido limitado devido à menor prevalência de FP na prática clínica, todos os casos elegíveis no período do estudo foram incluídos para maximizar a representatividade.
Um total de 136 pacientes (76 homens, 60 mulheres) com pneumonia foram recrutados. Destes, 98 foram diagnosticados com pneumonia bacteriana adquirida na comunidade, 28 com pneumonia por Mycoplasma pneumoniae e 10 com pneumonia viral, confirmada por achados microbiológicos e radiográficos. A maioria dos casos foi leve a moderada; pacientes que necessitaram de cuidados intensivos foram excluídos. Indivíduos com distúrbios respiratórios concomitantes, infecções sistêmicas, disfunção cardiopulmonar ou outras condições sistêmicas graves também foram excluídos.
2. Coleta de dados
Preparação de amostras e medição de MMP-1 e MMP-7
Amostras de sangue venoso (5 mL) foram coletadas em tubos revestidos de heparina e lítio em condições estéreis. Dentro de 30 min após a coleta, o plasma foi separado por centrifugação a 3000 × g por 10 min a 4 °C. O sobrenadante foi transferido para tubos de polipropileno limpos e armazenado a -20 °C, não sendo permitidos mais de dois ciclos de congelamento e descongelamento por amostra.
Antes da análise, as amostras foram descongeladas à temperatura ambiente e misturadas suavemente usando um vórtice de baixa velocidade por 10 s. Se houvesse estratificação visível, vórtice adicional era realizado até que o plasma parecesse homogêneo. Para garantir a clareza, as amostras foram centrifugadas novamente a 3000 × g por 5 min, e o sobrenadante resultante foi usado para medição.
A quantificação de MMP-1 e MMP-7 foi realizada usando um analisador de imunoensaio de quimioluminescência totalmente automatizado (MAGLUMI X8, Snibe, Shenzhen, China). O instrumento foi operado em modo de ensaio sanduíche em duas etapas com curva de calibração de seis pontos (logit-log fit). Cada execução incluiu amostras duplicadas, lavagem automatizada de 3 ciclos e volumes de reagente/amostra de 100 μL e 50 μL, respectivamente. A calibração foi realizada a cada 72 h e os resultados foram considerados válidos apenas se os controles internos de qualidade (baixo, médio, alto) estivessem dentro de ±2 DP das faixas-alvo do fabricante. Todas as medidas foram realizadas em duplicata para garantir a reprodutibilidade.
Os coeficientes de variação (CV) intra-ensaio e inter-ensaio foram de 5,2% e 7,8% para MMP-1 e 4,6% e 6,5% para MMP-7, respectivamente, com base em medições de CQ replicadas.
Embora o plasma seja a matriz preferida nos protocolos padrão, o soro foi usado neste estudo devido a restrições práticas no manuseio da amostra. Essa substituição foi aplicada de forma consistente em todos os grupos e contabilizada na interpretação. Quaisquer amostras visivelmente hemolisadas ou lipêmicas foram excluídas da análise.
Os limiares de positividade de 1,79 ng/mL para MMP-1 e 4,51 ng/mL para MMP-7 não foram predefinidos por kits de ensaio, mas foram derivados empiricamente neste estudo usando a análise da curva ROC e o índice de Youden máximo. Esses valores devem, portanto, ser interpretados como específicos da coorte e requerem validação em populações independentes.
3. Métodos estatísticos
A normalidade dos dados foi avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov e a homogeneidade da variância foi avaliada pelo teste de Levene. Para as variáveis contínuas, os resultados foram expressos como média ± desvio-padrão ou mediana (intervalo interquartil), dependendo da distribuição dos dados. Comparações de dois grupos foram realizadas usando o teste U de Mann-Whitney e comparações de vários grupos usando o teste H de Kruskal-Wallis.
4. Os dados categóricos foram analisados por meio do teste qui-quadrado
A correlação entre a idade e a expressão de MMP foi avaliada por meio do coeficiente de correlação de postos de Spearman. Comparações ajustadas por idade entre os grupos foram realizadas adicionalmente usando análise de covariância (ANCOVA) para controlar a confusão.
O desempenho diagnóstico foi avaliado pela análise da curva ROC (receiver operating characteristic), com valores de corte ótimos determinados pelo índice máximo de Youden.
Um valor de p bicaudal de < 0,05 foi considerado estatisticamente significativo.
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Comparação de informações gerais entre os grupos de CP, FP, pneumonia e exame de saúde
Uma diferença estatisticamente significativa de idade foi observada nos quatro grupos: câncer de pulmão (CP), fibrose pulmonar (FP), pneumonia e controles de exame de saúde (p < 0,05). A análise post-hoc confirmou ainda que cada comparação em pares produziu uma diferença significativa, indicando heterogeneidade de idade ent...
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Doenças respiratórias como pneumonia, fibrose pulmonar (FP) e câncer de pulmão (CP) têm apresentado incidência crescente nos últimos anos, apresentando-se frequentemente como entidades clínicas sobrepostas ou sequenciais12. Particularmente preocupantes são os casos de pneumonia grave que progride para FP ou LP coexistindo com LC, que apresentam desafios diagnósticos e terapêuticos significativos. Essas condições compartilham vias de sinalização inflamatórias e fib...
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Os autores não têm nada a divulgar.
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| – 20 ° C Freezer | Haier Biomedical, China | DW-20L262 | Armazenamento de amostras de soro |
| Analisador de imunoensaio de quimioluminescência automatizado (CLIA) | Snibe Diagnostics, Shenzhen, China | MAGLUMI-X8 | Plataforma CLIA totalmente automatizada |
| Centrífuga (refrigerada, capaz de 3000 &vezes; g, 4 ° C) | Eppendorf 5810R, Alemanha | 022628167 | Para separação de plasma/soro |
| Kit de imunoensaio de quimioluminescência MMP-1 | Snibe Diagnostics, Shenzhen, China | 130205001M | sanduíche de 2 degraus CLIA |
| Kit de imunoensaio de quimioluminescência MMP-7 | Snibe Diagnostics, Shenzhen, China | 130205007M | sanduíche de 2 degraus CLIA |
| Tubos de armazenamento de polipropileno (1,5 mL / 2 mL) | Corning, EUA | 430659 | Alíquotas de amostra, – 20 ° Armazenamento C |
| Soros de controle de qualidade (baixo, médio, alto) | Snibe Diagnostics, Shenzhen, China | Fornecido com kit | Para o QC do ensaio, ± 2 Aceitação SD |
| Software de estatísticas SPSS v22.0 | IBM Corp., Armonk, NY, EUA | N/A | Análise estatística |
| Seringa descartável estéril & agulha (5 mL) | Jiangsu Jichun Dispositivos Médicos, China | Abastecimento hospitalar local | Para coleta de sangue por punção venosa |
| Tubo de coleta de sangue venoso (revestido de heparina com lítio, 5 mL) | BD Vacutainer / Becton Dickinson, EUA | 367884 | Usado para separação de plasma/soro |
| Misturador de vórtice | Indústrias Científicas, EUA | SI-0236 | Para homogeneização antes do ensaio |
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