Возможность применения фотодинамической терапии при бактериальной инфекции переднего отрезка глаза (предварительные данные)

    Фотодинамическая терапия (ФДТ) занимает особое место среди лазерных технологий, применяемых в медицине. Это светоиндуцированная химиотерапия в результате взаимодействия фотохимического агента – фотосенсибилизатора (ФС), света и кислорода. Эффект фотоповреждения локален и избирателен, так как фотосенсибилизатор переходит из электронного состояния в триплетное при воздействии на патологический очаг световой энергии определенной длины волны. Фотосенсибилизатор селективно накапливается в тканях с повышенной митотической активностью. Энергия от возбужденного ФС передается непосредственно молекулам биологического субстрата, запуская каскад фотохимических реакций с образованием свободных радикалов. При взаимодействии ФС с молекулярным кислородом образуются синглетные формы кислорода, обладающие значительным цитотоксическим и окислительным действиями. Клинические эффекты обусловлены комбинацией прямого фотоповреждения клеток, повреждения новообразованных сосудов и активацией иммунного ответа [1, 5, 6, 8-10].

    ФДТ успешно используется в лечении локальной инфекции ЛОР-органов, в стоматологии, хирургии, гинекологии. В научной литературе приводятся данные об эффективном применении ФДТ, в том числе с излучением синего спектра, при бактериальных и грибковых воспалительных заболеваниях глаз [1, 5, 6, 12, 13, 16].

    Филатовой Н.В. [8, 9] доказана безопасность излучения синего спектра для структур глазного яблока и эффективность ФДТ синего спектра с гелевой формой ФС на основе хлорина Е6 при лечении неоваскуляризации роговицы у детей.

    Несмотря на разнообразие существующих методов лечения, бактериальная инфекция переднего отрезка глаза и, в частности, кератиты остаются потенциальной угрозой слепоты и слабовидения [2, 4, 11, 15]. Проблему терапии создает устойчивость возбудителей к противомикробным препаратам [3, 4, 6]. Одним из наиболее частых возбудителей инфекционных поражений глаз является Staphylococcus aureus [7, 14, 15, 17].

    В связи с вышеперечисленным, представляет научный и практический интерес исследовать возможность применения ФДТ с излучателем синего спектра и фотосенсибилизатором хлоринового ряда при бактериальной стафилококковой инфекции переднего отрезка глаза.

    Цель

    Изучить возможность применения фотодинамической терапии с фотосенсибилизатором хлоринового ряда при бактериальной инфекции глаз.

    Материал и методы.

    Проведено 3 серии экспериментального исследования с трехдневными колониями Staphylococcus aureus в чашках Петри с агаром. В первой серии, в четырех чашках Петри, определялась чувствительность к излучению синего спектра длиной волны 400 нм с дозой излучения 50 Дж/см² . Во второй серии (четыре чашки Петри) на колонии наносился в количестве 2 капель локально гель-фотосенсибилизатор на основе хлорина Е6. В третьей серии (четыре чашки Петри) колонии подвергались ФДТ с излучателем синего спектра длиной волны 400 нм с дозой излучения 50 Дж/см² , 75 Дж/см² , 100 Дж/см² .

    Фотосенсибилизатор наносился в количестве двух капель. Экспозиция перед ФДТ составила 10 минут.

    Отмечался эффект флюоресценции колоний, подтверждающий проникновение препарата в культуру.

    С помощью световода на культуре формировалось пятно площадью 10 мм² . В каждой серии контролем служила чашка с культурой, на которую какого-либо воздействия не проводилось. Срок наблюдения составил семь суток.

    Проводилась фоторегистрация в стандартных условиях до эксперимента, сразу после воздействия, через час, 6 часов, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 суток с морфометрией.

    Экспериментально-лабораторные исследования

    В экпериментальной работе применялся излучатель на основе полупроводникового светодиода АФС «Гармония» с техническими параметрами: спектральный диапазон излучения от 395 до 405 нм, максимальный пик излучения 400 нм; выходная оптическая мощность 1 Вт и гель-фотосенсибилизатор на основе хлорина Е6 «Гелиофор» (бис-N-метилглюкаминовая соль хлорина Е 6) 1%, в равных пропорциях смешанный с корнерегелем.

    Результаты

    В первой серии сразу после аппликации геля-фотосенсибилизатора и в динамике отсутствовали изменения состояния колоний в чашках.

    Во второй серии после светового воздействия излучателем синего спектра длиной волны 400 нм с дозой излучения 50 Дж в момент облучения и в период наблюдения видимого нарушения роста колоний и отличий от контроля не выявлено.

    В третьей серии зарегистрировано изменение состояния колоний под воздействием ФДТ.

    Непосредственно после ФДТ с дозой излучения 50 Дж/см² в зоне воздействия отмечался дефект колонии St. aureus на площади 2,0±0,5 мм² . После ФДТ с дозой излучения 75 Дж/см² дефект колонии достигал 3,0±0,4 мм² . ФДТ с дозой излучения 100 Дж/см² при-водила к разрушению колонии на участке 3,5±0,3 мм² , p< 0,05. Через час дефект колоний в зоне ФДТ увеличивался в среднем на 2,5±0,4 мм² , достигая 7,0±0,3 мм² после воздействия ФДТ с дозой излучения 100 Дж/см² . Последующее наблюдение не выявило возобновления роста колоний.

    Таким образом, ФДТ приводит к разрушению колоний St. aureus в течение часа после воздействия и отсутствию нового его роста в зоне воздействия в период до 7 дней. Максимальный эффект отмечался при дозе излучения 100 Дж/см² .

    Заключение

    Полученные предварительные данные позволяют продолжить изучение эффективности ФДТ в остром периоде бактериальных инфекционных процессов переднего отрезка глаза.

    

    Сведения об авторах

    Миронова Элеонора Геннадьевна – ординатор кафедры офтальмологии педиатрического факультета ФГБОУ ВО «РНИМУ им.Н.И. Пирогова» Минздрава России.

    Николаева Галина Викторовна – канд. мед. наук, доцент кафедры офтальмологии педиатрического факультета ФГБОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» Минздрава России.

    Губанов Алексей Анатольевич – студент 6 курса педиатрического факультета ФГБОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» Минздрава России

    Степанов Иван Николаевич – студент 6 курса педиатрического факультета ФГБОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» Минздрава России