Content of matrix metalloproteinases in the intraocular fluid of patients with primary open-angle glaucoma

Aim of the study was to investigate the content of matrix metalloproteinases 2, 3, 9, in the intraocular fluid of patients with a developed stage of primary open-angle glaucoma. Material and methods. The study included 47 patients with advanced stage of primary open-angle glaucoma. The diagnosis is based on ophthalmological examination, including visual acuity, binocular ophthalmoscopy, spheroperimetry, echoophthalmography, optical coherence tomography, intraocular pressure measurement. Exclusion criteria were acute and exacerbation of chronic inflammatory diseases of the organ of vision, diabetic retinopathy, neovascular glaucoma, uveitis, hemophthalmia, autoimmune and tumor processes of any localization, as well as acute and exacerbations of chronic inflammatory diseases of any organs and systems. Patients who took for normalization of intraocular pressure drugs containing analogues of prostaglandins, that could activate the inflammatory process, were excluded from the study. 26 patients with a diagnosis of uncomplicated cataract made up a comparison group. All patients underwent determination of matrix metalloproteinases (MMP) 2, 3, 9 in the intraocular fluid. Results. Concentration of MMP-2 but not MMP-3 or MMP-9 is statistically significantly higher in the intraocular fluid of patients with a developed stage of primary open-angle glaucoma compared to individuals with uncomplicated cataracts. This may indicate importance of MMP-2 in the development of a local aseptic inflammatory process, impaired extracellular matrix and «remodeling» of the tissue structures of the organ of vision, leading to disruption of the outflow of intraocular fluid, which is an important factor in the pathogenesis of primary open-angle glaucoma

Местный воспалительный процесс как возможное проявление нарушений увеолимфатического оттока внутриглазной жидкости при глаукоме. Часть 2

PURPOSE: To study the ultrastructure of human trabecular zone by electron and light microscopy and inflammatory cytokines in intraocular fluid in primary open-angle glaucoma (POAG). METHODS: Fragments of eye tissues enucleated for medical indications (n=28) were studied. The main group included 17 eyes of patients diagnosed with terminal stage primary open-angle glaucoma. Obtained eye tissues were studied by means of Leica DME light microscope. Electron microscopy of the eye tissues was carried out using JEM 1400 electron microscope (Japan). 45 samples of intraocular fluid from patients with advanced POAG and 30 samples from patients with uncomplicated cataract were studied. Concentrations of 17 cytokines were detected by flow fluorimetry in double-beam laser analyzer (Bio-Plex 200, «Bio-Rad», USA) using Bio-Plex Pro™ Human Cytokine 17-plex Assay set («Bio-Rad», USA). RESULTS: Inflammatory cytokines IL-6, IL-8, and IL-17 were found to be significantly and interdependently increased in intraocular fluid of patients with advanced POAG. These results allow making a conclusion on the importance of local inflammation in POAG pathogenesis. Morphological study using light and electron microscopy detected the following changes in trabecular zone and Schlemm’s canal in terminal POAG: inflammatory infiltration, destruction, multidirectionality, swelling and merging of connected tissue fibers, a big amount of extracellular material in the basal membrane of Schlemm’s canal wall, an increase of lysosomes number, mitochondrial swelling in endothelium, and inter-endothelial connections density increase. These results could be considered as evidence of local inflammation and destructive processes. CONCLUSION: The study provided new basic science data obtained by light and electron microscopy, as well as multiplex assay, helps expand modern understanding of the role of local inflammation in POAG pathogenesis.ЦЕЛЬ. Изучить структурные изменения в трабекулярной зоне глаза человека с использованием методов световой и электронной микроскопии и дисбаланс провоспалительных цитокинов во внутриглазной жидкости при первичной открытоугольной глаукоме (ПОУГ).МЕТОДЫ. Исследованы фрагменты энуклеированных по медицинским показаниям глаз больных (n=28).Основная группа — 17 глаз пациентов с диагнозом «терминальная стадия ПОУГ». Полученные препараты тканей глаза изучали в световом микроскопе Leiсa DMЕ.Электронно-микроскопическое исследование тканей глаза проводили на электронном микроскопе JEM 1400 (Япония). Проведено исследование 45 образцов внутриглазной жидкости от пациентов с развитой стадией ПОУГ и 30 образцов от пациентов с неосложненной катарактой. Концентрацию 17 цитокинов определяли с использованием набора фирмы «Bio Rad» (США) — Bio-Plex Pro™ Human Cytokine 17-plex Assay методом проточной флюориметрии на двухлучевом лазерном анализаторе — Bio-Plex 200, «Bio-Rad», США.РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате проведенного исследования во внутриглазной жидкости пациентов с развитой стадией ПОУГ установлено достоверное и взаимосвязанное повышение концентраций провоспалительных цитокинов ИЛ-6, ИЛ-8 и ИЛ-17А, что позволяет сделать заключение о значимости местного воспалительного процесса в механизмах развития ПОУГ. Проведенное морфологическое исследование образцов трабекулярной зоны при терминальной стадии ПОУГ выявило воспалительную инфильтрацию, деструкцию, разнонаправленность, набухание и слияние соединительнотканных пластинок, большое содержание депозитов в субэндотелиальном слое шлеммова канала, увеличение количества лизосом, набухание митохондрий в эндотелии шлеммова канала, возрастание плотности межэндотелиальных контактов, что свидетельствует о наличии местного воспалительно-деструктивного процесса.ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Полученные в исследовании новые фундаментальные данные с использованием световой, электронной микроскопии и мультиплексного анализа расширяют современные представления о роли местного воспалительного процесса в механизмах развития ПОУГ

Особенности содержания матриксных металлопротеиназ 2, 3, 9 и тканевых ингибиторов матриксных металлопротеиназ 1, 2, 3, 4 во внутриглазной жидкости пациентов с первичной открытоугольной глаукомой

Aim. To study the content of matrix metalloproteinase (MMP)-2, -3, -9 and tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) -1, -2, -3, -4 in the aqueous humor of patients with moderate primary open-angle glaucoma (POAG).Materials and methods. The experimental group included 47 patients with verified moderate primary open-angle glaucoma. The control group consisted of 26 patients with uncomplicated cataract. The levels of MMP-2, -3, -9 were determined with Luminex Performance Human MMP Magnetic Panel 3-plex kit (R&D Systems, USA), the concentration of TIMPs-1, -2, -3, - 4 was determined with the Human TIMP Magnetic Luminex Performance Assay 4-plex kit (R&D Systems, USA). The study was carried out using flow-through field fluorometry on a Bio-Plex 200 double-beam laser analyzer (Bio-Rad, USA).Results. The study showed a statistically significant increase in the levels of matrix metalloproteinase-2 and tissue inhibitors of matrix metalloproteinases-1, -2, -3, -4 in the aqueous humor of patients with moderate POAG compared with patients with uncomplicated cataract.Conclusion. The obtained data on high concentrations and imbalance in the levels of matrix metalloproteinases and their tissue inhibitors in the aqueous humor of patients with moderate POAG confirm the role of local inflammation, as well as impairments in the structure of the extracellular matrix and its remodeling in the mechanisms of development of this pathology. Цель – изучить содержание матриксных металлопротеиназ (МMP) 2, 3, 9 и тканевых ингибиторов матриксных металлопротеиназ (TIMP) 1, 2, 3, 4 во внутриглазной жидкости пациентов с развитой стадией первичной открытоугольной глаукомы.Материалы и методы. Обследованы 47 пациентов с верифицированным, на основании офтальмологического обследования, диагнозом развитой стадии первичной открытоугольной глаукомы, которые составили основную группу. Контрольную группу составили 26 пациентов с диагнозом «неосложненная катаракта». Концентрацию MMP-2, MMP-3, MMP-9 определяли с использованием набора Luminex Performance Human MMP Magnetic Panel (3-Plex) (R&D Systems, США), определение концентрации TIMP-1, TIMP-2, TIMP-3, TIMP-4 проводили с помощью набора Human TIMP Magnetic Luminex Performance Assay 4-plex (R&D Systems, США). Исследование проводилось методом проточной флуориметрии на двухлучевом лазерном анализаторе Bio-Plex 200 (Bio-Rad, США).Результаты. Установлена статистически значимо высокая концентрация матриксной металлопротеиназы-2 и тканевых ингибиторов матриксных металлопротеиназ 1, 2, 3, 4 во внутриглазной жидкости пациентов с развитой стадией первичной открытоугольной глаукомы относительно данных, полученных при исследовании внутриглазной жидкости лиц с неосложненной катарактой.Заключение. Полученные в исследовании данные о высоких концентрациях и нарушении баланса содержания матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов в внутриглазной жидкости пациентов с развитой стадией первичной открытоугольной глаукомы подтверждают роль местного воспалительного процесса, а также нарушений структуры внеклеточного матрикса и его ремоделирования в механизмах развития патологического процесса.

Содержание цитокинов и факторов роста во внутриглазной жидкости у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой

Purpose. To study the content of cytokines and growth factors in the intraocular fluid of patients with developed stage of primary open-angle glaucoma (POAG).Materials and methods. 56 patients with a verified diagnosis developed stage of primary open-angle glaucomawere examined. The control group consisted of 30 patients with a diagnosis of uncomplicated cataract. A concentration of 17 cytokinesand 3 isoforms of the transforming growth factor (TGF) β was determined using a Bio-Plex Pro™ Human Cytokine 17-plex Assay and Bio-Plex Pro™ and TGFβ 3-plex Assay kit by flow-through fluorometry on a Bio-Plex 200, Bio-Rad double beam laser analyzer, USA.Results. Astatistically significant increase was shown in the concentrations of cytokines and growth factors (interleukins (IL) 4, 6, 7, 8, 12, 17, TGFβ 1, 2, 3, macrophage inflammatory protein 1 β) in the intraocular fluid of patients with developed stage of the primary open-angle glaucoma in respect to data obtained from the study of the intraocular fluid of the persons with uncomplicated cataract, as well as a statistically significant decrease in the concentrations IL-2, IL-10, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor.Conclusion. In the pathogenesis of primary open-angle glaucoma, the activity of the local chronic inflammatory process is determined. This is confirmed by statistically significant changes in the studied cytokines and growth factors. Increase in the concentrations of the studied representatives of the superfamily of transforming growth factors-beta, which have anti-inflammatory activity, the ability to stimulate proliferation, cell growth, synthesis of extracellular matrix proteins, etc., attests to their importance in the mechanisms of primary open-angle glaucoma development. Increase concentrations of IL-7 in the intraocular fluid of patients with primary open-angle glaucoma allows us to assume participation in the pathogenesis of the primary open-angle glaucoma of this autocrine mediator of activation of the growth of lymphatic structures.Цель. Изучить содержание цитокинов и факторов роста во внутриглазной жидкости пациентов с развитой стадией первичной открытоугольной глаукомы.Материалы и методы. Были обследованы 56 пациентов с верифицированным на основании офтальмологического обследования диагнозом развитой стадии первичной открытоугольной глаукомы, которые составили основную группу. Контрольную группу составили 30 пациентов с диагнозом «неосложненная катаракта». Концентрацию 17 цитокинов во внутриглазной жидкости и трех изоформ трансформирующего фактора роста (ТФР) β определяли с использованием набора Bio-Plex Pro™ Human Cytokine 17-plex Assay и Bio-Plex Pro™ TGFβ 3-plex Assay (Bio-Rad, США) методом проточной флуориметрии на двухлучевом лазерном анализаторе Bio-Plex 200 (Bio-Rad, США).Результаты. Установлено наличие статистически значимо более высоких концентраций цитокинов и факторов роста во внутриглазной жидкости пациентов с развитой стадией первичной открытоугольной глаукомы относительно данных, полученных при исследовании внутриглазной жидкости лиц с неосложненной катарактой (интерлейкины (ИЛ) 4, 6, 7, 8, 12, 17, ТФРβ 1, 2, 3, макрофагальный воспалительный протеин (МВП) 1β), а также статистически значимо более низкие концентрации ИЛ-2, ИЛ-10, гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора.Заключение. В патогенезе первичной открытоугольной глаукомы определяется активность местного хронического воспалительного процесса. Это подтверждается статистически значимыми изменениями изучаемых цитокинов и факторов роста. Установленное нарастание концентраций представителей суперсемейства трансформирующих факторов роста β, обладающих противовоспалительной активностью, способностью стимулировать процессы пролиферации, клеточного роста, синтез белков внеклеточного матрикса и др., свидетельствует об их значимости в механизмах развития первичной открытоугольной глаукомы. Выявленное повышение во внутриглазной жидкости у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой концентраций ИЛ-7, позволяет предположить участие в патогенезе первичной открытоугольной глаукомы этого аутокринного медиатора активации роста лимфатических структур

Performance of the CMS Cathode Strip Chambers with Cosmic Rays

The Cathode Strip Chambers (CSCs) constitute the primary muon tracking device in the CMS endcaps. Their performance has been evaluated using data taken during a cosmic ray run in fall 2008. Measured noise levels are low, with the number of noisy channels well below 1%. Coordinate resolution was measured for all types of chambers, and fall in the range 47 microns to 243 microns. The efficiencies for local charged track triggers, for hit and for segments reconstruction were measured, and are above 99%. The timing resolution per layer is approximately 5 ns

Performance and Operation of the CMS Electromagnetic Calorimeter

The operation and general performance of the CMS electromagnetic calorimeter using cosmic-ray muons are described. These muons were recorded after the closure of the CMS detector in late 2008. The calorimeter is made of lead tungstate crystals and the overall status of the 75848 channels corresponding to the barrel and endcap detectors is reported. The stability of crucial operational parameters, such as high voltage, temperature and electronic noise, is summarised and the performance of the light monitoring system is presented