Автореферат и диссертация по медицине (14.01.07) на тему:Новые аспекты патогенеза глаукомной оптической нейропатии

ДИССЕРТАЦИЯ
Новые аспекты патогенеза глаукомной оптической нейропатии - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Новые аспекты патогенеза глаукомной оптической нейропатии - тема автореферата по медицине
Газизова, Ильмира Рифовна Санкт-Петербург 2013 г.
Ученая степень
доктора медицинских наук
ВАК РФ
14.01.07
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Новые аспекты патогенеза глаукомной оптической нейропатии

На правах рукописи

ГАЗИЗОВА ИЛЬМИРА РИФОВНА

НОВЫЕ АСПЕКТЫ ПАТОГЕНЕЗА ГЛАУКОМНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ НЕЙРОПАТИИ

14.01.07 - глазные болезни 14.03.02 - патологическая анатомия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

З ОКТ 2013

Санкт-Петербург 2013

005534032

005534032

Работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Западный Государственный медицинский университет имени И. И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор

АЛЕКСЕЕВ Владимир Николаевич;

член-корреспондент РАМН доктор медицинских наук, профессор

АНИЧКОВ Николай Мильевич.

Официальные оппоненты:

БАЛАШЕВИЧ Леонид Иосифович, доктор медицинских наук, профессор.

Санет-Петербургский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения международного научно-технического комплекса «Микрохирургия глаза» имени академика С. Н. Федорова Министерства здравоохранения Российской Федерации, директор.

РАЗУМОВСКИМ Михаил Израилевич, доктор медицинских наук, профессор. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Санкт-Петербургский научно-практический центр медико-социальной экспертизы, протезирования и реабилитации инвалидов им. Г.А. Альбрехта» Минтруда России, заведующий отделом медико-социальной экспертизы и реабилитации слепых и слабовидящих.

РЫБАКОВА Маргарита Григорьевна, доктор медицинских наук, профессор. Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, заведующая кафедрой патологической анатомии с патологоанатомическим отделением.

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт глазных болезней» Российской академии медицинских наук.

Защита состоится 23 декабря 2013 г. в 14-00 ч. на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.09 при ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ (194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГКВОУ «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ.

Автореферат разослан .» сентября 2013 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ СОВЕТА

доктор медицинских наук КУЛИКОВ Алексей Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) считается одной из приоритетных в офтальмологии в силу высокой медико-социальной значимости. В мире этой патологией страдают от 66 до 105 миллионов человек, а в структуре слепоты и слабовидения доля глаукомы составляет 29% (Волков В.В. 2001; Егоров Е.А. и соавт., 2001; Либман Е.С., Шахова Е.В., 2005; Нестеров А.П., 2008; Quigley H.A., Broman А.Т., 2006). У больных с длительным течением глаукомы прогрессивно ухудшаются зрительные функции, а заболевание переходит в более тяжелую стадию. По данным В.Н. Алексеева и O.A. Малеванной (2004), у 86% больных ПОУГ через 10 лет происходит сужение поля зрения.

Одной из причин сложившейся ситуации, по всей видимости, является отсутствие в достаточном объеме сведений о патогенетических звеньях и некоторых факторах, способствующих прогрессированию глаукомного процесса. Таким неучтенным фактором может быть так называемая митохондриальная патология (Вельтищев Ю.Е., Темина П.А., 1998; Мошетова Л.К., Корецкая Ю.М., 2005; Поздняков О.М. и соавт. 2007; Kong G.Y.X. et al., 2009). Примечательно, что ПОУГ, как и болезнь Альцгеймера, в последнее время относят к нейродегенеративным заболеваниям (Еричев В.П. и соавт. 2012; Bizrah M. et al., 2011).

ПОУГ характеризуется необратимой гибелью ганглионарных клеток сетчатки и аксонов зрительного нерва (Егоров Е.А. и соавт., 2001). Несомненно, что адекватный контроль ВГД - это важная задача в диагностике и лечении ПОУГ, но даже достижение толерантного ВГД не предотвращает прогрессирования заболевания (Волков В.В. 2001; Алексеев В. Н., Малеванная O.A. 2004; Курышева Н.И. 2006). Поэтому исследователи все чаще ищут альтернативные средства и терапевтические подходы, направленные на нейропротекцию (Астахов Ю.С. и соавт., 2005; Еричев В.П. и соавт., 2005; Нероев В.В. и соавт., 2008; Алексеев В.Н. и соавт., 2011).

Болезни, связанные с нарушением функции митохондрий - это многочисленные нейродегенеративные расстройства, к которым относят атрофию зрительного нерва Лебера, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и др. ПОУГ имеет ряд схожих особенностей с подобными заболеваниями: рост заболеваемости с возрастом, избранное поражение одного вида нейронов,

единый механизм гибели нервной клетки. Количество митохондрий очень велико в диске зрительного нерва, что обусловлено повышенной потребностью в АТФ клеток с высокой метаболической активностью (Barron M.J. et al., 2004). И именно эта часть зрительного нерва наиболее уязвима к воздействию ВГД. В последнее время высказываются предположения, что митохондриальная дисфункция у некоторых людей является предрасполагающим фактором в развитии ПОУГ (Izzotti A. et al., 2010).

Существуют отдельные немногочисленные публикации о значении митохондриальной патологии в развитии и течении ряда детских болезней, заболеваний ЦНС, нервной и мышечной систем организма. Публикации и научные исследования по данному вопросу в области офтальмологии практически не встречаются. Однако сетчатка глаза, зрительные пути и центральные отделы анализатора являются единым целым, то есть можно предположить наличие митохондриальной патологии, усугубляющей течение и развитие не только заболеваний ЦНС, но и заболеваний органа зрения.

Поскольку ПОУГ является хронически текущим неизлечимым заболеванием, при котором, прежде всего, страдают сетчатка и зрительный нерв (а, возможно, и более высокие отделы зрительного пути, вплоть до структур коры головного мозга), особый интерес представляет изучение состояния митохондрий клеток этих отделов и их значения в течении и прогрессировании глаукомного процесса. Данная проблема представляет очевидный научный интерес, что и определяет актуальность настоящего научного исследования.

Цель: клинико-экспериментальное обоснование значения митохондриальной дисфункции в патогенезе глаукомной оптической нейропатии и концепции нейропротекторной терапии.

Задачи:

1. Провести анализ течения глаукомного процесса у больных первичной открытоугольной глаукомой.

2. Изучить этапы формирования нейродегенеративных изменений в проводящих путях и центральных отделах зрительного анализатора у больных первичной открытоугольной глаукомой, используя клинические, морфологические и иммуногистохимические методы исследования.

3. Исследовать функциональные особенности митохондрий у больных первичной открытоугольной глаукомой по активности перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты и уровню лактата в крови.

4. Обосновать влияние ультраструктурных особенностей митохондрий у больных первичной открытоугольной глаукомой на формирование и прогрессирование глаукомной оптической нейропатии, используя электронно-микроскопическое исследование.

5. Провести морфологическое и иммуногистохимическое исследования проводящих путей зрительного анализатора (зрительного тракта, хиазмы, зрительного пути, зрительных бугров) и коры затылочной доли головного мозга на экспериментальной модели адреналин-индуцированной глаукомы с оценкой нейродегенеративных изменений.

6. Изучить ультраструктурные особенности митохондрий клеток проводящих путей, подкорковых и корковых центров зрительного анализатора на экспериментальной модели адреналин-индуцированной глаукомы используя электронно-микроскопическое исследование.

7. Обосновать концепцию нейропротекции, направленную на коррекцию митохондриальной дисфункции при глаукоме.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Первичная открытоугольная глаукома - хроническое прогрессирующее нейродегенеративное заболевание.

2. При первичной открытоугольной глаукоме изменениям подвержены не только ганглионарные клетки сетчатки и аксоны зрительного нерва, но и проводящие пути зрительного анализатора вплоть до коры головного мозга.

3. В патогенезе и прогрессировании глаукомной оптической нейропатии значимую роль играют митохондриальная дисфункция и Р-амилоид.

4. На экспериментальной модели адреналин-индуцированной глаукомы установлен факт развития нейродегенерации проводящих путей и центральных отделов зрительного анализатора, в основе, которой лежит митохондрильная дисфункция.

Научная новизна. Дана клиническая, морфологическая, электронно-микроскопическая и иммуногистохимическая оценка изменений различных

структур проводящих путей зрительного анализатора (от слоев нервных волокон сетчатки, зрительного нерва, зрительного пути, хиазмы, латеральных коленчатых тел, до зрительной коры) при первичной открытоугольной глаукоме.

Доказано, что первичная открытоугольная глаукома - это нейродегенеративное заболевание, поражающее не только сетчатку и зрительный нерв, но и все отделы зрительного пути вплоть до коры головного мозга.

Впервые выявлено, что в процессе нейродегенерации при ПОУГ определенное значение имеет митохондриальная дисфункция и р-амилоид.

На экспериментальной модели адреналин-индуцированной глаукомы впервые установлено, что дегенеративные изменения, связанные с митохондриальной дисфункцией, не ограничиваются только слоем нервных волокон сетчатки и зрительным нервом у экспериментальных животных, а распространяются на подкорковые структуры на протяжении всего зрительного тракта. Выраженность данных изменений напрямую зависит от длительности глаукомного процесса.

Выявленный фактор митохондриальной дисфункции в патогенезе глаукомной оптической нейропатии позволил обосновать концепцию нейропротекции при ПОУГ.

Практическая значимость. При длительном наблюдении за пациентами с ПОУГ установлено, что даже на фоне нормализованного уровня офтальмотонуса, происходит прогрессирование глаукомной оптической нейропатии, что обосновывает необходимость изменить тактику диспансерного введения больных глаукомой. На основе математико-статистического способа предложена формула расчета времени от момента обследования до начала прогрессирования ПОУГ.

В результате исследования выявлены факторы развития и прогрессирования глаукомной оптической нейропатии, не учитываемые в настоящее время при терапии глаукомных больных, - митохондриальная дисфункция и р-амилоид.

Митохондриальная дисфункция проявляется в истощении энергетических ресурсов нервной клетки, что возможно диагностировать при помощи биохимических анализаторов. Это позволяет определить приоритетные

направления в диагностике и прогнозировании течения глаукомной оптической нейропатии. В целях прогнозирования риска прогрессирования ПОУГ предложено определять уровень снижения аэробного окисления.

Также клинически и морфологически выявлено, что при ПОУГ изменениям подвергаются и проводящие пути зрительного анализатора вплоть до коры головного мозга. Это обусловливает целесообразность пересмотра тактики ведения и лечения больных ПОУГ. В комплексной терапии ПОУГ необходимо учитывать особенности метаболизма клеток головного мозга и фармакокинетики препаратов при прохождении через гематоэнцефалический барьер.

На основе полученных результатов разработана концепция нейропротекторной терапии в комплексном лечении больных ПОУГ с учетом коррекции митохондриальной дисфункции.

Теоретическая значимость. Впервые при комплексном обследовании больных ПОУГ выявлены нейродегенеративные изменения в проводящих путях зрительного анализатора вплоть до коры головного мозга.

На основе клинико-лабораторных данных впервые определена патогенетическая роль митохондриальной дисфункции и (і-амилоида в развитии и прогрессировании глаукомной оптической нейропатии.

Все данные, полученные в клинических исследованиях, были аналогичными при экспериментальном воспроизведении глаукомы на кроликах.

Медикаментозная коррекция митохондриальной дисфункции в сочетании с гипотензивным и комплексным медикаментозным лечением больных ПОУГ может быть рассмотрена в качестве нового перспективного направления исследований.

На изучение патогенеза глаукомы Российским глаукомным обществом в 2011 г. присужден фант имени академика А.П. Нестерова.

Реализация и апробация работы. Основные результаты работы были доложены на научно-практических конференциях офтальмологов с международным участием «Филатовские чтения», Одесса, 2011, 2012; заседании Санкт-Петербургского научного медицинского общества офтальмологов, 2011; научно-практических конференциях «Российская глаукомная школа. Глаукома: теория и практика», Санкт-Петербург, 2011, 2012,

2013; X, XI и XII Всероссийских школах офтальмолога, Москва, Снегири, 2011, 2012, 2013; IX и X международных конференциях «Глаукома: теория, тенденции, технологии. HRT Клуб России», Москва, 2011, 2012; XIV российском национальном конгрессе «Человек и его здоровье», Санкт-Петербург, 2011; научно-практической конференции по офтальмохирургии «Восток-Запад», Уфа, 2012; IX Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Федоровские чтения», Москва, 2012; 10-м конгрессе Европейского глаукомного общества (10th European Glaucoma Society Congress), Копенгаген, 2012; научной конференции офтальмологов «Невские горизонты», Санкт-Петербург, 2012; Всероссийском конгрессе с международным участием «Глаукома на рубеже веков», Казань, 2013; юбилейной конференции «Современные технологии диагностики и лечения при поражениях органа зрения», Санкт-Петербург, 2013.

Внедрение результатов исследования. Материалы исследования включены в «Национальное руководство по глаукоме» (2013). Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре офтальмологии № 1 ГБОУ ВПО СЗГМУ имени И.И. Мечникова (Санкт-Петербург) и кафедре офтальмологии с курсом ИПО ГБОУ ВПО БГМУ (г. Уфа), а также на других смежных кафедрах ГБОУ ВПО БГМУ.

Публикации. По данным диссертационного исследования опубликовано 48 статей, из них 16 статей в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных результатов работы по докторской диссертации, а также монография.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация иллюстрирована 59 рисунками, содержит 17 таблиц. Общий объем составляет 240 страниц. Список литературы содержит 358 библиографических источников, из них 86 отечественных и 272 иностранных.

Отдельные частные разделы проблемы разрабатывались совместно с соискателем его коллегами с кафедры офтальмологии № 1 ГБОУ ВПО СЗГМУ имени И.И. Мечникова Минздрава России доцентом, к.м.н. Мартыновой Е.Б., Лаута В.Ф., Никитиным Д.Н, д.м.н., заведующим отделом общей и частной морфологии лаборатории функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы ФГБУ «НИИЭМ» СЗО РАМН Д.Э.

Коржевским, д.м.н., профессором центральной научно-исследовательской лаборатории ГБОУ ВПО СЗГМУ имени И.И. Мечникова Минздрава России В.Ф. Ивановой. Всем им автор выражает глубокую признательность и сердечную благодарность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Клиническая часть работы выполнена на кафедре офтальмологии № 1 в офтальмологическом отделении ГБОУ ВПО «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Минздрава России под руководством доктора медицинских наук, профессора В.Н. Алексеева.

Морфологическое и патологоанатомическое исследование, включающее описание материала и морфометрию клеток анализируемых структур, было выполнено на кафедре патологической анатомии ГБОУ ВПО «СевероЗападный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Минздрава России под руководством члена-корреспондента РАМН, заслуженного деятеля науки РФ, доктора медицинских наук, профессора Н.М. Аничкова.

Иммуногистохимическое исследование проводилось в Лаборатории функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы ФГБУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» Северо-Западного отделения РАМН, под руководством заведующего отделом общей и частной морфологии, доктора медицинских наук Д.Э. Коржевского.

Электронная микроскопия срезов выполнялась в Центральной научно-исследовательской лаборатории ГБОУ ВПО СЗГМУ имени И.И. Мечникова Минздрава России под руководством доктора медицинских наук профессора В.Ф. Ивановой.

Первый этап клинического исследования проводился по методу «случай-контроль» (ретроспективное исследование). С этой целью были проанализированы амбулаторные карты больных ПОУГ за период с 2005 по 2010 годы, находившихся на стационарном лечении в офтальмологическом отделении СЗГМУ им. И.И. Мечникова. Всего на первом этапе для изучения было отобрано 395 амбулаторных карт на основании следующих критериев: амбулаторное и стационарное обследование в течение 5 лет не менее 4 раз в год; наличие в амбулаторных картах результатов инструментального

исследования; анамнез, дополнительные исследования и консультации специалистов для исключения других заболевания ЦНС; уровень ВГД не более 20±2 мм рт. ст., которое было достигнуто в результате местного гипотензивного лечения. Анализировали показатели максимальной остроты зрения, ВГД и суммарной оценки границ поля зрения (СГПЗ).

На втором этапе клинического исследования использован метод проспективного когортного (популяционного) исследования, который подразумевает активное, динамическое многократное наблюдение за пациентами. На этом этапе выборка больных ПОУГ осуществлялась по следующим критериям: среднегодовой уровень ВГД не более 20±2 мм рт. ст.; нормализация уровня офтальмотонуса была достигнута в результате местного гипотензивного лечения; срок амбулаторного или стационарного наблюдения не менее 5 лет; инструментально подтвержденный диагноз ПОУГ с начальной, развитой и далекозашедшей стадиями. В дальнейшем вошедшие в выборку пациенты 146 больных ПОУГ (254 глаза) составили основную группу для проведения углубленного клинического исследования. Контрольную группу составили 25 чел., проходивших лечение в офтальмологическом отделении СЗГМУ им. И.И. Мечникова по поводу возрастной катаракты. Распределение по полу и возрасту соответствовало основной группе.

Соотношение мужчин и женщин среди обследованных больных было практически одинаково (мужчин - 46%, женщин - 54%). Возраст больных - от 51 года до 78 лет (51-60 лет - 9,2%; 60-69 лет - 66,8%; старше 70 лет - 24%). По стадиям ПОУГ распределение больных было следующее: I стадия диагностирована в 90 глазах (35,4%), II - в 120 глазах (47,2%), П1 - в 44 глазах (17,4%).

Всем пациентам проводилось офтальмологическое обследование, которое включало: сбор анамнеза, визометрию, авторефрактометрию, биомикроскопию, гониоскопию, прямую и обратную офтальмоскопию, тонометрию, кинетическую и статическую периметрию и электротонографию. Анамнестические данные (жалобы со стороны органа зрения, отягощенная наследственность, давность выявления глаукомы, режим местного гипотензивного лечения) регистрировались в специальной карте обследуемого пациента с ПОУГ. Оценивалось соматическое состояние больных: наличие, выраженность, степень компенсации общей сосудистой патологии и методов ее

медикаментозного лечения. Острота зрения исследовалась с использованием таблиц Головина—Сивцева или проектора оптотипов. Рефракция оценивалась субъективным способом, а также с помощью авторефрактометра AUTO REF R-30 (Canon, Япония) при медикаментозном мидриазе. При проведении биомикроскопии использовали щелевые лампы SL115 (Carl Zeiss, Германия) или SN-2M (Takagi, Япония), гониоскопии - трехзеркальную линзу Гольдмана, прямой и обратной офтальмоскопии - электрический офтальмоскоп ВЕТА-200 (HEINE, Германия). Внутриглазное давление измеряли тонометром Маклакова (10,0 г). Изменения полей зрения фиксировались с помощью комплекса периметрических методик, в их числе двухвариабельная квантитативная кинетическая периметрия, циркулярная статическая периметрия и кинетическая периметрия, с суммарной оценкой границ поля зрения (СГПЗ) по 12 радиусам и более тщательным исследованием носовой половины поля зрения (по 7 радиусам — от 90° до 270° через каждые 30°). При этом создавались мезопические условия; длительность адаптации к фоновой освещенности экрана периметра Гольдмана (3 лк) — не менее 3 мин.

Электрофизиологическое исследование включало регистрацию зрительных вызванных корковых потенциалов (ЗВКП) с помощью многофункционального прибора Neuropack (Nihon Kohden, Япония), определение порогов электрической чувствительности (ЭЧ) и лабильности (ЭЛ) зрительного нерва в соответствии с диагностической программой на ESOM электростимуляторе. Для регистрации вспышечных ЗВКП (Flash) использовали вспышки белого и красного цветов мощностью 0,25 Дж, подаваемые с расстояния 15 см; для записи паттерновых ЗВКП - реверсию шахматного паттерна с размерами клеток 32' и 16', генерируемых с экрана монитора на расстоянии 1 м от обследуемого. Частота стимуляции в обоих случаях составляла 1 Гц. При обработке результатов записи кривой ЗВКП анализировали ее компонентный состав, латентность и амплитуду комплекса Pioo как наиболее устойчивого параметра.

Магнитно-резонансная томография головного мозга и орбит была выполнена на томографе Magnetom Impact Expert (Siemens, Германия) у 20 пациентов основной группы и у 12 пациентов контрольной. Исследования проводились при средней напряженности магнитного поля в 1,0 Тл. Стандартная программа обследования больного при МРТ состояла из

получения MP-томограмм, взвешенных по Т1, Т2, Т2 - FLAIR-режимам в аксиальной проекции (ориентированной по орбито-меатальной линии) с добавлением проекций в коронарной и сагиттальной проекциях. Т1-взвешенное изображение получали с использованием импульсной последовательности TSE (быстрое спиновое эхо) с временем повторения TR - 600-650 мс и временем эхо ТЕ-12-15 мс.

Было проведено посмертное патологоанатомическое исследование структур головного мозга 2 человек, в течение 8-10 лет страдавших ПОУГ далекозашедшей стадии, смерть которых произошла в результате острой сердечной недостаточности. Исследование проводили на кафедре патологической анатомии СЗГМУ им. И.И. Мечникова.

Биохимические исследования сыворотки крови были проведены у 30 пациентов основной группы и у 18 пациентов контрольной. Уровень перекисного окисления липидов (ПОЛ) клеточных мембран определяли в сыворотке крови по накоплению малонового диальдегида (МДА). Состояние собственной антиоксидантной системы оценивали по уровню активности супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатионредуктазы - по содержанию тиолдисульфидных групп в крови. Содержание МДА в плазме оценивали по методу М. Mihara et. al. (1980), уровень лактата в сыворотке крови определяли фотометрически на автоматическом биохимическом анализаторе открытого типа Labio 200 (Shenzhen Mindrey Bio-Medical Elektronics Co., КНР). При исследовании ферментной активности исследовали функциональное состояние эритроцитов периферической крови с оценкой активности: глутатионредуктазы эритроцитов - методом J.A. Tilbotsen, Н. Sauberlich (1971) в адаптации для фотометра ФП-901 (Мальцев Г.Ю., Орлова Л.А., 1993); каталазы - методом N. Oshino с соавт. (1973) в модификации Г.Ю. Мальцева, A.B. Васильева (1994); СОД — методом М. Niashikimi et al. (1972) в модификации для фотометра ФП-901 (Мальцев Г.Ю., Орлова Л.А., 1994).

Ультраструктуру митохондрий у больных с ПОУГ исследовали в клетках угла передней камеры (блокэксцизий), полученных во время проведения гипотензивных операций 10 больным ПОУГ с Ш и IV стадиями заболевания. Электронная микроскопия проводилась на базе центральной научно-исследовательской лаборатории СЗГМУ имени И.И. Мечникова.

Материалом для экспериментального исследования послужили 25 кроликов породы «серая шиншилла» обоего пола, возрастом около двух лет, массой 2,5-3 кг. Животные содержались в стандартных условиях вивария. Были сформированы три группы лабораторных животных: 1 - подопытная группа из 10 животных при трехмесячной длительности протекания АИГ (после завершения введения адреналина и окончательного формирования экспериментальной глаукомы); 2 - подопытная группа из 10 животных при девятимесячной длительности протекания АИГ; 3 - контрольная группа из 5 животных.

В экспериментах была реализована модель адреналин-индуцированной глаукомы (АИГ) (Липовецкая Е.М., 1966). Суть методики заключается в контролируемом повышении ВГД путем внутривенного введения кроликам 0,1% раствора адреналина гидрохлорида (через день по 0,1 мл в течение 3 мес.). Контрольной группе животных вводили 0,9% водный раствор хлорида натрия.

Для морфологического (патологоанатомического) описания биологического материала и морфометрии клеток биологических структур (структуры глаза и головного мозга) лабораторных животных биоптаты подвергались предварительной фиксации в гистологическом формалине перед изготовлением гистологических препаратов с толщиной парафиновых срезов 35 мкм. Для микроскопического исследования полученные срезы окрашивались по Нисслю, а также гематоксилином и эозином.

Иммуногистохимическое исследование. Парафиновые срезы головного мозга толщиной 10 мкм изготавливали по общепринятой методике на ротационном микротоме RM2125RT (Leica, Швейцария). Препараты после депарафинирования и регидратация в спиртах нисходящей концентрации, промывали в дистиллированной воде (2-5) мин. Далее иммуногистохимическим методом выявляли ряд маркеров клеточных типов: GFAP (глиальный фибриллярный кислый белок) - маркер астроглии (антитела фирм Dako, Дания; Spring Bioscience и Biocare Medical, США); NeuN - маркер ядер зрелых нейронов (Dako, Дания); ЛРм2 - маркер бета-амилоидного протеина (антитела фирмы Spring Bioscience, США); vWF - фактор фон Виллебрандта - маркер эндотелиоцитов сосудов (антитела Dako, Дания). Выявление маркера NeuN проводили по модифицированной методике (Коржевский Д.Э. и соавт., 2005), выявление остальных маркеров проводили по

протоколам фирмы-изготовителя. Изучение препаратов проводили с помощью светового микроскопа Leica DM (Leica, Германия) и конфокального лазерного микроскопа (LSM 510 Meta (Zeiss, Германия). Обработку изображений проводили с применением компьютерных программ, входящих в пакет LSM Image Browser (Zeiss, Германия).

Электронная микроскопия проводилась с помощью просвечивающего электронного микроскопа JEM-100 S (JEOL, Япония). Микрофотографирование препаратов осуществляли цифровыми фотокамерами Olympus С-3020, Polaroid Digital Camera DMC 1. Фрагменты анализируемых тканей (зрительный нерв, подкорковые и корковые отделы зрительного пути) помещались в 2,5% раствор глутарового альдегида на ОД М фосфатном буфере, pH 7,4 (45 мин), затем фиксировались в 1% растворе четырехокиси осмия по прописи Колфилда, pH 7,4 (2 ч при 4 °С). После обезвоживания в спиртах нарастающей концентрации и эфире, пробы заключали в Эпон-812. Обезвоженные и залитые в Эпон-812 пробы тканей контрастировали насыщенным спиртовым раствором уранилацетата и на срезах цитратом свинца. Для изготовления срезов использовался ультратом LKB-Ш (LKB, Швеция).

Статистическая обработка материала произведена с использованием ПЭВМ Pentium IV и компьютерных программ Excel 2007 и Statistica с вычислением среднего арифметического значения (М), среднего отклонения (о), стандартной ошибки (т), относительных величин (частота, %). Статистическая значимость различий полученных результатов определялась по критериям Стьюдента (f) и Манна-Уитни (£/). Предварительная проверка выборки на нормальность распределения осуществлялась по критерию Для определения показателя риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии (ГОН) проводили дискриминантный анализ в контрольной и основной группе. Построение математической модели расчета риска проводили с помощью регрессионно-корреляционного анализа методом наименьших квадратов. Проверка значимости осуществлялась по критерию Фишера-Снедекера (F). За статистически значимые изменения принят уровень достоверности /?<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

При ретроспективном анализе амбулаторных карт пациентов с диагнозом ПОУГ удалось выяснить, что даже на фоне нормализованного уровня

офтальмотонуса происходит прогрессивное сужение полей зрения и переход заболевания в более тяжелую стадию. Так, при длительном диспансерном наблюдении в течение 36 мес. у пациентов, которые постоянно принимают гипотензивные капли, происходит медленное прогрессирование ГОН, которая проявляется в сужении полей зрения, регистрируемое при кинетической периметрии у больных ПОУГ. При анализе СГПЗ отмечено, что в течение первого года наблюдения у пациентов происходит сужение границ поля зрения по 8 меридианам с 361 ± 6° до 356 ± 6°, то есть на 2%. При этом уровень ВГД в среднем составил 18,82±0,3 мм рт. ст. Через 2 года после начала диспансерного наблюдения происходило дальнейшее уменьшение СГПЗ с 361 ± 6° до 316 ± 7°, т.е. на 12% от исходных показателей (р < 0,05). Тонометрическое давление составляло в среднем 19,05 ± 0,2 мм рт. ст. Более значимое прогрессирование угнетения зрительных функций у пациентов ПОУГ отмечено в течение третьего года наблюдения, к концу которого СГПЗ снизилась на 35%, с 361 ± 6° до 236 ± 9° (р < 0,001). Данное прогрессирование глаукомного процесса также наблюдалось на фоне компенсированного офтальмотонуса (ВГД 19,4±0,18 мм рт. ст.).

При длительном диспансерном наблюдении за больными ПОУГ изменяются и показатели центрального зрения. Первые статистически значимые изменения остроты зрения отмечаются в сроки 12—15 мес. с начала наблюдения, и в дальнейшем сохраняется медленная, но постоянно отрицательная динамика. Так, в течение первого года наблюдения острота зрения снижается на 0,06 (примерно на 9%), через два года - на 0,16 (25% от исходного уровня) и через 3 года - на 0,23 (35%), т.е. в среднем около 10% в год.

На основе результатов длительного наблюдения за пациентами с ПОУГ установлена взаимосвязь между временем начала прогрессирования ГОН и начальными изменениями в периферическом поле зрения на момент обследования, характеризуемое СГПЗ, ВГД и максимальной остротой зрения.

Нами предложен способ прогнозирования степени риска прогрессирования ГОН, который построен на регрессионно-корелляционном анализе и рассчитывается по формуле: у=25,8+10,9х1-0,002х2-1,5хз, где у -прогностический индекс, XI - максимальная острота зрения, х2 - сумма градусов полей зрения, х3 - внутриглазное давление; при значении у=1,73 и

менее прогнозируют высокую степень риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии, то есть в течение 6-8 мес. после обследования, при значении у = 1,74—4,99 - среднюю степень риска, то есть в течение 9-12 месяцев после обследования, при значении у=5,00 и более прогнозируют низкую степень риска, то есть начало прогрессирования в течение 13-24 месяцев после обследования.

Нами были исследованы показатели ЭЧ, ЭЛ и ЗВКП в различные стадии заболевания у пациентов с ПОУГ. Как видно из табл. 1 наблюдается угнетение изучаемых параметров по сравнению с контрольными значениями. Наиболее значимые показатели регистрировали при исследовании ЗВКП. Увеличение латентности Рюо у пациентов с ПОУГ находилось в корреляционной зависимости от стадии глаукомы. Хотя метод ЗВКП и не обладает специфичностью в отношении диагностики топографических уровней поражения зрительного пути и тракта, нами продемонстрировано, что при ПОУГ происходит снижение проводимости зрительного импульса по проводящим путям зрительного анализатора.

Таблица 1

Электрофизиологические показатели у пациентов с ПОУГ, М±п

Показатели Стадии ПОУГ Контрольная группа (п=10)

Начальная (п=28) Развитая (п=13) Далекозашедшая (п=8)

ЗВКП, амплитуда Рюо, мкВ 10,3 ±1,8* 9,5 ±0,9** 8,5 ±0,8** 13,3 + 1,1

ЗВКП, латентность Ріоо. МС 115,4 ±2,7* 123,2 ±1,4" 132,3 ±1,2** 95,2 ± 2,4

ЭЧ сетчатки, мкА 84,3 ± 2,4 88,1 ± 1,5** 90,5 ±4,4** 80,13 ±3,8

ЭЛ зрительного нерва (Гц) 23,2 ± 3,4* 21,2 ±2,1** 9,8 ± 6,3" 32,7 ±4,3

Примечание: -р<0,05; -р<0,01.

Анализ изменений зрительного тракта при ПОУГ проведен путем сравнения снимков МРТ пациентов с глаукомой (12 глаз с развитой стадией, 8 глаз с далекозашедшей стадией) и лиц контрольной группы с того же возраста, не страдающих глаукомой (12 чел.). В контрольной группе пациентов диаметр

орбитальной части зрительного нерва составил 3,58 ± 0,15 мм. У больных с глаукомой на глазах с развитой стадией диаметр зрительного нерва составил 3,30 ± 0,11 мм, а у больных с далекозашедшей стадией - 2,95 ± 0,43 мм. Во фронтальной плоскости также отмечались изменения, характерные для атрофии зрительного нерва; на уровне латеральных коленчатых тел было выявлено двустороннее повышение плотности сигналов.

Таким образом, использование МРТ у больных Г10УГ позволило выявить наличие дегенеративных изменений не только зрительного нерва, но и подкоркового центра зрительного анализатора.

Патологоанатомическое исследование проводилось у двух людей, смерть которых не была связана с заболеваниями ЦНС. Как было установлено, они болели ПОУГ 8-10 лет, а диагноз далекозашедшей глаукомы был установлен при целенаправленном использовании соответствующих методик и документально подтвержден. При макроскопическом исследовании выявлена выраженная атрофия зрительного нерва с потерей значительного количества аксонов, а также потеря значительного количества нейронов в ЛКТ. При микроскопическом исследовании показано уменьшение толщины клеточного слоя зрительной коры, сморщивание нейронов и их ядер, выявлена комковатая, зернистая цитоплазма, наличие липофусцина в больших количествах, что свидетельствовало об атрофическом процессе. В обоих случаях у умерших пациентов, при жизни страдавших ПОУГ, выявлены процессы нейродегенерации. В дегенеративный процесс были вовлечены все уровни центрального отдела зрительного анализатора, но наиболее заметно - область зрительной коры в районе шпорной борозды. Особо следует выделить гот факт, что в зрительном нерве и в IV-V слоях коры головного мозга были обнаружены амилоидные бляшки и тельца. Как известно, р-амилоид является маркером нейродегенеративных заболеваний, а его наличие свидетельствует о патогенетической связи ПОУГ с болезнью Альцгеймера. На нейродегенеративный процесс в коре головного мозга указывает также скрученность отдельных артерий корковой области, что является следствием уменьшения толщины коры при сохранении протяженности сосудистого русла.

Выявленные при микроскопии признаки астроглиоза можно расценивать как следствие нейродегенерации, гибели нейронов и олигодендроцитов, замещения их незрелыми, функционально неполноценными астроцитами.

Можно считать установленным, что при ПОУГ происходит развитие нейродегенеративного процесса, в который вовлечены не только периферический отдел зрительного анализатора, но и проводящие пути и центральный отдел, т.е. зрительный путь в целом. Два обстоятельства требуют отдельного рассмотрения. Это, во-первых, наличие в тканях головного мозга лиц, страдающих ПОУГ, Р-амилоида, общепризнанного маркера нейродегенерации, характерного морфологического признака болезни Альцгеймера. Во-вторых, процесс нейродегенерации сопровождается астроглиозом, т.е. гибелью и заменой клеток головного мозга на молодые, функционально незрелые астроциты, не способные осуществлять опорную, защитную, трофическую и другие функции.

Итак, при ПОУГ, как установлено в результате аутопсии, дегенеративные изменения наблюдаются как в ганлионарных клетках сетчатки и волокнах зрительного нерва, так и в тканях проводящих путей зрительного анализатора вплоть до коры головного мозга. Это указывает на выраженный нейродегенеративный характер ПОУГ, что подтверждается наличием таких общепризнанных критериев нейродегенеративного процесса, как астроглиоз и наличие скоплений Р-амилоида в коре головного мозга и в зрительном нерве. Такая патология аналогична другим нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезнь Альцгеймера или Паркинсона.

Проведено исследование функций митохондрий по состоянию активности ПОЛ и ферментов антиоксидантной защиты у пациентов с ПОУГ. Выявлены активация свободно-радикального окисления и признаки «окислительного стресса» у больных ПОУГ. Повышение уровня активных форм кислорода (АФК) напрямую связано с нарушением в электронно-транспортной цепи цикла Кребса. Как известно, изменение трансмембранного потенциала митохондрий является основным источником генерации АФК. Можно полагать, что выявленные изменения биохимических показателей у пациентов с ПОУГ свидетельствуют о нарушении функций митохондрий как структуры, отвечающей за энергетические процессы в клетке.

У больных с начальной, развитой и далекозашедшей стадиями глаукомы, в зависимости от стадии, уровень ПОЛ значительно отличается от данных контрольной группы. При прогрессировании ПОУГ отмечается достоверное увеличение МДА. Как видно из данных, представленных в табл. 2, у больных

ПОУГ выявляется весьма активный процесс ПОЛ. Уровень МДА в 2 раза выше, чем в контрольной группе обследуемых. Важными компонентами антиокислительной системы являются ферменты СОД, глютатионредуктаза, каталаза, физиологическая роль которых состоит в разрушении различных перекисей и обезвреживании метаболитов ПОЛ. Активность ферментов антиоксидантной защиты у больных ПОУГ так же выше, чем в контрольной группе больных (табл. 2). Значимые различия наблюдаются в группе с начальной стадией ПОУГ.

Таблица 2

Результаты биохимических исследований крови у больных ПОУГ (М±т)

Биохимические показатели Стадии ПОУГ Контрольная группа (п=18)

Начальная (п=17) Развитая (п=8) Далекозашедшая (п=5)

Глютатионредуктаза, (ммоль/с)/г ткани 10,8±0,48* 9,1 ±0,65* 9,1+0,5 8,87±0,5

СОД, ед. акт./г ткани 40,5±0,85* 40,8+2,94 40,4±3,07 38,2±2,75

Каталаза, (ммоль/с)/г ткани 535±36,8* 533+40,6* 495±24,8 458±30,8

МДА, моль/л 0,14±0,008* 0,14+0,006* 0,19±0,011* 0,07+0,008

Примечание: -р< 0,05.

Основной метаболической функцией митохондрий является аэробное окисление (окислительное фосфорилирование) субстратов. При дисфункции митохондрий уровень окисления субстратов с использованием атомного кислорода снижается, и синтез АТФ происходит за счет анаэробного пути окисления глюкозы с образованием молочной кислоты. У пациентов с ПОУГ содержание лактата в крови значительно превышало значения общепринятой нормы и уровень его находился в прямой зависимости от стадии заболевания (г=0,86). Так, при начальной стадии ПОУГ уровень молочной кислоты 4,01±0,43 ммоль/л (на 44,2 % больше контрольных значений, р < 0,05). У пациентов со второй стадией заболевания показатели лактата были 4,33±0,56 ммоль/л, что также было достоверно выше значений контрольной группы на 55,6%. При далекозашедшей стадии ПОУГ у пациентов уровень лактата составил в среднем 4,38±0,80 ммоль/л (выше контрольных цифр на 57,6%). Обращает на себя внимание и быстрая динамика нарастания уровня лактата в

крови пациентов с ПОУГ в зависимости от тяжести заболевания. На основе представленных данных был разработан способ прогнозирования риска прогрессирования ГОН, заключающийся в клинико-лабораторном исследовании уровня лактата в крови. При значении уровня лактата выше 4,33 ммоль/л прогнозируется высокий риск прогрессирования ГОН в течение 1 года. Изобретение основано на впервые нами установленной взаимосвязи между уровнем лактата в крови пациентов с ПОУГ и прогрессированием ГОН. Таким образом, с помощью дискриминантного анализа данных установлено, что по уровню митохондриальной дисфункции, возможно прогнозировать риск прогрессирования ПОУГ.

Также в ходе клинического обследования больных ПОУГ проводилось изучение динамики содержания сульфгидрильных (5Н-) групп и дисульфидных (ББ-) групп, а также их соотношения (в норме не ниже 6,5). Было выявлено снижение в крови больных уровня БН-групп и повышение уровня ББ-групп, а также изменение их соотношения, которое в среднем составило 5,4. Эти результаты отражают нарушение тканевого окислительно-восстановительного равновесия и смещение его в сторону катаболических процессов.

Можно полагать, что выявленные изменения биохимических показателей окислительно-восстановительной системы у пациентов с ПОУГ свидетельствуют о нарушении функций митохондрий как структуры, отвечающей за энергетические процессы в клетке.

В связи с тем, что у пациентов с ПОУГ наблюдается изменение функций митохондрий, представляется важным изучение ультраструктуры митохондрий клеток у пациентов с ПОУГ. Была выполнена электронная микроскопия 10 блокэксцизий структур трабекулярной зоны радужно-роговичного угла больным ПОУГ на III и IV стадиях заболевания. Исследовали ультраструктуру митохондрий в эндотелиальных клетках и фибробластах. На электроннограммах были зафиксированы клетки эндотелия шлеммова канала, а также фибробласты соединительной ткани, в которых обнаруживались несколько увеличенные в размерах митохондрии с электронноплотным матриксом. Кристы митохондрий были укорочены и редуцированы. В единичных митохондриях отмечались явления дегенерации и деструкции. Все зарегистрированные структурные изменения митохондрий находились в различной степени выраженности. В соединительно-тканной части

преобладают фиброциты, окруженные пучками коллагеновых волокон различного строения. Контуры митохондрий клеток фибробластического ряда волнистые, кристы деформированы. Наружная полость митохондрий светлая, выглядит оптически пустой. В матриксе определяется мелкозернистое вещество повышенной электронной плотности. В некоторых фибробластах с выраженными дистрофическими изменениями встречаются резко набухшие митохондрии. В них видны вакуоли и фрагменты крист, расположенные вблизи оболочки. Матрикс внутренней полости резко просветлен. В эндотелии изменения митохондрий менее выражены, чем в клетках фибробластического ряда. Отмечается фрагментация крист митохондрий. Во внутренней полости митохондрий эндотелия также определяется мелкозернистое вещество повышенной электронной плотности. Следует полагать, что выявленные изменения структуры митохондрий трабекулярной зоны у больных ПОУГ могут привести к нарушению функций митохондрий как структуры, отвечающей за энергетические процессы в клетке. Умеренное снижение биоэнергетики клетки не может проявляться как самостоятельное заболевание, однако сказывается на характере течения, например, первичной открытоугольной глаукомы.

В качестве биологической модели при экспериментальном исследовании морфофункциональных особенностей глаукомного процесса была выбрана модель АИГ, развивающейся у кроликов при длительном введении им адреналина (Липовецкая Е.М., 1966). Эта модель вполне адекватна поставленной задаче, поскольку позволяет моделировать типичные проявления глаукомы, в т.ч. повышение ВГД, развитие нарушений в системе микроциркуляции, формирование дистрофических изменений тканей трабекулярной зоны угла передней камеры. Развитие патологических проявлений при АИГ происходит неуклонно, с течением времени, при этом отмечаются специфические признаки ПОУГ - дегенерация ганлионарных клеток сетчатки и волокон зрительного нерва.

Биологические объекты подвергались предварительному, периодическому и заключительному обследованию путем проведения тонометрии, электротонографии и оценки состояния ДЗН. При исследовании морфофункционального состояния центральных отделов зрительного анализатора у кроликов экспериментальных групп 1 и 2, было выявлены

следующие проявления АИГ, нараставшие с увеличением длительности эксперимента: дегенерация нервных волокон, которая визуально проявлялась участками неравномерной плотности миелина и мелкоочаговой вакуолизации (как правило, периваскулярной), уменьшением количества и истончением нервных волокон на срезе; атрофия эндоневрапьных соединительнотканных структур, близлежащих и связанных с мелкими кровеносными сосудами, на что указывал рыхлый характер соединительной ткани, наличие зон отека и клеток фибробластического ряда; выраженная атрофия нервной ткани, наличие крупных участков группового расположения пикнотичных, сморщенных нейронов в преднекротическом состоянии, у них выявлены истонченные отростки, гомогенная цитоплазма, без тифоида, пикнотичные ядра; артериолы и капилляры спавшиеся, с участками дистонии (с неравномерно суженым просветом) и микроаневризмами, стенки сосудов микроциркуляторного русла несколько утолщены и гомогенизированы.

Наблюдаемая морфологическая картина становится более яркой при увеличении длительности моделирования АИГ до 12 мес. При этом определяются разные стадии нейродегенеративного процесса: очаги разрежения и клеточной пролиферации, выявленные в срезах, свидетельствуют о хроническом характере наблюдаемой патологии. Атрофический процесс имеет тенденцию усиливаться с удлинением продолжительности эксперимента, при этом он носит распространенный характер.

При иммуногистохимическом исследовании зрительной коры и оценке морфофункционального состояния микроглии не выявлено биологически значимых изменений количества, распределения и типичной формы микроглиоцитов коры кроликов при моделировании АИГ. Между тем, при увеличении длительности моделирования АИГ до 6 мес. выявляются наибольший спектр изменений при микроскопическом исследовании глубоких слоев коры. Так, в эти сроки эксперимента в 1У-У1 слоях коры наблюдается некоторое увеличение: количества контактов отростков микроглиоцитов с микрососудами; объема перинуклеарной цитоплазмы микроглиоцитов. При увеличении длительности эксперимента до 12 мес. в У-У1 слоях коры кроликов коры выявляется микроглиальная реакция в виде групп активированных микроглиоцитов. Перечисленные признаки являются, скорее всего,

проявлением постепенно развивающейся нейродегенерации в зрительной коре

кроликов при АИГ.

Были проведены электронно-микроскопические исследования срезов головного мозга на уровне проводящих путей у кроликов с АИГ в сроки 6 и 12

мес. от начала эксперимента.

Структурные изменения митохондрий аксонов зрительного нерва у животных основной группы нарастают прямо пропорционально срокам эксперимента. В группе кроликов со сроком глаукомного процесса 6 мес. часть митохондрий вакуолеподобно расширены. Расположение крист правильное, матрикс митохондрий с очагами просветления. В группах кроликов со сроком глаукомного процесса 12 мес. органеллы с просветленным матриксом, явлениями набухания, кристы укорочены и редуцированы, расположены вблизи мембран.

Практически всю полость митохондрий занимают крупные вакуоли. Особое внимание обращает на себя отслоение и расслоение миелиновой оболочки аксонов зрительного нерва, степень которой также зависит от срока эксперимента. Значимых отличий в структурных изменениях митохондрий зрительного нерва и хиазмы в ходе исследования зафиксировано не было.

Структурные изменения митохондрий в нервных волокнах зрительных бугров лабораторных животных основной группы, аналогичны изменениям митохондрий в других исследуемых структурах зрительного анализатора и также усиливаются при увеличении длительности экспериментальной глаукомы.

При электронной микроскопии зрительной коры головного мозга кроликов были обнаружены митохондрии различного размера со структурными изменениями различной степени выраженности. Митохондрии нейроцитов небольшого размера имели структуру близкую к норме. Крупные митохондрии были с явлениями набухания и с образованиями вакуолеобразных структур.

Таким образом, при изучении ультраструктуры митохондрий клеток нервных волокон сетчатки, зрительного нерва и зрительного тракта на модели АИГ в эксперименте выявлено, что митохондрии в клетках указанных структур имеют выраженные структурные изменения. Морфологические изменения митохондрий приводят к запуску апоптоза нервной клетки и развитию нейродегенерации.

При морфометрическом анализе структур головного мозга кроликов контрольной и экспериментальных групп проводили сравнительную оценку количества сохранных морфологически неизмененных нейронов, измеряли диаметры нейроцитов и их ядер. Вычисление средних значений диаметра ядер нейроцитов проводили на срезах, которые были приготовлены по протоколам иммуногистохимического исследования к антителам нейронального ядерного белка ИеиМ. Подсчет количества астроцитов на 0,15 мм2 микропрепарата проводили при 20-кратном увеличении. Микроглию также определяли при помоиш иммуногистохимического метода к глиальному фибриллярному кислому белку СРАР. Измерение нервных клеток проводили в срезах, окрашенных толуидиновым синим по методу Ниссля.

При проведении морфометрии проводили сравнительный анализ с показателями группы интактных животных контрольной группы. Как видно из табл. 3, диаметр нервных клеток в зрительных буграх становится меньше у животных с АИГ 6 мес. У кроликов с АИГ 12 мес. происходит значительное уменьшение диаметра клеток ввиду выраженной атрофии и дегенеративных изменений. Изменяется диаметр ядер клеток, причем в большей степени у животных с более длительным глаукомным процессом, что свидетельствует о необратимости изменений клеточных структур при экспериментальной глаукоме даже после прекращения моделирования глаукомного процесса. В ответ на дегенерацию и сморщивание нервных клеток зрительных центров происходит разрастание нейроглии, при этом в поздние стадии эксперимента астроцитоз проявляется в наибольшей степени (табл. 3-5).

Таблица 3

Морфометрические данные исследования зрительных бугров ___у кроликов при АИГ, М±т _

Объекты Диаметр клетки, мм Диаметр ядра, мм Количество клеток на 0,15 мм2

Интактные кроликов

Нейроны 0,018±0,003 0,004±0,001 45,2±4Д

Микроглия 75,4±6,2

Кролики с АИГ (6 мес.)

Нейроны 0,015±0,002 0,003±0,001 40,3±5,5

Микроглия 70,0±6,1

Кролики с АИГ (12 мес.)

Нейроны 0,011 ±0,003* 0,002±0,001 25,4±2,7*

Микроглия 80,9±4,1

Примечание: - здесь и далее различия достоверны по отношению к интактным животным, р < 0,05.

Аналогичные изменения происходят у экспериментальных животных и в проводящих путях зрительного анализатора: в четверохолмиях наблюдается снижение диаметра ядер и площади нервных клетка. При этом степень атрофии находится в зависимости от длительности глаукомного процесса (табл. 4). Количество нервных клеток резко снижается, а микроглиальных клеток -увеличиваются.

В центральной части зрительного анализатора экспериментальных животных происходят менее выраженные изменения. Так, в коре головного мозга животных с АИГ по данным морфометрии наблюдается процесс атрофии клеток коры и изменение их количества (табл. 5). Чем больший срок эксперимента, тем более выраженные изменения происходят как в нервной ткани, так и в глиальных клетках. Данные изменения указывают на явление нейродегенерации, которое усугубляется с увеличением длительности глаукомного процесса. При этом необходимо отметить, что глаукомный симптомокомплекс, сформированный в переднем отрезке глазного яблока, распространяется и на центральные отделы зрительного анализатора.

Таблица 4

Морфометрические данные исследования четверохолмия __у кроликов при АИГ, М±ш__

Объекты Диаметр клетки, мм Диаметр ядра, мм Количество клеток на 0,15 мм2

Интактные кролики

Нейроны 0,015±0,002 0,004±0,001 60,3±4,4

Микроглия 80,5+6,3

Кролики с АИГ (6 мес.)

Нейроны 0,012±0,002 0,002+0,001 50,3+3,5*

Микроглия 70,4+4,1

Кролики с АИГ (12 мес.)

Нейроны 0,009±0,003* 0,002+0,001 35,4+2,7"

Микроглия 100,9±4,Ґ

Примечание: - различия достоверны по отношению к группе животных с

АИГ 6 мес., р<0,05.

Таким образом, при проведении морфометрического анализа срезов головного мозга экспериментальных животных на уровне проводящих путей зрительного анализатора при АИГ наблюдается прогрессирующая атрофия

нервной ткани (уменьшение количества и размеров нейронов, уменьшение их ядер, разрастание микроглии). При этом, чем больше срок эксперимента - тем более выражены атрофические изменения.

Таблица 5

Морфометрические данные исследования коры головного мозга

у кроликов при АИГ, М±т

Объекты Диаметр клетки, мм Диаметр ядра, мм Количество клеток на 0,15 мм2

Интактные кролики

Нейроны 0,015±0,002 0,004±0,001 138,3±12,6

Микроглия 48,5±5,5

Кролики с АИГ (6 мес.)

Нейроны 0,015±0,002 0,002+0,001 130,3+10,5

Микроглия 40,3±3,1

Кролики с АИГ (12 мес.)

Нейроны 0,012+0,003 0,002±0,001 100,6+12,8

Микроглия 30,6±3,2*

Обсуждение результатов

Изучение причин и механизмов развития и прогрессирования ПОУГ является необходимым условием для патогенетического обоснования лечения и профилактики прогрессирования ГОН. Развитие нейродегенерации при глаукоме может происходить вследствие множества причин, приводящих разными путями к апоптозу ганглионарной клетки. Но все они так или иначе связаны с митохондрией, основной единицей, ответственной за энергетические процессы в клетке и апоптоз. Гибель клетки в результате апоптоза происходит при всех нейродегенеративНых заболеваниях. Глаукому также можно отнести к заболеваниям нейродегенеративного генеза, поскольку:

- эти заболевания имеют общий механизм гибели клетки; как известно гибель ганглионарных клеток сетчатки, как и при всех нейродегенеративных заболеваниях, например, при болезни Альцгеймера, это физиологически запрограммированная гибель клетки - апоптоз. Запуск апоптоза происходит при активации специфических протеаз - каспаз, которые, проникая в ядро клетки, разрушают ДНК. В свою очередь, активация каспаз напрямую связана с митохондриальной дисфункцией;

- отмечается гибель нейронов одного вида, нарушение межсинаптических связей, которые приводят к нарушению центральной функции; при глаукоме

погибают волокна зрительного нерва и страдают зрительные функции, а при болезни Альцгеймера страдают лобные доли головного мозга и нарушаются когнитивные функции;

- нейродегенеративные заболевания развиваются с возрастом и имеют длительный хронический характер течения; также и распространенность глаукомы увеличивается в возрастной популяции, а прогрессирование заболевания происходит в течение нескольких лет.

Можно также добавить, что глаукому и нейродегенеративные заболевания объединяет и общая схема патогенеза заболевания: при воздействии комплекса внешних факторов (ВГД, синтез нейротоксичных белков, генная мутация и т.д.) происходит гибель одного вида нейрона в результате апоптоза.

Совсем недавно в зарубежных источниках начали появляться разрозненные данные о том, что при ПОУГ в процесс вовлечены не только ганглионарные волокна сетчатки и диск зрительного нерва, но и центральные отделы зрительного анализатора. Большинство этих исследований направлены на изучение причин прогрессировании глаукомной нейрооптикопатии и снижения зрения. Митохондриальная патология может быть одним из ключевых звеньев патогенеза нейродегенеративных изменений при ПОУГ. Вероятно, нарушение функций изучаемых органелл играет определенную роль в развитии глаукомы посредством прямого участия в ряде клеточных процессов. Митохондриальная дисфункция усугубляется у пожилых людей, влечет за собой явления «окислительного стресса» и эксайтотоксичности. Врожденные или приобретенные функциональные нарушения митохондрий могут снижать толерантность аксонов зрительного нерва к воздействию ВГД. Определение роли митохондрий в патогенезе глаукомы может открыть новые горизонты в обосновании патогенетического лечения глаукомы, предупреждения развития и прекращения прогрессирования оптической нейропатии при ПОУГ.

Диссертационное исследование проведено для формирования доказательной базы в рамках определения ПОУГ как нейродегенеративного заболевания с вовлечением центральных отделов зрительного анализатора, в основе которого лежит митохондриальная дисфункция.

Анализ зрительных функций у больных ПОУГ с различной стадией заболевания позволил определить, что в течение нескольких лет происходит неминуемое прогрессирование глаукомного процесса, даже на фоне нормализованного уровня офтальмотонуса. Так статистически значимое снижение показателей СГПЗ было зафиксировано уже через 18мес. наблюдения. А показатели центрального зрения ухудшаются в более ранний период - 12-15 мес. Таким образом, было установлено, что ПОУГ -хроническое медленно прогрессирующее заболевание с началом прогрессирования в период 18 мес. после обследования. Период стабилизации зрительных функций зависит от стадии заболевания и индивидуальной толерантности к ВГД. Такой характер прогрессирования характерен для многих нейродегенеративных заболеваний. Как и все, они протекают бессимптомно в дебюте и имеют длительный период прогрессирования в зависимости от степени изменений исходных параметров.

На основе данных, полученных при длительном наблюдении за пациентами с ПОУГ, установлена зависимость времени начала прогрессирования ГОН и начальных изменений в периферическом поле зрения на момент обследования, характеризуемых СГПЗ, ВГД и максимальной остротой зрения.

Предложен способ оценки риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии, который построен в ходе регрессионно-корелляционного анализа и представлен в виде модели: у=25,8+10,9хг0,002х2-1,5х3, где: у - прогностический индекс, Х( - максимальная острота зрения, х2 -сумма градусов полей зрения, Хз - внутриглазное давление. В соответствии с этой моделью при значении у=1,73 и менее прогнозируют высокую степень риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии, то есть в течение 6-8 мес. после обследования, при у = 1,74-4,99 - среднюю степень риска (9 - 12 мес. после обследования), при у=5,00 и более прогнозируют низкую степень риска, то есть начало прогрессирования в течение 13-24 мес. после обследования.

Как следует из представленной модели, стационарной глаукомы не бывает, ПОУГ - это прогрессирующее заболевание с однонаправленным отрицательным вектором развития. Эти факты указывают на перманентность

процесса с определенным пусковым механизмом и следующим за ним чередой не прекращающихся патологических изменений.

Наличие сходных признаков ПОУГ и с другими нейродегенеративными заболеваниями и угроза неминуемого прогресса ПОУГ, побудили к исследованию не только сетчатки и зрительного нерва у больных глаукомой, но и состояния проводящих путей зрительного анализатора как единой сенсорной системы.

У пациентов с ПОУГ в различные стадии заболевания выявлено угнетение электрофизиологических показателей по сравнению с контрольными значениями. Наиболее значимые показатели регистрировали при исследовании ЗВКП. Увеличение латентности Рюо у пациентов с ПОУГ находилось в корреляционной зависимости от стадии глаукомы. Продемонстрировано, что при ПОУГ происходит снижение проводимости зрительного импульса по проводящим путям зрительного анализатора. Изменения в показателях ЗВКП у пациентов с ПОУГ может указывать также и на поражения в центральных подкорковых и корковых отделах головного мозга при ПОУГ.

Для визуализации изменений в структурах головного мозга у пациентов с ПОУГ было проведено МРТ-обследование. Выявлено, что у них формируются нейродегенеративные изменения в проводящих путях зрительного анализатора, на что указывают атрофические изменения орбитальной части зрительного нерва и ЛКТ. Данный метод визуализации структур головного мозга позволил выявить наличие дегенеративных изменений не только зрительного нерва, но и подкоркового центра зрительного анализатора у пациентов ПОУГ.

С целью изучения морфологических изменений структур головного мозга при глаукоме были проведены патологоанатомические морфологические и иммуногистохимическое исследования центральных отделов зрительного анализатора у людей с ПОУГ, умерших от заболеваний, не связанных с ЦНС. Исследование макропрепаратов головного мозга по результатам аутопсии выявило у них атрофические явления в хиазме, зрительном тракте, латеральных коленчатых телах и центральном отделе зрительного анализатора. При иммуногистохимическом исследовании найдены амилоидные бляшки в коре головного мозга и амилоидные тельца в зрительном нерве, являющихся скоплениями Р-амилоида - биологического маркера нейродегенеративного процесса; выявлен процесс астроглиоза нервной ткани головного мозга. Таким

образом, при помощи морфологических методов исследования доказано, что ПОУГ - это нейродегенеративное заболевание.

Совокупность полученных клинических и морфологических данных свидетельствует о том, что при ПОУГ изменениям подвергаются не только ганлионарные клетки сетчатки и волокна зрительного нерва, но и проводящие пути зрительного анализатора вплоть до коры головного мозга. А наличие маркеров нейродегенерации в этих структурах головного мозга ставит ПОУГ в один ряд с другими нейродегенеративными заболеваниями.

Выявленные изменения открывают необходимость пересмотра (коррекции) тактики ведения и лечения больных ПОУГ. В комплексной терапии ПОУГ необходимо учитывать особенности метаболизма клеток головного мозга и фармакокинетики препаратов при прохождении через гематоэнцефалический барьер. Нейропротекторная терапия ГОН должна носить системный характер.

При нарушении функций митохондрий (окислительном аэробном фосфорилировании) происходит сдвиг внутриклеточных процессов в сторону катаболизма. При выраженной митохондриальной дисфункции большинство процессов в клетке идет по анаэробному пути с образование молочной кислоты. Кроме того дисфункция митохондрий сопровождается генерацией огромного количество АФК и развитием окислительного стресса, который усугубляет дисфункцию митохондрий. Активизируются процессы ПОЛ и окисления тиоловых групп мембранных белков.

Для оценки функционального состояния митохондрий проведено исследование активности ПОЛ и ферментов антиоксидантной защиты у пациентов с ПОУГ. Выявлены активация свободно-радикального окисления и признаки «окислительного стресса» у больных ПОУГ. Эти изменения биохимических показателей окислительно-восстановительной системы у пациентов с ПОУГ свидетельствуют о нарушении функций митохондрий как структуры, отвечающей за энергетические процессы в клетке.

Для изучения состояния метаболической функции митохондрий исследовали уровень лактата и тиоловых групп в крови пациентов с ПОУГ. Метаболической функцией митохондрий является аэробное окисление (окислительное фосфорилирование) субстратов. При дисфункции митохондрий уровень окисления субстратов с использованием атомного кислорода

снижается, и синтез АТФ происходит за счет анаэробного пути окисления глюкозы с образованием молочной кислоты. Нарушение активности метаболической функции митохондрий и тканевого дыхания может проявляться повышением уровня лактата в крови пациентов^ У пациентов с ПОУГ наблюдается похожая картина: достоверное снижение показателей аэробного окисления по значениям тиолдисульфидных групп и уровню лактата в крови, что является проявлением нарушения функциональной метаболической активности митохондрий, причем уровень молочной кислоты в крови увеличивается у пациентов с более тяжелыми стадиями ПОУГ. Таким образом, фактором развития и прогрессирования глаукомной нейрооптикопатии можно считать вторичную митохондриальную дисфункцию.

На основе вышеописанных данных разработан способ прогнозирования риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии, заключающийся в клинико-лабораторном исследовании уровня лактата в крови. При значении уровня лактата выше 4,33 ммоль/л прогнозируется высокий риск прогрессирования глаукомной оптической нейропатии в течение 1 года. Изобретение основано на впервые нами установленной взаимосвязи между уровнем лактата в крови пациентов с ПОУГ и прогрессированием ГОН. При помощи дискриминантного анализа установлено, что по уровню митохондриальной дисфункции возможно прогнозировать риск прогрессирования ПОУГ.

Кроме исследования функциональных особенностей митохондрий клеток, особый интерес вызывает возможность визуально оценить структуры митохондрий у больных ПОУГ. Единственным доступным материалом для морфологического исследования ткани глазного яблока у больных ПОУГ является блокэксцизии угла передней камеры, которые получаются в результате гипотензивных операций у пациентов с прогрессирующей некомпенсированной ПОУГ.

Так, при электронной микроскопии клеток угла передней камеры больных ПОУГ были выявлены структурные нарушения митохондрий. В клетках трабекул и склерального синуса у пациентов с ПОУГ наблюдались выраженные морфологические изменения митохондрий. Выявленные изменения структуры митохондрий трабекулярной зоны у больных ПОУГ

могут привести к нарушению функций митохондрий. Этот факт, конечно же, будет неблагоприятно сказываться на характере течения ПОУГ.

Для подтверждения результатов клинических исследований необходимо изучить структуры головного мозга и состояние митохондрий клеток проводящих путей зрительного анализатора у биологических моделей при экспериментальной глаукоме - АИГ. Особый интерес представляет оценка динамики этих процессов в зависимости от длительности заболевания. На модели АИГ установлено, что у кроликов происходит развитие дегенеративных изменений не только в структурах глазного яблока, но и в более высоких отделах зрительного пути - хиазме, подкорковых центрах и зрительной коре. Эти дегенеративные изменения в проводящих путях и подкорковых центрах лабораторных животных становятся более выраженными в зависимости от срока глаукомного процесса. При морфологическом и иммуногистохимическом исследованиях зрительной коры выявлено наличие реакции микроглии, которая наиболее выражена в белом веществе и глубоких слоях коры. Это свидетельствует о первичном поражении проводящих путей, а не эфферентных нейронов неокортекса.

При морфометрическом анализе срезов головного мозга животных на уровне проводящих путей зрительного анализатора при АИГ выявлена прогрессирующая атрофия нервной ткани (уменьшение количества и размеров нейронов, уменьшение их ядер; разрастание микроглии).

Электронная микроскопия позволила определить характер ультраструктурных изменений при экспериментальной глаукоме. Выявлены морфофункциональные изменения митохондрий. Большинство митохондрий были резко увеличены и просветлены, у некоторых была изменена форма. Выявлялись набухшие органеллы. В них визуализировались вакуоли. Кристы укорочены, редуцированы, дезинтегрированы, отмечалось уменьшение их размеров, расположены они были вблизи мембраны. В миелиновой оболочке -отслоение разной степени выраженности, местами расслоения. Изменения митохондрий отмечены на протяжении всего зрительного пути экспериментальных животных. Выраженность патологических структурных изменений митохондрий клеток во всех анализируемых отделах зрительного пути прогрессирует по ходу эксперимента.

Таким образом, на модели АИГ у кроликов при морфологической характеристике слоев нервных волокон сетчатки, зрительного нерва, зрительного тракта и зрительных бугров выявлены выраженные нейродегенеративные изменения. При изучении ультраструктуры митохондрий клеток нервных волокон сетчатки, зрительного нерва и зрительного тракта на экспериментальной модели АИГ установлено, что митохондрии в клетках указанных отделов имеют выраженные структурные изменения. Такие морфологические изменения митохондрий, как известно, приводят к запуску апоптоза нервной клетки и развитию нейродегенерации.

Опираясь на данные диссертационного исследования, целесообразно предложить учитывать следующие основные моменты в лечении больных ПОУГ: нейропротекция должна начинаться с выявления и достижения толерантного ВГД; препараты, назначаемые с целью нейропротекции, должны действовать системно, в том числе и на структуры головного мозга; их биодоступность не должна ограничиваться гематоэнцефалическим барьером; по механизму нейропротекторного действия препараты должны оказывать влияние на основные звенья проявления митохондриальной дисфункции; критерием для оценки функционального состояния митохондрий в процессе лечения может быть принят уровень лактата в крови.

Очевидно, что нейропротекторная терапия, основанная на коррекции митохондриальной дисфункции, должна включать в себя препараты, которые направлены на: заместительную терапию макроэргическими фосфатными соединениями; коррекцию функционирования цикла окислительного фосфорилирования (цикла Кребса); протекцию митохондриальной мембраны и сохранение дисбаланса трансмембранного потенциала; антиоксидантную терапию; биогенную регуляцию энергообмена.

Итак, в ходе выполнения диссертационного исследования доказано, что ПОУГ - нейродегенеративное заболевание, при котором поражаются не только ганглионарные волокна сетчатки и аксоны зрительного нерва, но и проводящие пути зрительного анализатора вплоть до коры головного мозга. Установлена роль влияния митохондриальной дисфункции на развитие и прогрессирование ГОН. Обобщены вопросы коррекции митохондриальной дисфункции в общей нейропротекторной терапии при ПОУГ.

Выводы

1. У больных первичной открытоугольной глаукомой даже на фоне нормализованного уровня офтапьмотонуса установлено прогрессировать глаукомного процесса.

2. На основе математико-статистического моделирования выявлена прямая зависимость риска прогрессирования глаукомного процесса от степени изменения зрительных функций у больных первичной открытоугольной глаукомой.

3. При первичной открытоугольной глаукоме изменениям подвергаются не только ганглионарные клетки сетчатки и волокна зрительного нерва, но и проводящие пути зрительного анализатора вплоть до коры головного мозга. По результатам исследования ЗВКП, МРТ и аутопсии выявлены дегенеративные изменения в зрительном нерве, хиазме, латеральных коленчатых телах, затылочной доли коры головного мозга.

4. Первичная открытоугольная глаукома - это нейродегенеративное заболевание. При иммуногистохимическом исследовании срезов проводящих путей зрительного анализатора у умерших, прижизненно страдавших первичной открытоугольной глаукомой, найдены биологические маркеры нейродегенеративного процесса амилоидные бляшки в коре головного мозга и амилоидные тельца в зрительном нерве, являющиеся скоплениями бета-амилоида.

5. Одним из пусковых механизмов развития и прогрессирования глаукомной оптической нейропатии является митохондриальная дисфункция. У больных первичной открытоуголной глаукомой выявлены структурные, функциональные и метаболические особенности митохондрий (митохондрии в клетках трабекул и шлеммова канала просветлены, кристы укороченны и дезинтегрированы; наблюдается достоверное снижение показателей аэробного окисления по данным ПОЛ, тиолдисульфидных связей и лактата в крови).

6. Риск прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы можно прогнозировать по уровню митохондриальной дисфункции. Разработан клинико-лабораторный способ определения степени риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии по уровню лактата в сыворотке крови (при значениях выше 4,33 ммоль\л прогнозируется высокий риск прогрессирования).

7. На модели адреналин-индуцированной глаукомы у кроликов при морфологической микроскопической характеристике и при помощи морфометрического анализа срезов нервных волокон сетчатки, зрительного нерва, хиазмы, зрительного тракта, зрительных бугров и слоев зрительной коры выявлены значительные нейродегенеративные изменения и прогрессирующая атрофия нервной ткани (уменьшение количества и размеров нейронов, уменьшение их ядер, разрастание микроглии), выраженность которых нарастала в зависимости от срока эксперимента.

8. При иммуногистохимическом исследование срезов проводящих путей зрительного анализатора экспериментальных животных с адреналин-индуцированной глаукомой выявлено наличие реакции микроглии, которая наиболее выражена в белом веществе и глубоких слоях коры, что свидетельствует о нейродегенеративном поражении проводящих путей.

9. При изучении ультраструктуры митохондрий клеток нервных волокон сетчатки, зрительного нерва, хиазмы, зрительных бугров и коры головного мозга на экспериментальной модели адреналин-индуцированной глаукомы выявлены выраженные структурные изменения изучаемых органелл (набухание, просветление матрикса, вакуолизация, дезинтеграция крист). Деструкция митохондрий нарастала в зависимости от сроков течения эксперимента.

10. На основе анализа полученных клинико-экспериментальных данных обоснован факт развития нейродегенерации проводящих путей и центральных отделов зрительного анализатора, в основе, которой лежит митохондрильная дисфункция.

11. Сутью концепции нейропротекторной терапии первичной открытоугольной глаукомы является необходимость адресной коррекции митохондриальной дисфункции.

Практические рекомендации

1. Мониторинг больных первичной открытоугольной глаукомой должен проводиться с интервалом в 6-8 месяцев и быть полноценным, поскольку даже на фоне нормализованного уровня офтальмотонуса происходит прогрессирование глаукомной оптической нейропатии.

2. Целесообразно сравнивать данные обследования больных первичной открытоугольной глаукомой по результатам не только предыдущего, но и начального исследования.

3. Предлагается использовать формулу расчета времени от момента обследования до начала прогрессирования глаукомной оптической нейропатии.

4. Представляется целесообразным прогнозировать риск прогрессирования глаукомной оптической нейропатии по уровню повышения лактата в сыворотке крови у больных первичной открытоугольной глаукомой.

5. В комплексной терапии больных первичной открытоугольной глаукомой нейропротекторная терапия может проводиться совместно с неврологами и не должна ограничиваться глазным яблоком.

6. С целью нейропротекции при первичной открытоугольной глаукоме целесообразно применять препараты, направленные на коррекцию митохондриальной дисфункции.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Семенова, E.H. Изучение причин повышенного внутриглазного давления у молодых / Семенова E.H., Газизова И.Р., Тухбатулина Л.М. // Вопросы теоретической и практической медицины: Сборник материалов 71-й Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых /с международным участием/. - Уфа: Изд-во БГМУ, 2006. - С. 354-355.

2. Алексеев, В.Н. Антиоксидантная терапия ангиопатий сетчатки различного генеза / Алексеев В.Н., Свидовый В.И., Газизова И.Р. // Глаукома: теория и практика: Сборник научных трудов научно-практической конференции офтальмологов Северо-Запада. - СПб.: ООО Типография «Береста», 2008 - С 133-134.

3. Семенова, E.H. Возможности антиоксидантной терапии ангиопатий сетчатки различного генеза / Семенова E.H., Газизова И.Р., Гайсина Г.Ф., Батыршина Г.Ф., Махмутова Г.РУ/ Современные аспекты клиники, диагностики и лечения глазных болезней: Сборник материалов международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Н.А.Пучковской. - Одесса, 2008. - С. 183-184.

4. Семенова, E.H. Применение отечественного препарата «Рексод» в лечении ангиопатий сетчатки / Семенова E.H., Газизова И.Р., Гайсина Г.Ф., Батыршина Г.Ф. // Актуальные проблемы офтальмологии: Сборник материалов международной научной конференции, посвященной посвященный 85-летию

со дня рождения акад. З.А. Алиевой. - Баку: Изд-во «Serq-Qerb», 2008. - С. 318319.

5. Алексеев, В.Н. Экспериментальное изучение состояния митохондрий зрительного нерва при адреналин-индуцированной глаукоме / Алексеев В.Н., Мартынова Е.Б., Никитин Д.Н., Малеванная O.A., Корелина В.Е., Газизова И.Р. // Глаукома: теория и практика: Сборник научных трудов российской конференции. - СПб.: Изд-во «Человек и его здоровье», 2011. - С. 3-5.

6. Алексеев, В.Н. Значение митохондриальной патологии в медицине и в офтальмологии / Алексеев В.Н., Мартынова Е.Б., Никитин Д.Н., Малеванная O.A., Садков В.И., Газизова И.Р. // Глаукома: теория и практика: Сборник научных трудов российской конференции. - СПб: Изд-во «Человек и его здоровье», 2011. - С. 5-12.

7. Алексеев, В.Н. Внутриглазное давление у рабочих «шумовых» профессий / Алексеев В.Н., Свидовый В.И., Газизова И.Р. // Глаукома: теория и практика: Сборник научных трудов научно-практической конференции офтальмологов Северо-Запада. - СПб.: ООО Типография «Береста», 2010. - С. 47-49.

8. Алексеев, В.Н. Современные морфологические данные об изменениях заднего отрезка глаза при экспериментальной глаукоме / Алексеев В.Н., Мартынова Е.Б., Никитин Д.Н., Малеванная O.A., Газизова И.Р. // X всероссийская школа офтальмолога: Сборник научных трудов по материалам конференции. - М.: ООО «Бегемот», 2011. - С. 20-22.

9. Алексеев, В.Н. Состояние митохондрий аксонов зрительного нерва при экспериментальной глаукоме / Алексеев В.Н., Мартынова Е.Б., Газизова И.Р. // Восток-Запад: Сборник научных трудов научно-практической конференции по офтальмохирургии /с международным участием/. - Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2011. - С. 156-157.

10. Алексеев, В.Н. Ультраструктурные изменения митохондрий аксонов зрительного нерва при экспериментальной глаукоме / Алексеев В.Н., Мартынова Е.Б. // Федоровские чтения-2011: Сборник тезисов IX Всероссийской научно-практической конференции /с международным участием/. - М.: Изд-во «Офтальмология», 2011. - С. 246.

11. Газизова, И.Р. Морфо-функциональные изменения митохондрий аксонов зрительного нерва при экспериментальной глаукоме / Газизова И.Р. // Астраханский медицинский журнал. - 2012. - № 1. - С. 167-169.

12. Газизова, И.Р. Митохондриальная патология и глаукома / Газизова И.Р. // Глаукома. - 2011. - №4. - С. 58-65.

13. Алексеев, В.Н. К вопросу об оценке микроциркуляции при первичной открытоугольной глаукоме / Алексеев В.Н., Мартынова Е.Б., Николаева Е.Б., Газизова И.Р. // Глаукома. - 2011. - №4. - С. 11-14.

14. Алексеев, В.Н. Нарушение энергетического обмена клетки как фактор прогрессирования глаукомного процесса / Алексеев В.Н., Никитин Д.Н., Газизова И.Р. // Профилактическая и клиническая медицина: Материалы XIV российского национального конгресса «Человек и его здоровье». - СПб.: ООО «Реноме», 2011. С. 12-15.

15. Алексеев, В.Н. Роль митохондриальной патологии в современной медицине и офтальмологии /Алексеев В.Н., Никитин Д.Н., Газизова И.Р. // Профилактическая и клиническая медицина. - 2011. - № 3. С. 326-331.

16. Мартынова, Е.Б. Эволюционное развитие неинвазивных методов исследования кровообращения в офтальмологии / Мартынова Е.Б., Николаева Е.Б., Газизова И.Р. // Профилактическая и клиническая медицина. - 2011. -№ 3. - С. 308-313.

17. Алексеев, В.Н. Клеточные факторы микроциркуляции при первичной открытоугольной глаукоме / Алексеев В.Н., Николаева Е.Б, Тубаджи Ессам, Газизова И.Р. // Офтальмологические ведомости. - 2011. - № 4. - С. 22-24.

18. Алексеев, В.Н. Прогрессирующая глаукома - неизбежность или недоработка? / Алексеев В.Н., Малеванная O.A., Надер Самих Ел Хаж, Никитин Д.Н., Газизова И.Р. // Глаукома. - 2012. - № 3. - С. 26-31.

19. Газизова, И.Р. Современные возможности коррекции нарушений клеточной энергетики в офтальмологии / Газизова И.Р. // Казанский медицинский журнал. - 2012. - №4. - С. 668-671.

20. Алексеев, В.Н. Роль нарушений энергетического обмена в прогрессировании первичной открытоугольной глаукомы / Алексеев В.Н., Газизова И.Р., Никитин Д.Н.// IV Российский общенациональный офтальмологический форум: Сборник научных трудов конференции /с международным участием/. - М.: ФГУ «МНИИ ГБ им. Гельмгольца» МЗСР, 2011. -Т.1.- С. 210-213.

21. Алексеев, В.Н. Структурные и функциональные нарушения митохондрий у больных первичной открытоугольной глаукомой / Алексеев В.Н., Газизова И.Р., Никитин Д.Н. // Глаукома: теория, тенденции, технологии. HRT Клуб России -2011: сборник научных статей IX международной конференции. - М.: Изд-во «Офтальмология». - 2011. - С. 21-26.

22. Газизова, И.Р. Биоэнергетические нарушения при глаукоме / Газизова И.Р. // Вопросы современной медицины: Материалы международной заочной научно-практической конференции. - Новосибирск: Изд-во «Сибирская ассоциация консультантов», 2011. - С. 54-58.

23. Газизова, И.Р. Признаки нарушения функций митохондрий у больных первичной открытоугольной глаукомой / Газизова И.Р. // Казанский медицинский журнал. - 2012. - №3. - С. 488-490.

24. Газизова, И.Р. Коррекция митохондриальной дисфункции как основа нейропротекции при глаукоме / Газизова И.Р. // Офтальмологические ведомости. - 2011 .-№ 4. - С. 63-69.

25. Газизова, И.Р. Основные принципы коррекции дисфункции митохондрий в офтальмологии / Газизова И.Р. // Глаукома: теория и практика: Сборник научных трудов российской конференции. - СПб.: Изд-во «Человек и его здоровье», 2012. С. 68-72.

26. Алексеев, В.Н. Структурные изменения митохондрий клеток трабекулярной зоны у больных первичной открытоугольной глаукомой / Алексеев В.Н., Газизова И.Р., Никитин Д.Н.// Современная оптометрня. - 2012. - № 3. - С. 18-21.

27. Алексеев, В.Н. Внутриклеточные биоэнергетические нарушения у больных первичной открытоугольной глаукомой / Алексеев В.Н., Газизова И.Р., Никитин Д.Н. // Восток-Запад: Сборник научных трудов научно-практической конференции по офтальмохирургии с международным участием. - Уфа: ДизайнПресс, 2012. - С. 163-164.

28. Алексеев, В.Н. Морфологические изменения митохондрий клеток шлеммова канала у больных первичной открытоугольной глаукомой / Алексеев В.Н., Газизова И.Р., Никитин Д.Н.// Восток-Запад: Сборник научных трудов научно-практической конференции по офтальмохирургии с международным участием «Восток-Запад». - Уфа: ДизайнПресс, 2012. - С. 165-166.

29. Alekseev, V. Morphological changes in the mitochondria of cells of trabecular zone in patients with primary open-angle glaucoma [Электронный ресурс] / Alekseev V., Gazizova I. // 10th European Glaucoma Society Congress. Copenhagen. - 2012. - Режим доступа: http://oic.it/~egscopenaghen2012/abstracts/ P2.17.pdf.

30. Алексеев, В.Н. Нарушения энергетического обмена у больных первичной открытоугольной глаукомой / Алексеев В.Н., Никитин Д.Н., Садков В.И., Захряпин М.С., Газизова И.Р.// Глаукома: теория и практика: Сборник научных трудов российской конференции. - СПб.: Изд-во «Человек и его здоровье», 2012. - С. 20-23.

31. Николаева, Е.Б. Особенности микроциркуляторного русла глаза у больных с нестабилизированной первичной открытоугольной глаукомой / Николаева Е.Б., Мартынова Е.Б., Медведникова Т.П., Газизова И.Р.// Глаукома: теория и практика: Сборник научных трудов российской конференции. - СПб.: Изд-во «Человек и его здоровье», 2012. - С. 172-174.

32. Алексеев, В.Н. Первичная открытоугольная глаукома и дегенеративные изменения в центральных отделах зрительного анализатора / Алексеев В.Н.,

Газизова И.Р., Никитин Д.Н., Тубаджи Ессам, Ринджибал Алмайсамб, Фарзад Захеди // Офтальмологические ведомости. - 2012. - № 3. - С. 23-28.

33. Алексеев, В.Н. Изменения центральных отделов зрительного анализатора при первичной открытоугольной глаукоме / Алексеев В.Н., Никитин Д.Н., Газизова И.Р. // Филатовские чтения: Сборник научных трудов по материалам научно-практической конференции офтальмологов с международным участием. -Одесса, 2012.-С. 95-96.

34. Алексеев, В.Н. Дегенеративные изменения проводящих путей зрительного анализатора у больных первичной открытоугольной глаукомой / Алексеев В.Н., Никитин Д.Н., Газизова И.Р., Ринджибал Алмайсам // Восток-Запад: Сборник научных трудов научно-практической конференции по офтальмохирургии с международным участием. - Уфа: ДизайнПресс, 2012. - С. 167-169.

35. Алексеев, В.Н. Признаки дегенеративных изменений зрительного тракта у больных первичной открытоугольной глаукомой / Алексеев В.Н., Газизова И.Р.// Брошевские чтения: Сборник трудов Всероссийской конференции. -Самара: ООО «Офорт»: ГБОУ ВПО «СамГМУ», 2012. - С. 133-135.

36. Алексеев, В.Н. Изменения зрительного тракта при МРТ диагностики у больных глаукомой / Алексеев В.Н., Газизова И.Р. // Федоровские чтения-2012: Сборник тезисов X Всероссийской научно-практической конференции /с международным участием/. М.: Изд-во «Офтальмология», 2012. - С. 165.

37. Алексеев, В.Н. Нейродегенеративные изменения у больных первичной открытоугольной глаукомой / Алексеев В.Н., Газизова И.Р. // Практическая медицина. - 2012,- №. 4. - С. 154-156.

38. Газизова, И.Р. Нейродегенеративные изменения в головном мозге при глаукоме / Газизова И.Р., Алмайсам Р.// Клиническая офтальмология. - 2012. -№. З.-С. 88-91.

39. Алексеев, В.Н. Роль митохондриального аппарата в прогрессировании открытоугольной глаукомы / Алексеев В.Н., Никитин Н.Д., Захряпин М.С., Газизова И.Р. // Невские горизонты-2012: Материалы научной конференции офтальмологов / СПбГПМУ. - СПб.: Политехника-сервис, 2012. - С. 305-308.

40. Алексеев, В.Н. Морфологические изменения зрительного тракта при первичной открытоугольной глаукоме / Алексеев В.Н., Аничков Н.М., Газизова И.Р., Никитин Н.Д.// Глаукома: теория, тенденции, технологии. HRT Клуб России - 2012: сборник научных статей X международного конгресса. М.: Изд-во «Офтальмология», 2012. - С. 18-21.

41. Алексеев, В.Н. Морфологические изменения зрительного тракта при первичной открытоугольной глаукоме / Алексеев В.Н., Аничков Н.М., Газизова И.Р., Никитин Н.Д.// Новости глаукомы. Ежеквартальный профессиональный бюллетень для офтальмологов. - 2013. - №.1. - С.30-31.

42. Алексеев, В.Н. Прогрессирование глаукомного процесса - неизбежность или недоработка? / Алексеев В.Н., Малеванная O.A., Тубаджи Ессам, Мартынова Е.Б., Газизова И.Р., Лайдинен H.V.II Глаукома: теория и практика: Сборник научных трудов российской конференции. - СПб.: Изд-во «Человек и его здоровье», 2013. С. 10-15.

43. Алексеев, В.Н. Головной мозг и глаукома (клинико-эксперименталыюе исследование) / Алексеев В.Н., Газизова И.Р. // XII Всероссийская школа офтальмолога: Сборник научных трудов по материалам конференции. - М.: ООО «Бегемот», 2013. С. 13-17.

44. Газизова, И.Р. К вопросу о нейродегенерции при глаукоме (обзор литературы) [Электронный ресурс] / Газизова И.Р., Загидуллина А.Ш. //Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 1. - Режим доступа: http://www.science-education.ru/107-8513.

45. Алексеев, В.Н. Анализ зрительных функций у больных со стабилизацией глаукомного процесса / Алексеев В.Н., Газизова И.Р., Загидуллина А.Ш., Батыршин P.A. // Проблемы воспаления в офтальмологии: Сборник материалов межрегиональной научно-практической конференции. - Челябинск: «Издательский центр ЮУрГУ», 2013. С. 111-113.

46. Газизова, И.Р. Экспериментальное моделирование глаукомного процесса / Газизова И.Р., Никитин Д.Н. //Офтальмологические ведомости. - 2013. - № 3 . стр. 65-71.

47. Алексеев, В.Н. Митохондриальная дисфункция и нейродегенерация при глаукоме / Алексеев В.Н., Газизова И.Р. // Глаукома на рубеже веков: Сборник материалов Всероссийского конгресса. - Казань: «Издательство», 2013. С.8-11.

48. Алексеев, В.Н. Морфологические особенности центральных отделов зрительного анализатора при экспериментальной глаукоме / Никитин Д.Н. // Современные технологии диагностики и лечения при поражениях органа зрения: Сборник материалов юбилейной конференции. - СПб.: ВМедА, 2013. -стр. 13-14.

Изобретения

1. Заявка №2013134803; заявл. 23.07.2013. «Способ прогнозирования риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии» / Алексеев В.Н., Егоров Е.А., Газизова И.Р.

2. Заявка №2013135846; заявл. 30.07.2013. «Способ прогнозирования риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии» / Алексеев В.Н., Егоров Е.А., Газизова И.Р., Никитин Д.Н.

Список сокращений АТФ - аденозин трифосфат АИГ - адреналин-индуцированная глаукома ВГД - внутриглазное давление ГОН - глаукомная оптическая нейропаия ДЗН - диск зрительного нерва JIKT - латеральные коленчатые тела митДНК - митохондриальная ДНК МДА - малоновый диальдегид МРТ - магнитно-резонансная томография ПОУГ - первичная открытоугольная глаукома СГПЗ - сумма градусов полей зрения СОД - супероксиддисмутаза ЦНС - центральная нервная система

Подписано в печать 17,,0.9 13

Объем 2 п.л.__ Тираж 100 экз.

Формат 60x84/16 Заказ № 583

Типография BMA им. С.М. Кирова 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, б

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Газизова, Ильмира Рифовна

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Западный государственный медицинский университет имени И. И. Мечникова Министерства здравоохранения Российской Федерации

На правах рукописи

05201450130

ГАЗИЗОВА Ильмира Рифовна

НОВЫЕ АСПЕКТЫ ПАТОГЕНЕЗА ГЛАУКОМНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ НЕЙРОПАТИИ

14.01.07 - глазные болезни 14.03.02 - патологическая анатомия

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Научные консультанты: доктор медицинских наук, профессор АЛЕКСЕЕВ Владимир Николаевич; член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор АНИЧКОВ Николай Мильевич

Санкт-Петербург 2013

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 5

ВВЕДЕНИЕ 7

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННЫЕ ВЗГЛЯДЫ НА ПРОЦЕССЫ 16 НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ ПРИ ПЕРВИЧНОЙ ОТКРЫТОУГОЛЬНОЙ ГЛАУКОМЕ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Первичная открытоугольная глаукома как нейродегенеративное 16 заболевание

1.2. Изменение центральных отделов зрительного анализатора при 24 глаукоме

1.3. Возможные механизмы прогрессирования оптической нейропатии 29 при первичной открытоугольной глаукоме

1.4. Роль митохондриальной дисфункции в современной медицине и 41 офтальмологии

1.5. Первичная открытоугольная глаукома и митохондриальная 48 дисфункция

1.6. Коррекция митохондриальной дисфункции как основа 57 нейропротекции при глаукоме

1.7. Современные возможности исследования функций митохондрий 65

1.8. Экспериментальное моделирование глаукомы 70 ГЛАВА И. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО- 83 КЛИНИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Организация исследования 83

2.2. Характеристика методов клинического исследования 84

2.3. Характеристика методов экспериментального исследования 91

2.4. Методы статистической обработки 97 ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 99 3.1. Зрительные функции у больных первичной открытоугольной 99

глаукомой

3.1.1. Характеристика изменений зрительных функций у больных 99 ПОУГ при длительном наблюдении

3.1.2. Регресионно-корреляционная математическая модель 103 прогноза риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии

3.2. Нейродегенеративные изменения в проводящих путях 111 зрительного анализатора у больных первичной открытоугольной глаукомой

3.2.1. Электрофизиологические показатели дегенеративных 111 изменений центральных отделов зрительного анализатора

3.2.2. МРТ диагностика дегенеративных изменений центральных 114 отделов зрительного анализатора

3.2.3. Патологоанатомические морфологические изменения 117 центральных отделов зрительного анализатора

3.3. Функциональные особенности митохондрий у больных первичной 120 открытоугольной глаукомой

3.3.1. Активность перекисного окисления липидов 120 и антиоксидантной защиты

3.3.2. Метаболическая активность митохондрий 123

3.3.3. Влияние миохондриальной дисфункции 126 на прогрессирование глаукомной оптической нейропатии

3.4. Ультраструктурные особенности митохондрий у больных 129 первичной открытоугольной глаукомой

ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ 136

ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Морфологические изменения проводящих путей зрительного 136 анализатора при экспериментальной глаукоме

4.2. Морфометрические исследования проводящих путей зрительного 166 анализатора при экспериментальной глаукоме

4.3. Ультраструктура митохондрий клеток проводящих путей 173

зрительного анализатора при экспериментальной глаукоме ГЛАВА V. ОБОСНОВАНИЕ КОНЦЕПЦИИ НЕЙРОПРОТЕКЦИИ 184

НАПРАВЛЕННОЙ НА КОРРЕКЦИЮ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ У БОЛЬНЫХ ПЕРВИЧНОЙ ОТКРЫТОУГОЛЬНОЙ ГЛАУКОМОЙ

ГЛАВА VI. ИЗМЕНЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ОТДЕЛОВ ЗРИТЕЛЬНОГО 189 АНАЛИЗАТОРА ПРИ ГЛАУКОМЕ (ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ)

ВЫВОДЫ 200

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 202

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 203

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ААВ-вектор - аденоассоциированнанный вируса вектор

АИГ - адреналин-индуцированная глаукома

АФК - активные формы кислорода

ВГД - внутриглазное давление

ВГЖ - внутриглазная жидкость

ГОН - глаукомная оптическая нейропатия

ГКС - ганглионарные клетки сетчатки

ДЗН - диск зрительного нерва

ЗВКП - зрительные вызванные корковые потенциалы

KoQ (CoQ) - кофермент (коэнзим) Q (убихинон)

КБ - коэффициент Беккера

JTKT - латеральные коленчатые тела

МДА - малоновый диальдегид

митДНК - митохондриальная ДНК

МРТ - магнитно-резонансная томография

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ПОУГ - первичная открытоугольная глаукома

СГПЗ - сумма градусов полей зрения

СОД - супероксиддисмутаза

СРО - свободно-радикальное окисление

ФСБ - фосфатно-солевой буфер

ЦНС - центральная нервная система

ЭЧ - электрочувствительность наружных слоев сетчатки

ЭЛ - электролабильность волокон зрительного нерва

Aß 1.42- маркер бета-амилоидного протеина

AIF - apoptosis inducing factor (апоптоз-индуцирующий фактор)

Вах - Bcl-2-associated X protein (Вс1-2-связанный X белок)

Bcl-2 - B-cell lymphoma/leukemia-2 (В-клеточная хроническая лимфоци-тарная лейкемия/лимфома)

Fas - apoptosis-stimulating fragment (апоптоз-стимулирующий фрагмент) GFAP - Glial fibrillary acidic protein (глиальный фибриллярный кислый белок)

NeuN - Neuronal Nuclein (антиген к ядерным протеинам нейрона) NMDA-рецептор - N-метил-О-аспартат рецептор N0 - оксид азота NOS - NO-синтаза

TNF - tumor necrosis factor (фактор некроза опухоли) RRF - ragged-red fibres (рваные мышечные волокна) SH - сульфгидрильная группа SS - дисульфидная группа

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Проблема первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) считается одной из приоритетных в офтальмологии в силу высокой медико-социальной значимости. В мире этой патологией страдают, по некторым оценкам, от 66 до 105 миллионов человек (Quigley H.A., Bromán А.Т., 2006). Количество больных ПОУГ с каждым годом увеличивается. Связанно это и с определенными демографическими сдвигами, поскольку старение населения приводит к увеличению количества больных в популяции. В нозологической структуре слепоты и слабовидения доля глаукомы составляет 29% (Волков В.В. 2001; Егоров Е.А. и соавт., 2001; Либман Е.С., Шахова Е.В., 2005; Нестеров А.П., 2008).

Несмотря на многочисленные исследования этиологии и патогенеза и очевидные успехи в диагностике и лечении ПОУГ, у большинства больных с длительным течением глаукомы (даже на фоне нормализованного уровня оф-тальмотонуса) прогрессивно ухудшаются зрительные функции, а заболевание переходит в более тяжелую стадию. По данным В.Н. Алексеева и O.A. Малеванной (2004), у 86% больных ПОУГ через 10 лет происходит сужение поля зрения.

Одной из причин сложившейся ситуации, по всей видимости, является

отсутствие в достаточном объеме сведений о патогенетических звеньях и не/

которых факторах, способствующих прогрессированию глаукомного процесса. Таким неучтенным фактором может быть так называемая митохондри-альная патология, в последнее время активно изучаемая в неврологии, педиатрии и офтальмологии (Вельтищев Ю.Е., Темина П.А., 1998; Мошетова Л.К., Корецкая Ю.М., 2005; Поздняков О.М. и соавт. 2007; Zeviani M., Di Donato S., 2004; Kong G.Y.X. et al., 2009). В настоящее время доказана связь болезни Альцгеймера и митохондриальной дисфункции. Примечательно, что

, i

как болезнь Альцгеймера, так и ПОУГ в последнее время относят к нейроде-генеративным заболеваниям.

ПОУГ характеризуется необратимой гибелью ганглионарных клеток сетчатки и аксонов зрительного нерва (Егоров Е.А. и соавт., 2001). Несомненно, что адекватный контроль внутриглазного давления (ВГД) - это важная задача в диагностике и лечении ПОУГ, но по некоторым данным даже нормализация консервативным или хирургическим методами ВГД не предотвращает прогрессирования заболевания. Поэтому исследователи все чаще ищут альтернативные средства и терапевтические подходы, направленные на нейропротекцию (Астахов Ю.С. и соавт., 2005; Еричев В.П. и соавт., 2005; Нероев В.В. и соавт., 2008; Алексеев В.Н. и соавт., 2011).

Болезни, связанные с нарушением функции митохондрий - это многочисленные нейродегенеративные расстройства, к которым относят атрофию зрительного нерва Лебера, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и др. (Beretta S. et al., 2004; Bender A. et al., 2006; Hong Yua et al., 2012). ПОУГ имеет ряд схожих особенностей с подобными заболеваниями: рост заболеваемости с возрастом, избранное поражение одного вида нейронов, механизм гибели нервной клетки. Механизм гибели клеток сетчатки и аксонов зрительного нерва при глаукоме, как и при всех нейродегёнеративных расстройствах, - это апоптоз, при этом ключевая роль в развитии нейродегенерации и апоптоза принадлежит митохондриям (Kroemer G., Reed J.C., 2000). Количество митохондрий очень велико в диске зрительного нерва, что обусловливает необходимость большого количества АТФ в клетках с высокой метаболической активностью (Barron M.J. et al., 2004). Известно, что именно эта часть зрительного нерва наиболее уязвима к воздействию ВГД. В последнее время исследователи указывают на возможность того, что митохондриальная дисфункция у некоторых людей является предрасполагающим фактором в развитии ПОУГ.

Существуют отдельные немногочисленные публикации о значении ми-тохондриальной патологии в развитии и течении некоторых заболеваний, таких как детские болезни, болезни центральной нервной, периферической нервной и мышечной систем организма. Публикации и научные исследова-

ния по данному вопросу в области офтальмологии практически не встречаются. Однако если учесть, что сетчатка глаза, зрительные пути и центральная нервная система являются единым целым, то можно предположить наличие митохондриальной патологии, усугубляющей течение и развитие не только заболеваний ЦНС, но и заболеваний органа зрения.

Митохондриальная дисфункция возникает при совокупности многих факторов. С возрастом происходит накопление мутантной митДНК (Corral-Debrinski М. et al., 1992). При биологическом старений происходит накопление свободно-радикальных супероксид-анионов, возникает «окислительный стресс». Так же возможно генетически детерминированное нарушение клеточного энергообмена и снижение функции митохондрий (Shoffner J.M., Wallace D.C., 1990; DiMauro S., Schon E.A., 2003). Открываются митохондри-альные поры, кальций устремляется в матрикс. Нарушение гомеостаза кальция является пусковым механизмом в развитии нейродегенерации, происходящей по механизму «метаболической» эксайтотоксичности. При набухании митохондрий происходит высвобождение активаторов каспазы (таких, как цитохром С) и необратимая гибель нервной клетки в результате апоптоза. Клетка с поврежденными митохондриями неспособна производить достаточное количество энергии для поддержания своей жизнедеятельности, не может сохранять необходимый уровень кальция и вырабатывает повышенное количество повреждающих ее молекул-окислителей.

Возможно, что при ПОУГ патологические изменения не заканчиваются в диске зрительного нерва, а распространяются на всем протяжении проводящих путей зрительного анализатора. Очевидно, что если при глаукоме страдает головной мозг, то лечение и поддержание зрительных функций должно проводиться с учетом комплексного подхода и учитывать особенности метаболизма нервной клетки головного мозга. На основе новых данных о патогенезе ПОУГ целесообразно применять в целях нейропротекции патогенетически обоснованные препараты, в том числе, направленные на поддержание энергетической органеллы клетки - митохондрии.

Поскольку ПОУГ является хронически текущим неизлечимым заболеванием, при котором, прежде всего, страдают сетчатка и зрительный нерв (а, возможно, и более высокие отделы зрительного пути, вплоть до структур коры головного мозга), особый интерес представляет изучение состояния митохондрий клеток этих отделов и их значения в течении и прогрессировании глаукомного процесса. Данная проблема представляет очевидный научный интерес, что и определяет актуальность настоящего научного исследования.

Цель: клинико-экспериментальное обоснование значения митохондри-альной дисфункции в патогенезе глаукомной оптической нейропатии и концепции нейропротекторной терапии.

Задачи:

1. Провести анализ течения глаукомного процесса у больных первичной открытоугольной глаукомой.

2. Изучить этапы формирования нейродегенеративных изменений в проводящих путях и центральных отделах зрительного анализатора у больных первичной открытоугольной глаукомой, используя клинические, морфологические и иммуногистохимические методы исследования.

3. Исследовать функциональные особенности митохондрий у больных первичной открытоугольной глаукомой по активности перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты и уровню лактата в крови.

4. Обосновать влияние ультраструктурных особенностей митохондрий у больных первичной открытоугольной глаукомой на формирование и про-грессирование глаукомной оптической нейропатии, используя электронно-микроскопическое исследование.

5. Провести морфологическое и иммуногистохимическое исследования проводящих путей зрительного анализатора (зрительного тракта, хиазмы, зрительного пути, зрительных бугров) и коры затылочной доли головного мозга на экспериментальной модели адреналин-индуцированной глаукомы с оценкой нейродегенеративных изменений.

6. Изучить ультраструктурные особенности митохондрий клеток проводящих путей, подкорковых и корковых центров зрительного анализатора на экспериментальной модели адреналин-индуцированной глаукомы используя электронно-микроскопическое исследование.

7. Обосновать концепцию нейропротекции, направленную на коррекцию митохондриальной дисфункции при глаукоме.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Первичная открытоугольная глаукома - хроническое прогрессирующее нейродегенеративное заболевание.

2. При первичной открытоугольной глаукоме изменениям подвержены не только ганглионарные клетки сетчатки и аксоны зрительного нерва, но и проводящие пути зрительного анализатора вплоть до коры головного мозга.

3. В патогенезе и прогрессировании глаукомной оптической нейро-патии значимую роль играют митохондриальная дисфункция и Р-амилоид.

4. На экспериментальной модели адреналин-индуцированной глаукомы установлен факт развития нейродегенерации проводящих путей и центральных отделов зрительного анализатора, в основе, которой лежит мито-хондрильная дисфункция.

Научная новизна. Дана клиническая, морфологическая, электронно-микроскопическая и иммуногистохимическая оценка изменений различных структур проводящих путей зрительного анализатора (от слоев нервных волокон сетчатки, зрительного нерва, зрительного пути, хиазмы, латеральных коленчатых тел, до зрительной коры) при первичной открытоугольной глаукоме.

Доказано, что первичная открытоугольная глаукома - это нейродегенеративное заболевание, поражающее не только сетчатку и зрительный нерв, но и все отделы зрительного пути вплоть до коры головного мозга.

Впервые выявлено, что в процессе нейродегенерации при ПОУГ определенное значение имеет митохондриальная дисфункция и Р-амилоид.

На экспериментальной модели адреналин-индуцированной глаукомы впервые установлено, что дегенеративные изменения, связанные с митохонд-риальной дисфункцией, не ограничиваются только слоем нервных волокон сетчатки и зрительным нервом у экспериментальных животных, а распространяются на подкорковые структуры на протяжении всего зрительного тракта. Выраженность данных изменений напрямую зависит от длительности глаукомного процесса.

Выявленный фактор митохондриальной дисфункции в патогенезе глау-комной оптической нейропатии позволил обосновать концепцию нейропро-текции при ПОУГ.

Практическая значимость. При длительном наблюдении за пациентами с ПОУГ установлено, что даже на фоне нормализованного уровня офтальмо-тонуса, происходит прогрессирование глаукомной оптической нейропатии, что обосновывает необходимость изменить тактику диспансерного введения больных глаукомой. На основе математико-статистического способа предложена формула расчета времени от момента обследования до начала прогрес-сирования ПОУГ.

В результате исследования выявлены факторы развития и прогрессйро-вания глаукомной оптической нейропатии, не учитываемые в настоящее время при терапии глаукомных больных, - митохондриальная дисфункция и амилоид.

Митохондриальная дисфункция проявляется в истощении энергетических ресурсов нервной клетки, что возможно диагностировать при помощи биохимических анализаторов. Это позволяет определить приоритетные направления в диагностике и прогнозировании течения глаукомной оптической нейропатии. В целях прогнозирования риска прогрессирования ПОУГ предложено определять уровень снижения аэробного окисления.

Также клинически и морфологически выявлено, что при ПОУГ изменениям подвергаются и проводящие пути зрительного анализатора вплоть до коры головного мозга. Это обусловливает целесообразность пересмотра так-

тики ведения и лечения больных ПОУГ. В комплексной терапии ПОУГ необходимо учит