CC BY
48
Ю.В. Кудрявцева, профессор П.И. Цапок, доцент А.Д. Чупров, доцент В.А. Кудрявцев
АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ХРУСТАЛИКА
Кировская государственная медицинская академия
Заболевания хрусталика в структуре глазной патологии, ведущей к инвалидности, составляют от 13,4% до 18,0% и, наряду с глаукомой и заболеваниями сетчатки, являются одними из основных причин слепоты и слабовидения [8, 10]. В патологии хрусталика главное место занимают его помутнения или катаракта.
Эпидемиологию приобретенной катаракты некоторые исследователи связывают с расовой принадлежностью, характером питания, загрязнением окружающей среды, составом питьевой воды, географическими особенностями, наследственными факторами и др. [5,7,8,19]. Кроме того, среди врожденной патологии глаз катаракта также находится на первом месте. Она составляет до 61,1% всех врожденных дефектов зрения и является одной из наиболее частых причин слепоты и слабовидения у детей [15]. Встречаются эндокринные, лучевые, миопические, травматические, токсические и другие осложненные катаракты. Тем не менее, около 85% случаев заболевания катарактой относят на счет возрастной [8]. В настоящее время благодаря снижению общей смертности и увеличению средней продолжительности жизни возрастает абсолютное число и удельный вес пожилых людей среди населения. Как следствие неуклонно возрастает и число людей, заболевших старческой катарактой. В сущности, катарактой страдает каждый человек старше 55-60 лет, вопрос только в том, отражается ли это на зрении и в какой степени [19].
Больные катарактой являются самой большой группой пациентов офтальмологического стационара. Консервативное лечение катаракты находится в стадии разработки, имеющиеся лекарственные средства не дают радикального решения проблемы лечения катаракты [9]. Основной метод лечения на сегодняшний день - хирургический [8,14,19]. Поэтому разработке новых подходов к
оперативному лечению катаракты посвящено мно-жество научных работ [1,2,17]. Все большее значение приобретают методики фрагментации ядра хрусталика внутри глаза. Это связано с использованием в этих случаях техники малого разреза, что дает огромные преимущества в реабилитации пациентов и снижении интра - и постоперационных осложнений [12,13]. Однако возможности современных методик ограничены только мягкими и средним катарактами [4]. Разрушение твердых катаракт является основной проблемой хирургии малых разрезов. При разрушении твердых катаракт используется высокая мощность энергии (ультразвуковой, лазерной), что может привести к необратимым нарушениям находящихся рядом тканей [11]. Как следствие происходит увеличение числа осложнений как во время, так и после операции.
Несмотря на то, что проблема твердых катаракт заставляет исследователей искать новые методики оперативного вмешательства и прогнозирования твердости хрусталика, в доступной литературе не найдено исследований, посвященных выявлению причин и механизмов, ведущих к изменению физических свойств тканей, например, к увеличению твердости ядра хрусталика человека.
Цель нашей работы - изучить возможные механизмы, приводящие к изменению механических характеристик ядра хрусталика.
Материалы и методы
Для исследования были отобраны 60 пациентов (65 глаз) в возрасте от 50 до 86 лет с катарактой различной степени зрелости.
Ядро катарактального хрусталика забиралось путем экстракапсулярной экстракции катаракты по стандартной методике, затем ядро сразу же помещалось в чистую сухую пробирку и закрывалось пробкой. Материал хранился в холодильнике не дольше 1 суток.
Нами были произведены исследования хрусталиков in vitro, включающие:
1. Измерение механической твердости ядра хрусталика;
2. Определение состава высших жирных кислот ядра хрусталика;
3. Изучение уровня перекисного окисления липидов и активности антиоксидантной системы в хрусталике.
Для измерения механической твердости ядра хрусталика использовали микротвердометр 2034 ТМР, предназначенный для определения твердости материалов типа эластомеров (резин) [18].
Исследование состава высших жирных кислот (ВЖК) в катарактальных хрусталиках проводили путем газово-жидкостной хроматографии на газожидкостном хроматографе фирмы «HEWLETT PACKARD» модель 5830 А (США) с пламенноионизационным детектором. Метод основан на способности разделения соединений на основании определённых физических свойств отдельных ве-
ществ. Процесс осуществляется избирательным распределением компонентов смеси между твёрдой и жидкой фазами.
Состояние свободнорадикального окисления (СРО) оценивали in vitro в гомогенатах хрусталиков различной твердости: по интенсивности Fe2+-аскорбатзависимой и Fe2+ - родаминактивируемой хемилюминесценции (ХЛ), но скорости накопления продуктов липопероксидации, реагирующих с 2 - тиобарбитуровой кислотой (ТБКап) в течение двух часов инкубации в условиях железоаскор-батной индукции. Параллельно определяли содержание общих липидов (ОЛ), холестерина (ХС), диеновых конъюгатов (ДК), активность у-глута-милтранспептидазы (ГГТ). Общие липиды определяли по реакции с сульфофосфованилиновым реактивом. Уровень общего ХС - по реакции с хлорным железом по методу Златинса-Зака. Липидную фракцию для определения ДК экстрагировали гептанизопропановой смесью. В гептано-вой фазе измеряли количество ДК при длине их максимального поглощения (233нм) на спектрофотометре СФ-46. Детальное описание приведенных методов биохимического исследования изложено в работах [3,6,16]. Антиоксидантную активность (АОА) оценивали методом ХЛ по показателям све-тосуммы за 60 секунд. Ее величина указывает на содержание радикалов, находящихся в конце цепи свободнорадикальных реакций и поэтому обратно пропорциональна АОА.
Результаты исследования При исследовании содержания высших жирных кислот в катарактальных хрусталиках получены следующие данные, представленные в таблице 1.
Таблица I
Показатели содержания высших жирных кислот в ка гарак і а льном хрусталике (х + Sx; п =30)
№ пп Условное оботшчение ВЖК Наимя юваї о« ВЖК Оздке адд^х+анис ВМС в гагаракгальном хрусталике, %
1 120 Лаурюювая 0,16 ±0,01
2 14:0 ІУЦтистиновая 2,04 ± ОД
3 15:0 Нагвдекаїюгая 1,34 ±0,20
4 16:0 Пальмшнновая 3124 ±3,7
5 16:1 1 кпьАоггоолаоювая Нет
6 17:0 Мзргариї ювая Сжды
7 18:0 Сгсарюивая 2,41 ±0,43
8 18:1 Окнногая 3,69 ± 0^59
9 19:0 Немила іиловая Сиаы
10 18:2 Лююлевая 1,07 ±0,08
U 18:3 Линолакшя 0,46 ±0,04
12 2 пнжк Полиіклвсьіішіье выл ніс жирньс КИСЛОТЫ 52,9 ±5,77
При сравнении твердости хрусталика с содержанием некоторых высших жирных кислот нами выявлены закономерности с высоким уровнем коэффициента аппроксимации и коэффициента корреляции Пирсона.
Наиболее сильная зависимость выявлена между твердостью и содержанием полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Коэффициент корреляции Пирсона равен 0,7.
Зависимость твердости хрусталика от
Сумма ПНЖК хрусталика
Диаграмма 1
Также получена сильная корреляция между твердостью и содержанием линолевой, линолено-вой, стеариновой и некоторыми другими высшими жирными кислотами.
Установлено, что по мере увеличения степени твердости хрусталика существенно повышается интенсивность суммы хемилюминесценции, уро-веньТБКап - конечных продуктов пероксидации, общих липидов и активность у-глутамилтранспеп-тидазы. Содержание диеновых конъюгатов - промежуточных продуктов СРО не претерпевало при этом существенных изменений.
Выводы:
1. Механические характеристики хрусталика зависят от состава высших жирных кислот, в частности существует прямая зависимость между твердостью и суммой полиненасыщенных жирных кислот.
2. В хрусталиках с высокой твердостью более выражены процессы свободнорадикального окисления.
Список литературы:
1. Matsuoka R., Watanabe М., Ueno Н. A study of coloring in human lens nucleus - assosiation of four inorganic elements and dielectric behavior with nuclear color// Nippon. Ganka. Gakkai. Zasshi. - 1997. - Vol. 101.
- № 4. - P. 359-364. Auffarth G.U., Wesendahl T. A., Assia E.I., Apple D.J. // Cataract Surgery: Technique, Complications and Managment.// Eds. R.F. Stienert. -Philadelphia, 1995.
2. Золоторевский Л.В., Лившиц С.А. Выбор оптимального метода экстракции катаракты // Материалы I Евро-Азиатской конференции по офтальмохирургии, Екатеринбург, 1998.-е. 12-13.
3. Кожевников B.C. Справочник по клинико - биохимической лабораторной диагностике - в 2-х томах. -Минск: Беларусь. - 2000. - 463 с.
4. Konaeea В. Г., Андреев Ю.В., Беликов А.В., Кравчук О. В., Меньшиков А.Ю. //Вестник офтальмологии. - 2002.
Т. 118, № 1.-С. 22-26.
5. Коростелева Н. Ф., Туркина И.Л. //Офтальмохирургия. - 1994. - №2.-С. 9-13.
6. Лабораторные методы исследования в медицине: Справочник /Под ред. Меньшикова В.В. М.: Медицина. - 1987. - 368 с.
7. Лантух В.В. //Вестник офальмологии. - 1985. -Т. 101. - № 5. - С. 63-65.
8. Мальцев Э.В. Хрусталик. М., 1988.
9. Мальцев Э.В., Павлюченко К.П., Солоденко Г.И. II Офтальмологический журнал.- 1991.-№3.-С. 168- 170.
10. Муркелинская Ф.Г., Векслер Я.И. //Вестник офтальмологии. - 1975. - № 3. - С. 57-60.
11. Пучковская Н А. //Офтальмологический журнал.
- 1983. - №8. Ь. 449-452.
12. Тахчиди Х.П., Фечин О.Б., Шиловских О.В, Ульянов А.Н.П Офтальмохирургия. - 2001. -№4. - С. 16- 22.
13. Федоров С.Н., Аксенов А. О., Пароконный Д. А. II Военно-медицинский журнал. 1994 год. - № 5. - С. 26-27.
14. Федоров С.Н., Егорова Э.В. Хирургическое лечение травматических катаракте интраокулярной коррекцией. - М. - 1985.
15. Хватова А.В. Заболевания хрусталика глаза у детей.-Л., 1982.
16. Цапок П.И., Галкин А.А. Хемилюминесцентный метод определения продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови //Информативный листок № 75-98 Кировского ЦНТИ. - Киров. - 1998. - 3 с.
17. Чернобай И.А. Метод точного измерения акустических характеристик малых объёмов жидкостей// «Ультразвук в биологии и медицине. Убиомед - V». Тезисы докладов. - Пущино, 1981. -с.55-56.
18. Чупров А.Д., Пекшее В.П., Дмитриев К.В. Определение механических и ультразвуковых характеристик ядра хрусталика // «Современные методы лечения близорукости и других заболеваний глаз». Тезисы докладов научно-практической конференции, посвящённой 75-летию профессора М.В. Зайковой. Ижевск, 2000.
19. Шмелева В.В. Катаракта. М., 1981.
5;
67
