Рис. Зависимость содержания фактора роста нервов (ФРН) во влаге передней камеры от его уровня в слезной жидкости
Fig. The dependence of nerve growth factor (NGF) content in the aqueous humor on its content in lacrimal fluid
Таблица Концентрация фактора роста нервов (ФРН) в изучаемых биологических жидкостях (пг/мл), M±σ (мин–макс), n=47
Table Concentration of Nerve growth factor (NGF) in the studied biological fluids (pg/ml), M±SD (min–max), n=47
В офтальмологии исследования роли ФРН при патологии переднего отрезка глазного яблока обеспечили создание оригинального метода лечения нейротрофического кератита рекомбинантным ФРН (Cenegermin), выпускаемым в виде глазных капель Oxervate в США и Европе. Активно ведутся клинические исследования глазных капель с рекомбинантным ФРН у пациентов с глаукомой.
В литературе представлены немногочисленные и противоречивые данные о содержании ФРН в слезной жидкости (СЖ) [6–8] и влаге передней камеры (ВПК) человека [9–11]. Не изучены соотношения содержания ФРН в СЖ, ВПК и сыворотке крови (СК).
Цель.
Изучение содержания ФРН в СЖ, ВПК и СК пациентов с возрастной катарактой.
Материал и методы.
Проведено клинико-лабораторное обследование 47 пациентов (47 глаз), оперированных по поводу возрастной катаракты. Средний возраст больных составил 73,2±7,8 года (от 57 до 86 лет), из них 19 мужчин и 28 женщин. Длина передне-задней оси оперированных глаз составила в среднем 23,49±0,80 (от 21,94 до 25,41) мм. Критериями исключения были любая серьезная соматическая и офтальмологическая патология, рефракционные нарушения высоких степеней.
Плотность катаракты оценивали по упрощенной системе ВОЗ [12]. Всем пациентам была выполнена факоэмульсификация катаракты с имплантацией интраокулярной линзы (ФЭК+ИОЛ) по стандартной методике; интра- и послеоперационные осложнения отсутствовали. На следующий день после операции острота зрения с коррекцией во всех случаях составила не менее 0,6.
Забор стимулированной СЖ производили в объеме 100–200 мкл из нижнего конъюнктивального свода пипеточным дозатором в день перед операцией, ВПК и СК – во время операции ФЭК+ИОЛ. Определение концентрации ФРН в изучаемых биологических жидкостях выполняли методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью тест-систем Quantikine Elisa (Cloud-Clone corp., США) на автоматическом анализаторе ChemWell 2910 (Awareness Technology Inc., США).
Статистическую обработку проводили с использованием программ Exсel (Microsoft) и Statistica 13 (TIBCO Software Inc.). Для оценки нормальности распределения использовали критерий Колмогорова – Смирнова. Показатели пациентов имели нормальное распределение и представлены в формате M±σ, где М – среднее арифметическое, σ – среднеквадратическое отклонение. Соотношения концентраций в разных биологических средах оценивали методом корреляционного анализа по Пирсону. Статистически значимым считали уровень p<0,05.
Результаты.
Сравнение содержания ФРН в СЖ, ВПК и СК у мужчин и женщин не выявило статистически значимых различий. Также не было установлено зависимости содержания ФРН в изучаемых биологических жидкостях от степени плотности катаракты. Это позволило проводить дальнейший анализ без учета различий по указанным признакам.
Данные о содержании ФРН в СЖ, ВПК, СК и соотношения концентраций ФРН в изучаемых биологических жидкостях представлены в таблице.
Как видно из таблицы, содержание ФРН было наиболее высоким в СЖ; концентрации ФРН в СК и ВПК были более чем в 3 раза ниже.
Методом корреляционного анализа установлено, что уровень ФРН во ВПК достоверно коррелировал только с его содержанием в СЖ: коэффициент корреляции Пирсона – r=0,526, p<0,000 (рис.). Корреляция концентраций ФРН в СК и ВПК была в 2 раза слабее (r=0,251) и не значима.
Обсуждение
ФРН представляет собой белок, содержащий 118 аминокислотных остатков, структурированных в две полипептидные цепи, с молекулярным весом 26 кДа [13]. ФРН продуцируется различными типами клеток и высвобождается в кровоток, оказывая решающее влияние на выживание нейронов центральной и периферической нервной системы [14]. Фактор обнаруживается в клетках нервной, иммунной и эндокринной систем, что указывает на его существенную роль в регуляции гомеостаза [1, 13].
В литературе представлено немало исследований, свидетельствующих о том, что ФРН присутствует в различных структурах глаза. ФРН и его рецепторы, TrkA и p75, обнаруживаются как в переднем, так и в заднем отрезке глазного яблока при отсутствии патологических состояний [15–17]. В результате экспериментов, проведенных на лабораторных животных, было установлено, что ФРН экспрессируется в роговице, радужной оболочке, цилиарном теле и хрусталике [18, 19]; ФРН и его рецепторы присутствуют в ткани слезной железы [20]. Исследования in vitro показали, что NGF продуцируется, высвобождается и используется конъюнктивальными клетками (эпителиальными, бокаловидными, иммунными клетками и фибробластами) [21]. Установлено, что ФРН экспрессируется эпителиальными клетками передней капсулы хрусталика человека [22]. ФРН также был определен в СЖ человека, что, вероятно, указывает на его роль в поддержании гомеостаза слезной пленки [6, 7, 23].
ФРН и его рецепторы экспрессируются также структурами заднего сегмента глаза, включая стекловидное тело и сосудистую оболочку [18, 24]. ФРН продуцируется ганглиозными клетками сетчатки, биполярными нейронами и глиальными клетками и имеет решающее значение в защитных механизмах при ряде патологических состояний [25]. ФРН и его рецепторы широко представлены и в центральных отделах зрительного пути (латеральное коленчатое ядро и зрительная кора) [26, 27]. В период развития зрительной системы ФРН, а также его рецепторы, TrkA и p75, широко выражены в многочисленных зрительных центрах, от сетчатки до зрительной коры, где ФРН влияет на рост, выживаемость и селективный апоптоз нейронов.
Фармакодинамические исследования показали, что ФРН, применяемый в виде глазных капель, воздействовал не только на поверхность глаза, но и был способен достигать сетчатки, зрительного нерва и даже структур головного мозга [28]. Это дает основания полагать, что ФРН обладает большим фармакологическим потенциалом для лечения заболеваний, затрагивающих не только передний, но и задний отрезок глаза.
Отмеченная выше терапевтическая эффективность ФРН при нейротрофическом кератите убедительно подтверждает важную роль данного нейротрофина в патогенезе патологии глазной поверхности, чему соответствует и установленная в настоящей работе относительно высокая концентрация ФРН в СЖ.
В литературе представлены многочисленные сведения о содержании ФРН в СК [5, 29–31]. При этом наблюдается очень большой разброс показателей: от 5,5±1,2 [29] до 18500±6100 пг/мл [30], что связано как с использованием различных методик исследования и их модификаций, так и с выбором тест-систем различных производителей.
Кроме того, следует учитывать, что на уровень нейротрофинов в СК может влиять целый ряд системных факторов. Как на экспериментальных моделях, так и у человека было показано, что на уровень ФРН в СК влияют, в частности, такие факторы, как стресс, депрессия, тревожность, наличие дегенеративных заболеваний [24, 27, 32]. Чтобы свести к минимуму подобные системные эффекты, образцы крови были собраны у всех пациентов в сходных условиях.
Наибольший интерес в настоящей работе представляют количественные данные о содержании ФРН во ВПК пациентов с возрастной катарактой. Впервые U.R. Chowdhury и соавт. методом протеомного анализа установили только факт наличия β-ФРН и ФРН-R во влаге передней камеры пациентов, оперируемых по поводу неосложненной катаракты [9]. В работе [10] были выявлены весьма низкие, практически не определяемые концентрации ФРН, что, по-видимому, было обусловлено малой чувствительностью использованной тест-системы. В недавнем исследовании [11] было установлено содержание ФРН во ВПК примерно в 4 раза более низкое, чем в настоящей работе (5,97±3,16 пг/мл). Такие результаты были получены при проведении мультиплексного анализа, обеспечивающего одновременное измерение концентраций большого числа цитокинов. Учитывая столь большие различия концентраций по данным разных исследователей, наиболее важными представляются полученные в настоящей работе результаты, касающиеся соотношений концентраций ФРН в СЖ, ВПК и СК, в частности, установленная достоверная корреляция между уровнями ФРН во ВПК и СЖ при отсутствии других значимых корреляций.
В предыдущих работах авторов настоящей статьи для нейротрофического фактора головного мозга (НФГМ) и цилиарного нейротрофического фактора (ЦНТФ) – также была установлена относительно высокая корреляция концентраций во ВПК и СЖ, что обеспечивало возможность ориентировочной оценки их содержания во ВПК на основе определения концентраций в СЖ у больных с возрастной катарактой и глаукомой [33, 34].
Результаты.данной работы показали, что анализ СЖ также будет обладать информативностью для ориентировочной оценки уровня ФРН во ВПК у пациентов с офтальмологической патологией, учитывая достоверную корреляционную связь между содержанием нейротрофина в указанных биологических жидкостях. Установленные в настоящем исследовании показатели и соотношения впоследствии могут быть использованы в качестве нормативов для работ, проводимых по описанной методике.
Основной материал исследования составили пациенты с возрастной катарактой, что обусловлено широкой распространенностью заболевания, частой необходимостью хирургического лечения, преимущественно доброкачественным течением, не сопровождающимся существенными воспалительными и иммунными процессами, во многом благодаря тому, что хрусталик является бессосудистой и лишенной нервов структурой.
Настоящая работа имеет ряд ограничений: забор СЖ и ВПК производился в разные дни; исследовалась стимулированная СЖ. Также нельзя исключить влияние стресса и индивидуальных особенностей пациентов. Эти ограничения были вынужденными и, вероятно, могли оказать определенное влияние на концентрации ФРН в СК, СЖ и ВПК.
Заключение.
Таким образом, у пациентов с возрастной катарактой наиболее высокий уровень ФРН определяется в СЖ, концентрации его в СК и ВПК более чем в 3 раза ниже. У пациентов с возрастной катарактой содержание ФРН во ВПК значимо коррелирует с его концентрацией в СЖ. При этом уровень ФРН во ВПК не показал существенной корреляции с его содержанием в СК. Эти данные указывают на то, что анализ СЖ может быть использован в качестве ориентировочного метода оценки содержания ФРН во ВПК у данной категории пациентов. Установленные показатели и соотношения концентраций ФРН в исследуемых биологических жидкостях могут быть использованы в качестве нормативов для дальнейших исследований, проводимых по описанной методике.
Поступила 19.03.2020
