Exercise ameliorates serum MMP-9 and TIMP-2 levels in patients with type 2 diabetes

AimThis study assessed the impact of regular exercise on inflammatory markers (high-sensitivity C-reactive protein [hsCRP], fibrinogen), and matrix metalloproteinases (MMPs) and their inhibitors (TIMPs), in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM).PatientsFifty overweight patients with T2DM were randomly assigned to two groups: (A) an exercise group (EXG, n = 25), with self-controlled exercise for at least 150 min/week and one additional supervised exercise session/week; and (B) a control group (COG, n = 25), with no exercise instructions. All participants were taking oral antidiabetic drugs, and none had diabetic complications. Clinical parameters, exercise capacity (VO2peak), ventilatory threshold (VT), insulinresistance indices (fasting insulin, HOMA-IR, HOMA%S), hsCRP, fibrinogen, MMP-2, MMP-9, TIMP-1 and TIMP-2 were assessed at baseline and after 16 weeks.ResultsNo significant changes were found in body mass index, waist/hip ratio, insulin-resistance indices, MMP-2 and TIMP-1 throughout the study in either group (P > 0.05). Compared with controls, the EXG showed a significant decrease in systolic and mean blood pressure, total and LDL cholesterol, and HbA1c (P < 0.05). Also, exercise significantly suppressed levels of fibrinogen (P = 0.047), hsCRP (P = 0.041) and MMP-9 (P = 0.028), and the MMP-9-to-TIMP-1 ratio (P = 0.038), whereas VO2peak (P = 0.011), VT (P = 0.008) and plasma TIMP-2 levels (P = 0.022) were considerably upregulated in the EXG vs. COG. Standard multiple-regression analyses revealed that MMP-9 changes were independently associated with fibrinogen and HbA1c changes, while fibrinogen changes independently predicted TIMP-2 alterations with exercise.ConclusionMostly self-controlled exercise of moderate intensity ameliorated serum levels of pro- and anti-atherogenic markers in patients with T2DM, with no effects on body weight. These data offer further insight into the cardioprotective mechanisms of exercise in patients with T2DM.

RésuméObjectifÉvaluer l’impact de l’exercice physique régulier sur les marqueurs de l’inflammation (CRPus ultrasensible, fibrinogène), les métalloprotéinases de la matrice (MMPs) et leurs inhibiteurs (TIMPs) chez des patients atteints de diabète de type 2 (DT2).PatientsCinquante DT2 en excès pondéral traités par antidiabétiques oraux et indemnes de complications ont été repartis par randomisation en deux groupes : exercice physique (n = 25), avec 150 minutes par semaine au moins d’exercice autocontrôlé et une séance supplémentaire par semaine ; témoin (n = 25), avec aucune instruction concernant l’activité physique. Les paramètres cliniques, la capacité d’exercice (VO2peak), le seuil ventilatoire (VT), les indices d’insulinorésistance (insulinémie à jeun, HOMA-IR, HOMA%S), la CRPus, fibrinogène, MMP-2, MMP-9, TIMP-1 et TIMP-2 ont été évalués à l’inclusion puis 16 semaines plus tard.RésultatsIl n’y avait pas de différence durant l’étude entre les deux groupes concernant l’indice de masse corporelle, le rapport taille/hanche, les indices d’insulinorésistance, MMP-2, et TIMP-1. Comparé au groupe témoin, le groupe exercice avait, après 16 semaines d’exercice, une diminution significative de la pression artérielle moyenne, du cholestérol total, du LDLc et de l’HbA1c (n < 0,05). En outre, l’exercice avait sensiblement réduit le fibrinogène (P = 0,047), CRPus (P = 0,041), MMP-9 (P = 0,028) et le rapport MMP-9/TIMP-1 (P = 0,038). En revanche, le VO2peak (P = 0,011), le VT (P = 0,008) et les concentrations de TIMP-2 (P = 0,022) s’étaient considérablement plus élevés dans le groupe exercice que chez les témoins. L’analyse de régression multiple indique que les variations de MMP-9 étaient associées de manière indépendante au fibrinogène et aux variations de l’HbA1c, tandis que les variations de fibrinogène étaient indépendantes des variations prévisibles de TIMP-2 dans le groupe exercice.ConclusionsDans la plupart des cas, la pratique régulière d’un exercice physique autocontrôlé d’intensité moyenne améliore les concentrations plasmatiques des marqueurs pro- et anti-athérogènes chez des patients atteints de DT2, sans effet sur le poids. Ces données permettent de mieux comprendre les mécanismes cardioprotecteurs de l’exercice physique dans le DT2.