Автореферат и диссертация по медицине (14.00.08) на тему:Роль оксида азота и свободнорадикального окисления в патогенезе посттравматической субатрофии глаза

На правах руюписи

ГАЗДД ЛИЕВА ЛуизаМавлеговна

РОЛ ЬОКСИД4 АЗОТА И СЮБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В ПАТОГЕНЕЗЕ ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОЙ СУБАТРОФИИ ГЛАЗА

03 АО М - биохимия 14 00 08 - глазные болезни

АВТОРЕФЕРАТ диссертации насоисканиеученой степени кандидата медицинских нау к

ии^и^0574

Уфа-2007

003070574

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агенства по здравоохранению и социал шому развитию», Всероссийском центре глазной и пластической хирургии

Ведущая организация: Госудфственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агенства по здравоохранению и социал ыюму развитию»

диссертационного совета Д 208 006.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионал ыюго образования «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агенства по здравоохранению и социальному развитию», по адресу. 450000, гУфа, ул ЛенинаЗ

С диссертаций! можно ознакомиться в библиотеке Государственною образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агенства по здравоохранению и социальному развитню»(гУфа,ул Ленина^) А втор ефер ат р азо слан Ученый се!<р старь диссертационно го совета

доктор медицинских нау к, профессор Г X Мирсаева

Научный руководитель:

заслуженный деятель науки РФ и РБ, доктор медицинских наук, профессор Камилов ФсликсХусаинович доктор медицинских нау к, профессор Галимова Венера Узбековна доктор медицинских нгу к, профессор Шарасв Петр Низамиевич доктор медицинских нау к, профессор Винькова Галина Александровна

О финна ль ны е о ппо ненты:

Защита состоится

2007г в _часов на заседании

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Травматизм органа зрения остается актуальной проблемой офтальмологии Последствия травм органа зрения занимают первое место в структуре причин первичной инвалидности по зрению в России составляя 22,8 % [Н М Эфендиев, 1998]

Несмотря на достижения современной офтальмотравматологии в области реконструктивной микрохирургии и фармакотерапии, позволившие значительно улучшить анатомические и функциональные исходы после травмы, раневой процесс в 14-28 % случаев осложняется вялотекущим воспалительным процессом, а в 12-18 % - развитием внутриглазной инфекции [Р А Гундорова и др, 1996] Поскольку травмы глаза чаще отмечаются у людей молодого (до 40 лет — 78-92,56 %), наиболее трудоспособного возраста и приводят к резкому снижению зрения и, как правило, к инвалидности, социальная значимость глазного травматизма чрезвычайно высока [И Б Алексеева, 1985, Р А Гундорова и др 1986, Л Ф Галимова, 1998]

Посттравматический увеит (ПТУ) является наиболее частым [Т А Гюрджян, 1988, Л К Яхницкая, 1992] и серьезным осложнением прободных ранений глаза, одним из факторов риска развития субатрофии глазного яблока [Л Т Архипова и др , 1979, Е Н Вериго, 1985, Н С Зайцева и др, 1991] В России отмечается постепенный рост удельного веса субатрофии в структуре тяжелых посттравматических осложнений с 7-22 % [Е Н Вериго, 1986] до 29,6-36,9 % [Р А Гундорова и др , 1994, ПВ Макаров, 1994] Субатрофия глаза после травмы является наиболее частой причиной удаления органа зрения в связи с опасностью симпатического воспаления [Вериго Е Н, 1986, Мошетова Л К, 1993] Травматический увеит и субатрофия глазного яблока представляют собой взаимосвязанный процесс, поэтому решение проблемы развития субатрофии невозможно без рассмотрения ключевых вопросов патогенеза травматического увеита

В литературе сравнительно полно описаны морфологические изменения раневого процесса, охарактеризована роль иммунных и других медиаторов воспаления, обоснована аутоиммунная теория развития ПТУ [Л Т Архипова, 1985, 1999, ЕИ Волик, 2000, ОС Слепова, 1998, МВ Черешнева, 1996], показана значимость нарушений регионарной гемодинамики, системного и местного метаболизма и иммунитета [ГА Винькова, 2000, ТН Киселева, 1995] В то же время многие стороны этой проблемы остаются недостаточно выясненными Раскрытие молекулярных механизмов развития тяжелых осложнений проникающих ранений глаза может явиться основой для поиска новых путей патогенетического лечения, поскольку высокий уровень энуклеации, случаев затяжных форм течения ПТУ указывает на недостаточную эффективность имеющихся методов терапии Своевременная диагностика осложнений прободных травм глаза, расширение арсенала объективных методов прогнозирования характера течения и исходов ПТУ остается актуальным

О

г

Особое внимание исследователей привлекает оксид азота (N0). являющийся одним из ведущих факторов в области клеточной сигнализации и межклеточного взаимодействия Так, N0 регулирует сосудистые тонус, ннгиоируег агрегацию тромбоцитов и и\ ад1езиго к меточной стенке, стимулирует аншогепез, функционирует как сигнальная молекула в нервной системе, обладает нпготокспческим действием, участвуя, таким образом в нротивомикробпом. противовирусном и противоопухолевом иммунитете [А Ф Ванин, 199М, 2000, В П Реутов, 2003, S Moneada, 1091]

Па сегодняшний день не вызывает сомнения участие молекулы NO в патогенезе ряда заболеваний глаз, например диабетической ретинопатии, тромбоза вен сетчатки уветов, глаукомы и др [ММ Архнпова, 2000, О А Горбачева, 2002, СМ Косакян. 2002, НИ Курышева с соав, 2001, J Cjibstt, 1992,1 Г На eiliger, J Flamer, 1998, II Hammes, 1991, Y Kozak, 1998, G Donati, С Pournaras, 1998, 1Q99 и др ]

С этих позиций представляют интерес данные, характеризующие роль N0 в патогенезе т ялелых осложнении после проникающих ранений глазного яблока

Цель исследования. Определить роль оксида азота в патогенетических механизмах развития посттравматической субатрофип глазного яблока па основе опрсцетения уровня конечных метаболитов NO, показателей интенсивности свободно-радикальных, процессов и уровня цитокииов у больных с проникающими ранениями 1лаза Задачи исследования

1 Определить уровень конечных стабильных метаболитов оксида азота (NO0 -нигрит/ннтратов в слезе и плазме крови у экспериментальных животных с проникающими ранениями глаз в разные сроки после травмы

2 Изучить изменения содержания стабильных метаболитов оксида азота, показателей оксидаптно-антпоксидангнои системы слезной жидкости и плазмы крови больных в разные сроки после травмы, при субатрофии гчазного ябтока и у пациентов, перенесших операцию реваскучярнззцни шшиарного те.па и бандажа глазною ябчока с применением биоматериала "Аллошюнт" на субатрсфичном глазу в ближайшие и отдаленные сроки

3 Определить содержание цпгокннов провоспалигсльного (ИЛ-1р, Ш[-б, ФНОа) и противовоспалительною (IIJI-4) действия в pannev периоде после проникающего ранения, посттравматической субатрофии глазного яблока и после комплекса хирургического лечения с использованием биоматериалов "Аллоппаш" для бандажа глазного яблока и реврскуляризации цилпарного тепа в ближайшие и отдаленные сроки

4 Изучить пщродинамнчеа не изменения р субатрофичных i лазах до и после хирургического течения и провести корреляционный анализ полученных показателей с уровнем конечных стабильных метаболитов оксида азота и показатетями свободно-радикальных процессов

Научнди новизна. Впервые предстарлены материалы, характеризующие изменения содержания конечных стабильных метаболитов оксида азота в еле той жидкости и плазме крови в зависимости от периода и тяжести проЕшкающей

травмы глаза и ее исходов Установлено, значительное снижение их содержания в слезе в первые трое суток после проникающего ранения глаза при неблагоприятном исходе, некоторое падение уровня метаболитов при благоприятном исходе травмы, с последующим повышением к периоду заживления раны На этой основе предложен способ прогнозирования течения травматического увеита (патент на изобретение № 2236007 (2003118152) от 10 09 2004г)

Показано, что травма глаза и развитие ПТУ сопровождается интенсификацией свободно-радикального окисления с повышением в плазме крови продуктов липопероксидации, уровень которых зависит от тяжести травмы Начальные фазы раневого процесса (первые трое суток послс проникающих ранений глаза) характеризуются снижением содержания цитокинов в периферической крови (ИЛ-1Р, ИЛ-б, ФНОа и ИЛ-4), выраженность которого имеет значение для прогноза исходов заболевания

Впервые выявлен характер изменении уровня продукции N0, интенсивности свободно-радикальных процессов и состояния антиокислительной защиты при субатрофии и после оперативного лечения с бандажем глазного яблока с применением биоматериалов "Аллоплант" и реваскуляризации цилиарного тела Установлено, что развитие субатрофии глаза характеризуется увеличением в слезе уровня стабильных конечных продуктов оксида азота, усилением свободно-радикального окисления и снижением антиоксидантной активности Цитокиновый профиль плазмы крови при субатрофии глаза существенно не отличается от такового у здоровых лиц В поздние сроки после оперативного лечения (2-3 года) уровень цитокинов "провоспалительного" профиля (ФНОа, ИЛ-6) остается несколько повышенным, нормализуется баланс оксидантно-антиоксидантной системы с интенсификацией продукции оксида азота в слезной жидкости и восстановлением гидродинамических показателей поврежденного глаза

Теоретическое и практическое значение работы Определены закономерности изменений уровня конечных стабильных метаболитов оксида азота, позволяющие оценить патогенетическое значение N0 в развитии посттравматической субатрофии глаза и эффективности хирургического лечения заболевания с применением биоматериалов "Аллоплант"

Выяснение патогенетической роли N0 в развитии неблагоприятных осложнений ПТУ является основанием для предложения определения уровня конечных стабильных метаболитов оксида азота с целью прогнозирования исхода ПТУ

Адаптирован метод определения нитратов и нитритов в биологических средах по Емченко Н Л (1994) к малым объемам Предложен и внедрен в клиническую офтальмологическую практику удобный неинвазивный способ определения уровня конечных стабильных метаболитов оксида азота при глазных заболеваниях Подана заявка № 2006118092 на изобретение "Способ определения нитратов и нитритов в биологических средах малых объемов" с приоритетом от 25 05 06г

Установлены некоторые молекулярные механизмы эффективности операции бандажа глазного яблока с применением дермального аллотрансплантата, проводимой в комплексе с реваскуляризацией цилиарного тела при субатрофии глазного яблока

Основные положения выносимые на защиту.

1 Оксид азота участвует в патогенетических механизмах развития посттравматической субатрофии глазного яблока Понижение №)х< 1,0 мкмоль /л в слезной жидкости в первые трое суток после травмы является пусковым механизмом развития затяжных вялотекущих посттравматических увеитов с последующим развитием субатрофии глазного яблока

2 Повышение уровня конечных стабильных метаболитов оксида азота в слезной жидкости с 4 — 20 сутки после травмы коррелирует с активацией ПОЛ, АОА Развитие субатрофии глазного яблока сопровождается изменением взаимодействия этих показателей

3 Усиление выработки МОх при постгравматической субатрофии глаза указывает на активацию неспецифической защиты организма, что подтверждается обнаружением прямой корреляционной взаимосвязи между уровнями конечных стабильных метаболитов оксида азота и провоспалительными (ИЛ-1Р, ИЛ-6, ФНОа), противовоспалительным (ИЛ-4) цитокинами, интенсивностью хемилюминесценции слезной жидкости

4 Применение комплекса хирургического лечения с использованием биоматериалов "Аллоплант" для бандажа глазного яблока и реваскуляризации цилиарного тела приводит к повышению уровня ЫОх, который участвует в молекулярных механизмах стимуляции трофики глаза и повышения внутриглазного давления

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на XI научно-практической конференции Екатеринбургского центра МНТК "Микрохирургия глаза" (Екатеринбург, 2003), на Межрегиональной конференции офтальмологов, посвященная 40-летию детской глазной клиники Красноярского края (Красноярск, 2003), на межрегиональной конференции "Актуальные вопросы патологии", посвященной 70-летию кафедры патологической анатомии и физиологии БГМУ (Уфа, 2004), на V научной конференции молодых ученых "Аспирантские чтения-2004", посвященной 85-летию СамГМУ (Самара, 2004), на юбилейной XV Российской научно-практической конференции, посвященной 15-летию Оренбургского филиала ГУ МНТК "Микрохирургия глаза" имени академика С Н Федорова "Новые технологии микрохирургии глаза" (Оренбург, 2004), на межрегиональной научно-практической конференции "Новая идеология в единстве фундаментальной и клинической медицины" (Самара, 2005), на 4-ой национальной научно-практической конференции с международным участием "Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека" (Смоленск, 2005), на совместном заседании кафедр биологической и биоорганической химии и кафедры глазной и пластической хирургии института последипломного образования ГОУ ВПО "Башгосмедуниверситет Росздрава"

Внедрение результатов исследования в практику. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры биологической и биоорганическои химии ГОУ ВПО "Башгосмедуниверситет Росздрава" Практические рекомендации, разработанные при выполнении диссертации, используются в практике Всероссийского центра глазной и пластической хирургии Материалы диссертации включены в учебную программу для курсантов и слушателей кафедры глазной и пластической хирургии института последипломного образования ГОУ ВПО "Башгосмедуниверситет Росздрава"

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, из них 3 в центральной печати Получен патент на изобретение № 2236007 (2003118152) от 10 09 2004i "Способ npoi позирования течения травматического увеита" Подана заявка № 2006118092 на изобретение "Способ определения нитратов и нитритов в биологических средах малых объемов" с приоритетом от 25 05 06г

Структура н объем диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, состоит из разделов "Введение", "Обзор литературы", "Материалы и методы исследования", "Результаты собственных исследований", "Заключение", "Выводы", "Практические рекомендации", "Список литературы" Работа иллюстрирована 18 таблицами, 6 фотографиями, 17 рисунками Библиографический список включает 231 работу, из них 138 отечественных и 93 зарубежных авторов

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Экспериментальное исследование выполнено на 20 кроликах породы шиншилла массой 2,0-2,5 кг Животные содержались в одинаковых условиях, на стандартной диете в виварии При проведении опытов соблюдали положения Хельсинской декларации о гуманном отношении к животным В первую группу вошли 10 кроликов (10 глаз) с проникающим ранением роговицы, во вторую - 10 кроликов (10 глаз) с проникающим ранением роговицы и склеры Проникающую рану длиной 5 мм наносили лезвием скальпеля под эпибульбарной анестезией (инсталляции 0,4% инокаина) Слезную жидкость и кровь исследовали до начала эксперимента, затем на 1, 3, 7, 14, 20 сутки после нанесения раны По окончании эксперимента животных подвергали эвтаназии воздушной эмболией сосудов Глаза энуклеировапи Ткани глаза препарировали и гомогенизировали на холоду

В основу клинической части работы положены результаты обследования 110 больных с травмами глаза (110 глаз), находившихся на стационарном лечении во Всероссийском центре глазной и пластической хирургии (80 глаз), III микрохирургическом отделении реабилитации лиц с травмами органа зрения Уфимского НИИ глазных болезней (30 глаз), в период с 2003 по 2006 годы Возраст больных колебался от 15 до 50 лет, основную группу составили мужчины 90% (99 человек), женщины - 10% (11 человек) Контрольную группу (25 человек) составили здоровые лица, не страдающие офтальмологическими заболеваниями

Степень тяжести проникающей травмы оценивали по Лебехову П И (1974) легкая — I степень — 10 человек (9 %), средней тяжести - II степень - 22 человека (20 %), тяжелая - III степень - 44 человека (40 %), особо тяжелая - IV степень -34 человека (31 %)

Первичная хирургическая обработка ран по поводу проникающего ранения проводилась в основном в день поступления и лить в 18 случаях - в отсроченный период Все наблюдаемые получали консервативную терапию в условиях стационара инсталляцию антисептических препаратов, кортикостероидов в коньюнктивальную полость, парабульбарное введение антибиотиков и кортикостероидов, перорально - нестероидные противовоспалительные и десенсибилизирующие препараты

При изучении клинической картины посттравматической субатрофии глазного яблока использовали классификацию, предложенную Р А Гундоровой, В.Н Беглярбекяном (1982) Больных с I стадией развития субатрофии было 12 человек (30,77%), субатрофией 2 стадии - 15 человек (38,46%), субатрофией 3 стадии - 12 человек (30,77%)

Для лечения субатрофии глаза во Всероссийском центре глазной и пластической хирургии г Уфы разработана и широко применяется операция бандажа глазного яблока с применением дермального аллотрансплантата, способного создать каркас для склеры с целью предупреждения ее сморщивания и деформации, восстановления формы и объема глазного яблока [Э Р Мулдашев, 1994] Аллотрансплантат имеет форму разорванного кольца с ширинои полоски 68 мм, внутренним диаметром 12 мм и толщиной (в зависимости от стадии субатрофии) от 0,5 до 3 мм Суть техники операции состоит в том, что аллотрансплантат укладывается вокруг роговицы на склеру и в натянутом положении фиксируется эписклеральными швами Эта операция, проведенная в комплексе с реваскуляризацией цилиарного тела [Л Ф Галимова, 1998], позволяет сохранить глаз как анатомический орган

При обследовании органа зрения пациентов применялись традиционные методики визометрия, биомикроскопия, офтальмоскопия, тонометрия, периметрия, электрофизиологические исследования, ультрозвуковая биометрия, в некоторых случаях гониоскопия

Для решения поставленных задач определяли уровень оксида азота в плазме крови и слезной жидкости по методу Емченко Н Л с соавт (1994) адаптированный нами к малым объемам, путем регистрации конечных стабильных метаболитов оксида азота - нитритов/нитратов, после их восстановления губчатым кадмием по реакции Грисса, интенсивность процессов свободнорадикального окисления и антиокислительную активность биологических сред изучали методом регистрации хемилюминесценции (ХЛ) [Р Р Фархутдинов, С Г Семесько, 2002] на приборе ХЛМ-003

Измерение продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-продукты), проводили по методу, описанному Карпищенко А И (1999)

Дитокины ИЛ-lß, ИЛ-4, ИЛ-6, ФНОа определяли твердофазным иммуноферментным методом [А В Ягода и др, 2000], с использованием

коммерческих тест-систем ТОО «Протеиновый контур», г Санкт-Петербург Исследования проводили в Центральной научно-исследовательской лаборатории ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава»

Статистическую обработку полученных результатов проводили с применением профессионального пакета Вюз1а^ который включал вариационную статистику, определение ^критерия Стыодента, линейный корреляционный анализ [Автандилов Г Г , 1990]

Результаты исследования и их обсуждение. Для оценки влияния тяжести проникающей травмы глазного яблока на интенсивность продукции N0 были проведены эксперименты на кроликах Одной группе животных наносили ранение роговицы, другой корнеосклеральное проникающее ранение Нанесение ранения приводило к резкому снижению уровня КЮХ в слезной жидкости и менее выраженному в плазме крови (табл 1), наиболее заметному на 3-7 сутки

Таблица 1 - Динамика изменений содержания метаболитов оксида азота (мкмоль/л) в слезной жидкости и плазме крови при экспериментальной _проникающей травме глазного яблока у кроликов, М±ш__

Группа п В слезной жидкости

1 день 3 день 7 день 14 день 20 день

Проникающее ранение роговицы (1-я группа) 10 5,13±0/70 р <0,05 3,20±0,26 р <0,01 5,38±0,5 р <0,05 6,81±0,71 р >0,05 11,21±0,62 р >0,05

Корнеосклеральное проникающее ранение (2-я группа) 10 10,19±0,96 р >0,05 р,<0,001 1,39±0,13 р <0,001 р, <0,001 1,98±0,35 р <0,01 р,<0,001 2,66±0,43 р <0,01 р,<0,001 17,43±1,19 р <0,01 Р1<0,01

Контроль 20 9,35±0,92

в плазме крови

Проникающее ранение роговицы (1-я группа) 5 21,09+0,93 р >0,05 18,91±0,56 р <0,05 20,17±0,72 р >0,05 21,82±0,61 р >0,05 24,56±0,82 р >0,05

Корнеосклеральное проникающее ранение (2-я группа) 5 19,87^-0,72 р>0,05 р1>0,05 16,52±0,61 р<0,01 р,<0,05 17,32±0,44 р <0,01 р,<0,05 21,06±0,44 р >0,05 р,>0,05 27,00±0,55 р <0,05 р|>0,05

Контроль 10 23,04±1,04

Примечание р — различия по сравнению с контролем, р! - между 1 и 2 группами

В 1-й группе животных содержание МОх восстанавливалось до контрольного уровня к 14-20 суткам На этот же период у животных при биомикроскопии переднего отрезка глазного яблока наблюдалось формирование фиброзно-рубцовой ткани с регенерацией эпителия роговицы У животных 2-й группы с более тяжелой травмой статистически значимое снижение содержания МОх затягивалось до 14-х суток эксперимента, а на 20-е сутки было значительно увеличено В целом, полученные результаты свидетельствуют о зависимости концентрации стабильных конечных метаболитов N0 в слезной жидкости и

плазме крови после проникающего ранения глазного яблока от сроков течения раневого процесса и тяжести поражения

Исследование Ре-индуцированной хемилюминесценции гомогенатов тканей глаза также выявили статистически значимое по сравнению с контролем падение светосуммы, величины быстрой вспышки и спонтанной светимости от тяжести травмы, свидетельствующие о снижении к 20-м суткам наблюдения процессов свободнорадикального окисления и повышении антиокислительной защиты

Зависимость интенсивности продукции N0 от тяжести травмы глаза была установлена и при исследовании конечных стабильных продуктов оксида азота в слезной жидкости и плазме крови у больных В таблице 2 представлены результаты определения N0* в слезной жидкости травмированного глаза в динамике развития раневого процесса Как видно, на протяжении всех дней исследования наблюдались статистически значимые различия между содержанием КОх у больных I - II степени травмы с группами пациентов с тяжелой (III степень) и особо тяжелой (1Устепень) травмами

Таблица 2 - Уровень ГЧОх в слезной жидкости в зависимости от тяжести _проникающей травмы глазного яблока (М±ш, мкмоль/л)_

Группы п Время наблюдения

По степени травмы 110 1-3 день 7-8 день 14-15 день 21-22 день

I + II 40 1,5±0,03* 1,9±0,1* 2,4±0,08 р> 0,05 4,5±0,2*

III 40 1,2±0,15* р, > 0,05 1,4±0,2* р, <0,05 1,9±0,07* Pi <0,001 8,5±1,2* Pi <0,01

IV 30 1,0±0,05* р, <0,001 Р2> 0,05 1,1±0,3* р, <0,05 Р2 > 0,05 1,3±0,2* р, <0,001 Р2 <0,01 9,1±1,08* р, <0,001 Р2 > 0,05

Контроль 25 2,39±0,2

Примечание * р - различия с контрольной группой, pi - различия с группой I + II ст , р2 - различия между группами III ст и IV ст

При более легких травмах глаза содержание NOx в слезе восстанавливалось к 14-15 суткам, а у больных с III и IV степенями проникающих ранений глаза низкий уровень оксида азота сохранялся в течение 2-х недель наблюдения

В плазме крови статистически значимое снижение NOx относительно группы здоровых лиц наблюдалось лишь у пациентов с IV степенью тяжести проникающего ранения глазного яблока

Снижение продукции NOx, по данным некоторых авторов [И Ю Малышев, Е Б Манухина, 1998, 2000], наблюдается при чрезмерном повреждающем воздействии факторов агрессии, в то время как увеличение продукции NOx, как правило, указывает на реактивность иммунного ответа при воспалительном процессе

В посттравматическом периоде по клиническим признакам исследуемые нами пациенты были разделены на две группы - с бтагоприятным и неблагоприятным исходом ПТУ Группу с неблагоприятным исходом в основном составили пациенты, получившие тяжелую III ст тяжести и особо тяжелую IVct тяжести проникающую травму глаза В группу с благоприятным исходом вошли, как правило, лица с легкой и средней (I + И) степенью тяжести Наиболее информативными для прогноза исхода проникающего ранения глазного яблока оказались показатели уровня NOx в первые трое суток после травмы (табл 3)

В группе с благоприятно закончившимся проникающим ранением (глаз сохранился как орган, имеется зрение > 0,2) уровень NOx в слезе достоверно снижался в 1,5 раза (1,54±0,04 мкмоль/л, р < 0,001) относительно группы здоровых лиц А в плазме крови снижение содержания NOx оказалось статистически незначимым (14,7±2,6 мкмоль/л, р > 0,05)

Таблица 3 - Уровень NOx (мкмоль/л) в плазме крови и слезной жидкости у больных в ранний иосттравматическни период после проникающего ранения

Показатель Контроль Проник ранен 1-3 Проник ранен 1-3 сутки

мкмоль/л п=25 сутки с благоприят с неблагоприят исходом,

исходом, п=40 п=39

NOx слезы 2,39±0,2 1,54±0,04 0,95±0,009

р < 0,001 р< 0,001

р, <0,001

NOx 20,6±2,8 14,7±2,6 12,2*1,7

плазмы р > 0,05 р <0,05

крови р, > 0,05

Примечание р - различия с группой контроля, р, - различия между группами

В группе с неблагоприятно закончившимся проникающим ранением глазного яблока (затяжной посттравматический увеит, субатрофия глаза, зрение < 0,2) концентрация КОх в слезной жидкости определялась существенно низкой (0,95±0,009 мкмоль/л, р < 0,001), была в 2,5 раза меньше, чем у группы здоровых лиц (2,39±0,2 мкмоль/л) В плазме крови также наблюдалось снижение уровня 1\'Ох в 1,6 раза (р < 0,05) по сравнению с контрольной группой Статистически различимой оказалось снижение содержания N0, в слезной жидкости в группе с неблагоприятным исходом по сравнению с благоприятной

В целом, результаты исследований позволили придти к важному положению - при концентрации конечных стабильных метаболитов МСЬ /1Ч03 в слезной жидкости 1,1 мкмоль/л и выше прогноз исхода ПТУ можно оценивать как благоприятный, а при концентрации К02 7К03 - в слезной жидкости равной 1,0 мкмоль/л или ниже - как неблагоприятный

Из 110 пациентов, перенесших проникающую травму глаза, благоприятный исход наблюдался у 71 человека, неблагоприятный - у 39 лиц, у которых развилась субатрофия глазного яблока

Развитие постгравматичеекой субатрофии прежде всего было связано с тяжестью и особенностями перенесенных прободных ранений глаза, которые осложнялись выпадением оболочек и стекловидного тела, травматической катарактой, гемофтальмом и кровоизлиянием в стекловидное тело и др

У больных с посттравматической субатрофией (таблица 4) наблюдали статистически значимое повышение уровня N0,, в слезе в 2,9 раза по сравнению с здоровыми лицами В плазме крови повышение >ЮХ оказалось статистически незначимым

Таблица 4 - Уровень Гч'Ох (мкмоль/л) в плазме крови и слезной жидкости при посттравматической субатрофии глазного яблока и после хирургического

Показатель мкмоль/л Контроль п=25 Субатрофия глаза, п=39 После операции 10 сутки, п=39 После операции 2-3 года, п=39

МОх слезы 2,39±0,2 6,9±0,5 р <0,001 10,8±2,04 р < 0,001 Р| > 0,05 19,47±1,8 р <0,001 р, < 0,001

N0* плазмы крови 20,6±2,8 24,5±0,48 р > 0,05 26,6±0,36 р <0,05 р, < 0,01 30,2±3,77 р <0,05 р, > 0,05

Примечание р - достоверность различия с группой контроля, р! - до и после оперативного лечения

На 10 сутки после операции реваскуляризации цилиарного тела и бандажа глазного яблока с применением биоматериала "Аллоплант" содержание КОх в слезе оперированных больных оказалось повышенным в 4,5 раза в плазме крови в 1,3 раза по сравнению с группой здоровых лиц

Через 2-3 года, после хирургического лечения с применением биоматериала, определялось статистически значимое увеличение уровня N0* в слезной жидкости и плазме крови в 8,1 раза ив 1,4 раза соответственно по сравнению с группой здоровых лиц

При сравнении уровня стабильных конечных продуктов оксида азота в слезной жидкости оперированной группы с группой больных до операции оказались статистически значимо высокими в 2,8 раза (19,47±1,8 мкмоль/л, р] < 0,001), а в плазме крови увеличение было не достоверным (р, > 0,05)

Столь выраженное продолжительное повышение уровня Ж)х в слезной жидкости оперированного глаза, может быть следствием гиперпродукции N0 цилиарным телом после его оперативной реваскуляризации, а также длительно сохраняющихся скрытых воспалительных и/или регенеративных процессов, связанных с использованием дермального аллотрансплантата для бандажа глазного яблока, способствующего восстановлению его формы и объема

Литературные данные свидетельствуют о важности изменений в системе ПОЛ-антиоксиданты при посттравматическом увейте [Г А Винькова и др , 2000],

в частности выявлена декомпенсация антиоксидантной защиты при переходе посттравматического воспалительного процесса в хроническии, вялотекущий В эгой связи у больных с проникающими ранениями глаз в слезной жидкости и плазме крови были изучены процессы свободно-радикального окисления и состояния ангиокислительной защиты

Изучение уровня в плазме крови ТБК-продуктов выявито прямую зависимость интенсивности липопероксидации от тяжести травмы чем тяжелее тяжесть ранения глаза, тем выше накопление ТБК-продуктов (таблица 5)

Таблица 5 - Уровень ТБК-продуктов в плазме крови у больных с проникающими ранениями глаз различной степени тяжести (нмоль/мл)

Степень тяжести травмы п Сроки исследования

1-3 день 7-8 день 14-15 день 21-22 день

I + II 30 3,3±0,09* 3,5±0,08* 3,06±0,08* 2,78±0Д8

III 25 5,2±0,02* Pi < 0,001 5,3±0,06* р,< 0,001 5,4±0,2* р, < 0,001 5,0±0,1* Р] < 0,001

IV 20 5,8i0,3* Pi < 0,05 Р2 > 0,05 6,0±0,07* р, <0,001 р2< 0,001 6,1±0,01* р, < 0,001 р2< 0,01 5,5±0,06* р,< 0,001 р3< 0,001

Контроль 25 2,29±0,2

Примечание * р<0,05 с контрольной группой, р, - с группой I + II ст, р2 - между группами III ст и IV ст

Высокий уровень ТБК-реагирующих продуктов в плазме крови наблюдался также у пациентов с субатрофией глазного яблока (4,9±0,3 нмоль/мл), в ранние и отдаленные сроки после оперативного лечения (5,5±0,2 нмоль/мл и 4,4±0,5 нмоль/мл соответственно) При этом у обследуемых больных было установлено резкое усиление свободнорадикального окисления в осадке слезной жидкости

Таблица 6 - Люминолиндуцированная хемилюминесценция осадка слезной _жидкости у больных с субатрофией глаза (М±ш)_

Нозология Хемилюминесценция

п = 25 S, Спонтанная I шах,

у е светимость, у е у е

Здоровые 1,73±0,02 0,45±0,08 0,34±0,03

Субатрофия глаза 11,48±0,32* 2,23±0,05* 3,97±0,32*

После операции 10 сутки 51,87±2,69* р,<0,001 7,62±1,1* р,<0,001 19,92±0,71* р,<0,001

После операции 21,84±0,95* 2,94±0,11* 4 53±0,17*

2-3 года р,<0,001 р, <0,001 Pi>0,05

Примечание *р<0,05 с группой контроля, р, -различия до и после операции

Так, при субатрофии глаза (таблица 6) многократно увеличивались такие показатели люминолиндуцированной хемилюмннесценции как спонтанная светимость, максимальная вспышка (I шах) и светосумма (Б)

Интенсивность свободнорадикальных процессов в слезе в ранние сроки после оперативного лечения (10-е сутки) многократно увеличивалась, а в поздние сроки наблюдения (2-3 года) оставалась существенно повышенной по сравнению с практически здоровыми лицами Одновременно у обследуемых при субатрофии глаза в слезе увеличивалась и антиоксидантная защита На это указывали результаты исследования подавления интенсивности свечения слезной жидкостью модельной системы с яичным желтком и изучения суммарной антиокислительной активности хемшпоминесцентным методом [Р Р Фархутдинов и В А Лиховских, 1995] (рис 1) Важно отметить, что в слезной жидкости изменения содержания стабильных продуктов N0 имеют прямую корреляционную связь средней силы с показателями свободнорадикальных процессов (г = 0,42, р<0,001) и сильную обратную с показателями антиокислителыюй защиты (г = - 0,8, р< 0,001)

Таким образом, в слезной жидкости у больных с субатрофией глазного яблока выявляется усиление окислительных процессов и антиоксидантной защиты Баланс оксидантно-антиоксидантной системы переходит па более высокий напряженный уровень, однако при этом выявляется явное превалирование интенсивности процессов радикалообразования

Таблица 7 - Цитокиновый профиль плазмы крови на 1-3 сутки после

Группы ИЛ-1р ФНО-а ИЛ-4 ИЛ-6

Контрольная группа п=25 31,9±7,8 14,7±1,4 8,3±1,1 29±0,9

1-3 сутки после проникающего ранения с благоприятным исходом, п=25 22,4±2,4 р > 0,05 11,9±1,4 р > 0,05 6,32±1,83 р > 0,05 20,87±3,9 р < 0,05

1-3 сутки после проникающего ранения с неблагоприятным исходом, п= 25 9,8±3,5 р < 0,05 р, < 0,01 6,5±1,6 р < 0,01 р, < 0,05 3,4±1,2 р<0,01 Р1 > 0,05 9,5±2,6 р < 0,001 р, < 0,05

Примечание. р<0,05 с I руппой контроля, р, - различия между группами с ранениями

В плазме крови больных при субатрофии органа зрения также наблюдалась активация реакции радикалообразования и процессов антирадикальной защиты Накопление ТБК-продуктов в плазме крови, статистически значимое повышение светосуммы и максимальной амплитуды медленной вспышки при индуцированной хемилюминесценции также указывали на недостаточность антиокислительной защиты и/или истощение резервов данной системы в процессе развития субатрофии глаза

Рисунок 1. Выраженность а нти радикальной защиты в слезной жидкости у больных с субатрофией глаза (Л - % подавления свечения в модельной системе, К - суммарная а нти окислительная активность слезы в %; 1 - здоровые липа, 2 - при субатрофии глаза, 3 - через 10 дней, 4 - через 23 года после оперативного лечения субатрофии).

Одним из важнейших регуляторов активности NO-синтаз в тканях глаза (клетки пигментного эпителия сетчатки, цилиарного тела, радужки, Мюллеравские клетки, клетки микроглин) являются цитокины [D.Parks el al., 1994; J.Sparrow, 1994]. В этой связи в плазме крови больных на 1-3 сутки проникающих ранений, при субатрофии и после хирургического лечения субатрофии глаза исследовали содержание "провоспалительных1" (ИЛ-ip, ИЛ-6, ФНОа) и "противовоспалительного" {ИЛ-4) цитокинов. Выраженность снижения уровня цитокинов в ранние сроки после травмы зависали от исхода воспалительного процесса (таблица 7). При неблагоприятном течении раневого процесса наблюдалось статистически значимое снижение всех исследуемых цитокинов, а при благоприятном - лишь умеренное снижение, что несомненно

характеризует выраженность иммунного ответа на травматическое повреждение органа зрения

Между уровнем изучаемых цитокинов в плазме крови и содержанием ЫОх при этом установлена прямая корреляционная взаимосвязь (г = 0,6)

Результаты исследования уровня цитокинов у 39 пациентов в плазме крови с посттравматической субатрофией глазного яблока до хирургического лечения, на 10-е сутки после операции реваскуляризации цилиарного тела и бандажа глазного яблока с применением биоматериала "Аллоплант " и спустя 2-3 года представлены в таблице 8

Таблица 8 - Цитокиновый профиль плазмы крови при посттравматической

Группы ИЛ-lß ФНО-а ИЛ-4 ИЛ-6

Контрольная группа п=25 31,9±7,8 14,7±1,4 8,3±1,1 29±0,9

Субатрофия глазного яблока n=12 I ст 39,6±2,1 18,8±2,2 12,8±6,9 35,7±3,3

п=15 Ист 38,8±1,3 17,2±1,7 13,7±4,8 37,9±4,3

n=12 III ст 36,9±1,1 16,3±2,0 9,5±3,1 36,4±4,2

После хир лечения на 10 сутки, п=12 I ст 55,7±8,6* Pi>0,05 48,7±4,5* р, <0,001 23,5+-9,4 pi>0,05 52,8±2,4* р, <0,001

n=15 II ст 53,2±3,5* р,<0,01 46,3±7Д* р,<0,001 27,4±8,4* р,>0,05 55,9±3,1* р,<0,01

n=12 III ст 58,5±3,7* р,<0,001 38,2±4,8* р,<0,001 24,2±9,7 р,>0,05 57,4±5,3* Р!<0,01

После хир лечения через 2-3 года, n=12 I ст 46,9±3,5 pi>0,05 23,3±4,8 Pi>0,05 10,8i4,8 Pi>0,05 40,2d-3,7* Pi>0,05

n=15 II ст 44,7±5,2 р,>0,05 22,1±2,7* Pi>0,05 12,3±3,8 Pi>0,05 38,5±6,4 Pi>0,5

n=12 III СП- 38,9±4,7 Pi>0,05 20,4±3,1 Pi>0,05 12,9±2,1 Pi>0,05 36,1±3,4* Pi>0,5

Примечание *р - достоверность различия с группой контроля, р] — до и после операции

Содержание всех цитокинов при субатрофии не отличалось от уровня в контрольной группе Уровень цитокинов "провоспалителыюго" характера (ИЛ-I р, ИЛ-6 и особенно ФНОа) значительно возростал на ранние сроки наблюдения после оперативного вмешательства и к 2-3 году наблюдения снижался, практически не отличаясь от контроля, хотя содержание ФНОа оставалось умеренно повышенным Таким образом, к отдаленному послеоперационному периоду соотношение про- и противовоспалительных цитокинов

уравновешивалось, что свидетельствовало о снижении интенсивности воспалительного процесса в тканях глаза

Важным фактором сохранения глаза как анатомического органа при хронических ПТУ является состояние гидродинамики Показатели гидродинамики глаза при развитии посттравматической субатрофии значительно снижались (таблица 9) Наиболее выраженное снижение внутриглазного давления отмечалось при III стадии субатрофии 6,1 ± 0,4 мм рт ст

Таблица 9. Гидродинамические показатели у больных с посттравматической субатрофией глаза и после хирургического лечения

ГРУППЫ р 1 О ММРТСТ Р мм куб/м с

Норма 10,0-17,0 0,7-3,0 0,15-0,55

Субатрофия глазного яблока до операции, I ст п=12 8,8 ± 0,45 1,1 ±0,02 0,19 ±0,04

п=15 Ист 7,2 ± 0,5 1,0 ±0,02 0,15 ±0,01

п=12 Шст 6,1 ±0,4 1,03 ±0,01 0,1 ±0,01

После хирургического лечения 10 суток, I ст п=12 9,1 ±0,2 р > 0,05 1,15 ±0,05 р > 0,05 0,1 ±0,02 р < 0,05

п=15 Ист 7,8 ± 0,5 р > 0,05 1,2 ±0,02 р< 0,001 0,17 ±0,01 р < 0,05

n=12 III ст 7,0 ± 0,02 р < 0,05 1,1 ±0,01 р < 0,001 0,2 ± 0,03 р <0,01

После операции 2-3 года n=12 I ст 11,7 ±0,64 р < 0,01 1,8 ±0,05 р <0,001 0,2 ± 0,06 р < 0,05

п=15 Ист 10,6 ± 0,9 р<0,01 1,2 ±0,01 р < 0,001 0,18 ±0,01 р < 0,05

n=12 III ст 9,3 ± 0,5 р< 0,001 1,03 ±0,01 р <0,003 0,18 ± 0,01 р< 0,001

Р0 — истинное ВГД, С - коэффициент легкости оттока ВПК, Б - минутный объем продуцируемой ВГЖ, р - различия до и после операционного вмешательства

После операции бандажа глазного яблока с реваскуляризацией цилиарного тела наблюдалось улучшение гидродинамики - повышение внутриглазного давления как в ранний, так и в отдаленный периоды после операции Результаты тонографических исследований выявили достоверное повышение продукции камерной влаги цилиарным телом в результате проведенного хирургического вмешательства коэффициент Р возрос в среднем на 0, 7 ± 0,05 мм куб/мин Это привело к статистически значимому повышению истинного внутриглазного давления в среднем на 2,8 ± 0,6 мм ртст Важно, что гидродинамические показатели у больных после проведенного оперативного лечения имеют сильную корреляционную связь с уровнем содержания КОх в слезной жидкости

В целом, полученные нами данные согласуются с рабочей гипотезой о том, что при посттравматической субатрофии в связи с нарушением клеточного дыхания и развитием гипоксии сетчатки происходит активация синтеза NO [М М Архипова, 2000] Генерация значительных количеств NO и ряда других свободных радикалов при воспалительных заболеваниях глаза играет важную роль не только в повреждении клеточных структур глаза, но и стимулирует синтез молекул адгезии, выработку хемотаксических факторов, необходимых для миграции фагоцитирующих клеток в очаг воспаления [G Е Marak, 1992] В то же время избыток N0 увеличивает проницаемость сосудов, способствуя развитию отека, приводит к образованию высокотоксичного пероксинитрита, вызывающего повреждение липидов и белков клеточных мембран, инициирует апоптоз [В П Реутов, 2003, П П Голиков, 2004]

Уровень NO в плазме крови и слезной жидкости в ранний посттравматический период у больных с проникающими ранениями глаза необходимо рассматривать как один из компонентов неспецифической защиты организма Чрезмерное повреждение тканей глаза, способных синтезировать оксид азота, при тяжелых и очень тяжелых проникающих ранениях органа зрения приводит в ранние сроки после травмы к падению образования оксида азота [И Б Малышев, Е Б Манухина, 2000] Недостаточная продукция оксида азога снижает активность воспалительного процесса, усугубляет течение увеита и способствует переходу в хроническую форму [G Yilmaz, 2002], что наблюдалось у наших больных с тяжелыми и очень тяжелыми травмами

Продукция оксида азота в пораженном органе зрения проявляется как своеобразный интегральный показатель реакции организма, зависящая от тяжести проникающего ранения, с одной стороны, и определяющая характер активности воспалительного процесса, выраженности местного и общего ответа иммунной и оксидантно-антиоксидантной систем, с другой Обоснованность данного положения подтверждается ниличием корреляционных связей между уровнем конечных стабильных продуктов NO и показателями интенсивности свободнорадикальных процессов и антирадикальной защиты в слезной жидкости и плазме крови, между уровнем NOx и содержанием про- и противовоспалительных цитокинов у больных с проникающими ранениями глаза и субатрофией глазного яблока На рис 2 представлена схема участия NO в патогенетических механизмах развития субатрофии глаза

Оксид азота может синтезироваться клетками пигментного эпителия сетчатки, цилиарного тела, радужки, микроглии и Мюллеровскими клетками в значительных количествах под влиянием комбинации ряда цитокинов, индуцирующих высокие уровни iNOS [J Sparrow, 1994] Уровень оксида азота оказывает влияние на состояние антиоксидантной защиты, выраженность свободнорадикальных процессов, индукцию образования "провоспалительных" цитокинов, состоянию гемодинамики, продукцию камерной влаги и другие процессы В свою очередь "провоспалительные" цитокины ФНОа, ИЛ-1, ИЛ-6 стимулируют синтез NO в макрофагах, резидуальных клетках увеального тракта, способствуя активации свободнорадикальных процессов с образованием

МЕХАНИЧЕСКИЕ ТРАВМЫ ГЛАЗА

Разрушение структур глаза

Нарушение гемодинамики

Ухудшение

трофики цшшарного тела

Нарушение ГОБ

Рис 2 Схема участия N0 патогенетических механизмах посттравчатической субатрофии глаза

Рис 3 Возмохсный механизм участия N0 в повышении ВГД после операции бандажа глазного ябтока биоматериалом «Аллоплант», с реваскуляризацией щшиарного тела

высокореакгивных соединений, таких, как пероксинитриты, гидроксил радикал, гииогалоиды и др, которые вызывают повреждение клеточных мембран, белков, нуклеиновых кислот, приводя к апоптозу и некрозу в зоне воспаления и определяя различный спектр тканевого повреждения Важную роль в хронизации воспалительного процесса имеет интенсивность продукции провоспалительных цитокинов, недостаточность местных и системных супрессорных механизмов и компонентов ангиоксидантной защиты

Существование различных форм NOS в специфических анатомических зонах тканей глаза позволяет NO выполнять один из его важнейших физиологических эффектов в органе зрения - координацию транспорта водянистой влаги через дренажную систему [П П Бакшинский, 1999] Обнаружена прямая корреляционная связь между уровнем стабильных метаболитов N0 в слезе и количеством внугриглазной жидкости [О В Петренко, 2005] На рис 3 представлен возможный механизм участия N0 в повышении внутриглазного давления после операции бандажа глазного яблока биоматериалом "Аллоплант " с реваскуляризацией цилиарного тела

Ведущим симптомом субатрофии глаза является снижение внутриглазного давления, которое может быть обусловлено различными факторами В связи с этим, было сделано предположение, что при субатрофии глаза может оказаться эффективным метод оперативного лечения, направленный на восстановление трофики цилиарного тела, нормализацию метаболизма и стимуляцию местного иммунитета Операция с реваскуляризацией цилиарного тела прежде всего направлена на повышение офтальмотонуса, в результате усиления секреции водянистой влаги, а применение дермального аллотрансплантата не только предупреждает сморщивание и деформацию глазного яблока, но и способствует активации регенераторных процессов, стимулирует местный иммунитет [JIФ Галимова, 1998] Тонографические исследования больных выявили усиление продукции камерной влаги цилиарным телом повышение истинного внутриглазного давления в результате хирургического вмешательства (р<0,001)

Высокий уровень стабильных метаболитов N0 в слезе у пациентов с посттравматическои субатрофией глаза после операции бандажа глазного яблока с применением дермального аллотрансплантата, в комплексе с реваскуляризацией цилиарного тела в отдаленные сроки сохраняется возможно в основном за счет активации eNOS- эндотелиальной синтазы оксида азота и интенсификации его продукции реваскуляризированным цилиарным телом Усиление продукции NO можно рассматривать как некий приспособительный механизм, способствующий нормализации метаболического гомеостаза глаза в результате продукции цилиарным телом водянистой влаги, являющейся основной биологической жидкостью, обеспечивающей обмен оптических сред и других тканей органа зрения Однако этот механизм может осуществляться лишь до определенного предела, пока поддерживается некий баланс между действием N0 на кон грикальные элементы трабекулы и на продольную порцию цилиарной мышцы, что предопределяет возможность, а в ряде случаев и необходимость

использования селективных препаратов, воздействующих на генерацию оксида

азота при посттравматических увеитах и субатрофиях глазного яблока

ВЫВОДЫ

1 Травмы органа зрения сопровождаются на 1-3 сутки снижением уровня конечных продуктов оксида азота в слезной жидкости травмированного глаза Выраженность падения продукции КОх зависит от тяжести травмы Содержание стабильных метаболитов оксида азота в слезной жидкости менее 1,0 мкмоль/л в первые трое суток после травмы является неблагоприятным прогностическим признаком развития хронической формы посттравматического увсита, способным быть причиной субатрофии глазного яблока

2 Травма глаза и развитие постгравматического увеита сопровождается интенсификацией перекисного окисления липидов с повышением содержания в плазме крови ТБК-активных продуктов, выраженность которого зависит от тяжести ранения

3 Субатрофия глазного яблока характеризуется увеличением в слезной жидкости уровня стабильных продуктов N0, усилением перекисного окисления липидов, снижением антиоксидантной активности В плазме крови у больных выявляется повышение содержания ЫОх и ТБК-активных продуктов на фоне ингибирования интенсивности радикалообразования с активацией антиокислительной системы

4 У больных с проникающими ранениями глаза в первые трое суток при благоприятном течении процесса уровень цитокинов крови (ФНОа, ИЛ-1Р, ИЛ-б и ИЛ-4) имеет тенденцию к снижению, при неблагоприятном развитии посттравматического увеита наблюдается статистически значимое сниясение их содержания При субатрофии глаза цитокиновый профиль плазмы крови пациентов и здоровых лиц не имеет существенных различий

5 После операции реваскуляризации цилиарного тела с бандажом глазного яблока с использованием биоматериалов "Аллоплант " в первые 10 суток в слезной жидкости и плазме крови больных повышается содержание М0Х, резко усиливаются процессы свободнорадикального окисления на фоне снижения антиокислительной активности биологических жидкостей и возрастания "про- и противовоспалительных" цитокинов в плазме крови В поздние сроки после оперативного лечения (2-3 года) уровень цитокинов "провоспалителыюго" действия (ФНОа и ИЛ-б) остается несколько повышенным, нормализуется баланс оксидантно- и антиоксидантной системы с интенсификацией продукции N0 в слезной жидкости и восстановлением гидродинамических показателей поврежденного глаза

6 Изменения содержания стабильных продуктов N0 в слезной жидкости имеет корреляционную связь средней силы с показателями процессов свободнорадикального окисления (светосумма, максимальная светимость), уровнем ТБК-реагирующих продуктов, цитокинов (ФНОа, ИЛ-1Р, ИЛ-6 и ИЛ-

4) в плазме крови, отрицательную сильную с показателями антиокислительной защиты При субатрофии глаза корреляционные связи N0, с цитокиновым профилем снижаются и усиливаются с показателями перекисного окисления липидов и антирадикальных процессов

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Рекомендуется определять уровень конечных стабильных метаболитов оксида азота в слезной жидкости в первые 3 суток после травмы глаза, это поможет офтальмологам определить исход посттравматического увеита и своевременно начать адекватную комплексную терапию Содержание МОх менее 1,0 мкмоль/л является прогностическим неблагоприятным фактором

2 Модифицированный метод определения уровня конечных стабильных метаболитов оксида азота по Емченко НЛ (1994) для слезной жидкости рекомендуется использовать в лечебных учреждениях, имеющих биохимическую лабораторию как дополнительный диагностический тест при глазных заболеваниях

3 В комплексной терапии посттравматической субатрофии глазного яблока рекомендуется хирургическое лечение с применением биоматериала "Аллоплант" и реваскуляризацией цилиарного тела, способствующее восстановлению формы и объема глазного яблока, сохранения его как анатомического органа, приводящего к усилению продукции водянистой влаги, повышению внутриглазного давления

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1 Газдалиева, Л М Показатели оксида азота и цитокинов в слезной жидкости у больных с проникающими ранениями глаз / Л М Газдалиева, 3 А Даутова //Аллергология и иммунология -2003 -Т 4, №2 - С 191

2 Анализ состояния глазного травматизма в Республике Башкортостан / Л М Газдалиева, М Т Азнабаев, 3 А Даутова [и др ] // Материалы межрегиональной конференции офтальмологов, посвященной 40-летию детской глазной клиники Красноярского края сб статей - Красноярск, 2003 -С 208-209

3 Способ прогноза течения посттравматического увеита / Л М Газдалиева, М Т Азнабаев, 3 А Даутова, Н А Никитин // Материалы XI научно-практической конференции Екатеринбургского центра МНТК «Микрохирургия глаза» - Екатеринбург, 2003 -С 16-17

4 Газдалиева, Л М Роль оксида азота при проникающей травме глаза / Л М Газдалиева // Региональная медицинская наука тенденции и перспективы развития Аспирантские чтения - 2004 сб матер докл V науч конф молодых ученых -Самара, 2004 -С 363-366

5 Газдалиева, Л М Динамика накопления конечных стабильных метаболитов оксида азота при экспериментальной травме глаз кроликов / Л М Газдалиева // Здравоохр Башкортостана Спец вып - 2004 - № 4

Актуальные вопросы патологии матер Межрегион конф, посвящ 70-летию каф пат анатомии и патофизиологии БГМУ — С 66-69

6 Камилов, Ф X Оксид азота в физиологии и патологии глаза / Ф X Камилов, В У Галимова, Л M Газдалиева // Пермский медицинский журнал — 2005 -7 22, №2 -С 130-137

7 Газдалиева, Л M Свободно-радикальные процессы в глазном яблоке при экспериментальной травме глаза / Л M Газдалиева // Новая идеология в единстве фундаментальной и клинической медицины матер межрегион науч -практич конф, посвящ 85-летию Самарского гос медицинского университета - Самара, 2005 - С 86-88

8 Газдалиева, Л M Цитокиновый профиль плазмы крови при посттравматической субатрофии глаза и после хирургического лечения с применением биоматериалов "Аллоплант" / Л M Газдалиева, Ф X Камилов, В У Галимова // Медицинский вестник Башкортостана Спец вып - 2006 -№ 1 - С 223-227

9 Способ пропюзирования тяжести течения травматического увеита пат 2236007 Рос Федерация / Л M Газдалиева - № 2003118152, заявл 16 06 03, опубл 10 09 04

ГАЗДЛЛИЕВА Луиза Мавлетовна

РОЛЬОКСИДД АЗОТА И СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В ПАТОГЕНЕЗЕПОСТГРАВМАТИЧЕСКОЙ СУБАТРОФИИ ГЛАЗА

03.00.04 — биохимия 14.00.08 - глазные болезни

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации насоисканиеученой степени кандидата медицинских нау к

Отпечатано ООО «НТЕХ» г Уфа, уп Донского 4 Подписано в печать 27 04 2007 г тираж 150 экз

Актуальность, проблемы. Травматизм органа зрения остается актуальной проблемой офтальмологии. Первое место в структуре причин первичной инвалидности по зрению в России, занимают последствия травм органа зрения 22,8 % [Н.М. Эфендиев, 1998].

Данные литературы свидетельствуют об' увеличении и утяжелении травматизма органа зрения за последние годы в результате ухудшения военно-политической, криминальной и социально-бытовой ситуации в стране [Р.А. Гундорова, А.В. Степанов, 1999; Н.М. Марачева, 1999; И.Б. Максимов, 2000]. Несмотря на достижения современной офтальмотравматологии в области реконструктивной микрохирургии и фармакотерапии, позволившие значительно улучшить анатомические и функциональные исходы, после травмы, раневой процесс в 14-28 % случаев осложняется вялотекущим воспалительным процессом, а в 12-18 % - развитием; внутриглазной инфекции [Р.А. Гундорова с соавт., 1996]. Поскольку травмы глаза, чаще отмечаются у людей молодого (до 40 лет - 78-92,56 %), наиболее трудоспособного возраста и приводят к. резкому снижению зрения и как правило к инвалидности, социальная значимость глазного травматизма чрезвычайно высока. [И.Б. Алексеева, 1985; Р.А. Гундорова, 1986; Л.Ф. Галимова, 1998].

Посттравматический увеит: (ПТУ) является наиболее частым [JT.K. Ях-ницкая, 1992] и серьезным осложнением прободных ранений глаза, одним из факторов риска развития^ субатрофии глазного яблока .[E.Hl Вериго, 1985; Н.С. Зайцева и др., 1991]. В России отмечается постепенный- рост удельного веса субатрофии в структуре тяжелых посттравматических осложнений с 722 % [Е.Н. Вериго, 1986] до 29,6-36,9 % [Р.А. Гундорова с соавт., 1994; П.В. Макаров, 1994]. Субатрофия глаза после травмы является наиболее частой причиной удаления органа зрения в связи с опасностью симпатического воспаления [Вериго Е.Н., 1986; Мошетова JT.K., 1993]. Травматический увеит и субатрофия глазного яблока представляют собой взаимосвязанный процесс, 6

1 поэтому решение проблемы, развития: субатрофии невозможно без рассмотрения ключевых вопросов патогенеза травматического увеита. ' В литературе сравнительно полно описаны морфологические изменения раневого процесса, охарактеризована роль иммунных и других медиато-.) ров воспаления, обоснована аутоиммунная теория- развития заболевания [Л.Т.

Архипова, 1985, 1999; Е.И. Волик, 2000; О.G. Олепова, 1998; М.В. Черешне-5 ва, 1996], показана значимость нарушений регионарной'гемодинамики, системного и местного метаболизма и иммунитета [Г.А. Винькова, 2000; Т.Н. Киселева, 1995]. В'то же время-многие стороны этой проблемы остаются, не-| достаточно выясненными. Раскрытие молекулярных механизмов, развития тяжелых осложнений проникающих ранений' глаза может явиться, основой для поиска новых путей патогенетического, лечения, поскольку высокий уровень энуклеации,, случаев затяжных форм течения посттравматического ; увеита (ПТУ) указывает на недостаточную эффективность имеющихся методов терапии. Своевременная диагностика осложнений прободных'травмчглаза, расширение арсенала объективных методов прогнозирования характера течения и исходов ПТУ остается актуальным.

Особое внимание исследователей привлекает оксид азота . (NO), яв-L ляющийся одним из ведущих факторов в области клеточной сигнализации и межклеточного взаимодействия в биологических системах. Так, NO регулирует сосудистый тонус, ингибирует агрегацию тромбоцитов и их адгезию к I клеточной стенке, стимулирует ангиогенез, функционирует как сигнальная молекула в центральной и вегетативной нервной системе, обладает цитоток-сическим действием, участвуя,, таким образом в противомикробном, проти-f вовирусном и противоопухолевом;иммунитете [А.Ф. Ванин, 1998, 2000; В.П.

Г Реутов, 2003; S. Moncada, 1991].

На сегодняшний день не вызывает сомнения участие молекулы NO в ; патогенезе целого ряда глазных заболеваний [М.М. Архипова, 2000; О.А.

Горбачева, 2002; С.М. Косакян, 2002; Н.И. Курышева с соавт., 2001]. i • '!•■1 ■

7 '

Установлена патогенетическая>роль NO в развитии различных заболеваний глаз, например диабетическая ретинопатия, тромбоз вен: сетчатки, увеиты, глаукома и др. [I.F. Haefliger, J. Flamer, 1998; Y. Kozak, 1998; G. Donati, G. Pournaras, 1998, 1999 с соавт.].

С этих позиций представляют интерес данные, характеризующие роль N0 в патогенезе тяжелых осложнений после проникающих ранений глазного яблока.

Цель исследования.

Определить роль оксида азота в патогенетических механизмах развития посттравматической субатрофии глазного яблока на основе определения уровня конечных метаболитов N0, показателей интенсивности свободнора-дикальных процессов и уровня, цитокинов у больных с проникающими ранениями глаза. Задачи исследования.

1. Определить уровень конечных стабильных метаболитов оксида азота (N0X) — нитрит/нитратов в слезе к плазме крови у экспериментальных животных с проникающими ранениями глаз в разные сроки после травмы. '

2. Изучить изменения содержание стабильных метаболитов оксида? азота, показателей оксидантно-антиоксидантной системы слезной жидкости и плазмы крови больных в разные сроки после травмы, при субатрофии глазного; яблока и у пациентов, перенесших операцию реваскуляризацию цилиарного тела и бандажа глазного яблока с применением биоматериала "Аллоплант". на субатрофичном глазу в ближайшие и отдаленные сроки.

3. Определить состояние цитокинового профиля провоспалительного (ИЛ-ip, ИЛ-б, ФНОа) и противовоспалительного (ИЛ-4) действия в раннем периоде после проникающего ранения, посттравматической субатрофии глазного яблока и после комплекса хирургического лечения с использованием биоматериалов "Аллоплант" для бандажа глазного яблока и реваскуляризации цили-арного тела в ближайшие и отдаленные сроки.

4. Изучить гидродинамические изменения в субатрофичных глазах до и после хирургического лечения и провести корреляционный' анализ с уровнем конечных стабильных метаболитов оксида азота и показателями свободнора-дикальных процессов.

Научная новизна. Впервые представлены материалы, характеризующие' изменения содержания конечных стабильных метаболитов оксида азота в слезной жидкости и плазме крови в зависимости от периода и тяжести проникающей травмы глаза и ее исходов. Установлено, значительное снижение их содержаниям слезе в первые трое суток поел е. проникающего ранения-глаза при неблагоприятном исходе, некоторое падение уровня: метаболитов > при благоприятном исходе травмы, с последующим повышением, к периоду заживления раны. На этой основе предложен способ прогнозирования течения травматического увеита (патент на. изобретение № 2236007 (2003118152) от 10.09.2004г.)

Показано, что травма, глаза и развитие ПТУ сопровождается; интенсификацией свободнорадикального окисления: с. повышением в плазме, крови' продуктов липопероксидации, уровень которых зависит от тяжести травмы. Начальные фазы раневого' процесса (первые трое суток; после- проникающих ранений глаза) характеризуются снижением содержания цитокинов в периферической крови (ИЛ-1(3, ИЛ-6, ФНОа и ИЛ-4), выраженность которого имеет значение для прогноза исходов заболевания.

Впервые выявлен характер изменений уровня продукции NOx, интенсивности свободнорадикальных процессов и состояния антиокислительной защиты при субатрофии и после оперативного лечения с бандажем глазного яблока с применением биоматериалов "Аллоплант" и реваскуляризации ци-лиарного тела. Установлено, что: развитие: субатрофии глаза характеризуется увеличением в слезе уровня: конечных стабильных продуктов оксида азота, усилением свободнорадикального окисления и снижением антиоксидантной активности. Цитокиновый профиль плазмы крови при субатрофии глаза: существенно не отличается от такового у здоровых лиц. В'поздние сроки после оперативного лечения, (2-3 года) уровень цитокинов ."провоспалительного" профиля (ФНОа, ШТ6) остается несколько повышенным, нормализуется баланс оксидантно-антиоксидантной системы с интенсификацией продукции оксида азота в слезной жидкости и восстановлением гидродинамических показателей поврежденного глаза.

Теоретическое и практическое значение работы. Определены закономерности изменений уровня-конечных стабильных метаболитов оксида азота, позволяющих оценить патогенетическое значение NO! в развитии-посттравматической субатрофии глаза, и эффективности хирургического лечения заболевания с применением- биоматериалов "Аллоплант".

Выяснение патогенетической роли N0 в развитии неблагоприятных осложнений ПТУ является основанием для предложения определения' уровня конечных стабильных метаболитов оксида азота с целью прогнозирования исхода ПТУ.

Адаптирован способ Емченко Н:Л.(1994) определения нитратов и> нитритов в биологических средах к малым объемам. Предложен и внедрен: в клиническую офтальмологическую практику удобный неинвазивный способ определения уровня конечных стабильных метаболитов' оксида азота при глазных заболеваниях. Подана заявка № 2006118092 на изобретение,"Способ определения нитратов и, нитритов в; биологических средах малых: объемов" с приоритетом от 25.05.06г.

Установлены некоторые молекулярные механизмы эффективности операции бандажа глазного яблока с применением дермального аллотранс-плантата, проводимой в,комплексе с реваскуляризацией цилиарного тела при субатрофии глазного яблока.

Положения, выносимые на защиту. 1. Оксид азота участвует в патогенетических механизмах развития посттравматической субатрофии глазного яблока. Понижение NOx < 1,0 мкмоль /л в слезной'жидкости в первые трое суток после травмы являются^ пусковым ме

I 10 ханизмом развития затяжных вялотекущих посттравматических увеитов с ' последующим развитием субатрофии глазного яблока.

I 2. Повышение уровня конечных стабильных метаболитов оксида азота в слезной жидкости с 4 - 20 сутки после травмы коррелирует с активацией

I ПОЛ, АОА. Развитие субатрофии глазного яблока сопровождается изменением взаимодействия этих показателей. ' i 3. Усиление выработки NOx при посттравматической субатрофии глаза указывает на активацию неспецифической защиты организма, что подтверждается обнаружением: прямой корреляционной взаимосвязи между уровнями { конечных стабильных метаболитов оксида азота и провоспалительными (ИЛ

1(3, ИЛ-6, ФНОа)^ противовоспалительным: (ИЛ-4) цитокинами, интенсивно

I1, ■ .■■.'' стью хемилюминесценции слезной жидкости.

I 4. Применение'комплекса хирургического лечения с использованием биомаi ■ ' ' ■ 3 териалов "Аллоплант" для реваскуляризации цилиарного тела и> бандажа

I глазного яблока приводит к повышению уровня NOx, который участвует в молекулярных механизмах стимуляции трофики глаза; и повышения внутри

1} , глазного давления.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на | XI научно-практической конференции Екатеринбургского; центра МНТК

Микрохирургия глаза» (Екатеринбург, 2003), на Межрегиональной конференции офтальмологов, посвященная 40-летию детской глазной Краснояр-| ского края . (Красноярск, 2003), на межрегиональной конференции «Актуальные вопросы патологии», посвященной 70-летию кафедры патологической анатомии и физиологии БГМУ (Уфа, 2004), на V научной конференции мо-| лодых ученых «Аспирантские чтения-2004», посвященной 85-летию Сам

I ГМУ (Самара, 2004), на: юбилейной XV Российской научно-практической конференции, посвященной 15-летию Оренбургского филиала ГУ МНТК

I «Микрохирургия глаза» именш академика С.Н.Федорова, «Новые технологии j; микрохирургии глаза» (Оренбург, 2004), на межрегиональной научнопрактической конференции «Новая:идеология в единстве фундаментальной и клинической медицины» (Самара, 2005), на 4-ой национальной научно-практической конференции с международным участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 2005), на совместном заседании кафедры биологической и биоорганической химии и кафедры глазной и пластической хирургии института последипломного образования ГОУ ВПО «Башгосмедуниверситет Росздрава».

Внедрение результатов исследования в практику. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры биологической и биоорганической химии ГОУ ВПО «Башгосмедуниверситет Росздрава». Практические рекомендации, разработанные при выполнении диссертации, используются в практике Всероссийского центра глазной и пластической хирургии. Материалы диссертации включены в учебную программу для курсантов и слушателей кафедры глазной и пластической хирургии института последипломного образования ГОУ ВПО «Башгосмедуниверситет Росздрава».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, из них 3 в центральной печати. Получен патент на изобретение № 2236007 (2003118152) от 10.09.2004г. "Способ прогнозирования течения' травматического увеита ".

ВЫВОДЫ

1. Травмы органа зрения сопровождаются на 1-3 сутки снижением уровня конечных продуктов оксида азота, в слезной жидкости травмированного глаза; Выраженность падения продукции NOx зависит от тяжести травмы. Содержание стабильных метаболитов оксида азота: в. слезной жидкости менее 1,0 мкмоль/л в первые трое суток после травмы является неблагоприятным прогностическим признаком развития, хронической формы посттравматического увеита, способным быть причиной субатрофии глазного яблока.

2. Травма глаза и развитие посттравматического увеита сопровождается интенсификацией, перекисного окисления липидов с повышением содержания в плазме крови ТБК-активных продуктов, выраженность которого зависит от тяжести ранения.

3. Субатрофия глазного яблока характеризуется увеличением-в слезношжид-кости уровня стабильных продуктов N0, усилением перекисного окисления липидов, снижением антиоксидантной. активности. В плазме крови у больных выявляется повышение содержания NOx и ТБК-активных продуктов на. фоне ингибирования интенсивности радикалообразования с активацией антиокислительной системы.

4. У больных с проникающими, ранениями глаза в первые трое: суток при благоприятном течении процесса уровень цитокинов крови (ФНОа, ИЛ-1р, И J1-6 и ИЛ-4) имеет тенденцию к снижению, при неблагоприятном развитии посттравматического увеита наблюдается статистически значимое снижение их содержания. При субатрофии глаза цитокиновый профиль плазмы крови пациентов и здоровых лиц не имеет существенных различий.

5. После операции реваскуляризации цилиарного тела с бандажом глазного яблока с использованием биоматериалов "Аллоплант " в первые 10 суток в слезной жидкости и плазме крови больных повышается содержание NOx, резко усиливаются процессы свободнорадикального окисления на фоне снижения антиокислительной активности биологических жидкостей и возрастания "про- и противовоспалительных" цитокинов в плазме крови: В поздние сроки после оперативного лечения (2-3 года) уровень, цитокинов "провоспалительного" действия (ФНОа и ИЛ-6) остается несколько повышенным, нормализуется баланс про- и антиоксидантной- системы с, интенсификацией продукции N0 в слезной жидкости и восстановлением; гидродинамических показателей поврежденного глаза.

6. Изменения содержания стабильных продуктов NO в слезной жидкости имеет корреляционную связь средней силы с тяжестью травмы глаза, с показателями процессов свободнорадикального окисления (светосумма, максимальная светимость), уровнем ТБК-реагирующих продуктов и цитокинов (ФНОа, ИЛ-ip, ИЛ-6 и ИЛ-4) в плазме крови, обратную - с показателями антиокислительной защиты. При субатрофии глаза корреляционные связи N0X с цитокиновым профилем; снижаются и усиливаются с показателями перекисного окисления липидов и антирадикальных процессов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Рекомендуется определять уровень конечных стабильных метаболитов оксида азота в слезной жидкости в первые 3 суток после травмы глаза, это поможет офтальмологам определить исход посттравматического увеита и своевременно начать адекватную комплексную терапию. Содержание N0X менее 1,0 мкмоль/л является прогностическим неблагоприятным фактором.

2. Модифицированный метод определения уровня конечных стабильных метаболитов оксида азота по Емченко Н.Л. (1994) для слезной жидкости ре. комендуется использовать в лечебных учреждениях, имеющих биохимическую лабораторию как дополнительный'диагностический тест при глазных заболеваниях.

3. В комплексной терапии посттравматической субатрофии глазного яблока рекомендуется хирургическое лечение с применением биоматериала «Аллоплант» и реваскуляризации цилиарного тела, способствующее восстановлению формы и объема глазного яблока, сохранения его как анатомического органа, приводящего к усилению продукции водянистой влаги, повышению внутриглазного давления.