CC BY
70
48 ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
'3 (114) апрель 2018 г.
УДК 617.7-007.681
А.ф. гАБДРАХмАНОВА1, Р.ф. гАЙНУтДиНОВА2, л.ф. АЗНАБАЕВА1, г.Ш. АБиЗгильДМНА3, С.А. КУРБАНОВ4
1Башкирский государственный медицинский университет, 450008, г. Уфа, ул. Ленина, д. 3 2Казанский государственный медицинский университет МЗ РФ, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49 3ООО «Дуплекс мед», 453100, г. Стерлитамак, ул. Артема, д. 103А 4Городская клиническая больница №10, 450112, г. Уфа, ул. Кольцевая, д. 47
Нейрональные маркеры при первичной открытоугольной глаукоме
Контактная информация:
Габдрахманова Аныя фавзиевна — доктор медицинских наук, профессор кафедры офтальмологии с курсом ИДПО, тел. (347) 275-97-65, e-mail: aniya2005@yandex.ru
Гайнутдинова Раушания Фоатовна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры офтальмологии, тел. (843) 528-09-14, e-mail: rg_dinova@list.ru.
Азнабаева Лилия Фаритовна — доктор медицинских наук, профессор кафедры оториноларингологии с курсом ИДПО, тел. (347) 251-03-39, e-mail: rg_dinova@list.ru
Курбанов Садырбек Абдувакасович — кандидат медицинских наук, врач-офтальмолог отделения микрохирургии глаза №2, тел. (347) 242-72-14, e-mail: srbek@mail.ru
Абизгильдина Гульчачак Шамильевна — кандидат медицинских наук, врач-офтальмолог, тел. (3473) 23-98-98
С целью изучения соотношения специфических биохимических маркеров нейротрофики и нейродегенерации у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой на фоне нейропротекторной терапии исследована слезная жидкость у 23 пациентов (46 глаз) с первичной открытоугольной глаукомой второй и третьей стадий, в среднем возрасте 66,3±10,8 лет. Для контроля была набрана группа из 12 здоровых лиц. Наряду с локальной гипотензивной терапией в комплексном лечении пациентов с ПОУГ использовали комплекс пептидов, выделенных из сетчатки крупного рогатого скота Ретиналамин® (ООО «Герофарм», Санкт-Петербург) внутримышечно по 5 мг 1 раз в сутки №10. До и после лечения в слезной жидкости определяли концентрацию маркера нейротрофики — нейро-трофического фактора головного мозга (brain — derived neurotrophic factor, или BDNF) и белка нейродегенерации — нейронспецифической энолазы (neuron specific enolase, или NSE) методом иммуноферментного анализа (ИФА) с последующим расчетом их соотношения BDNF/NSE. В результате исследования были получены результаты, свидетельствующие о том, что при ПОУГ определяется изменение уровней нейротрофического фактора головного мозга и маркера нейродегенерации — нейронспецифической энолазы в слезной жидкости относительно контроля в сторону превалирования маркеров нейродегенерации у 38% больных со II стадией и у 45% — при III стадии заболевания. Включение Ретиналамина® в комплексную терапию пациентов с РОУГ способствует повышению соотношения концентраций BDNF/NSE в СЖ у больных со II стадией заболевания за счет снижения маркеров нейродегенерации. Соотношение нейрональных маркеров нейротрофики и нейродегенерации отражают возможности компенсаторно-приспособительной и патологической реакции глаза в условиях глаукоматозного процесса.
Ключевые слова: первичная открытоугольная глаукома, слезная жидкость, нейротрофический фактор головного мозга, нейронспецифическая энолаза, Ретиналамин®.
A.F. GABDRAKHMANOVA1, R.F. GAYNUTDINOVA2, L.F. AZNABAEVA1, G.Sh. ABIZGILDINA3, S.A. KURBANOV4
1Bashkir State Medical University, 3 Lenin Str., Ufa, Russian Federation, 450008 2Kazan State Medical University, 49 Butlerov Str., Kazan, Russian Federation, 420012 3Duplex med LLC, 103A Artema Str., Sterlitamak, Russian Federation, 453100 4City Clinical Hospital №10, 47 Koltsevaya Str., Ufa, Russian Federation, 450112
Neuronal markers of primary open-angle glaucoma
Contact information:
Gabdrakhmanova A.F. — D. Med. Sc., Professor of the Ophthalmology Department with a course of Institute of additional vocational education, tel. (347) 275-97-65, e-mail: aniya2005@yandex.ru
gaynutdinova R.F. — Cand. Med. Sc., Associate Professor of the Ophthalmology Department, tel. (843) 528-09-14, e-mail: rg_dinova@list.ru aznabaeva L.F. — D. Med. Sc., Professor of the Otorhinolaryngology Department with a course of Institute of additional vocational education, tel. (347) 251-03-39, e-mail: rg_dinova@list.ru
Kurbanov S.A. — Cand. Med. Sc., Ophthalmologist of the Eye Microsurgery Department D2, tel. (347) 242-72-14, e-mail: srbek@mail.ru abizgildina g.Sh. — Cand. Med. Sc., Ophthalmologist, tel. (3473) 23-98-98
In order to study the correlation between specific biochemical markers of neurotrophic and neurodegeneration in patients with primary open-angle glaucoma on the background of neuroprotective therapy, a tear fluid was studied in 23 patients (46 eyes) with primary open-angle glaucoma of the second and third stages, the average age of which is 66.3±10.8 years. For monitoring, a group of healthy individuals was recruited. Along with local antihypertensive therapy in comprehensive treatment of patients with POAG, a complex of peptides isolated from retinas of cattle — Retinalamin® (GEROPHARM LLC, St. Petersburg) №10 was intramuscularly injected at a dose of 5 mg a day. Before and after treatment in tear fluid, the concentration of a neurotrophic brain marker (brain-derived neurotrophic factor or BDNF) and a neurodegeneration protein - neuron specific enolase (neuron specific enolase or NSE) was localized through the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) with subsequent calculation of their ratio BDNF/NSE. As a result of the research, it was concluded that with POAG there is a change in the level of the neurotrophic factor of the brain and a marker of neurodegeneration — neuron-specific enolase in a tear fluid with respect to the control towards the prevalence of neurodegeneration markers in 38% of patients with stage II and in 45% in stage III of the disease. After the use of Retinalamin® in the complex therapy for patients with stage II of POAG, a decrease in initially high concentrations of BDNF/NSE in the SS to the values of the control group was noted. The ratio of neuronal markers of neurotrophy and neurodegeneration reflects the possibilities of compensatory-adaptive and pathological reaction of the eye in conditions of glaucomatous process.
Key words: primary open-angle glaucoma, tear fluid, brain-derived neurotrophic factor, neural-specific enolase, Retinalamin®.
Введение
Глаукома — это хроническая прогрессирующая оптическая нейропатия с характерными морфологическими изменениями в головке зрительного нерва и прогрессивной гибелью ганглионарных волокон сетчатки с сужением полей зрения, согласно определению заболевания Европейского Глауком-ного общества (EGS, 2008) [1]. Причиной слепоты является глаукомная оптическая нейропатия (ГОН), вызванная апоптозом ганглиозных клеток сетчатки.
Наиболее перспективным среди консервативных методов лечения глаукомы, наряду с локальной гипотензивной терапией, оказывается нейропро-текция, призванная обеспечить защиту нейронов сетчатки и нервных волокон зрительного нерва от повреждающего действия различных факторов [1, 2, 4, 5]. Широко применяемый в офтальмологии пептидный препарат Ретиналамин® продемонстрировал и лечебный, и профилактический потенциал. Препарат обладает высокой цитопротекторной активностью, нивелирует деструктивные изменения в пигментном эпителии сетчатки, регулирует внутриклеточный белковый синтез в клетках сетчатки, модулирует активность клеточных элементов сетчатки, улучшает эффективность функционального взаимодействия пигментного эпителия и наружных сегментов фоторецепторов при развитии патологических процессов. Препарат способствует восстановлению зрительной функции [2].
В настоящее время существует много различных способов оценки эффективности нейропротектор-ного лечения глаукомы, которые подразделяют на функциональные и структурные [6, 7]. Известно использование Ретиналамина® в комплексном лечении атрофии зрительного нерва в детском возрасте и осложненной прогрессирующей миопии, при непролиферативной диабетической ретинопатии, позволяющее получить высокие функциональные результаты [1, 8]. Однако молекулярные
механизмы нейретинопротекции при глаукоме с помощью Ретиналамина® мало изучены. Речь идет, прежде всего, о механизмах повреждения и адаптации ганглиозных клеток сетчатки при различных вариантах течения патологического процесса, расшифровке особенностей компенсаторных реакций, противостоящих ускорению дегенерации нейронов и зрительных нервных волокон.
В этой связи целью данной работы является изучение соотношения специфических биохимических маркеров нейротрофики и нейродегенерации у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой и на фоне нейропротекторной их терапии.
Материал и методы
Проведено исследование слезной жидкости (СЖ) у 23 пациентов (46 глаз) с первичной открыто-угольной глаукомой (ПОУГ). Среди больных было 20 женщин, 3 мужчин, средний возраст составил 66,3±10,8 лет. Больные с ПОУГ по стадиям заболевания распределялись следующим образом: II стадия — 16 больных (32 глаза) и III стадия — 7 пациентов (14 глаз). Всем пациентам выполнено стандартное офтальмологическое обследование: визометрия, бесконтактная тонометрия (ЫТ—3000 компании 1^ек, Япония), периметрия, биомикроскопия и прямая офтальмоскопия. Для сравнений биохимических маркеров была набрана группа из здоровых лиц (контроль) 12 образцов СЖ. Наряду с местной гипотензивной терапией в комплексном лечении пациентов использовали стерильный лиофилизированный порошок Ретиналамина® (ООО «Герофарм», Санкт-Петербург). Курс лечения включал внутримышечные инъекции раствора Ретиналамина® по 5 мг 1 раз в сутки №10.
В СЖ определяли нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) и нейронспецифическую энолазу (NSE) методом ИФА на аппарате МШ^кап
5° ^tl ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
'3 (114) апрель 2018 г.
(Финляндия), единица измерений — нг/мл. Использовали набор для определения нейротрофического фактора мозга SEA011Hu (Cloude-clone Corp., США) и набор реагентов для определения концентрации нейронспецифической энолазы (АО «Вектор-Бест», Россия). После исследования данных маркеров определяли их соотношение.
Статистический анализ был выполнен с помощью программы Statistica 12.0 (Statsoft, Inc., США). Количественные данные представлены в виде средней арифметической и ее стандартного отклонения. Достоверность различий подтверждена методами непараметрической статистики (критерий Манна — Уитни, Уилкоксона), коэффициентом корреляции Спирмена, достоверность различий и корреляционных связей считалась установленной при p<0,05.
Результаты и обсуждение
Средние показатели остроты зрения у пациентов без коррекции равнялись 0,51±0,05, и максимально корригируемая острота зрения составила 0,70±0,05. Динамика остроты зрения до и после лечения Ретиналамином® была не существенна. Средний уровень ВГД у больных с ПОУГ составил 19,50±2,52 мм рт. ст. Все пациенты получали различные виды локальной гипотензивной терапии.
На сегодняшний день ПОУГ позиционируется как нейродегенеративное заболевание, при котором страдают не только сетчатка и зрительный нерв, но и другие отделы зрительного пути. При развитии глаукомной оптической нейропатии основным моментом является гибель ганглиозных клеток сетчатки (ГКС) и их аксонов (преимущественно, в результате апоптоза).
При данном обстоятельстве содержание нейро-трофинов для поддержания жизнеспособности и функционирования нейронов играет важную роль. Очень важный механизм апоптоза ГКС — дефицит нейротрофических факторов. Это — семейство небольших пептидов, которые секретируются как самой сетчаткой, так и головным мозгом. Нейротро-фические факторы ретроградно поступают к телам клеток и их аксонам. Как известно, BDNF стимулирует рост нервной ткани, влияет на метаболизм и внутреннюю структуру нейронов. А NSE является надежным маркером нейрональной деструкции.
Содержание BDNF в СЖ у здоровых лиц было равно 0,83±0,06 нг/мл, концентрация NSE — составила 0,51±0,06 нг/мл, что согласуется с данными литературы [9, 10]. Отмечается превалирование BDNF над NSE — BDNF/NSE = 1,63±0,31.
У пациентов с ПОУГ было выявлено достоверно высокие исходные значения содержания маркера нейтротрофики BDNF — у больных со II стадией заболевания показатель составлял 1,37±0,41 нг/мл (p<0,05), при III — 1,52±0,40 нг/мл (p<0,05), что свидетельствует о наличии компенсаторных возможностей на вышеуказанных стадиях заболевания.
По данным литературы известно, что BDNF способен повысить устойчивость ганглиозных клеток сетчатки при повреждениях зрительного нерва [12]. Наиболее важным фактором в окулярной нейропро-текции и выживания ганглиозных клеток сетчатки считается BDNF. Имеется мнение, что усиление выработки или активация специфических рецепторов некоторых нейротрофиков, подобных нейротрофи-ческому фактору, выделенному из мозга (BDNF) показывает о наличии восстановительных резервов ГКС, уменьшении структурных повреждений сет-
чатки [5, 11]. И, возможно, повышение содержания данного нейротрофина обусловлено с повышенной потребностью глаза в защите и направлено на компенсацию каскада патологических изменений, возникающих при ПОУГ, таких как гибель ганглиозных клеток в фазе дегенерации и дистрофии аксонов. Гибель нейронов сетчатки и зрительных нервных волокон при глаукоматозном их повреждении вероятно приводит к выходу нейронспецифических ферментов во внеклеточный матрикс, что отражает степень гипоксии, деструкции и является показателем дегенерации ганглиозных клеток сетчатки.
При определении маркера нейродегенерации в СЖ у пациентов с ПОУг были выявлены более значимые отличия от группы контроля — NSE при II стадии было увеличенным в 8,2 раза (4,16±2,44 нг/мл), в III стадии — в 11,3 раз (5,78±2,80 нг/мл).
Оценка показателей соотношения BDNF/NSE в СЖ больных показали неоднозначные результаты. Было установлено, что повышение уровня белков
— нейрональных маркеров у больных было неравномерным и у большинства пациентов проявлялось изменением соотношения либо в сторону нейропротекции (значение BDNF/NSE составляло более 2,0), либо в сторону нейродегенерации (показатель BDNF/NSE — менее 1,3). Среди пациентов со II стадией заболевания нормальные показатели BDNF/NSE (в пределах 1,3-2,0) выявлялись у 27% (9 из 32), сниженные значения за счет превалирования уровня NSE отмечалось у 38% (12 из 32), а выраженное превалирование BDNF было выявлено у 35% (11 из 32). При III стадии заболевания нормальные соотношения исследуемых белков отмечались лишь у 10% (у 2 из 14), сниженный показатель был выявлен у 45% (6 из 14) и высокий
— также у 45% (6 из 14).
Результаты исследования нейрональных маркеров в СЖ пациентов с ПОУГ в динамике до и после лечения Ретиналамином® показали восстановление показателей более значимо у больных со II стадией заболевания (табл. 1).
Результаты оценки соотношения BDNF/NSE после лечения Ретиналамином® свидетельствовали об особенностях в зависимости от стадии заболевания. У больных со II стадией ПОУГ отмечалось восстановление исходно низких значений — у 67% (8 из 12) соотношение повышалось до значений группы контроля (в пределах 1,3-2,0) за счет выраженного снижения NSE. Повышенные показатели практически не менялись. Повышение соотношения содержаний маркера нейротрофики к маркеру ней-родегенерации на фоне лечения Ретиналамином® подтверждает тканеспецифическое многофункциональное действие препарата на сетчатку (ретино-трофический эффект и в целом ретинопротекция с улучшением функций органа зрения).
У пациентов с III стадией пОуг, несмотря на выраженную тенденцию к восстановлению показателей нейрональных маркеров после лечения Ретиналамином®, показатель их соотношения (BDNF/ NSE) после проведенной терапии свидетельствует о наличии дисбаланса в сторону преобладания маркеров нейродеструкции (менее 1,3) как у пациентов с исходно низкими значениями (у всех), так и у большинства (80%) больных с исходно высокими показателями. Полученные данные могут свидетельствовать о наличии более глубоких дистрофических изменениях при III стадии заболевания.
Не исключено, что самое оптимальное терапев-
| офтальмология
Таблица 1.
Нейрональные маркеры в слезной жидкости при первичной открытоугольной глаукоме в динамике лечения Ретиналамином® (М±станд. откл.)
Исследуемые группы BDNF (нг/мл) NSE (нг/мл)
До лечения После лечения До лечения После лечения
II стадия ПОУГ 1,37±0,41* 0,95±0,49 4,16±2,44* 0,43±0,40
III стадия ПОУГ 1,52±0,40* 1,18±0,72 5,78±2,80* 1,71±0,44*
Группа контроля 0,83±0,06 0,51±0,06
Примечание: *— достоверность различий р<0,05 между группами до и после лечения и относительно контроля
тическое окно для назначения Ретиналамина® находится во II стадии ПОУГ, так как наилучший эффект в пользу улучшения трофики по сравнению с нейродегенерацией по соотношению содержания нейрональных маркеров BDNF/NSE в динамике лечения по сравнению с контролем был зафиксирован в СЖ пациентов данной стадии.
Нормальная жизнедеятельность сетчатки определяется функционированием гемато-офтальми-ческого барьера (ГОБ). Выявлена увеличенная проницаемость гематоофтальмического барьера при глаукоме [1]. Представляется, что тканеспе-цифическое многофункциональное действие Рети-наламина® на сетчатку осуществляется путем его проникновения через ГОБ: оказывается стимулирующее действие на фоторецепторы, улучшается функциональное взаимодействие пигментного эпителия и наружных сегментов фоторецепторов.
Общеизвестно, Ретиналамин® регулирует процессы метаболизма в сетчатке, стимулирует функции клеточных элементов, оказывает нормализующее влияние на проницаемость сосудов. На наш взгляд, выраженное цитопротекторное свойство препарата оптимизирует функции внутриглазной нейрональной цепи зрительного анализатора и позволяет стабилизировать прогрессирование глау-комного процесса в глазу.
Выводы
1. При первичной открытоугольной глаукоме определяется изменение уровней нейротрофиче-ского фактора головного мозга и маркера нейро-дегенерации — нейронспецифической энолазы в слезной жидкости относительно контроля в сторону превалирования маркеров нейродегенерации у 38% больных со II стадией и у 45% — при III стадии заболевания.
2. Включение Ретиналамина® в комплексную терапию пациентов с первичной открытоугольной глаукомой способствует повышению соотношения концентраций BDNF/NSE в СЖ у больных со II стадией заболевания за счет снижения маркеров ней-
родегенерации.
3. Соотношение нейрональных маркеров нейро-трофики и нейродегенерации отражают возможности компенсаторно-приспособительной и/или патологической реакции глаза в условиях глауко-матозного процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Глаукома. Национальное руководство / Под ред. Е.А. Егорова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013.
2. Егоров Е.А., Егоров А.Е., Брежнев А.Ю. Современные аспекты нейропротекторной терапии глаукомы. — М.: Апрель, 2014.
3. Еричев В.П., Туманов В.П., Панюшкина Л.А. Глаукома и нейродегенеративные заболевания // Глаукома. — 2012. — 1. — С. 62-68.
4. Каменских Т.Г., Захарова Н.Б., Колбенев И.О., и др. Исследование молекулярных механизмов регуляции апоптоза ганглиоз-ных клеток сетчатки при первичной открытоугольной глаукоме // РМЖ. Клиническая офтальмология. — 2013. — 2. — С. 46-51.
5. Курышева Н.И. Нейропротекция и нейрорегенерация: перспективы в лечении глаукомы // ФГБОУ иПк ФМБА России. — М., 2014.
6. Габдрахманова А.Ф., Курбанов С.А., Кунафина Е.Р. Некоторые аспекты комплексного лечения открытоугольной глаукомы // Медицинский Вестник Башкортостана. — 2014. — 9 (2). — С. 42-45.
7. Габдрахманова А.Ф., Курбанов С.А. Первые результаты оценки качества жизни пациентов с глаукомой в Республике Башкортостан // Российский офтальмологический журнал. — 2013. — 6 (2). — С. 16-19.
8. Азнабаев Б.М., Габдрахманова А.Ф., Галлямова Г.Р., Александров А.А. Особенности гемодинамики глаза при диабетической ретинопатии // Медицинский вестник Башкортостана. — 2013. — 8 (4). — С. 21-24.
9. Камилов Х.М., Касимова М.С., Хамраева Г.Х. Специфический маркер нейродегенерации при диагностике оптических невритов // Офтальмология. — 2015. — 12 (2). — С. 25-30.
10. Харинцев В.В., Серкин Д.М., Серебрякова О.В., и др. Роль нейронспецифической энолазы в течении эндокринной офтальмо-патии и формировании оптической нейропатии // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. — 2015. — 11 (4). — С. 31-35.
11. Iuvone P., Boatright J., Tosini G., Ye K. N-acetylserotonin: circadian activation of the BDNF receptor and neuroprotection in the retina and brain // Adv. Exp. Med. Biol. — 2014. — 801. — P. 765-71. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4614-3209-896
12. Ji J., Elyaman W., Yip H., et al. CNTF promotes survival of retinal ganglion cells after induction of ocular hypertension in rats: the possible involvement of STAT3 pathway // Eur. J. Neurosci. — 2004. — 19 (2). — P. 265-72. https://doi.org/10.1111/j.0953-816X.2003.03107.x
офтальмология i
