1.5. Изменения гистоморфологической картины роговицы при применении ортокератологических линз, возможности конфокальной микроскопии

    Первые результаты исследования гистоморфологической картины роговицы при использовании ОКЛ были получены при участии экспериментальных животных. В 2008 году J. D. Choo с соавт. провели наблюдение за состоянием роговицы кошек при применении ОКЛ через 4, 8 часов и 14 дней [145]. Выбор животного был обусловлен схожестью анатомических и физиологических характеристик роговицы с роговицей человека (морфологически эпителий кошек представлен 6–8 клеточными слоями, обладает биологической субстанцией аналогичной боуменовой мембране, толщина эпителия находится в пределах 35–50 мкм) [203; 204; 233]. В проводимой работе, через 4–8 часов применения ОКЛ были зафиксированы явления компрессии и деформации эпителиальных клеток.

    Исследователи также подтвердили ранее существующее предположение о том, что уплощение клеток в центре роговицы и удлинение (элонгация) их на средней периферии, возможно, происходит за счет перераспределения внутриклеточного содержимого. При длительном наблюдении отмечалось изменение клеточного митоза [202; 241], явлений апоптоза, повышенной десквамации и перераспределения эпителиальных клеток [178]. Не смотря на данные изменения клеток, архитектоника эпителия оставалась сохранной (не менее 4 клеточных слоев) на сроках 4, 8 часов и 14 дней непрерывного применения ОКЛ, что говорило о достаточно хорошей переносимости линз.

    В свою очередь M. Matsubara et al. (2004) на основании биохимического и физиологического исследования по изучению воздействия ОКЛ на роговицу показали отсутствие изменений в состоянии эпителия [206]. Исследование проводились на кроликах, на роговицу которых помещались ОКЛ, с последующей гистологической и гистохимической оценкой роговицы, осуществляемой через 8 часов, 7, 14, 21 и 28 дней. По результатам проведенной работы нарушений в распределении гранул гликогена, а также в синтезе гликогена клетками выявлено не было. В процессе наблюдения определялись более высокие митотические явления в центре роговицы, чем на ее средней периферии, что, по мнению авторов, являлось ответной реакцией на «механический стресс, индуцируемый линзой».

    При проведении гистохимического окрашивания роговицы было выявлено незначительное увеличение ферментативной активности: в центральной зоне – лактатдегидрогеназы, на средней периферии – щелочной фосфатазы и ß-глюкоронидазы. Других изменений в эпителии роговицы исследователи не обнаружили, что говорило, по их мнению, об отсутствии значимых изменений в эпителии роговицы в процессе применения ОКЛ.

    В 2008 году P. S. Cheah с соавт. и несколько позже в 2011 году X. Zhong с соавт. провели исследования на приматах по оценке влияния ОКЛ, а также ЖГКЛ на состояние роговицы. Результаты, полученные P. S. Cheah и соавт., свидетельствовали об отсутствии структурных изменений микроворсинок, распределения коллагена, эндотелиальных клеток роговицы при использовании ОКЛ в течение 24 часов [136]. В работе X. Zhong et al. показано, что, несмотря на разные гистоморфологические изменения роговицы, через 1 и 30 дней применения ОКЛ и ЖГКЛ в обеих группах сохранялась нормальная морфология во всех слоях роговицы. В течение всего периода наблюдения плотность и морфология гемидесмосом была сопоставима как при использовании ЖГКЛ, так и при ОКЛ.

    Полученные результаты указывали на схожее влияние сравниваемых КЛ на состояние роговицы [264; 265].

    Однако, учитывая данные, получаемые с помощью гистологических, гистохимических и других исследований, и основанных на научных работах с участием экспериментальных животных, а также технические ограничения, влияющих на исход результатов, в полной мере ответить на вопросы, связанные с влиянием ОКЛ на состояние роговицы in vivo у людей, длительное время не представлялось возможным.

    С появлением конфокального микроскопа, возможности исследований многократно расширились [79; 171; 205; 207; 247]. Благодаря высокому разрешению конфокальная микроскопия (КМ) позволила исследовать ткани на клеточном уровне в состоянии физиологической жизнедеятельности в on-line режиме, оценивать результаты исследования в четырёх измерениях – высота, ширина, глубина и время, что в совокупности повышало значимость и достоверность получаемых результатов [27; 28; 61; 72; 92; 119; 120].

    В настоящее время существует большое количество работ, посвященных изучению влияния МКЛ и жестких КЛ на состояние роговицы по данным КМ [157– 159; 178; 188; 227]. Так, в 2002 году Efron et al. были представлены результаты влияния ночного ношения МКЛ на состояние роговицы, в том числе и с помощью КМ [158; 159]. В качестве применяемых КЛ использовались линзы ежедневного плана замены в режиме 8-часового ночного применения. В итоге на следующий день после сна в МКЛ при проведении КМ визуализировались горизонтально или вертикально ориентированные длинные темные линии (складки), располагающиеся на глубине задней стромы роговицы. Выявленные изменения соответствовали 5–7% отека роговицы, при уровне отека роговицы в норме – 1,5–4,5% [208]. При этом исследователями была установлена положительная корреляция между корнеальным отеком и степенью выраженности стромальных складок. Обнаруженная достоверная разница в плотности кератоцитов в передней и задней строме роговицы до и после применения МКЛ, авторами работы была поставлена под сомнение, так как с увеличением толщины роговицы в результате отека происходит разрежение кератоцитов, что создает эффект их количественного уменьшения («оптический артефакт») [125].

    Похожие результаты в 2002 году продемонстрировали S. V. Patel et al. при исследовании длительного применения ежедневных МКЛ разных типов, ношение которых не приводило к снижению плотности кератоцитов [227]. Полученные данные не совпадали с результатами ранее проведенных работ, свидетельствовавших о снижении плотности кератоцитов в передней и задней строме роговицы (на 32% и 18%) при использовании МКЛ [182].

    В свою очередь, исследования краткосрочного применения контактных линз, выполненные P. Kallinikos и N. Efron в 2004 году, показали достоверное снижение плотности кератоцитов в строме роговицы после 2 часов использования силикон-гидрогелевых МКЛ и ЖГКЛ в аноксических (бескислородных) условиях относительно контрольных глаз [188]. При этом, несмотря на изменения в плотности кератоцитов, процент увеличения толщины роговицы, свидетельствующий о гипоксическом отеке, был схожий между группами исследования и контрольной. По мнению авторов, это говорило об отсутствии зависимости между степенью роговичного отека и плотностью кератоцитов. На основании этого авторы предложили гипотезу о том, что в основе снижения плотности кератоцитов лежит механический фактор (давления) КЛ, являющийся индуктором возникновения медиаторов воспаления, которые приводят к дисгенезу или апоптозу кератоцитов.

    В 2007 году N. Efron с соавт. исследовали влияние длительного применения жестких КЛ на состояние роговицы по данным КМ [157]. В результате у пациентов, использовавших ЖКЛ из ПММА, было выявлено снижение плотности кератоцитов, наличие хейза в передней строме роговицы, увеличение полимегатизма эндотелия, появление гиперрефлективных микроточечных стромальных депозитов.

    В России в 2008 году Егорова Г. Б., Федоров А. А. и Бобровских Н. В. представили результаты влияния многолетнего (10–30 лет) ношения контактных линз на состояние роговицы [34]. Исследование показало, что у пациентов после длительного применения МКЛ (более 10 лет) были выявлены фиброзно-дистрофические изменения во всех слоях роговицы. В свою очередь, у пациентов, пользовавшихся ЖКЛ из ПММА, степень выраженности гистоморфологических изменений в эпителии и строме роговицы была значительно ниже. По словам авторов, данные изменения были обусловлены характером воздействия КЛ различных типов на поверхность роговицы, а также особенностью кислородного обмена в подлинзовом пространстве.

    В 2009 году Паштаевым Н. П., Бодровой С. Г. и др. в исследовании была прослежена зависимость гистоморфологических изменений роговицы от длительности использования контактных линз (по данным КМ) [84]. При ношении МКЛ не более 4 лет у всех пациентов, пользовавшихся гидрогелевыми КЛ с низкой гидрофильностью, и у части тех, кто носил гидрогелевые высокогидрофильные или силикон-гидрогелевые линзы, наблюдались начальные изменения: незначительная деструктуризация, отек и активация кератоцитов в передней строме роговицы.

    Эндотелий был практически не изменен. При использовании МКЛ в течение 8 лет независимо от типа КЛ определялись умеренно выраженные изменения состояния роговицы. При ношении МКЛ более 8 лет фиксировались выраженные изменения роговицы в виде эпителиопатии с вовлечением в процесс боуменовой мембраны, активации стромальных нервов и нервных волокон субэпителиального сплетения, появления стромальных депозитов в глубоких слоях стромы роговицы. Таким образом, авторами был сделан вывод о том, что в начальный период применения МКЛ, особенно при использовании гидрогелевых контактных линз с низкой гидрофильностью и соответственно низкой кислородной проницаемостью формируется хроническая гипоксия. В дальнейшем, в результате осмотического дисбаланса, возникает отек роговицы. При использовании МКЛ более 8 лет функциональные расстройства клеточного метаболизма приводят к истощению энергетических ресурсов и фиброзно-дистрофическим изменениям [34].

    В отличие от широко изученного вопроса влияния МКЛ и ЖКЛ на состояние роговицы, воздействие ОКЛ на роговицу по данным КМ в настоящее время мало исследовано. В России имеется несколько проспективных работ Тарутты Е. П. (2010) и Толораи Р. Р. (2010), чьи исследования с применением конфокальной микроскопии показали, что у пациентов, использующих ОКЛ более 6 месяцев, имелась гипоксия роговицы легкой и средней степени [103, 108]. При этом Толорая Р. Р. (2010) отметила, что нарастание структурных изменений в роговице на фоне применения ОКЛ происходило в течение 2 лет, в более поздние сроки (от 2 до 7 лет) нарастания изменений не наблюдалось, даже отмечалось их снижение. По словам автора, это свидетельствовало об адаптации тканей глаза к ОКЛ.

    Выявленные изменения роговицы были выражены не более, чем при длительном применении других видов контактной коррекции [34; 84; 158].

    В исследовании испанских ученых A. Nieto-Bona et al. (2011) при изучении ультраструктуры роговицы (по данным конфокальной микроскопии) в течение первого месяца применения ОКЛ были выявлены качественные и количественные изменения эпителия роговицы [223]. Отмечалось снижение плотности кератоцитов в передней, средней и задней строме роговицы (в среднем на 5%), увеличивалось количество активированных (гиперрефлективных) кератоцитов (в среднем на 76%). У данных гиперрефлективных кератоцитов («стрессовых» клеток) отмечалось свечение не только ядра, но и всей клетки, что указывало на более выраженную форму ответной клеточной реакции. При этом степень рефлективности зависела от метаболического возбуждения («активации») кератоцитов, деятельность которых направлена на поддержание внутреннего гомеостаза роговицы [Егорова Г. Б., 2008] [34]. По мнению зарубежных исследователей, гиперрефлективные (активированные) кератоциты – более ранние формы кератоцитов, участвующие в репаративных процессах стромы роговицы – «ремонте фенотипа» [211; 223–225; 261]. Ультраструктура данных клеток отличается крупным комплексом Гольджи и обширным неровным эндоплазматическим ретикулумом [184]. Выявленное достоверное увеличение количества активированных кератоцитов в строме роговицы на ранних сроках применения ОКЛ, по словам исследователей, требовало дальнейшего изучения вопроса для формирования точной интерпретации данного явления. Указанные выраженные изменения определялись при осмотре на 15-й день. Однако полученные результаты были статистически не достоверны, возможно, за счет недостаточного объема выборки (колебание n составляло от 27 до 3 глаз). Через 1 месяц применения ОКЛ показатели плотности кератоцитов в различных слоях стромы возвращались к исходным параметрам. При исследовании эпителия через месяц применения ОКЛ были зафиксированы сохраняющиеся показатели сниженной плотности клеток в базальном слое (в среднем на 11%). Авторы статьи предположили, что в основе данных изменений лежит компрессионный фактор влияния ОКЛ на роговицу [194; 195].

    В другой работе А. Nieto-Bona с соавт. (2011) выявили длительно сохраняющиеся гистоморфологические изменения в эпителиальном слое роговицы [224]. Показатели плотности базальных клеток были снижены на 12–15% в течение всего периода ношения ОКЛ (до 1 года). Данные плотности поверхностных и крыловидных клеток демонстрировали уверенный и достоверный (р < 0,05) рост с течением времени применения ОКЛ. Боуменовый слой и суббазальное нервное сплетение были истончены на 3%, несмотря на увеличенную толщину стромы на 3,3% в результате корнеального отека (4,9% в оптической зоне), который в течение 3 часов после снятия ОКЛ практически полностью резорбировался (0–1%).

    Достоверных изменений в плотности эндотелиальных клеток обнаружено не было, хотя явления полимегатизма были отмечены, как в процессе применения ОКЛ, так и через месяц после их отмены. Показатели плотности кератоцитов в строме роговицы на протяжении всего наблюдения были без изменений. Аналогично предыдущему краткосрочному исследованию отмечалось лишь незначительное снижение (до 7%) показателя плотности кератоцитов в передней строме роговицы на год использования ОКЛ. В ходе исследования было зафиксировано достоверное повышение активированных кератоцитов в строме роговицы. По мнению C. K. Choy et al. (2004), увеличение количества гиперрефлективных клеток может быть связано с дополнительным гипоксическим стрессом, возникающим на фоне применения ОКЛ, и являющимся отражением изменений в составе компонентов слезы [146]. Не исключено влияние клеточных факторов, таких как цитокины, которые могут продуцироваться эпителиальными клетками в ответ на внешнее неблагоприятное воздействие (ОКЛ) [259].

    Таким образом, вопрос гистоморфологических изменений роговицы в процессе применения ОКЛ является недостаточно раскрытым, что обуславливает необходимость дальнейшего детального и динамического изучения ультраструктуры роговицы. Необходимо исследование клеточно-тканевого ответа, определение критических морфофункциональных показателей роговицы у пациентов с миопией в начальные и отдаленные сроки адаптационного периода при использовании ортокератологической коррекции.