Хронобиологические подходы к изучению прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы
https://doi.org/10.53432/2078-4104-2025-24-3-52-64
Аннотация
Достижения хронобиологии последних лет позволили по-новому взглянуть на природу комплексных изменений во временно́ й организации биологических процессов в организме, которые происходят при старении. Вероятность развития и прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы с возрастом резко возрастает. В последние годы о глаукоме стали говорить, как о дисрегуляторной патологии, для которой характерны нарушения целостности и иерархичности системы саморегуляции и гомеостатического функционирования на уровне всего организма. В обзорной статье представлены данные зарубежных и отечественных исследователей по изучению хронобиологических аспектов в патогенезе глаукомы.
Об авторах
Т. Н. Малишевская
ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца»
Россия
Россия
д.м.н., заведующая отделением аналитической работы, доцент кафедры непрерывного медицинского образования
105064, Москва, ул. Садовая-Черногрязская, 14/19
Е. В. Рензяк
АНЧОО ДПО «Западно-Сибирский институт последипломного медицинского образования» ; БУ Ханты-Мансийского автономного округа — Югры «Окружная клиническая больница»
Россия
Россия
ассистент кафедры офтальмологии, заведующая стационарным отделением офтальмологического центра
625051, Тюмень, ул. Прокопия Артамонова, 5/11
628012, Ханты-Мансийск, ул. Калинина, 40
Д. Г. Губин
ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет» ; «Тюменский кардиологический научный центр, филиал Томского НИМЦ РАМН»
Россия
Россия
д.м.н., профессор, заведующий лабораторией хронобиологии и хрономедицины Университетского НИИ биотехнологий и биомедицины, профессор кафедры биологии, ведущий научный сотрудник Отделения артериальной гипертонии и коронарной недостаточности научного отдела клинической кардиологии
625150, Тюмень, ул. Одесская, 54
625026, Тюмень, ул. Мельникайте, 111
С. Н. Коломейчук
ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет» ; ФИЦ «Карельский научный центр РАН» ; ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова»
Россия
Россия
к.б.н., заведующий лабораторией геномики, протеомики, метаболомики Университетского НИИ биотехнологий и биомедицины, старший научный сотрудник лаборатории генетики Института биологии, научный сотрудник рабочей группы по сомнологии научно-исследовательского отдела артериальной гипертензии
625150, Тюмень, ул. Одесская, 54
185910, Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11
197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, 2
Н. Г. Зумбулидзе
ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова»
Россия
Россия
к.м.н., доцент кафедры офтальмологии
191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, 41
Е. К. Захарова
ГАУ республики Саха (Якутия) «Якутская республиканская офтальмологическая больница»
Россия
Россия
к.м.н., заведующая офтальмологическим отделением
677005, Якутск, ул. Свердлова, 15
Список литературы
1. Gubin D., Nelaeva A., Uzhakova A. et al. Disrupted circadian rhythms of body temperature, heart rate and fasting blood glucose in prediabetes and type 2 diabetes mellitus. Chronobiology Int 2017; 34(8):1136- 1148. https://doi.org/10.1080/07420528.2017.1347670
2. Gubin D., Weinert D. Temporal order deterioration and circadian disruption with age 1. Central and peripheral mechanisms. Advances in Gerontology 2015; 5:209-218.
3. Gubin D., Weinert D. Deterioration of temporal order and circadian disruption with age 2: Systemic mechanisms of aging-related circadian disruption and approaches to its correction. Advances in Gerontology 2016; 6:10-20.
4. Gubin D.G., Weinert D., Bolotnova T.V. Age-Dependent Changes of the Temporal Order – Causes and Treatment. Curr Aging Sci 2016; 9:14-25. https://doi.org/10.2174/1874609809666151130215824
5. Gubin D.G., Weinert D., Rybina S.V. et al. Activity, Sleep and Ambient Light Have a Different Impact on Circadian Blood Pressure, Heart Rate and Body Temperature Rhythms. Chronobiology Int 2017; 34(5):632- 649. https://doi.org/10.1080/07420528.2017.1288632
6. La Morgia C., Ross-Cisneros F.N., Sadun A.A., Carelli V. Retinal Ganglion Cells and Circadian Rhythms in Alzheimer’s Disease, Parkinson’s Disease, and Beyond. Frontiers in Neurology 2017; 8:162. https://doi.org/10.3389/fneur.2017.00162
7. Gibson E.M., Williams W.P., Kriegsfeld L.J. Aging in the circadian system: considerations for health, disease prevention and-longevity. Experimental Gerontology 2009; 44(1–2):51-56. https://doi.org/10.1016/j.exger.2008.05.007
8. Баранова Н.А., Куроедов А.В., Овчинников Ю.В. Новые факторы, определяющие вариабельность циркадианных ритмов офтальмотонуса, и показателя перфузионного давления у больных глаукомой. Офтальмология 2016; 13(1):20-24. https://doi.org/10.18008/1816-5095-2016-1-20-24
9. Girardin J-L., Zizi F., Lazzaro D.R., Wolintz A.H. Circadian rhythm dysfunction in glaucoma: A hypothesis. Journal of Circadian Rhythms 2008; 6:1. https://doi.org/10.1186/1740 3391-6-1
10. Jean-Louis G., Zizi F., Lazzaro D.R., Wolintz A.H. Circadian rhythm dysfunction in glaucoma: A hypothesis. J Circadian Rhythms 2008; 6:1. https://doi.org/10.1186/1740-3391-6-1
11. Gubin D., Weinert D. Melatonin, circadian rhythms and glaucoma: Current perspective. Neural Regen Res 2022; 17:1759-1760. https://doi.org/10.4103/1673-5374.332149
12. Gubin D., Malishevskaya T., Weinert D., Zakharova E., Astakhov S., Cornelissen G. Circadian Disruption in Glaucoma: Causes, Consequences, and Countermeasures. Front Biosci 2024; 29(12):410. https://doi.org/10.31083/j.fbl2912410
13. Drouyer E., Dkhissi-Benyahya O., Chiquet C. et al. Glaucoma alters the circadian timing system. PLoS ONE 2008; 3(12):e3931. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0003931
14. Liu J.H.; Kripke D.F.; Hoffman R.E.; Twa M.D. et al. Nocturnal elevation of intraocular pressure in young adults. Investig Ophthalmol Vis Sci 1998; 39:2707-2712.
15. Gracitelli C.P., Duque-Chica G.L., Roizenblatt M., Moura A.L. et al. Intrinsically photosensitive retinal ganglion cell activity is associated with decreased sleep quality in patients with glaucoma. Ophthalmology 2015; 122(6):1139-1148. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2015.02.030
16. Lax P., Ortuño-Lizarán I., Maneu V., Vidal-Sanz M. et al. Photosensitive Melanopsin-Containing Retinal Ganglion Cells in Health and Disease: Implications for Circadian Rhythms. Int J Mol Sci 2019; 20(13):3164. https://doi.org/10.3390/ijms20133164
17. Kripke D.F., Elliott J.A., Youngstedt S.D., Rex K.M. Circadian phase response curves to light in older and young women and men. Journal of Circadian Rhythms 2007; 5:4. https://doi.org/10.1186/1740-3391-5-4
18. Guido M.E. et al. Inner retinal circadian clocks and non-visual photoreceptors: Novel players in the circadian system. Progress in Neurobiology 2010; 92(4):484-504. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2010.08.005
19. Ikegami K., Shigeyoshi Y., Masubuchi S. Circadian Regulation of IOP Rhythm by Dual Pathways of Glucocorticoids and the Sympathetic Nervous System. Invest Ophthalmol Vis Sci 2020; 61(3):26. https://doi.org/10.1167/iovs.61.3.26
20. Ikegami K. Circadian rhythm of intraocular pressure. J Physiol Sci 2024; 74(1):14. https://doi.org/10.1186/s12576-024-00905-8
21. Dekking H.M., Coster H.D. Dynamic tonometry. Ophthalmologica 1967; 154(1):59-74. https://doi.org/10.1159/000305149
22. Iliev M.E., Goldblum D., Katsoulis K., Amstutz C. et al. Comparison of rebound tonometry with Goldmannapplanation tonometry and correlation with central corneal thickness. Br J Ophthalmol 2006; 90(7):833-835. https://doi.org/10.1136/bjo.2005.089870
23. Greene M., Gilman B. Intraocular pressure measurement with instrumented contact lenses. Invest Ophthalmol Vis Sci 1974; 13:299-302.
24. Bhartiya S., Gangwani M., Kalra R.B., Aggarwal A. et al. 24-hour Intraocular pressure monitoring: the way ahead. Rom J Ophthalmol 2019; 63(4):315-320.
25. Todani A., Behlau I., Fava M.A. et al. Intraocular pressure measurement by radio wave telemetry. Invest Ophthalmol Vis Sci 2011; 52:9573-9580. https://doi.org/10.1167/iovs.11-7878
26. Tan S., Baig N., Hansapinyo L. et al. Comparison of selfmeasured diurnal intraocular pressure profiles using rebound tonometry between primary angle closure glaucoma and primary open angle glaucoma patients. PLOS ONE 2017; 12(3):e0173905. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0173905
27. Fogagnolo P., Orzalesi N., Ferreras A., Rossetti L. The circadian curve of intraocular pressure: can we estimate its characteristics during office hours? Invest Ophthalmol Vis Sci 2009; 50(5):2209-2215. https://doi.org/10.1167/iovs.08-2889
28. Song Y.K., Lee C-K., Kim J. et al. Instability of 24-hour intraocular pressure fluctuation in healthy young subjects: a prospective, crosssectional study. BMC Ophthalmology 2014; 14:127. https://doi.org/10.1186/1471-2415-14-127
29. Малишевская Т.Н., Губин Д.Г., Немцова И.В., Власова А.С. и др. Анализ циркадианного ритма внутриглазного давления при стабильной и прогрессирующей формах первичной открытоугольной глаукомы. Российский офтальмологический журнал 2019; 12(4):35-42. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2019-12-4-35-42
30. Губин Д.Г., Малишевская Т.Н., Вайнерт Д., Астахов С.Ю. и др. Особенности циркадианного ритма внутриглазного давления при стабильной и прогрессирующей первичной открытоугольной глаукоме. Тюменский медицинский журнал 2018;20(3):3-9.
31. Agnifili L., Mastropasqua R., Frezzotti P., Fasanella V. et al. Circadian intraocular pressure patterns in healthy subjects, primary open angle and normal tension glaucoma patients with a contact lens sensor. Acta Ophthalmol 2015; 93(1):e14-21. https://doi.org/10.1111/aos.12408
32. Mallick J., Devi L., Malik P.K., Mallick J. Update on Normal Tension Glaucoma. Journal of Ophthalmic & Vision Research 2016; 11(2):204- 208. https://doi.org/10.4103/2008-322X.183914
33. Van Eijgen J., Melgarejo J.D., Van Laeken J., Van der Pluijm C. et al. The Relevance of Arterial Blood Pressure in the Management of Glaucoma Progression: A Systematic Review. Am J Hypertens 2024; 37(3):179-198. https://doi.org/10.1093/ajh/hpad111
34. Kim K.E., Oh S., Baek S.U., Ahn S.J. et al. Ocular Perfusion Pressure and the Risk of Open-Angle Glaucoma: Systematic Review and Metaanalysis. Sci Rep 2020; 10(1):10056. https://doi.org/10.1038/s41598-020-66914-w
35. Fuchsjäger-Mayrl G., Wally B., Georgopoulos M., Rainer G. et al. Ocular blood flow and systemic blood pressure in patients with primary open-angle glaucoma and ocular hypertension. Invest Ophthalmol Vis Sci 2004; 45(3):834-839. https://doi.org/10.1167/iovs.03-0461)
36. Samsudin A., Isaacs N., Tai M.L., Ramli N. et al. Ocular perfusion pressure and ophthalmic artery flow in patients with normal tension glaucoma. BMC Ophthalmol 2016; 14(16):39. https://doi.org/10.1186/s12886-016-0215-3
37. Sung K.R., Lee S., Park S.B., Choi J. et al. Twenty-four hour ocular perfusion pressure fluctuation and risk of normal-tension glaucoma progression. Invest Ophthalmol Vis Sci 2009; 50(11):5266-5274. https://doi.org/10.1167/iovs.09-3716
38. Flammer J., Mozaffarieh M. What is the present pathogenetic concept of glaucomatous optic neuropathy? Surv Ophthalmol 2007; 52(2):162-173. https://doi.org/10.1016/j.survophthal.2007.08.012
39. Губин Д.Г., Вайнерт Д. Биоритмы и возраст. Успехи физиологических наук 1991; 1(22):77-96.
40. Губин Г.Д., Губин Д.Г., Куликова С.В. Спектральная структура биоритмов температуры тела в онтогенезе человека. Успехи современного естествознания 2006; 12:48-51.
41. Ogren J.M. The inaccuracy of axillary temperatures measured with an electronic thermometer. Am J Dis Child 1990; 144(1):109-111. https://doi.org/10.1001/archpedi.1990.02150250121048
42. Monnard C.R., Fares E.J., Calonne J., Miles-Chan J.L. et al. Issues in Continuous 24-h Core Body Temperature Monitoring in Humans Using an Ingestible Capsule Telemetric Sensor. Front Endocrinol (Lausanne) 2017; 8:130. https://doi.org/10.3389/fendo.2017.00130
43. Ortiz-Tudela E., Martinez-Nicolas A., Compos M. et al. A new integrated variable based on thermometry,actimetry and body position (TAP) to evaluate circadian system status in humans. PLoS Comput Biol 2010; 11(6):10-15. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1000996
44. Власова А.С., Петров С.А., Малишевская Т.Н., Губин Д.Г. и др. Исследование связи полиморфизма и суточной динамики экспрессии ключевых генов биологических часов с риском прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы. Российский офтальмологический журнал 2021; 14(4):38-45. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-4-38-45
45. Bonmati-Carrion M.A., Arguelles-Prieto R., Martinez-Madrid M.J. et al. Protecting the Melatonin Rhythm through Circadian Healthy Light Exposure. Int J Mol Sci 2014; 15(12):23448-23500. https://doi.org/10.3390/ijms151223448
46. Ciulla L., Moortthy M. et al. Circadian Rhythm and Glaucoma: What do We Know? J Glaucoma 2020; 29(2):127-132. https://doi.org/10.1097/IJG.0000000000001402
47. Губин Д.Г. Многообразие физиологических эффектов мелатонина. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований 2016; 11(6):1048-1053.
48. Ma X-P., Shen M-Y., Shen G-L., Qi Q-R. et al. Melatonin concentrations in serum of primary glaucoma patients. International Journal of Ophthalmology 2018; 11(8):1337-1341. https://doi.org/10.18240/ijo.2018.08.14
49. Uz, Т. The regional and cellular expression profile of the melatonin receptor MT1 in the central dopaminergic system. Brain Res Mol Brain Res 2005; 136:45-53. https://doi.org/10.1016/j.molbrainres.2005.01.002
50. Wiechmann A.F., Summers J.A. Circadian rhythms in the eye: the physiological significance of melatonin receptors in ocular tissues. Prog Retin Eye Res 2008; 27(2):137-160. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2007.10.001
51. Carracedo G. Carpen C., Concepción P., Díaz V. et al. Presence of melatonin in human tears. Journal of Optometry 2017; 10(1):3-4. https://doi.org/10.1016/j.optom.2016.03.002
52. Alkozi H.A., Navarro G., Aguinaga D., Reyes-Resin I. et al. Adrenomelatonin receptor complexes control ion homeostasis and intraocular pressure - their disruption contributes to hypertensive glaucoma. Br J Pharmacol 2020; 177(9):2090-2105. https://doi.org/10.1111/bph.14971
53. Dal Monte M. Cammalleri M., Amato R., Pezzino S. et al. A Topical Formulation of Melatoninergic Compounds Exerts Strong Hypotensive and Neuroprotective Effects in a Rat Model of Hypertensive Glaucoma. Int J Mol Sci 2020; 21(23):9267. https://doi.org/10.3390/ijms21239267
54. Martínez-Águila A., Fonseca B., M.J.Pérez de Lara, Pintor J. Effect of Melatonin and 5-Methoxycarbonylamino-N-Acetyltryptamine on the Intraocular Pressure of Normal and Glaucomatous Mice. J Pharmacol Exp Ther 2016; 357:293-299. https://doi.org/10.1124/jpet.115.231456
55. Pintor J., Martin L., Pelaez T. et al. Involvement of melatonin MT3 receptors in the regulation of intraocular pressure in rabbits. Eur J Pharmacol 2001; 416(3):251-254. https://doi.org/10.1016/s0014-2999(01)00864-0
56. Viggano S.R., Koskela T.K., Klee G.G. et al. The effect of melatonin on the aqueous humor flow in humans during the day. Ophthalmology 1994; 101(2):326–331. https://doi.org/10.1016/s0161-6420(94)31332-7
57. Skene D., Arendt J. Circadian rhythm sleep disorders in the blind and their treatment with melatonin. Sleep Med 2007; 8(6):651-655. https://doi.org/10.1016/j.sleep.2006.11.013
58. Hofman M.A., Swaab D.F. Living by the clock: the circadian pacemaker in older people. Ageing Res Rev 2006; 5(1):33-51. https://doi.org/10.1016/j.arr.2005.07.001
59. Kunieda T., Minamino T., Katsuno T. et al. Cellular senescence impairs circadianexpression of clock genes in vitro and in vivo. Circ Res 2006; 98(4):532-539. https://doi.org/10.1161/01.RES.0000204504.25798.a8
60. Lo M.T., Bardin C., Yang Y-W. et al. CLOCK 3111T/C genetic variant influences the daily rhythm of autonomic nervous function: relevance to body weight control. International Journal of Obesity 2018; 42(2):190-197. https://doi.org/10.1038/ijo.2017.168
61. Cox K., Takahashi J. Circadian clock genes and the transcriptional architecture of the clock mechanism. Journal of Molecular Endocrinology 2019; 63(4):93-102. https://doi.org/10.1530/JME-19-0153
62. Walker W.H., Walton J.C., Devries A.C., Nelson R.J. Circadian rhythm disruption and mental health. Transl Psychiatry 2020; 10(1):28. https://doi.org/10.1038/s41398-020-0694-0
63. Dalvin L.A., Fautsch M.P. Analysis of Circadian Rhythm Gene Expression With Reference to Diurnal Pattern of Intraocular Pressure in Mice. Invest Ophthalmol Vis Sci 2015; 56(4):2657-2663. https://doi.org/10.1167/iovs.15-16449
64. Wenzel R. Enhanced vasoconstriction to endothelin-1, angiotensin II and noradrenaline in carriers of the GNB3 825T allele in the skin microcirculation. Pharmacogenetics 2002; 12(6):489-495. https://doi.org/10.1097/00008571-200208000-00010
65. Sener A., Ozsavci D., Bingol-Ozakpinar O. Oxidized-LDL and Fe3+/ ascorbic acid-induced oxidative modifications and phosphatidylserine exposure in human platelets are reduced by melatonin. Folia biologica 2009; 55(2):45-52.
66. Ghosh P., Dey T., Majumder R., Datta M., Chattopadhyay A. et al. Insights into the antioxidative mechanisms of melatonin in ameliorating chromium-induced oxidative stress-mediated hepatic and renal tissue injuries in male Wistar rats. Food Chem Toxicol 2023; 173:113630. https://doi.org/10.1016/j.fct.2023.113630
67. Hussain S.A., Ismail S.H., Hussein K.I. Improvement of the hypolipidemic effect of lovastatin with melatonin. Iraqi Postgrad Med J 2004; 3:343-346.
68. Chen D., Zhang T., Lee T.H. Cellular Mechanisms of Melatonin: Insight from Neurodegenerative Diseases. Biomolecules 2020; 10(8):1158. https://doi.org/10.3390/biom10081158
69. Филиппова Ю.Е., Малишевская Т.Н., Коломейчук С.Н., Губин Д.Г., Власова А.С. Выраженность эндотелиальной дисфункции, оксидативного стресса, нарушений липидного обмена, снижения упруго-эластических свойств и тонуса периферических сосудов у пациентов с разными вариантами течения ПОУГ в зависимости от полиморфизма генов биологических часов. Российский офтальмологический журнал 2022; 15(1):77-88. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2022-15-1-78-88
70. Gubin D., Neroev V., Malishevskaya T., Kolomeichuk S. et al. Daytime Lipid Metabolism Modulated by CLOCK Gene Is Linked to Retinal Ganglion Cells Damage in Glaucoma. Applied Sciences 2022; 12(13):6374. https://doi.org/10.3390/app12136374
71. Neroev V., Malishevskaya T., Weinert D., Astakhov S. et al. Disruption of 24-Hour Rhythm in Intraocular Pressure Correlates with Retinal Ganglion Cell Loss in Glaucoma. Int J Mol Sci 2020; 22(1):359. https://doi.org/10.3390/ijms22010359
72. Gubin D.G., Malishevskaya Т.N., Astakhov Y.S., Astakhov S.Y. et al. Progressive retinal ganglion cell loss in primary open-angle glaucoma is associated with temperature circadian rhythm phase delay and compromised sleep. Chronobiol Int 2019; 36(4):564-577. https://doi.org/10.1080/07420528.2019.1566741
73. Gracitelli C.P.B., Duque-Chica G.L., Moura A.L. de A. et al. Relationship between Daytime Sleepiness and Intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cells in Glaucomatous Disease. Journal of Ophthalmology 2016; 2016:5317371. https://doi.org/10.1155/2016/5317371
74. Boland M., Qiu M., Ramulu P. Association between sleep parameters and glaucoma in the United States population: National Health and Nutrition Examination Survey. Journal of Glaucoma 2019; 28(2):97- 104. https://doi.org/10.1097/IJG.0000000000001169
75. Gubin D., Neroev V., Malishevskaya T., Kolomeichuk S. et al. Depression scores are associated with retinal ganglion cells loss. J Affect Disord 2023; 333:290-296. https://doi.org/10.1016/j.jad.2023.04.039
Рецензия
Для цитирования:
Малишевская Т.Н., Рензяк Е.В., Губин Д.Г., Коломейчук С.Н., Зумбулидзе Н.Г., Захарова Е.К. Хронобиологические подходы к изучению прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы. Национальный журнал Глаукома. 2025;24(3):52-64. https://doi.org/10.53432/2078-4104-2025-24-3-52-64
For citation:
Malishevskaya T.N., Renziak E.V., Gubin D.G., Kolomeychuk S.N., Zumbulidze N.G., Zakharova E.K. Chronobiological approaches to studying the progression of primary open-angle glaucoma. National Journal glaucoma. 2025;24(3):52-64. (In Russ.) https://doi.org/10.53432/2078-4104-2025-24-3-52-64
Просмотров:
8
Послать статью по эл. почте 