Нейротрофические факторы у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой и возрастной катарактой. Сообщение 2. Нейротрофический фактор головного мозга

     Актуальность

    Нейротрофический фактор головного мозга (НФГМ, brainderived neurotrophic factor, BDNF) – один из наиболее изученных нейротрофических факторов подсемейства нейротрофинов [1, 4, 8, 23].

    Исследования НФГМ в клинике особенно широко проводятся при неврологических, в первую очередь, нейродегенеративных заболеваниях, таких, как болезни Альцгеймера, Паркинсона, хорея Хантингтона и др. [10, 24, 28]. В офтальмологии НФГМ изучали преимущественно в экспериментальных исследованиях на животных [15, 16, 18, 22, 26] и культурах клеток [25, 27]. На моделях глаукомы показана важная роль НФГМ для выживания ганглиозных клеток сетчатки [16, 18]. Однако у пациентов с глазной патологией содержание НФГМ изучалось лишь в единичных работах и только в слезной жидкости (СЖ) [2, 3, 13] и сыворотке крови (СК) [3, 14, 21], что не давало возможности судить об изменениях содержания НФГМ внутри глаза. В работе [11] был установлен только факт наличия НФГМ во влаге передней камеры (ВПК) пациентов, оперируемых по поводу возрастной катаракты. С учетом результатов экспериментальных исследований изучение содержания НФГМ в глазах пациентов с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) представляет большой интерес для понимания патогенеза заболевания и, в перспективе, – для разработки новых методов нейропротекции.

    Цель

    Изучение содержания НФГМ во ВПК, СЖ и СК у пациентов с ПОУГ и возрастной катарактой.

    Отдельной важной задачей была оценка возможности косвенного определения содержания НФГМ во ВПК на основе исследования СЖ у больных с ПОУГ.

    Материал и методы

    Обследованы 141 чел. (141 глаз), которые были разделены на 3 группы. Основную группу составили 55 пациентов с ПОУГ, сочетающейся с возрастной катарактой. В группу сравнения были включены 57 пациентов с возрастной катарактой, в группу контроля – 29 чел. без офтальмологической патологии. Набор пациентов осуществляли сплошным методом, у каждого испытуемого в анализ включали только один глаз (у пациентов – оперированный, у здоровых лиц – избранный случайным методом). Критериями включения были возраст старше 50 лет, длина глаза менее 26 мм, у пациентов – неосложненная операция (факоэмульсификация с имплантацией ИОЛ), истинное внутриглазное давление не выше 20, при глаукоме – 25 мм рт.ст. Критериями исключения служили серьезная сопутствующая соматическая или глазная патология, офтальмологические вмешательства в последние 3 мес.

    Стадию ПОУГ устанавливали по данным исследования центрального поля зрения на периметре Humphrey Field Analyzer II (Carl Zeiss Meditec Inc.) согласно классификации Mills et al. [19], достоинством которой является деление продвинутой (далеко зашедшей) стадии на две с выделением стадии тяжелой глаукомы. При выраженном помутнении хрусталика углубленное исследование выполняли после операции.

    Забор стимулированной СЖ производили в объеме 100-200 мкл из нижнего конъюнктивального свода пипеточным дозатором в день перед операцией, ВПК и крови – во время операции. Определение концентрации НФГМ в изучаемых биологических жидкостях выполняли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) на автоматическом анализаторе ChemWell 2910 (Awareness Technology Inc., США) с помощью тест-систем «Quantikine ELISA» (R&D Systems, США) для СК и «The BDNF Emax ® ImmunoAssay System» (Promega Corporation) для ВПК и СЖ.

    Статистическую обработку проводили на персональном компьютере с использованием программ Exсel и R. Все данные представлены в формате M±σ. Сравнение количественных признаков в двух группах проводили с применением t-теста Уэлча, в трех и более группах – методом дисперсионного анализа с последующим попарным сравнением с использованием метода Холма для коррекции эффекта множественных сравнений. Качественные признаки сравнивали с помощью точного критерия Фишера. Соотношения количественных признаков оценивали методами линейной регрессии и корреляционного анализа по Пирсону. Зависимость при коэффициенте корреляции r (по абсолютной величине) 0,2-0,39 считалась слабой, 0,4-0,59 – умеренной, 0,6-0,79 – сильной [9]. Статистически значимым считали уровень P<0,05.

    Результаты

     Исследование НФГМ в СК в 5 случаях не удалось осуществить из-за гемолиза, в том числе у 4 пациентов в группе сравнения и одного человека в контрольной группе.

    Первым этапом работы явилось сравнение содержания НФГМ в СЖ, а также в СК у больных с катарактой и здоровых лиц для оценки влияния возрастной катаракты на указанные параметры.

    Поскольку возраст больных с катарактой в группе сравнения был существенно выше, чем в контрольной группе, была выделена подгруппа больных аналогичного возраста путем исключения пациентов моложе 61 и старше 75 лет (подгруппа катаракты 61-75 лет). Результаты сравнения этой подгруппы и контрольной группы представлены в табл. 1.

    Как следует из таблицы, при одинаковых половозрастных характеристиках сравниваемые группа и подгруппа не различались по содержанию НФГМ в СЖ и СК. Это позволяло полагать, что возрастная катаракта не оказывает существенного влияния на указанные параметры.

    С учетом полученных результатов было выполнено сравнение содержания НФГМ в различных биологических жидкостях у пациентов с катарактой без и в сочетании с ПОУГ (табл. 2, столбцы 2-3). В таблице 2 представлены также изменения изученных показателей в зависимости от стадии глаукоматозного процесса.

    Как видно изтаблицы, в основной группе (больных с ПОУГ) отмечалось существенное (в среднем примерно на ⅓) снижение концентрации НФГМ во ВПК и СЖ. Уровень НФГМ в СК был также достоверно снижен, но не столь заметно. Соотношения концентраций во ВПК и СЖ в обеих группах были практически одинаковыми.

    Наибольший интерес представляет динамика показателей НФГМ у больных с ПОУГ по мере прогрессирования заболевания. Особенно выраженное снижение уровня НФГМ во всех изученных биологических жидкостях отмечалось в начальной стадии ПОУГ. При этом наиболее резкое снижение – более чем в 2,5 раза – демонстрировал уровень НФГМ во ВПК, который затем последовательно повышался по отношению к начальной ПОУГ, хотя и оставался достоверно сниженным в сравнении с пациентами без глаукомы. Выявленные особенности изменений содержания НФГМ во ВПК подтверждались также его обратной зависимостью от периметрического индекса VFI: коэффициент корреляции r=-0,404; P=0,002(рис.).

    Показатели НФГМ в СЖ и СК также достоверно повышались во II-IV стадиях по отношению к начальной стадии, оставаясь, однако, сниженными относительно группы сравнения (отличие от группы сравнения достоверно только для СЖ).

    Корреляционный анализ показал, что уровень НФГМ во ВПК достоверно коррелирует с его содержанием в СЖ: r=0,59 (P<0,000) в группе сравнения и r=0,53 (Р<0,000) в основной группе. Сравнение коэффициентов регрессии не выявило существенных различий между этими двумя Нейротрофические факторы у пациентов с первичной открытоугольной... группами, что позволило объединить их для дальнейших расчетов. Корреляция уровней НФГМ во ВПК и СЖ в объединенной группе была сильной: r=0,66 (P<0,000).

    Методом линейной регрессии была получена формула для ориентировочной оценки концентрации уровня НФГМ во ВПК (y) в зависимости от его содержания в СЖ (x): y=10,95+0,334*x (P<0,000; коэффициент детерминации R²=0,417).

    Концентрация НФГМ в СК демонстрировала умеренную корреляцию с уровнями НФГМ во ВПК (r=0,40; Р<0,000) и в СЖ (r=0,51; Р<0,000).

    Обсуждение

    НФГМ в клинике изучался у многих категорий пациентов, однако большинство исследований ограничивалось оценкой уровня нейротрофина в СК и преимущественно у пациентов с неврологической патологией [10, 24, 28]. Только в трех работах НФГМ в СК определяли у пациентов с ПОУГ и глаукомой нормального давления [3, 14, 21].

    В ряде работ изучался уровень НФГМ в СЖ пациентов с глаукомой [2, 3, 13], однако эти исследования имели весьма ограниченное значение, поскольку ни в коей мере не позволяли судить о содержании НФГМ внутри глаза.

    Только в одной работе, посвященной изучению белкового состава ВПК у больных, оперируемых по поводу катаракты, было установлено наличие НФГМ в половине изученных проб ВПК, однако количественной оценки уровня НФГМ не проводилось [11].

    В настоящей работе впервые представлены данные об изменениях содержания НФГМ во ВПК у больных ПОУГ. Материалом исследования послужили пациенты с возрастной катарактой без и в сочетании с ПОУГ. Было показано, что возрастная катаракта не оказывает влияния на показатели НФГМ в СЖ и СК, что, очевидно, связано со сравнительно доброкачественным течением заболевания, не сопровождающегося существенными воспалительными или иммунными нарушениями.

    Наиболее важным и во многом неожиданным результатом настоящей работы явилось установленное резкое снижение содержания НФГМ во ВПК больных с начальной глаукомой, сопровождающееся одновременным выраженным снижением уровня НФГМ и в СЖ, и в СК.

    В последующих стадиях заболевания наблюдалось постепенное относительное повышение показателей НФГМ во всех изученных биологических жидкостях, не достигающее уровней группы сравнения во ВПК и СЖ.

    В других работах, изучавших НФГМ в СК, также было выявлено снижение содержания НФГМ уже на начальных стадиях глаукомы [14, 21], но не в далеко зашедшей ее стадии [21], что хорошо совпадает с результатами настоящего исследования.

    Достаточно сложно найти объяснение выявленным закономерностям. Необходимо учитывать экспериментально доказанное нейропротекторное действие НФГМ в отношении ганглиозных клеток сетчатки [16, 18]. Можно предположить, что определенные факторы, например, депрессия, стресс и т.п., способствующие снижению уровня НФГМ во всем организме [8], включая СК и ВПК, создают те неблагоприятные условия (в частности, снижение защиты ганглиозных клеток сетчатки), на фоне которых в результате воздействия местных факторов и берет свое начало ПОУГ. Тогда последующее относительное повышение содержания НФГМ можно рассматривать как нейропротекторную реакцию. Изложенные предположения, несомненно, требуют дальнейшей экспериментальной и клинической проверки. В то же время полученные результаты могут служить основанием для разработки новых методов лечения, направленных на компенсацию дефицита НФГМ при начальной ПОУГ.

    В предыдущем сообщении авторами была показана возможность непрямой – по СЖ – оценки содержания цилиарного нейротрофического фактора (ЦНТФ) во ВПК больных с возрастной катарактой и ПОУГ [7]. Ранее авторами была также обоснована возможность изучения НФГМ во ВПК на основе оценки его концентрации в СЖ у пациентов с возрастной катарактой [5, 6]. Результаты настоящей работы на примере больных с ПОУГ подтвердили информативность исследований НФГМ в СЖ у пациентов с другими формами глазной патологии. Как показывают полученные результаты, предложенный способ, как в случае ЦНТФ, так и в отношении НФГМ, недостаточно информативен для индивидуальной оценки, однако он, несомненно, будет полезен для определения показателей НФГМ и ЦНТФ во ВПК в группах пациентов, в том числе при динамическом наблюдении или при сравнительных исследованиях.

    Настоящая работа имеет по существу те же ограничения, что были отмечены в предыдущем сообщении в отношении ЦНТФ. Отсутствовала возможность изучения содержания НФГМ в стекловидном теле при стандартной хирургии катаракты. Разноречивые данные о соотношениях белков во ВПК и стекловидном теле [12, 17, 20] ограничивают возможности косвенной оценки такого соотношения для НФГМ. Однако выявленная в работе существенная корреляция уровней НФГМ в СЖ и ВПК позволяет высказать осторожное предположение о достаточно высокой корреляции содержания НФГМ во ВПК и стекловидном теле.

    Другими существенными ограничениями явились забор СЖ и ВПК в разные дни, а также исследование стимулированной СЖ. Эти ограничения были вынужденными и, вероятно, могли оказать определенное влияние на соотношения НФГМ в СЖ и ВПК, которые, тем не менее, продемонстрировали достаточно высокую корреляцию.

    Заключение

    Таким образом, у пациентов с ПОУГ выявлено существенное снижение содержания НФГМ во ВПК, СЖ и СК, особенно резкое в начальной стадии заболевания. В последующих стадиях снижение НФГМ во ВПК и СЖ последовательно становится существенно менее выраженным, однако сохраняется. Эти данные будут способствовать более глубокому пониманию патогенеза ПОУГ и разработке новых методов лечения, направленных на коррекцию выявленных нарушений. Установлена сильная корреляция содержания НФГМ во ВПК и СЖ, что открывает новые возможности для непрямой оценки уровня НФГМ во ВПК больных с ПОУГ и, вероятно, с другой офтальмологической патологией.

    Благодарность

    Авторы выражают глубокую признательность канд. мед. наук А.В. Головину, выполнившему все оперативные вмешательства и забор влаги передней камеры в ходе их проведения.

    

    Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-015-00355).