На правах рукописи

АНИКИНА АЛЛА ЮРЬЕВНА

НЕИНВАЗИВНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РИСКА

ПРОГРЕССИРОВАНИЯ ГЛАУКОМНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ

НЕЙРОПАТИИ

14.00.08 – глазные болезни

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Москва 2006 г.

Диссертационная работа выполнена на кафедре офтальмологии института повышения квалификации Федерального медико—биологического агентства (Зав. кафедрой - д.м.н., проф. Трубилин В.Н.)

Научный руководитель: д.м.н. Курышева Н.И.

Официальные оппоненты: д.м.н., проф. В.П.Еричев д.м.н., проф. А.А.Рябцева

Ведущая организация: ГОУ ДПО Российская медицинская академия последипломного образования Росздрава.

Защита состоится _ в на заседании диссертационного совета Д 208.042.01 при ФГУ “МНИИ ГБ им.Гельмгольца Росздрава” по адресу: 105062, Москва, ул.Садово-Черногрязская, д.14/19.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке ФГУ “МНИИ ГБ им.Гельмгольца Росздрава”.

Автореферат разослан _.

Ученый секретарь диссертационного совета: д.м.н., проф. М.Б.Кодзов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Глаукома является одной из актуальных проблем офтальмологии. Это обусловлено ее широкой распространенностью и социальной значимостью, поскольку она представляет собой одну из основных причин инвалидности по зрению как у нас в стране, так и во всем мире (Е.С.Либман, 2004; Goldberg I., 2000). Причина роста заболеваемости и инвалидности вследствие глаукомы нередко кроется в позднем выявлении заболевания. Однако даже в случаях своевременного установления диагноза возникают проблемы, связанные с неправильно выбранной тактикой ведения (периодичность осмотров) и лечения больных. Это обусловлено объективными трудностями определения риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии (ГОН) в каждом конкретном случае.

В настоящее время критерии прогрессирования ГОН сформулированы недостаточно четко. И хотя в последние годы наметился прорыв в диагностике и определении риска неблагоприятного прогноза заболевания (Ю.С.Астахов, 2004;

Г.И.Должич, 2005; Weinreb R., 2005; Reus N., 2005) следует признать, что современные методы диагностики основаны на использовании сложных технологий, мало доступных в повседневной медицинской практике. Вместе с тем, не утратили своего значения и лабораторные методы исследования, особенно те из них, которые основаны на определении общепризнанных компонентов развития заболевания.

Согласно существующей на сегодня метаболической концепции патогенеза ГОН, особую роль при глаукоме играют окислительный стресс и эксайтотоксическое повреждение третьего нейрона сетчатки (А.Я.Бунин, 1986; Н.И.Курышева, 2001; Н.Б.Чеснокова, 2004; L. Levin,2005; G. Tezel, 2005). Важная роль также отводится патологическим процессам при участии активированной нейроглии, которая в условиях гипоксии, продуцирует избыточное количество токсических метаболитов, оказывающих повреждающее действие на нейроны сетчатки и аксоны зрительного нерва (Алексеев В.Н., 2005, Morrison J.,2005).

Наконец, данные литературы свидетельствуют о выраженных расстройствах, связанных с нарушением баланса между синтезом новых коллагеновых волокон, составляющих решетчатую мембрану склеры, и потерей старых, иными словами – основного фактора в формировании глаукомной экскавации ДЗН. Полагают, что главной причиной этого явления, получившего название “патологического ремоделирования в решетчатой мембране склеры”, является избыточный синтез матричных металлопротеиназ (Pena J., 2001). Существенную роль в этих процессах играет трансформирующий фактор роста TGF -1, в избыточном синтезе которого также участвует нейроглия (Stokely M.,2002, Prassanna G.,2005).

Наряду с повреждающими агентами, важная роль в патогенезе ГОН отводится защитным факторам, прежде всего, оказывающим нейротрофическое действие на ганглиозные клетки сетчатки (ГКС) и их аксоны. С нейротрофическими факторами, такими, например, как BDNF, связаны многообещающие стратегии будущего нейропротекторного лечения ГОН (Schuettauf F., 2005). Можно предположить, что исследование нейротрофических факторов при глаукоме займет важное место и в диагностике данного заболевания.

Несмотря на то, что фундаментальные аспекты патогенеза глаукомы в целом изучены глубоко, результаты не нашли достаточного применения в клинике. Это касается, прежде всего, отсутствия практических рекомендаций по определению критериев риска прогрессирования ГОН. Речь идет именно о лабораторных методах диагностики, основанных на понимании метаболических механизмов ГОН.

Цель работы: Разработать неинвазивные методы определения риска прогрессирования ГОН и определить их роль в выборе тактики лечения больных глаукомой.

Задачи исследования:

1.Сопоставить особенности клинического течения ГОН с некоторыми биохимическими параметрами слезной жидкости, в частности ее антиоксидантной активностью и токсичностью.

2.Изучить в динамике содержание в слезе метаболита оксида азота – нитрит иона в зависимости от стадии заболевания и степени прогрессирования ГОН.

3. Оценить эффективность кристаллографии слезной жидкости в прогнозировании риска прогрессирования ГОН.

4. Определить диагностическую значимость исследования в слезной жидкости концентрации нейротрофического фактора BDNF, защищающего нейроны сетчатки и трансформирующего фактора роста TGF 1 как индикатора тяжести заболевания.

5.Оценить в клинике роль комплексного использования методов исследования слезной жидкости при глаукоме.

Научная новизна исследования:

В результате клинико-биохимических исследований слезной жидкости дано теоретическое обоснование неинвазивных методов определения риска прогрессирования ГОН.

- показано, что развитие заболевания происходит особенно быстро и выражено в большей степени при низкой антиоксидантной активности слезной жидкости и при ее высокой токсичности;

- на основе определения степени снижения концентрации нитрит иона в слезной жидкости больных глаукомой разработаны прогностические критерии риска прогрессирования ГОН;

- показано, что неблагоприятный прогноз течения ГОН связан с низким содержанием в слезе нейротрофического фактора BDNF и избыточной продукцией трансформирующего фактора роста TGF 1;

- внедрение кластерного анализа кристаллографии слезной жидкости в офтальмологическую практику позволило разработать критерии риска прогрессирования ГОН (патент РФ № 2281023 от 10.08.2006).

Практическая значимость работы.

Предложены вспомогательные методы диагностики при глаукоме, основанные на исследовании слезной жидкости. Применение их в практической деятельности офтальмолога помогает выбрать тактику ведения (периодичность осмотров) и лечения больных глаукомой:

- при повышенном офтальмотонусе эти методы обеспечивают дифференцированный подход к выбору гипотензивного лечения, - при нормализованном офтальмотонусе предложенные исследования СЖ помогают дифференцированно подходить к назначению оптиконейротропного лечения с учетом выявленных метаболических и нейротрофических нарушений.

Теоретические и практические результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре офтальмологии института повышения квалификации Федерального Медико-биологического агентства, на кафедре офтальмологии Московского Государственного медико-стоматологического университета им. Н.А.Семашко и на кафедре глазных и ЛОР-болезней Рязанского Государственного медицинского университета им.акад.И.П.Павлова.

Положения, выносимые на защиту:

1.Снижение антиоксидантной активности слезной жидкости и повышение ее токсичности как факторы риска прогрессирования ГОН.

2.Патологическая динамика уровня нитрит иона в слезе, снижение концентрации нейротрофического фактора BDNF и высокий уровень трансформирующего фактора роста TGF 1 в слезной жидкости как индикаторы риска прогрессирования ГОН.

3.Кластерный анализ кристаллограмм слезной жидкости в оценке тяжести течения ГОН.

4.Эффективность разработанных неинвазивных методов исследования слезной жидкости в прогнозировании риска прогрессирования ГОН.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены:

на заседании кафедры офтальмологии ИПК Федерального медико-биологического агентства, на YIII научно-практической конференции “Медбиоэкстрем» (Москва, 2005г.), на Первой Всероссийской научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы Офтальмологии» (Москва, 2006 г.), заседании областного общества офтальмологов (Рязань, 2006г.) и на межотделенческом заседании НИИ глазных болезней им.Гельмгольца (Москва,2006 г.).

Работа выполнена на кафедре офтальмологии ИПК Федерального медикобиологического агентства (г.Москва) и в офтальмологическом отделении Рязанской клинической больницы им.Н.А.Семашко.

Публикации : По теме диссертации опубликовано 10 работ. Получен патент РФ № 2281023 от 10.08.2006.

Структура и объем работы: диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста. Содержит 21 таблицу, 20 иллюстраций. Работа состоит из 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Указатель литературы включает 215 источников (84 отечественных и 131 зарубежных).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Клиническая характеристика больных. Под нашим наблюдением находилось 219 больных (328 глаз) первичной открытоугольной глаукомой, 112 женщин и 107 мужчин в возрасте от 45 до 80 лет (средний возраст составил 63,5 года). Внутриглазное давление было нормализовано у больных: в 188 глазах на медикаментозном лечении, в 140 глазах – в результате антиглаукомной операции.

В настоящее исследование были включены только те больные, которые в течение всего периода наблюдения (в среднем 1,5 года) не применяли нейропротекторного лечения при условии, что внутриглазное давление у них было нормализовано. Чаще всего причиной того, что пациенты не применяли нейропротекторное лечение, был их отказ от данного вида терапии. Сознавая, тем не менее, необходимость оптико-нейротропной терапии, особенно при выявляемом неблагоприятном прогнозе заболевания, мы рекомендовали больным лечение, направленное на снижение патогенных влияний, определяемых нами в каждом конкретном случае (антиоксидантное, нейротрофическое и т.д.). Однако оценка влияния нейропротекторного или местного гипотензивного лечения на динамику лабораторных показателей СЖ, равно как и применение последних для оценки эффективности проводимой терапии, не являлись предметом настоящего исследования.

Критерии исключения больных из данной работы были следующими:

1.Больные с сопутствующей офтальмопатологией, которая могла оказать влияние на результаты клинико-функциональных исследований (выраженное помутнение хрусталика, выраженная макулярная дегенерация, сосудистые заболевания сетчатки и зрительного нерва, аномалии ДЗН, диабетическая ретинопатия);

2.Больные с аномалиями рефракции (сферический компонент, превосходящий 5,0 Д, и астигматический более 3,0 Д).

3.Больные с тяжелой сопутствующей соматической патологией, требующей постоянного медикаментозного лечения;

4.Больные, у которых не удалось добиться нормализации офтальмотонуса местным медикаментозным лечением или хирургическим путем;

5.Больные, получавшие нейропротекторное лечение, включая местное гипотензивное препаратами с доказанным нейропротекторным механизмом действия (например, бетаксолол).

При отборе больных и формировании групп особое внимание уделялось наличию у них факторов риска прогрессирования ГОН, особенно тех из них, роль которых признана доказанной в процессе многолетних мультицентровых зарубежных исследований (Weinreb R., Greve E., 2004): возраст больных, артериальная гипотония и вазоспастический синдром (косвенно о его наличии удавалось судить в 25% случаев), семейный анамнез по глаукоме (в нашем исследовании наблюдался у пятой части больных), псевдоэксфолиативный синдром (встречался у трети больных, чаще у лиц старше 70 лет). Учитывая тот факт, что избежать наличия факторов риска прогрессирования ГОН у больных глаукомой полностью не удается, то при формировании групп внутри каждого раздела работы, мы особое внимание уделяли тому, чтобы группы были сопоставимы, в том числе и по наличию указанных факторов риска.

Контрольные группы формировались на каждом этапе исследования и в целом насчитывали 89 лиц (177 глаз), в возрасте от 42 до 89 лет (средний возраст составил 65,6 лет). Критериями отбора было отсутствие офтальмологических заболеваний, а также сопутствующей соматической патологии, требовавшей назначения постоянного лечения. Другими критериями исключения являлись аномалии рефракции, аналогичные тем, что описаны в критериях исключения для пациентов основной группы.

Методы исследования: Наряду со стандартными методами исследования органа зрения для оценки функционального состояния зрительного анализатора использовались: исследование цветовой и контрастной чувствительности сетчатки по методу А.М.Шамшиновой и Ю.А.Арефьевой (1998) с помощью программы OFFON (НИИ ГБ им. Гельмгольца, фирма МБН. Москва), а также исследование зрительных вызванных потенциалов мозга на приборе «Нейро-ЭРГ» компании «Нейрософт», г.Иваново.

Поля зрения исследовали методом стандартной кинетической периметрии, а также методом стандартной автоматизированной периметрии на периметре Humphrey (Carl Zeiss Meditec) по пороговой программе 30-2. В работе также применялась цветовая компьютерная кампиметрия по программе ”ОКУЛЯР” (фирма МБН, г.Москва).

У некоторых больных (50 пациентов) проводили конфокальную лазерную сканирующую офтальмоскопию с использованием HRT II (Heidelberg Engineering);

сканирующую лазерную поляриметрию на приборе GDx VCC и оптическую когерентную томографию (OCT) на Stratus OCT 3000 (оба прибора фирмы Carl Zeiss Meditec).

Лабораторные методы исследования включали в себя:

– определение антиоксидантой активности слезной жидкости (СЖ) больных (60 глаз) с использованием метода, в котором применяли систему азоинициатор-люминол (Faulkner K., Fridovich I. 1993). Исследование выполнено в лаборатории биофизических основ патологии ФГУ НИИ физико-химической медицины МЗ РФ (зав. отделом –проф.А.А.Азизова) при участии ст. научн. сотр. к.б.н.

А.В.Асейчева.

– определение индекса токсичности слезы у 60 больных (85 глаз). Применялся метод, разработанный Н.И.Курышевой и соавт. (2000г.) по аналогии с исследованием альбумина сыворотки крови и специально модифицированный для слезной жидкости и водянистой влаги, т.е. биологических жидкостей с низким содержанием альбумина. В работе анализировался индекс токсичности слезной жидкости (Ит), который рассчитывается, по аналогии с таковым в сыворотке крови (Г.Е.Добрецов, Ю.И.Миллер, 1994) и водянистой влаге (Н.И.Курышева с соавт, 2003) по формуле:

Ит = ОКА/ЭКА – 1. Исследование выполнено в отделе биофизики Московского НИИ физико-химической медицины МЗ РФ (зав. отделом – член-корр. РАМН проф.Г.Е.Добрецов) при участии д.б.н., проф. Ю.А.Грызунова и доц. кафедры биофизики РГМУ к.б.н. А.И.Деева.

– исследование содержания нитрит ионов в водянистой влаге и слезной жидкости 45 больных (45 глаз), оперированных по поводу глаукомы. Применялся метод, основанный на реакции диазотированной сульфаниловой кислоты с нафтиламином и образованием азокрасителя красного цвета (реакция Грисса). Работа выполнена в лаборатории биохимических исследований ЦНИЛ Ивановской государственной медицинской академии (руководитель – д.м.н., проф.

Э.С.Акайзин) при участии д.м.н., проф. С.Б.Назарова.

– определение концентрации нейротрофического фактора BDNF в слезной жидкости 23 пациентов (46 глаз) методом иммуноферментного анализа на микропланшетном фотометре «Anthos» (Австрия) с использованием диагностических наборов R&D(Австрия). Исследование выполнялось на кафедре офтальмологии Московского государственного медико-стоматологического университета им.

Н.А.Семашко (зав.кафедрой – д.м.н., проф. Х.П.Тахчиди, совместно с д.м.н.

Н.А.Гавриловой).

– исследование уровня трансформирующего фактора роста TGF 1 в слезной жидкости 43 больных (43 глаз) методом иммуноферментного анализа с применением коммерческих тест-систем (фирма “BIOSOURCE”, Бельгия). Работа выполнена на кафедре иммунологии РГМУ (зав. кафедрой д.б.н., проф. Л.В. Ковальчук, совместно с д.б.н.,проф. Л.В.Ганковской).

– кристаллографию слезы 85 больных глаукомой (138 глаз) с применением многомерного кластерного анализа при помощи компьютерной программы «ОБРАЗ» (Колединцев М.Н., 2005). Анализу были подвергнуты две основные характеристики кристаллограмм: длина цепочки в пикселях и величина перепада световой интенсивности между начальной и конечной точками “цепочки”. Исследование проводилось на кафедре патофизиологии Московского государственного медико-стоматологического университета им. Н.А.Семашко (зав. кафедрой – заслуженный деятель науки, лауреат гос. премий, д.м.н., проф. А.И.Воложин, совместно с д.м.н. М.Н.Колединцевым).

Для проведения всех указанных исследований слезную жидкость (около мкл) собирали капилляром из нижнего конъюнктивального свода (без предварительной анестезии) автоматизированной пипеткой в одно и то же время суток у всех больных (как правило, в утренние часы) и в день взятия слезы пациентов просили не закапывать утром никаких капель. Стимуляцию слезопродукции осуществляли путем вдыхания пациентом паров нашатырного спирта. Полученные образцы хранили при температуре -18°С до выполнения исследований.

В качестве критериев прогрессирования заболевания учитывали комплекс структурных и функциональных изменений. Основными структурными изменениями, принимаемыми в расчет, были: сужение неврального ободка ДЗН хотя бы в одном из шести секторов по данным его зарисовки, расширение перипапиллярной атрофии (особенно ее бета-зоны), появление или расширение зоны атрофии слоя нервных волокон (если таковая визуализировалась в бескрасном свете), появление кровоизлияний по краю ДЗН. В случаях, когда применялись методы визуализации ДЗН, учитывали объемные значения неврального ободка и экскавации ДЗН, площадь неврального ободка и экскавации ДЗН, а также ее форму, среднюю толщину слоя нервных волокон в перипапиллярной сетчатке. При анализе результатов лазерной поляриметрии (GDx–VCC) учитывали значения показателя, характеризующего состояние слоя нервных волокон сетчатки NFI, а при анализе результатов оптической когерентной томографии (OCT) – площадь ДЗН и неврального ободка, площадь экскавации и различные соотношения, например, отношение площади экскавации к площади ДЗН. Главное внимание обращалось на толщину слоя нервных волокон перипапиллярной сетчатки с учетом достоверности отклонения показателя от нормы.

Критериями функциональных изменений были: сужение периферических границ полей зрения на 10° и более при наличии других критериев; увеличение ВСМР по данным Off-On на 25 мсек и более в 5° на ахроматический стимул и в 10° на синий; любое снижение амплитуды пика Р 100 по данным исследования ЗВП мозга при наличии повышения индекса АО (отношение амплитуды раннего и позднего компонентов пика N75 – P100). При анализе результатов стандартной автоматизированной периметрии принимали во внимание наиболее важные индексы, а именно – MD – среднее отклонение светочувствительности сетчатки, а также паттерн стандартное отклонение (PSD) с учетом коэффициента вероятности Р.

В каждом конкретном случае учитывался весь комплекс полученных данных обследования и при сочетании двух и более критериев (например, одного структурного и двух функциональных или двух структурных) делали заключение о прогрессировании ГОН.

Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью компьютерной программы “Microsoft Excel”. Вычислялись средняя арифметическая, стандартное отклонение, показатели достоверности различий. При проведении корреляционного анализа рассчитывались коэффициент корреляции(r) и его