Введение

    Витреомакулярный тракционный синдром или витреомакулярная тракция (ВМТ) – патологическое состояние, при котором происходит задняя отслойка стекловидного тела (ЗОСТ) с сохранением его фиксации к фовеольной сетчатке. При прогрессировании ЗОСТ тракционное воздействие приводит к деформации и отеку фовеа (Gass J. D., Norton E.W., 1966; Irvine A.R., 1953; Jaffe N.S., 1967; Reese A.B. et al., 1970). В начальной фазе заболевания возникают метаморфопсии и ухудшение центрального зрения. В дальнейшем ВМТ может приводить к развитию макулярного отверстия (МО) и необратимой утрате центрального зрения. Сочетание ВМТ с эпиретинальным фиброзом (ЭРФ) считается более сложным для лечения патологическим состоянием (Chatziralli I. et al., 2016; Haller J. et al., 2015; Jackson T.L. et al., 2016).

    В мировой практике используется два подхода к лечению ВМТ: хирургическое лечение и нехирургическое микроинвазивное лечение. Хирургическое вмешательство заключается в проведении факоэмульсификации хрусталика с имплантацией интраокулярной линзы (ИОЛ), субтотальной витрэктомии с тампонадой витреальной полости газом или без таковой. Нехирургическое микроинвазивное вмешательство – в инъекционном введении в витреальную полость протеолитического фермента окриплазмина (препарат JETREA), вызывающего устранение патологического тракционного воздействия стекловидного тела на центральную сетчатку. По утверждению производителей, препарат разрушает белки: ламинин и фибронектин, обуславливающие адгезию стекловидного тела (СТ) к сетчатке, и устраняет ВМТ (De Smet M.D. et al., 2009; Foos R.Y., 1972; JETREA Highlights of Prescribing Information, 2019).

    Отечественная витреоретинальная хирургия находится в русле мировой практической медицины, однако нехирургическое микроинвазивное лечение ВМТ недоступно в российской практике. Преимущества нехирургического лечения ВМТ очевидны. Несопоставимы затраты на хирургическое лечение, предполагающее использование дорогостоящих материально-технических средств, времени хирургического персонала, подготовку пациента к операции и последующую его реабилитацию, с затратами на амбулаторную процедуру интравитреальной инъекции, которая занимает несколько минут. Кроме того, риск развития осложнений после проведения интравитреальной инъекции минимален в сравнении с объемным хирургическим вмешательством (Jackson T.L. et al., 2013; Stein J.D. et al., 2009). Этими фактами обусловлен общемировой интерес к микроинвазивному нехирургическому лечению ВМТ.

    В 2012 году в России Норманом К.С. проведены исследования по изучению возможности индукции ЗОСТ в эксперименте с применением миниплазмина – препарата российского производства, аналогичного окриплазмину. О дальнейших исследованиях в этой области не сообщалось.

    В российской практике для лечения витреоретинальной патологии используется протеолитический фермент бактериальной коллагеназы «Коллализин». Препарат разрешен для интравитреального применения (приказ Минздрава СССР от 04.08.1983 № 914) и узко специфичен к коллагену (Даниличев В.Ф., 1983, 1996, 2002; Письменская В.А., 2016; Mańkowska A., et al., 2006). Интравитреальное введение бактериальной коллагеназы для лечения витреоретинальной патологии предложено Даниличевым В.Ф. в 1996 году. В 2006 году Запускаловым И.В. применено интравитреальное введение коллагеназы в хирургическом лечении пациентов с сахарным диабетом. В том же году Запускаловым И.В. и Назаренко К.А. предложен метод лечения пролиферативной диабетической ретинопатии путем интравитреального введения коллагеназы уже без последующего проведения субтотальной витрэктомии. В 2010 году Лозинской О.Л. показана возможность применения коллагеназы в хирургическом лечении макулярных отверстий. В 2016 году Письменской В.А. показана возможность деструкции эпиретинального СТ человека с помощью коллагеназы при хирургическом лечении отслойки сетчатки.

    Несмотря на длительное клиническое применение фермента, исследований воздействия бактериальной коллагеназы на структуры СТ и сетчатку человека до настоящего времени не проводилось. Не исследована цитотоксичность бактериальной коллагеназы в широком диапазоне доз и экспозиции в аспекте дальнейшего расширения показаний к ее применению.

    Исследования микроструктуры витреоретинального контакта носят фрагментарный характер, что не позволяет использовать их в качестве теоретической основы и указывает на необходимость дальнейшего изучения этой области глаза.

    Для определения перспективы применения коллагеназы в лечении ВМТ необходимы исходные данные о микроструктуре витреоретинальных взаимоотношений центральной области сетчатки, механизме витреоретинальной адгезии (ВРА), позволяющие обосновать возможность применения коллагенолитических ферментов.

    Для теоретического обоснования возможности применения бактериальной коллагеназы в лечении ВМТ необходимо дополнительное изучение микроструктуры витреоретинального контакта и уточнение механизма ВРА. При подтверждении основной роли коллагеновых структур в обеспечении ВРА целесообразно изучение воздействия бактериальной коллагеназы на коллагеновые внутриглазные структуры. Подтверждение и уточнение протеолитического эффекта воздействия бактериальной коллагеназы на коллагеновые структуры глаза человека послужит объективным обоснованием возможности ее применения в клинике для лечения ВМТ. Все вышеизложенное определило актуальность и цель данного исследования.

    Цель работы

    Разработка технологии микроинвазивного лечения витреомакулярной тракции методом энзимного витреолизиса с применением бактериальной коллагеназы отечественного производства.

    Задачи работы

    1. На основании электронно-микроскопических исследований уточнить микроструктуру витреоретинального интерфейса и механизма витреоретинальной адгезии центральной зоны сетчатки глаза человека в аспекте применения бактериальной коллагеназы.

    2. На основании экспериментальных исследований с использованием сканирующей и трансмиссионной электронной микроскопии изучить воздействие бактериальной коллагеназы на различные структуры стекловидного тела и сетчатки глаза человека, определить начальную пороговую дозу и экспозицию бактериальной коллагеназы.

    3. В эксперименте in vitro, на культуре фибробластов с использованием клеточной модели доза-эффект зависимости исследовать цитотоксичность препарата бактериальной коллагеназы «Коллализин» в расширенном диапазоне дозы и экспозиции, определить безопасную в аспекте цитотоксичности дозу препарата.

    4. Разработать технологию атравматичного микроинвазивного лечения витреомакулярной тракции с применением препарата бактериальной коллагеназы отечественного производства.

    5. Изучить клинические, анатомические и функциональные результаты лечения витреомакулярной тракции по разработанной технологии, доказать ее эффективность и безопасность.

    6. Выявить побочные эффекты и осложнения, развивающиеся после лечения витреомакулярной тракции по разработанной технологии. Определить показания и противопоказания к ее применению.

    7. Сравнить анатомическую и функциональную эффективность разработанной технологии с традиционно применяемым хирургическим лечением витреомакулярной тракции.

    8. Разработать новый алгоритм лечения витреомакулярной тракции, позволяющий повысить зрительные функции у излеченных пациентов.

    Научная новизна

    1. Впервые разработана технология микроинвазивного лечения витреомакулярной тракции с применением препарата отечественного производства, изучены в клинике ее эффективность, побочные эффекты и осложнения, определены показания и противопоказания к ее применению.

    2. Разработан новый алгоритм лечения витреомакулярной тракции с учетом разработанной технологии, позволяющий повысить зрительные функции у излеченных пациентов.

    3. Впервые на основании проведенных экспериментальных исследований уточнена микроструктура витреоретинального контакта и механизм витреоретинальной адгезии в центральном отделе сетчатки.

    4. Впервые в результате проведенных экспериментальных исследований изучена микроструктура механизма витреоретинальной адгезии, выявлено, что витреоретинальная адгезия происходит опосредовано между тонким слоем стекловидного тела на поверхности сетчатки и кортикальным стекловидным телом и обуславливается взаимным переплетением новообразованных коллагеновых волокон стекловидного тела, синтезируемых гиалоцитами эпиретинального и кортикального стекловидного тела, обоснована возможность применения коллагенолитических ферментов для устранения витреомакулярной тракции.

    5. Впервые в результате экспериментальных исследований проведено исследование воздействия бактериальной коллагеназы на отдельные коллагеновые фибриллы стекловидного тела глаза человека, эпиретинальное стекловидное тело, внутреннюю пограничную мембрану, интраретинальные структуры, клетки ретинального пигментного эпителия, показана возможность растворения бактериальной коллагеназой коллагеновых структур стекловидного тела.

    6. Впервые в эксперименте определена начальная пороговая доза и экспозиция бактериальной коллагеназы.

    7. Впервые в эксперименте in vitro на культуре фибробластов исследована цитотоксичность бактериальной коллагеназы в расширенном диапазоне дозы и экспозиции в аспекте интравитреального применения, определена безопасная, в аспекте цитотоксичности, дозировка препарата.

    Практическая значимость

    Результаты работы имеют прикладное и фундаментальное значение и могут быть использованы как практикующими врачами, так и широким кругом исследователей в различных областях офтальмологии и медицины. В частности, могут быть применены в следующих практических и научных областях:

    1. В области практической офтальмологии разработанная технология микроинвазивного лечения может быть применена для лечения как изолированной витреомакулярной тракции, так и сочетанной с эпиретинальным фиброзом и макулярным отверстием, вместо традиционно применяемого объемного хирургического вмешательства, с проведением факоэмульсификации хрусталика с имплантацией интраокулярной линзы, субтотальной витрэктомии, удалении внутренней пограничной мембраны сетчатки, тем самым существенно снижая хирургический риск, операционную травму и соответственно повышая перспективу более высокого функционального результата. К практической значимости может быть отнесено и многократное снижение совокупной стоимости проводимого лечения, в сравнении с традиционно применяемым.

    2. Полученные данные о микроструктуре витреоретинального контакта могут быть использованы для совершенствования хирургической техники витреоретинальных вмешательств.

    3. Полученные результаты работы способствуют расширению знаний об анатомии и физиологии стекловидного тела и витреоретинального контакта глаза человека и могут быть использованы для дальнейших исследований в этой области.

    4. Результаты экспериментальных и токсикологических исследований бактериальной коллагеназы могут быть использованы для совершенствования существующих методик лечения с ее применением и для расширения показаний к применению бактериальной коллагеназы.

    5. Полученные результаты исследований микроструктуры витреоретинальных взаимоотношений могут быть использованы в лекционных курсах по анатомии, гистологии и нормальной физиологии глаза человека.

    Основные положения, выносимые на защиту

    1. Разработанная технология микроинвазивного лечения витреомакулярной тракции, заключающаяся в интравитреальном введении раствора бактериальной коллагеназы канюлей через порт калибра 27 G, установленный в проекции плоской части цилиарного тела, позволяет без применения объемного хирургического вмешательства, включающего факоэмульсификацию хрусталика с имплантацией интраокулярной линзы, субтотальную витрэктомию, удаление внутренней пограничной мембраны, излечивать витреомакулярную тракцию, в том числе сочетанную с макулярным отверстием и эпиретинальным фиброзом.

    2. Витреоретинальная адгезия происходит опосредованно по границе кортикального и эпиретинального стекловидного тела, при этом основным компонентом, обеспечивающим адгезию, является взаимное переплетение новообразованных коллагеновых волокон стекловидного тела между эпиретинальным и кортикальным стекловидным телом.

    3. Отечественный протеолитический препарат бактериальной коллагеназы обладает высокой протеолитической специфичностью к коллагеновым фибриллам стекловидного тела, не оказывает протеолитического воздействия на фоторецепторы и клетки пигментного листка сетчатки, лизирует волокна стекловидного тела в области фиксации витреомакулярной тракции и обеспечивает ее устранение.

    Внедрение в практику

    Разработанные методики внедрены в практику головной организации ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России и его филиалов. Результаты работы включены в лекционный курс на кафедре глазных болезней в ФГБОУ ВО «Московского государственного медико-стоматологический университета имени А. И. Евдокимова» Минздрава России и тематических циклов повышения квалификации врачей-офтальмологов Института непрерывного профессионального образования ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России.

    Апробация работы

    Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Научно-практических конференциях с международным участием «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии» (Москва, 2002, 2007-2010, 2012, 2013, 2018, 2019; Уфа, 2022; Казань, 2023); Научно-практической конференции «Неотложная помощь, реабилитация и лечение осложнений при травмах органа зрения и чрезвычайных ситуациях» (Санкт-Петербург, 2003); Всероссийском офтальмологическом семинаре-«круглом столе «Макула»» (Ростов-на-Дону, 2010, 2018, 2023); Научно-практической конференции «Реабилитация пациентов с далеко зашедшей пролиферативной ретинопатией» (Москва, 2015); Пролиферативный синдром в биологии и медицине (Москва, 2016); Пироговском офтальмологическом форуме (Москва, 2018, 2021, 2022); Научно-практической конференции «Заболевания органа зрения» (Сочи, 2019); Greek Vitreoretinal Society (Athens , 2006); ААО (Chicago 2010, Las-Vegas, 2015); 10 th Euretina congress (Paris, 2010); 14 th Euretina congress (London, 2014); 19 th Euretina congress (Paris, 2019).

    Публикации

    По теме диссертации опубликовано 39 печатных работ, из них 10 – в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 2 статьи – в журналах, индексируемых в международной базе Scopus и/или Web of Science; получено 6 патентов РФ на изобретения.

    Объем и структура диссертации

    Диссертация изложена на 282 листах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, трёх глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 16 таблицами и 93 рисунками. Библиографический указатель содержит 64 российских и 220 зарубежных источников.

    Работа выполнена на базе отдела витреоретинальной хирургии и диабета глаза ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России. Клиническая часть исследования выполнена на базе отдела витреоретинальной хирургии ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России. Оптическую когерентную томографию проводили в отделе клинико-функциональной диагностики ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С. Н. Федорова» Минздрава России (зав. отделом, д.м.н., проф. Шпак А.А.), Отделении витреоретинальной хирургии и диабета глаза (заведующий отделением, к.м.н. Горшков И. М.), отделении функциональной диагностики (заведующая кабинетом клинико-функциональной диагностики, к.м.н. Узунян Д.Г.).

    Анатомические и экспериментальные исследования произведены с использованием донорских глаз, после забора из них материала для трансплантации. Материал для исследований предоставлен глазным тканевым банком (заведующая глазным банком, к.м.н. Тонаева Х.Д.) Центра фундаментальных и прикладных медико-биологических проблем ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России под руководством д.м.н., проф. Борзенка С.А. Сканирующая электронная микроскопия выполнена в Общефакультетской лаборатории электронной микроскопии ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова» (Заведующий лабораторией Давидович Г.Н., ведущий инженер лаборатории электронной микроскопии Богданов А.Г.).