Morphometric parameters as efficacy criteria of cord blood nucleated cells infusions in patients with glaucomatous optic neuropathy

PURPOSE: To assess retinal and optic nerve head morphometric parameters as criteria for efficacy of cord blood nucleated cells infusions for glaucomatous optic neuropathy treatment. METHODS: The study included 21 patients (27 eyes) with primary open-angle glaucoma (POAG) aged 38-80 years. Apart from standard ophthalmological examination all patients underwent optic nerve head (ONH) parameters and retinal nerve fiber layer (RNFL) thickness assessment by means of OCT (Stratus ОСТ 3000) and НRТ (“Heidelberg Engineering”). Research data was added to Microsoft Office Excel 2011 database (version 14.0.0) and sorted according to the study tasks. For each data sequence, the minimum and maximum were determined. Nonparametric statistical methods were used due to non-Gaussian value distributions. RESULTS: Comparison to a normative database revealed significant deviations of most ONH and RNFL morphometric parameters confirming POAG diagnosis. All patients had a para- and perifoveal inner retinal layers and RNFL thinning (р<0,001; Mann-Whitney test). All these parameters showed a statistically significant correlation with POAG stage. CONCLUSION: Neuroprotective therapy with cord blood nucleated cells infusions helps stabilize visual functions in glaucoma patients with progressive glaucomatous optic neuropathy. ONH morphometric parameters progression analysis is hindered in patients with advanced glaucoma. KEYWORDS: primary open-angle glaucoma, optical coherence tomography, optic nerve head, retinal nerve fiber layer, stem cells.><0,001; Mann-Whitney test). All these parameters showed a statistically significant correlation with POAG stage. CONCLUSION: Neuroprotective therapy with cord blood nucleated cells infusions helps stabilize visual functions in glaucoma patients with progressive glaucomatous optic neuropathy. ONH morphometric parameters progression analysis is hindered in patients with advanced glaucoma.

1. Еричев В.П., Панюшкина Л.А., Цзинь Дань. Неконкурентные антагонисты NMDA-рецепторов в стабилизации глаукомной оптической нейропатии. Глаукома 2013; 3(1):32-36. [Erichev V.P., Panushkina L.A., Сzin Dan. Non-competitive antagonists of NMDA receptors in the stabilization of glaucomatous optic neuropathy. Glaucoma 2013; 3(1):32-36. (In Russ.)].

2. Астахов Ю.С., Бутин Е.В., Морозова Н.В., Соколов В.О. Результаты применения ретиналамина у больных с первичной открытоугольной глаукомой. Глаукома 2006; 2:43-47. [Astakhov Yu.S., Butin E.V., Morozova N.V., Sokolov V.O. Resullts of Retinalamin treatment at patients with POAG. Glaucoma 2006; 2:43-47. (In Russ.)].

3. Астахов Ю.С., Джалиашвили О.А. Современные направления в изучении гемодинамики глаза при глаукоме. Офтальмологический журнал 1990; (3):179. [Astakhov Yu.S., Dzhaliashvili O.A. Modern trends in the study of ocular hemodynamics in glaucoma patients. Oftalmologicheskii Zhurnal 1990; (3):179. (In Russ.)].

4. Манцева Я.Ю., Астахов С.Ю., Ананьевская П.В., Титаренко А.И. Влияние факоэмульсификации на уровень внутриглазного давления у больных с сочетанием катаракты и открытоугольной глаукомы. Офтальмологические ведомости 2013; 6(1):29-34. [Mantseva Ya.Yu., Astakhov S.Yu., Anan’evskaya P.V., Titarenko A.I. Influence of phacoemulsification on IOP level in patients with a combination of open-angle glaucoma and cataract. Ophthalmologic vedomosti 2013; 6(1):29-34. (In Russ.)].

5. Еричев В.П., Туманов В.П., Панюшкина Л.А. Глаукома и нейродегенеративные заболевания. Национальный журнал глаукома 2012; (1):62-68. [Erichev I.P., Tumanov V.P., Panyushkina L.A. Glaucoma and neurodegenerative diseases. Natsional’nyi zhurnal glaucoma 2012; (1):62-68. (In Russ.)].

6. Stern J.H., Temple S. Stem cells for retinal replacement therapy. Neurotherapeutics: J Am Society for Experimental NeuroTherapeutics 2011; 8(4):736-743. doi:10.1007/ s13311-011-0077-6.

7. Lu B., Malcuit C., Wang S., Girman S. et al. Long-term safety and function of RPE from human embryonic stem cells in preclinical models of macular degeneration. Stem Cells 2009; 27(9):2126- 2135. doi:10.1002/stem.149.

8. Kurimoto Y., Shibuki H., Kaneko Y., Ichikawa M. et al. Transplantation of adult rat hippocampus-derived neural stem cells into retina injured by transient ischemia. Neuroscience letters 2001; 306(1-2):57-60.

9. Nishida A., Takahashi M., Tanihara H., Nakano I. et al. Incorporation and differentiation of hippocampus-derived neural stem cells transplanted in injured adult rat retina. Invest Ophthalmol Vis Sci 2000; 41(13):4268-4274.

10. Lu B., Wang S., Girman S., McGill T., Ragaglia V., Lund R. Human adult bone marrow-derived somatic cells rescue vision in a rodent model of retinal degeneration. Exper Eye Res 2010; 91(3):449-455. doi:10.1016/j.exer.2010.06.024.

11. Marchetti V., Krohne T.U., Friedlander D.F., Friedlander M. Stemming vision loss with stem cells. J Clin Invest 2010; 120(9):3012-3021. doi:10.1172/JCI42951.

12. Otani A., Dorrell M.I., Kinder K., Moreno S.K. et al. Rescue of retinal degeneration by intravitreally injected adult bone marrowderived lineage-negative hematopoietic stem cells. J Clin Invest 2004; 114(6):765-774. doi:10.1172/JCI21686.

13. Ritter M.R., Banin E., Moreno S.K., Aguilar E., Dorrell M.I., Friedlander M. Myeloid progenitors differentiate into microglia and promote vascular repair in a model of ischemic retinopathy. J Clin Invest 2006; 116(12):3266-3276. doi:10.1172/ JCI29683.

14. Royo P.E., Quay W.B. Retinal transplantation from fetal to maternal mammalian eye. Growth 1959; 23:313-336.

15. Прайс Д. Трансплантация гемопоэтических клеток. Патент на изобретение. RUS 2216336. 23.02.2000. [Prais D. Transplantation of hematopoietic cells. Patent. RUS 2216336. 23.02.2000. (In Russ.)].

16. Петров С.Ю., Антонов А.А., Макарова А.С., Вострухин С.В. и др. Возможности пролонгации гипотензивного эффекта трабекулэктомии. Вестник офтальмологии 2015; 131(1):75-81. [Petrov S.Yu., Antonov A.A., Makarova A.S., Vostrukhin S.V. Possibility of extension of the hypotensive effect of trabeculectomy. Vestn Oftalmol 2015; 131(1):75-81. (In Russ.)].

17. Астахов С.Ю., Астахов Ю.С., Зумбулидзе Н.Г. Современные тенденции развития непроникающей хирургии глауком. Вестник офтальмологии 2004; 120(3):4-7. [Astakhov S.Iu., Astakhov Iu.S., Zumbulidze N.G. Modern trends of non-penetrating glaucoma surgery development. Vestn Oftalmol 2004; 120(3):4-7. (In Russ.)].

18. Аветисов С.Э., Мамиконян В.Р., Завалишин Н.Н., Ненюков А.К. Экспериментальное исследование механических характеристик роговицы и прилегающих участков склеры. Офтальмологический журнал 1988; 4:233-237. [Avetisov S.E., Mamikonyan V.R., Zavalishin N.N., Nenyukov A.K. Experimental study of mechanical properties of the cornea and adjacent sclera. Oftalmologicheskii Zhurnal 1988; 4:233-237. (In Russ.)].

19. Куроедов А.В., Городничий В.В. Центральная толщина роговицы как фактор риска прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы. Глаукома 2008; 4:20-29. [Kuroyedov A.V., Gorodnichy V.V. Central corneal thickness as risk factor of primary openangle glaucoma progression. Glaucoma 2008; 4:20-29. (In Russ.)].

20. Еричев В.П., Петров С.Ю., Козлова И.В., Макарова А.С. и др. Современные методы функциональной диагностики и мониторинга глаукомы. Часть 3. Роль морфофункциональный взаимоотношений в раннем выявлении и мониторинге глаукомы. Национальный журнал глаукома 2016; 15(2):96-101. [Erichev V.P., Petrov S.Yu., Kozlova I.V., Makarova A.S. et al. Modern methods of functional diagnostics and monitoring of glaucoma. Part 3. The role of the morphological and functional relationships in the early detection and monitoring of glaucoma. Natsional’nyi zhurnal glaukoma 2016; 15(2):96-101. (In Russ.)].

21. Курышева H.И. Офтальмоскопическая характеристика диска зрительного нерва и ретинального слоя нервных волокон сетчатки при глаукоме. Вестник офтальмологии 2005; 121(4): 46-49. [Kurysheva H.I. Ophthalmoscopic characteristic of the optic nerve and retinal nerve fiber layer in glaucoma. Vestn Oftalmol 2005; 121(4):46-49. (In Russ.)].

22. Аветисов С.Э., Еричев В.П., Радаев С.М., Козлова И.В., Смирнова Т.В., Рещикова В.С. Влияние внутривенных инфузий ядросодержащих клеток плацентарной крови на состояние зрительных функций у пациентов с глаукомной оптической нейропатией. Национальный журнал глаукома 2016; 3:9-16. [Avetisov S.E., Erichev V.P., Radaev S.M., Kozlova I.V., Smirnova T.V. et al. The influence of cord blood nucleated cells intravenous infusion on visual functions in patients with glaucomatous optic neuropathy. Natsional’nyi zhurnal glaucoma 2016; 3:9-16. (In Russ.)].