Нейротрофические факторы у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой и возрастной катарактой. Сообщение 3. Глиальный нейротрофический фактор

    

    Актуальность

    В настоящее время все большее внимание привлекают исследования нейротрофических факторов как возможных терапевтических агентов в лечении нейродегенеративных заболеваний.

    Глаукома, являясь ведущей причиной необратимой слепоты во всем мире, на данный момент рассматривается как многофакторное нейродегенеративное заболевание, характеризующееся прогрессирующей дегенерацией ганглиозных клеток сетчатки [1, 2, 3].

    Глиальный нейротрофический фактор (ГНТФ) – один из большого числа нейротрофинов, оказывает влияние на сохранение жизнедеятельности нейронов как центральной, так и периферической нервной системы [4, 5].

    Немало исследований ГНТФ было проведено у пациентов с неврологической патологией, в частности, при некоторых нейродегенеративных заболеваниях: болезни Паркинсона, Альцгеймера и др. [6, 7, 8, 9]

    Вместе с тем в офтальмологии ГНТФ изучался преимущественно на экспериментальных моделях, на которых была установлена нейропротекторная роль данного нейротрофина в отношении поврежденных ганглиозных клеток сетчатки [10, 11, 12, 13].

    Что касается клинических исследований, в литературе представлены крайне немногочисленные данные о содержании ГНТФ в глазу человека: был установлен факт наличия ГНТФ в слезной жидкости (СЖ) [14], а также обнаружены рецепторы ГНТФ во влаге передней камеры (ВПК) [15]. Отсутствуют данные об уровне ГНТФ у пациентов с глаукомой.

    Цель

    Изучение содержания ГНТФ в СЖ, ВПК и сыворотке крови (СК) пациентов с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) и возрастной катарактой.

    Материал и методы

    Была выполнена комплексная клинико-лабораторная диагностика 30 пациентов (30 глаз) с ПОУГ, сочетающейся с возрастной катарактой (основная группа). В качестве группы сравнения были взяты 47 пациентов с возрастной катарактой (47 глаз), составившие материал опубликованной ранее статьи [16]. Набор пациентов основной, так же, как и ранее группы сравнения, осуществляли сплошным методом, у каждого испытуемого в анализ включали только один глаз. Критериями включения были возраст старше 55 лет, длина переднезадней оси глаза (ПЗО) менее 26 мм, истинное внутриглазное давление в период обследования не выше 21 мм рт. ст. Критериями исключения служили серьезная сопутствующая соматическая и офтальмологическая патология, рефракционные нарушения высоких степеней, офтальмологические вмешательства в последние 3 мес.

    Диагноз ПОУГ устанавливали по результатам комплексного обследования, включавшего наряду с традиционными методами компьютерную периметрию на приборе Humphrey Field Analyzer II (Carl Zeiss Meditec Inc.) и спектральную оптическую когерентную томографию на аппарате Cirrus HD-ОСТ 5000 (Carl Zeiss Meditec Inc.)

    Стадию ПОУГ определяли по данным исследования центрального поля зрения по программе «24-2 SITA Standard» согласно классификации Mills и соавт. [17], в которой далеко зашедшая стадия разделяется на две с выделением стадии тяжелой глаукомы. При выраженном помутнении хрусталика углубленное исследование проводили после операции.

    Всем пациентам была выполнена факоэмульсификация катаракты с имплантацией интраокулярной линзы по стандартной методике; интра- и послеоперационные осложнения отсутствовали.

    Забор стимулированной СЖ производили в объеме 100–200 мкл из нижнего конъюнктивального свода с помощью пипеточного дозатора в день перед операцией, ВПК и СК – во время операции. Определение концентрации ГНТФ в изучаемых биологических жидкостях выполняли методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью тест-систем Quantikine Elisa (RayBiotech, 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 приведены в формате М±σ, где М – среднее арифметическое, σ – среднеквадратическое отклонение. Сравнение количественных признаков в двух группах выполняли с применением t-критерия Стьюдента для независимых выборок, в трех группах – методом однофакторного дисперсионного анализа с последующим попарным сравнением с использованием критерия Тьюки для коррекции эффекта множественных сравнений. Соотношения между концентрациями ГНТФ в изучаемых биологических жидкостях и периметрическим индексом VFI оценивали путем корреляционного анализа по Пирсону. Статистически значимым считали уровень P<0,05.

    Результаты

    Средний возраст больных ПОУГ составил 73,9±7,0 года (от 57 до 89 лет), из них 9 мужчин и 21 женщина, что не отличалось от данных группы сравнения (средний возраст 74,0±7,4 года, от 57 до 88 лет, из них 17 мужчин и 30 женщин). Длина ПЗО в обеих группах также не различалась: 23,05±0,85 (21,43–25,01) мм у пациентов с ПОУГ против 23,37±0,76 (21,9–25,1) мм в группе сравнения. У 5 больных была установлена 1-я стадия, у 8 – 2-я, у 5 – 3-я и у 12 – 4-я стадия ПОУГ.

    Было выполнено сравнение содержания ГНТФ в различных биологических жидкостях у пациентов с катарактой без и в сочетании с ПОУГ (табл.). В таблице представлены также изменения изученных показателей в зависимости от стадии глаукоматозного процесса. Ввиду небольшого объема материала были объединены пациенты с 1–2-й и 3–4-й стадиями заболевания.

    Как видно из таблицы, в основной группе отмечалось существенное снижение концентрации ГНТФ во всех изучаемых биологических жидкостях. Наиболее резкое снижение ГНТФ было выявлено в СЖ и ВПК; в СК концентрация ГНТФ была снижена только у больных с ПОУГ 1–2-й стадии.

    Наибольший интерес представляет динамика показателей ГНТФ у больных с ПОУГ по мере утяжеления заболевания. Особенно выраженное снижение уровня ГНТФ во всех изученных биологических жидкостях отмечалось в начальных стадиях ПОУГ. При этом наиболее резкое снижение – примерно в 2 раза – демонстрировали средние уровни ГНТФ в СЖ и ВПК, снижение в СК составляло в среднем менее 20%. В последующих стадиях все показатели несколько повышались по отношению к начальным стадиям ПОУГ (достоверно только для СК), при этом уровень ГНТФ в СЖ и ВПК оставался достоверно сниженным в сравнении с пациентами без глаукомы.

    Выявленные особенности изменений содержания ГНТФ в изучаемых биологических жидкостях подтверждались также их отрицательной корреляцией с периметрическим индексом VFI: для СЖ коэффициент корреляции Пирсона r=-0,4653 (P=0,010), для СК r=-0,399 (P=0,029)(рис.). Для уровня ГНТФ во ВПК была выявлена только недостоверная тенденция к отрицательной корреляции (r=-0,289, P=0,122).

    Методом корреляционного анализа у больных ПОУГ выявлена также достоверная корреляция уровней ГНТФ в СК и ВПК: r=0,468 (P=0,009), корреляций с концентрацией фактора в СЖ обнаружено не было.

    Обсуждение

    В настоящей работе впервые представлены данные об изменениях содержания ГНТФ в СЖ, ВПК и СК у больных ПОУГ, сочетанной с возрастной катарактой, на различных стадиях заболевания. Ранее при сравнении больных с катарактой и здоровых испытуемых авторами настоящей статьи было установлено, что возрастная катаракта не оказывает существенного влияния на концентрации в СЖ и СК двух других нейротрофинов: цилиарного нейротрофического фактора (ЦНТФ) [18] и нейротрофического фактора головного мозга (НФГМ) [19], что предположительно связано с отсутствием выраженных воспалительных и иммунных изменений при данной патологии. Учитывая эти результаты, для ГНТФ сравнение его содержания в СЖ и СК у больных с катарактой и здоровых лиц не проводилось.

    В рамках данного исследования было впервые установлено, что у пациентов с ПОУГ в начальных стадиях (1–2-я стадии по классификации Mills и соавт., 2006) отмечается наиболее выраженное снижение концентрации ГНТФ во всех изученных биологических жидкостях, особенно в СЖ и ВПК. В более продвинутых 3–4-й стадиях заболевания уровни ГНТФ в СЖ и ВПК несколько (недостоверно) повышаются, не достигая нормальных значений. Достоверно увеличивается и нормализуется только содержание ГНТФ в СК.

    По данным, полученным ранее авторами настоящей статьи, сходную динамику демонстрировал другой нейротрофин, НФГМ, содержание которого в изученных биологических жидкостях максимально снижалось в начальной стадии ПОУГ, а затем повышалось, не достигая нормальных значений [19].

    Сложно судить, является ли выявленное снижение уровня ГНТФ и НФГМ в начальных стадиях ПОУГ одной из причин или следствием возникновения заболевания. В любом случае можно утверждать, что нейротрофические факторы и, в частности ГНТФ, являются важными звеньями патогенеза ПОУГ и требуют дальнейшего углубленного изучения.

    Повышение уровней ГНТФ и НФГМ в более продвинутых стадиях ПОУГ, вероятно, может быть обусловлено наличием компенсаторных механизмов восстановления, которые начинают действовать только на поздних стадиях нейродегенерации. Существование подобных механизмов было предположено в исследованиях, оценивающих уровни нейротрофинов в сыворотке крови пациентов с болезнью Альцгеймера [19, 21, 21, 22].

    Более того, в недавнем исследовании Sharif и соавт. [24] была установлена достоверная корреляция между уровнем ГНТФ в сыворотке крови и тяжестью дегенеративного процесса при болезни Альцгеймера, а также когнитивными нарушениями.

    Следует отметить несомненную нейропротекторную роль ГНТФ в отношении поврежденных ганглиозных клеток сетчатки, что было подтверждено рядом экспериментальных работ [10, 11, 12, 13]. Так, в работе Flaschbarth и соавт. [12] было установлено, что введение стволовых клеток, секретирующих ГНТФ и ЦНТФ, увеличивает выживаемость ганглиозных клеток сетчатки после аксотомии. Аналогичный эффект был отмечен в работе Dulz и соавт. [13].

    Все больше исследований направлено на изучение вопросов доставки ГНТФ к структурам заднего отрезка глаза: в нескольких работах рассматривалась возможность его применения в форме биодеградируемых микросфер, вводимых путем интравитреальной инъекции [11, 25]. GarsiaCarabello и соавт. [26] было продемонстрировано, что подобная методика обеспечивает пролонгированное нейропротекторное действие в отношении ганглиозных клеток сетчатки на моделях глаукомы. Таким образом, результаты экспериментальных работ позволяют предположить, что ГНТФ обладает высоким терапевтическим потенциалом в отношении заболеваний заднего отрезка глаза.

    Изменения уровней ГНТФ в изученных биологических жидкостях по мере развития глаукомы, установленные в настоящем исследовании, вероятно, являются отражением прогрессирующего нейродегенеративного процесса, который сопровождает течение ПОУГ. Изучение ГНТФ у пациентов с глаукомой представляет большой интерес и в дальнейшем может оказаться полезным в разработке новых терапевтических стратегий лечения данного заболевания, в частности, путем использования ГНТФ в целях нейропротекции. Необходимы также дальнейшие исследования для оценки роли ГНТФ в качестве потенциального биомаркера глаукомы.

    Настоящая работа имеет ряд ограничений. Для исследования использовали стимулированную СЖ, что, вероятно, могло оказать влияние на уровень ГНТФ. Забор ВПК и СК проводили во время хирургического вмешательства, в связи с чем нельзя исключить влияние стресса, а также предоперационной медикаментозной подготовки и анестезиологического пособия на содержание ГНТФ в исследуемых жидкостях. Относительно небольшое количество пациентов с ПОУГ не позволило более детально изучить изменения уровней ГНТФ по стадиям ПОУГ, что будет сделано по мере дальнейшего накопления материала.

    Заключение

    У пациентов с ПОУГ выявлено существенное снижение содержания ГНТФ во ВПК, СЖ и СК, в 1–2-й стадиях заболевания (по классификации Mills и соавт., 2006) и несколько менее выраженное во ВПК и СЖ в 3–4-й стадиях. По мере развития заболевания наблюдается постепенное повышение концентрации ГНТФ во ВПК и СЖ, тем не менее уровень ГНТФ в данных средах остается достоверно сниженным относительно пациентов без глаукомы. Установлена обратная корреляция содержания ГНТФ в СЖ и СК с периметрическим индексом VFI, а также прямая корреляция уровней ГНТФ в СК и ВПК. Выявленные закономерности могут способствовать разработкам новых подходов в диагностике и лечении ПОУГ, основанных на изучении роли нейротрофических факторов в патогенезе заболевания.

    

    Информация об авторах

    Анна Алексеевна Трошина, аспирант, anna.troshina221B@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-0218-5139

    Александр Анатольевич Шпак, д.м.н., профессор, a_shpak@inbox.ru, https://orcid.org/0000-0003-0273-3307

    Алла Борисовна Гехт, д.м.н., профессор, https://orcid.org/0000-0002-1170-6127

    Татьяна Александровна Дружкова, к.б.н., https://orcid.org/0000-0002-5031-1187

    Наталья Валерьевна Гуляева, д.б.н., профессор, https://orcid.org/0000-0002-5380-7954

    Information about the authors

    Anna A. Troshina, PhD student, anna.troshina221B@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-0218-5139

    Alexander A. Shpak, Doctor of Sciences in Medicine, Professor, a_shpak@inbox.ru, https://orcid.org/0000-0003-0273-3307

    Alla B. Guekht, Doctor of Sciences in Medicine, Professor, https://orcid.org/0000-0002-1170-6127

    Tat'yana A. Druzhkova, PhD in Biology, https://orcid.org/0000-0002-5031-1187

    Natal'ya V. Gulyaeva, Doctor of Sciences in Biology, Professor, https://orcid.org/0000-0002-5380-7954

    Вклад авторов в работу:

    А.А. Трошина: существенный вклад в концепцию и дизайн работы, сбор, анализ и обработка материала, написание текста.

    А.А. Шпак: существенный вклад в концепцию и дизайн работы, статистическая обработка данных, написание текста, окончательное утверждение версии, подлежащей публикации.

    А.Б. Гехт: существенный вклад в концепцию и дизайн работы, сбор, анализ и обработка материала, редактирование, окончательное утверждение версии, подлежащей публикации.

    Т.А. Дружкова: существенный вклад в концепцию и дизайн работы, сбор, анализ и обработка материала, редактирование.

    Н.В. Гуляева: существенный вклад в концепцию и дизайн работы, сбор, анализ и обработка материала, редактирование, окончательное утверждение версии, подлежащей публикации.

    Authors'contribution:

    A.A. Troshina: significant contribution to the concept and design of the work, collection, analysis and processing of material, writing.

    A.A. Shpak: significant contribution to the concept and design of the work, collection, analysis and processing of material, writing, final approval of the version to be published.

    A.B. Guekht: significant contribution to the concept and design of the work, collection, analysis and processing of material, editing, final approval of the version to be published.

    T.A. Druzhkova: significant contribution to the concept and design of the work, collection, analysis and processing of material, editing.

    N.V. Gulyaeva: significant contribution to the concept and design of the work, collection, analysis and processing of material, editing, final approval of the version to be published.

    Финансирование: Авторы не получали конкретный грант на это исследование от какого-либо финансирующего агентства в государственном, коммерческом и некоммерческом секторах.

    Согласие пациента на публикацию: Письменного согласия на публикацию этого материала получено не было. Он не содержит никакой личной идентифицирующей информации.

    Конфликт интересов: Отсутствует.

    Funding: The authors have not declared a specific grant for this research from any funding agency in the public, commercial or not-for-profit sectors.

    Patient consent for publication: No written consent was obtained for the publication of this material. It does not contain any personally identifying information.

    Conflict of interest: Тhere is no conflict of interest.

    Поступила: 27.05.2022

    Переработана: 30.09.2022

    Принята к печати: 25.10.2022

    Originally received: 27.05.2022

    Final revision: 30.09.2022

    Accepted: 25.10.2022