Исследование факторов регуляции экстраклеточного матрикса и биомеханических свойств корнеосклеральной оболочки при физиологическом старении и первичной открытоугольной глаукоме

Полный текст:


Аннотация

ЦЕЛЬ. Сравнительный анализ биомеханических параметров фиброзной оболочки глаза и показателей экстраклеточного матрикса (ЭКМ) у пациентов с подозрением на первичную открытоугольную глаукому (ПОУГ), начальной стадией ПОУГ и здоровых лиц пожилого возраста, а также в различных возрастных группах контроля. МЕТОДЫ. В исследование было включено 60 человек в возрасте от 21 года до 74 лет. Первую группу составили 16 здоровых людей молодого возраста (n=16; средний возраст 26,3±5 лет; «молодой контроль»), вторую группу - 17 практически здоровых лиц пожилого возраста (n=17; 69,2±4 года; «возрастной контроль») без признаков офтальмопатологии. В третью группу вошли 17 человек с подозрением на ПОУГ (n=17; средний возраст 68,2±6 лет). Четвертую группу составили 10 пациентов с начальной стадией ПОУГ (n=10; средний возраст 67,6±5 лет; поражение одного или обоих глаз). Офтальмологическое исследование включало помимо стандартных методов (визометрия, тонометрия, биомикроскопия, гониоскопия, статическая автоматическая периметрия) дополнительные методы (лазерная сканирующая томография). Исследование биомеханических параметров фиброзной оболочки было проведено при помощи аппарата Ocular Response Analyzer (ORA) («Reichert», США). Лабораторные исследования были проведены всем обследуемым лицам. В статье представлены результаты комплексного исследования факторов регуляции ЭКМ - матриксной металлопротеиназы - 9 (ММР-9), тканевого полиспецифичного ингибитора матриксных металлопротеиназ 4 типа (TIMP-4) в сыворотке крови (СК) и слезной жидкости (СЖ), а также биомеханических свойств корнеосклеральной капсулы (фактора резистентности роговицы (ФРР), корнеального гистерезиса (КГ) и соотношения КГ и ФРР (КГ/ФРР) у пациентов с подозрением на ПОУГ, начальной стадией ПОУГ и здоровых лиц различных возрастных групп. Содержание факторов регуляции внеклеточного матрикса ММР-9 и TIMP-4 в СК и СЖ определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA; диагностические тест-системы Bender MedSystems® «eBiosciences», Австрия; «R&D Diagnostics Inc.», США). Всего исследовано 60 проб СЖ и 60 проб СК. Статистическая обработка материала проводилась в программе SPSS 17.0 (SPSS, Inc., Chicago, il). Для сравнения двух независимых групп использовался непараметрический U-критерий Манна-Уитни. Корреляционный анализ проводился по Спирману (r). Различия считались статистически значимыми при р<0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ. Результаты исследования показали, что пожилой возраст, наличие подозрения на ПОУГ и начальная стадия ПОУГ ассоциировались с комплексом изменений состояния корнеосклеральной капсулы и более или менее выраженными сдвигами в системе регуляции ЭКМ на местном (СЖ) и системном (СК) уровнях. Данные, полученные при двунаправленной аппланационной тонометрии, косвенно определяющие функциональную состоятельность фиброзной оболочки глаза, показали снижение ее вязкоэластических свойств с возрастом и при развитии начальной стадии ПОУГ: выявлена взаимосвязь между параметром КГ и возрастом (статистически значимое снижение с возрастом), КГ и изменениями при начальной стадии ПОУГ (аналогичная динамика). Кроме того, в группе с подозрением на ПОУГ (3-я группа) и при переходе в начальную стадию ПОУГ (4-я группа) отмечалось статистически значимое дальнейшее снижение исходно низкого соотношения КГ и ФРР (в 3-й группе по сравнению с «возрастным» контролем), что согласуется с результатами А.А. Антонова, предложившего данную методику. При исследовании содержания ММР-9 и ингибитора на местном (СЖ) и системном (СК) уровнях характерным для группы «возрастного» контроля (2-я группа) по сравнению с группой здоровых лиц молодого возраста (1-я группа) явилось значительное, статистически достоверное повышение уровня TIMP-4 в СЖ (р=0,0001). При этом тенденция к его прогрессивному росту в СЖ наблюдалась у пациентов при подозрении на ПОУГ и далее при переходе в начальную стадию ПОУГ. При проведении анализа парных корреляций выявленная статистически значимая сильная обратная взаимосвязь между КГ и TIMP-4 в СЖ (r=-0,510; p=0,01) позволяет предположить наличие инволюционной фоновой перестройки корнеосклеральной оболочки с повышением её жесткости, сопровождаемой дисбалансом в регуляторных звеньях СТ. Установлено, что физиологическое старение ассоциировалось со значительным подъемом TIMP-4 на локальном уровне (р=0,0001), а при подозрении на ПОУГ имела место повышенная системная продукция ММР-9. Значения КГ и КГ/ФРР снижались как с возрастом, так и при «старте» ПОУГ. Выявленная достоверная корреляционная взаимосвязь между показателями КГ и уровня TIMP-4 в СЖ (r=-0,510; p=0,01) позволяет предположить наличие возрастной перестройки корнеосклеральной капсулы с повышением её жесткости; значительное усиление системной продукции ММР-9 может играть одну из ключевых ролей в запуске патологических изменений в СТ фиброзной оболочки глаза и быть одним из важнейших факторов, приводящих к старту и развитию ПОУГ.

Об авторах

М. У. Арапиев
ФГБУ «МНИИ ГБ им. Гельмгольца» Минздрава России
Россия


Д. Н. Ловпаче
ФГБУ «МНИИ ГБ им. Гельмгольца» Минздрава России
Россия


О. С. Слепова
ФГБУ «МНИИ ГБ им. Гельмгольца» Минздрава России
Россия


Н. В. Балацкая
ФГБУ «МНИИ ГБ им. Гельмгольца» Минздрава России
Россия


Список литературы

1. Еричев В.П., Егоров Е.А. Патогенез первичной открытоугольной глаукомы. Вестник офтальмологии 2014; 6:98-105

2. Prata T.S., Lima V.C., Guedes L.M., Biteli L.G., Teixeira S.H., de Moraes C.G., Ritch R., Paranhos A. Jr. Association between corneal biomechanical properties and optic nerve head morphology in newly diagnosed glaucoma patients. Clin Exper Ophthalmol 2012; 40(7):682-688. doi : 10.1111/j.1442-9071.2012.02790.x

3. Журавлева А.Н., Нероев В.В., Андреева Л.Д. Изучение фибронектина склеры при первичной открытоугольной глаукоме (Иммуногистохимическое исследование). Вестник офтальмологии 2009; 3:12-15

4. Иомдина Е.Н., Киселева О.А., Светикова Л.А., Любимов Г.А., Моисеева И.Н., Штейн А.А. Новый алгоритм оценки гидродинамических показателей глаза при глаукоме. Вестник офтальмологии 2014; 4:8-13

5. Brown C.T., Vural M., Johnson M., Trinkaus-Randell V. Age-related changes of scleral hydration and sulfated glycosaminoglycans. Mech Aging Dev 1994; 77:97-107. doi :10.1016/0047-6374(94) 90018-3

6. Albon J., Purslow P.P., Karwatowski W.S., Easty D.L. Age related compliance of the lamina cribrosa in human eyes. Br J Ophthalmol 2000; 84:318-323. doi : 10.1136/bjo.84.3.318

7. Маянский Д.Н. Лекции по клинической патологии. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 201 с

8. Пальцев М.А., Иванов А.А., Северин С.Е. Межклеточные взаимодействия. Москва: Медицина, 2003. 228 с

9. Schlötzer-Schrehardt U., Lommatzsch J., Küchle M., Konstas A.G., Naumann G.O. Matrixmetalloproteinases and their inhibitors in aqueous humor of patients with pseudoexfoliation syndrome/ glaucoma and primary open-angle glaucoma. J Glaucoma 2005; 14(1):64-69

10. Määttii M., Tervahartiala T., Harju M., Airaksinen J., Autio-Harmainen Н., Sorsa T. Matrix metalloproteinases and their tissue inhibitors in aqueous humor of patients with primary open-angle glaucoma, exfoliation syndrome, and exfoliation glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci 1998; 39(13):2649-2658.

11. Page-McCaw A., Ewald A.J., Werb Z. Matrix metalloproteinases and the regulation of tissue remodelling. Nat Rev Mol Cell Biol 2007; 8:221-233. doi : 10.1038/nrm2125.

12. Luce D.A. Determining in vivo biomechanical properties of the cornea with an ocular response analyzer. Cataract Refract Surg 2005; 31(1):156-162. doi.org/10.1016/j.jcrs.2004.10.044.

13. Congdon N.G., Broman A.T., Bandeen-Roche K., Grover D., Quigley H.A. Central corneal thickness and corneal hysteresis associated with glaucoma damage. Am J Ophthalmol 2006; 141(5):868-875. doi.org/10.1016/j.ajo.2005.12.007.

14. Mangouritsas G., Morphis G., Mourtzoukos S., Feretis E. Association between corneal hysteresis and central corneal thickness in glaucomatous and non-glaucomatous eyes. Acta Ophthalmol 2009; 87(8):901-905. doi : 10.1111/j.1755-3768.2008.01370.x.

15. Kaushik S., Pandav S.S., Banger A., Aggarwal K., Gupta A. Relationship between corneal biomechanical properties, central corneal thickness, and intraocular pressure across the spectrum of glaucoma. Am J Ophthalmol 2012; 153(5):840-849.e2. doi : 10.1016/j.ajo.2011.10.032.

16. Sen E., Elgin K.U., Yüksekkaya P., Tirhiş M.H., Aksakal F.N., Teke M.Y., Oztürk F. Age-related changes in biomechanical parameters of the cornea and intraocular pressure in a healthy Turkish population. Turk J Med Sci 2014; 44(4):687-690.

17. Kotecha A., Russell R.A., Sinapis A., Pourjavan S., Sinapis D., Garway-Heath D.F. Biomechanical parameters of the cornea measured with the Ocular Response Analyzer in normal eyes. BMC Ophthalmol 2014; 14:11. doi : 10.1186/1471-2415-14-11.

18. Rosa N., Lanza M., De Bernardo M., Signoriello G., Chiodini P. Relationship between corneal hysteresis and corneal resistance factor with other ocular parameters. Semin Ophthalmol 2014. doi :10.3109/08820538.2013.874479

19. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А. Исследование биомеханических свойств роговицы у пациентов с нормотензивной и первичной открытоугольной глаукомой. Вестник офтальмологии 2008; 5: 14-16

20. Fountoulakis N., Labiris G., Aristeidou A., Katsanos A., Tentes I., Kortsaris A., Kozobolis V.P. Tissue inhibitor of metalloproteinase 4 in aqueous humor of patients with primary open angle glaucoma, pseudoexfoliation syndrome and pseudoexfoliative glaucoma and its role in proteolysis imbalance. BMC Ophthalmology 2013; 13:69. doi : 10.1186/1471-2415-13-69

21. Agarval R., Agarval P. Glaucomatous neurodegeneration: An eye on tumor necrosis factor-alpha. Indian J Ophthalmol 2012; 60(4):255-261. doi : 10.4103/0301-4738.98700


Дополнительные файлы

Для цитирования: Арапиев М.У., Ловпаче Д.Н., Слепова О.С., Балацкая Н.В. Исследование факторов регуляции экстраклеточного матрикса и биомеханических свойств корнеосклеральной оболочки при физиологическом старении и первичной открытоугольной глаукоме. Национальный журнал глаукома. 2015;14(4):13-20.

For citation: Arapiev M.U., Lovpache D.N., Slepova O.S., Balatskaya N.V. Investigation of regulatory factors of the extracellular matrix and cornea-scleral biomechanical properties in physiological aging and primary open-angle glaucoma. National Journal glaucoma. 2015;14(4):13-20. (In Russ.)

Просмотров: 167

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2078-4104 (Print)
ISSN 2311-6862 (Online)