Рис. Уровень возбуждающих (аспартат и глутаминовая кислота) и тормозящей (глицин) аминокислот в витреальном содержимом у больных с отслойкой сетчатки (% относительно соответствующих значений в стекловидном теле)
Таблица Уровень аминокислот у больных отслойкой сетчатки в стекловидном теле и витреальном содержимом (нг/мл)
В рамках глутаматэргической теории развития нейродегенеративных заболеваний, которая считается на сегодняшний день наиболее доказательной, оксидативный стресс и эксайтотоксичность являются механизмами, запускающими каскад биохимических реакций, вызывающих повреждение нервных клеток [6].
Аминокислота глутамат — основной нейротрансмиттер в центральной нервной системе. Увеличение ее внеклеточного уровня выявлено при развитии многих неврологических и офтальмологических заболеваний, включая инсульт, травму, эпилепсию, деменцию и глаукому.
В условиях нормального функционирования переносчики глутамата, локализованные в плазматической мембране нейронов и глии, быстро переносят глутамат внутрь клетки, поддерживая его физиологическую концентрацию. В сетчатке переносчики пяти эксайтотоксичных аминокислот идентифицированы в Мюллеровских клетках и астроцитах, локализация которых установлена в cones и двух типах биполярных клеток, ганглиозных клетках и фоторецепторах [13].
Значительное увеличение уровня внеклеточного глутамата (приблизительно до 10 М), что может быть связано и с нарушением функционирования переносчика этой аминокислоты, в результате эксайтотоксичности может оказывать повреждающее действие на нейроны и их гибель.
Глутамат идентифицируется как один из важнейших элементов патогенеза глаукомы [8]. В эксперименте доказано, что повышение уровня глутамата может индуцировать гибель ганглиозных клеток сетчатки как в условиях in vivo, так и in vitro [9].
Эффект его эксайтотоксичности на ганглиозные клетки сетчатки может быть осуществлен в результате блокирования соответствующих рецепторов.
Показано значимое увеличение уровня глутамата как в эксперименте (в условиях in vitro и in vivo у крыс, мышей, обезьян на модели глаукомы), так и у пациентов с глаукомой [4, 7]. При РОС патологические, метаболические и клеточные изменения связаны с отделением нейросенсорной сетчатки от пигментного эпителия, что способствует развитию ишемии в in the outer сетчатке [11]. Это предполагает, что ишемия сетчатки, связанная с РОС, является одной из причин накопления в ней глутамата.
Известно, что уже в первые часы возникновения этой патологии имеет место эксайтотоксичность, вызванная длительным действием повышенного уровня глутамата на нейрон или гиперстимуляцией глутаматных рецепторов нейрональной мембраны, что является пусковым звеном универсального молекулярного механизма оксидантного стресса нейронов и их последующей гибели в результате некроза и апоптоза [12].
Информация об исходном аминокислотном составе в структурах глаза при РОС неоднозначна и трудно сопоставима [5, 10]. Результаты соответствующих исследований после хирургического вмешательства, особенно при достижении полного прилегания сетчатки, а также данные о возможности и характере этих изменений в научной литературе не представлены. Все вышесказанное явилось основанием для проведения данных исследований.
Цель Определение направленности и выраженности изменений содержания аминокислот в витреальном содержимом у больных РОС в результате витрэктомии на фоне достигнутого прилегания сетчатки.
Материал и методы Обследовано и прооперировано 88 больных РОС (88 глаз), находящихся на лечении в отделе витреоретинальной и лазерной хирургии ГУ «Институт глазных болезней и тканевой терапии им. В.П. Филатова НАМН Украины». Наблюдались 41 мужчина и 47 женщин в возрасте от 21 до 74 лет.
Все пациенты были обследованы по стандартной схеме: визометрия, тонометрия, рефрактометрия, биомикроскопия, непрямая офтальмоскопия, ультразвуковое исследование глаз, оптическая когерентная томография.
Степень тяжести отслойки сетчатки характеризовалась следующими клиническими признаками: протяженностью отслойки сетчатки (до 6 часов — 15 чел., больше 6 часов — 73 чел.), высотой отслойки (умеренно высокая — 34 чел., высокая — 54 чел.), длительностью отслойки (до 10 дней — 7 чел., более 10 дней — 81 чел.), пролиферативной витреоретинопатией (стадия А — 11 чел., стадия В — 64 чел., стадия С — 13 чел.).
Концентрация аминокислот была определена в стекловидном теле (35 образцов) и витреальном содержимом (67 образцов) методом газожидкостной хроматографии по методике JI.A. Баратовой [1].
Определяли 15 аминокислот — аланин, аргинин, аспартат, валин, гистидин, глутаминовая кислота, глицин, изолейцин, лейцин, лизин, пролин, серин, тирозин, треонин, фенилаланин.
Анализ аминокислотного состава проводили на аминокислотном анализаторе, модель 835 High Speed Amino Acid Analyzer (Hitachi, Ltd., Япония) на колонке 2,6x250. Детекцию аминокислот проводили при 570 нм, за исключением пролина, который определи при 440 нм. Результаты рассчитывали по формуле с использованием данных стандартной аминограммы, с помощью которой определяли содержание конкретной аминокислоты и выражали в нг/мл [1].
Следует отметить, что количество исследуемых образцов больше числа обследованных пациентов, так как у 14 из них было получено для анализа как стекловидного тела, так и витреального содержимого.
Забор стекловидного тела для исследований осуществляли во время витрэктомии, забор витреального содержимого — в послеоперационном периоде (через 1-2 дня после хирургического вмешательства) во время проведения дополнительной заместительной газовой тампонады с целью увеличения объема газового пузыря в витреальной полости для полноценного блокирования нижних разрывов сетчатки [3]. Вмешательство выполняли по обычной методике: в положении больного сидя в 4 (3,5) мм от лимба на 6 ч условного циферблата из витреальной полости аспирировали от 3,5 до 3,8 мл геморрагического содержимого с одновременным введением в полость глаза газовой смеси.
Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программы Statistica 6.0. Для попарного сравнения двух групп использовали параметрический критерий Стьюдента с предварительной оценкой нормальности распределения, для определения корреляционной связи — коэффициент ранговой корреляции Спирмена [2].
Результаты На первом этапе исследования нами был определен уровень аминокислот в стекловидном теле, а также в витреальной жидкости, полученной в случае необходимости проведения дополнительной газовой тампонады через 1-2 для после проведения витрэктомии. Полученные результаты показали следующее (табл.). В стекловидном теле глаз больных с отслойкой сетчатки концентрация (М±SD) определяемых аминокислот составила: 0,177±0,093 нг/мл для аланина, 0,042±0,022 нг/мл для аргинина, 0,134±0,078 нг/мл для аспартата, 0,083±0,046 нг/мл для валина, 0,058±0,004 нг/мл для гистидина, 0,078±0,046 нг/мл для глицина, 0,344±0,182 нг/мл для глутаминовой кислоты, 0,046±0,034 нг/мл для изолейцина, 0,140±0,131 нг/ мл для лейцина, 0,113±0,121 нг/мл для лизина, 0,104±0,070 нг/мл для пролина, 0,067±0,050 нг/мл для серина, 0,046±0,021 нг/мл для тирозина, 0,077±0,052 нг/мл для треонина, 0,064±0,039 нг/мл для фенилаланина.
В послеоперационной витреальной жидкости уровень всех исследованных аминокислот был достоверно выше соответствующих данных в стекловидном теле и составил: 1,583±1,438 нг/мл для аланина, 0,237±0,217 нг/мл для аргинина, 1,647±1,358 нг/мл для аспартата, 0,827±0,774 нг/мл для валина, 0,251±0,263 нг/мл для гистидина, 0,822±0,655 нг/мл для глицина, 2,174±2,553 нг/мл для глутаминовой кислоты, 0,248±0,208 нг/мл для изолейцина, 1,474±1,307 нг/мл для лейцина, 2,151±2,171 нг/мл для лизина, 1,099±0,938 нг/мл для пролина, 0,936±0,885 нг/мл для серина, 0,248±0,216 нг/мл для тирозина, 0,869±0,720 нг/мл для треонина, 0,490±0,420 нг/мл для фенилаланина.
Как следует из представленных данных наиболее выраженное увеличение уровня аминокислот в витреальной жидкости отмечено для лизина и серина — соответственно в 19 и 14 раз, а наименее выраженное — для гистидина (в 4,3 раза), изолейцина и тирозина (в 5,4 раз в обоих случаях) относительно соответствующих данных в стекловидном теле. Что касается изменений уровня аминокислот-нейротрансмиттеров, то следует отметить, что концентрация возбуждающих аминокислот аспартата и глутаминовой кислоты в витреальном содержимом увеличена соответственно в 12,3 и 6,3 раза, а тормозящей аминокислоты глицина — в 10,5 раз по сравнению со средними значениями концентрации данных аминокислот в стекловидном теле (рис.).
В целом, выявленный нами факт повышения концентрации аминокислот после операции в витреальном содержимом больных РОС можно рассматривать как результат альтерирующего влияния хирургической травмы, на наш взгляд, в основном лазеркоагуляции сетчатки, проводимой с целью блокирования разрывов сетчатки и зон периферической дегенерации. Однако нельзя исключить роль деструктивных процессов, имеющих место при отслойке сетчатки при наличии оксидантного стресса, исходного воспалительного компонента и, как следствие, увеличении пула гидролитических ферментов.
Заключение Значительное повышение концентрации аминокислот нейротрансмиттеров у больных РОС, выявленное на фоне общего увеличения аминокислот в витреальном содержимом после проведения витрэктомии, может являться одной из причин неполного восстановления зрительных функций при успешном результате хирургического лечения. Полученные нами данные являются основанием для проведения исследований с целью выявления роли повышения концентрации возбуждающих аминокислот-нейротрансмиттеров в повреждении нейросенсорного слоя сетчатки при ее регматогенной отслойке.
