Кератоконус

На рисунке 1а. в срезах роговиц с кератоконусом представлены морфологические признаки апоптоза кератоцитов в виде интенсивной флюоресценции ядерной ДНК с видимыми местами инвагинации ядерной мембраны, наличие образовавшихся апоптозных телец, отшнуровавшихся от ядра, окруженными мембраной (указано стрелками). На рис.1б. при кератоконусе в роговичных дисках видна повышенная экспрессия рецептора CD95 на мембранах кератоцитов в виде свечения. В срезах контрольных роговичных дисков (рис.1в.) экспрессия CD95 на мембранах кератоцитах была отмечена в единичных случаях, чаще совсем не выявлялась

Интересным представлялось определение относительного количества кератоцитов в строме роговицы при кератоконусе, индекс их апоптоза, а также относительное количество клеток, экспрессирующих CD95 (табл. 4).

Таблица 4. Относительное количество кератоцитов в строме роговицы, число клеток, экспрессирующих CD95 (%), индекс апоптоза в контрольных роговичных

дисках и с кератоконусом

Установлено, что при кератоконусе в роговичных дисках относительное число кератоцитов было в 1,6 раза меньше, а объемная доля кератоцитов, экспрессирующих на клеточной мембране CD95 в роговичных дисках больных кератоконусом была почти в 7 раз выше, чем в норме.

Наличие существенно повышенной объемной доли кератоцитов, экспрессирующих на своей мембране CD95 свидетельствует о повышенной

12

готовности этих клеток к апоптозу. Данное обстоятельство также подтверждалось повышенным индексом апоптоза кератоцитов, который в изучаемых срезах роговичных дисков больных был в 5 раз больше, чем в контроле.

Ключевую роль в резорбции протеогликанов и усилении апоптоза клеток при многих патологических воздействиях играет семейство цитокинов фактора некроза опухоли – ФНО, ярким представителем которого является система

Fas/Fas-L и ФНО-α, запускающие апоптоз клеток и способные давать в клетке реактивные формы кислорода [Никонова М.Ф.и др.,1991]. В связи с этим иммуноферментным методом проведена оценка базового уровня ФНО-α в

слезной жидкости у больных кератоконусом и здоровых лиц (рис.2).

Рис.2. Содержание ФНО-α в слезе у больных кератоконусом и здоровых лиц.

Установлено, что содержание ФНО-α в слезной жидкости больных кератоконусом составило 27,0 пг/мл и было достоверно (p < 0,05) выше, чем в слезе здоровых лиц - 21,0 пг/мл.

Для изучения механизмов гибели клеток, распада и утилизации компонентов экстрацеллюлярного матрикса роговицы в условиях конусовидной дистрофии проведено электронно-микроскопическое исследование срезов роговиц (рис.3а - 3в.).

13

эндоплазматического ретикулума, конденсация и сморщивание гранул. В

собственном веществе определялось нарушение параллельного расположения коллагеновых фибрилл, их фрагментация, деструкция и лизис с явлениями фагоцитоза отдельными макрофагами или фиброкластами (рис.3в.).

В роговичных дисках группы сравнения при электронной микроскопии патологических изменений не отмечалось (рис.3г.).

При определенных условиях фибробласты могут функционировать как фиброкласты, фагоцитарная функция которых отличается от аналогичной функции макрофагов тем, что является иммунонезависимой из-за отсутствия на их поверхности рецепторов к иммуноглобулинам и комплементу [Серов В.В., Шехтер А.Б.,1981]. Поэтому можно утверждать, что при кератоконусе коллагеновые волокна резорбируются фиброкластами (кератокластами) без реакции воспаления.

В настоящее время известно, что для надежного функционирования в клетке всей суицидальной системы имеет значение репрессия апоптоза. На стадии «преапоптоза» клетки ингибиторы могут заблокировать процесс программированной гибели клеток [Робинсон М.В., Труфакин В.А.,1999]. Существенную роль в регуляции клеточного роста и метаболизма играют микроэлементы, особенно цинк, который выступает кофактором белка, индуцируемым ФНО. Экспериментальными исследованиями in vivo и в различных клеточных культурах учеными доказано, что цинк блокирует апоптоз [Кудрин А.В., Жаворонков А.А.,1998]. Ионы железа, напротив, являются активаторами свободнорадикального окисления, нарушающими нормальную работу систем антиоксидантной защиты.

С помощью гистохимической реакции в основном веществе кератоконусных роговичных дисков по сравнению с контролем было установлено снижение в 20 раз объемной доли цинка и увеличение в 6 раз процентного содержания железа. Данный факт может служить свидетельством патологического функционирования клеток при кератоконусе, которое

15

приводит к нарушению механизма блокирования усиленного апоптоза кератоцитов в условиях прогрессирующей дистрофии роговицы.

Таким образом, современные иммуногенетические, генетические исследования позволяют с большой долей уверенности определить кератоконус как генетически обусловленное заболевание, наследуемое по аутосомно-

доминантному типу.

Представленные материалы морфологического исследования роговичных дисков с кератоконусом свидетельствуют о преобладании в патогенезе данного заболевания процессов многократно усиленного апоптоза кератоцитов,

протекающего по типу Fas-опосредованного, сопровождающегося существенным повышением секреции протеолитических ферментов,

резорбцией коллагеновых волокон, протеогликанов и гликопротеинов.

Такие некомпенсированные патологические процессы в роговице приводят в итоге к нарушению фибриллогенеза, которое клинически проявляется прогрессирующим ее истончением, конусовидным выпячиванием и снижением зрительных функций.

Основными видами медицинской помощи больным с кератоконусом остаются средства коррекции зрения и хирургическое лечение - нерадикальные методы и сквозная кератопластика.

Среди нерадикальных методов лечения кератоконуса до настоящего времени используются биологическое покрытие поверхности роговицы, эпикератофакия, внутристромальные роговичные кольца, терапевтическая фотокератоэктомия [Каспарова Е.А.,Куренков В.В.,2000; Folge J.A.et al.,1977; Halliday B.L.et al.,1990].

Лучшим методом для реабилитации пациентов с кератоконусом неоспоримо является контактная коррекция. Материалы отечественных и зарубежных специалистов свидетельствуют о высокой эффективности раннего назначения больным с кератоконусом газопроницаемых роговичных

16

контактных линз [Абугова Т.Д.,1999; Горскова Е.Н.,1998; Szczotka L.B.et al., 2001], поскольку линзы с высоким коэффициентом кислородной проницаемости (dk/l=75 и выше) не только хорошо повышают остроту зрения, исправляя неправильный астигматизм, но и практически не изменяют физиологию роговицы и омывающей ее слезы [Горскова Е.Н.,1998; Kok J.H.C. et al.,1991]. Кроме того, газопроницаемые контактные линзы являются хорошим средством коррекции послеоперационного роговичного астигматизма, возникающего в результате сквозной кератопластики по поводу кератоконуса и приводящего к неудовлетворенности пациентов визуальными результатами, когда некорригированная острота зрения в среднем не превышает 0,5 [Uiters E. et al., 2001].

Сегодня учеными доказано отсутствие любой связи между заболеванием кератоконусом и ношением жестких линз; ранняя контактная коррекция газопроницаемыми контактными линзами замедляет прогрессирование заболевания только из начальной в развитую стадии; без линз патологический процесс прогрессирует почти в 1,5 раза быстрее [Севостьянов Е.Н.,1996; Эфрон Н., 2001].

Необходимо отметить, что консервативное лечение пациентов с кератоконусом проводится офтальмологами в поликлиниках довольно редко.

До настоящего времени в литературе встречаются единичные и разрозненные работы относительно результатов патогенетически ориентированного консервативного лечения больных кератоконусом. Так, Титаренко З.Д. ,1984 в терапии больных с кератоконусом использовала антиоксидант токоферола ацетата.. Длительное применение витамина Е в виде инстилляций и фонофореза циклами в течение 8 месяцев у больных с различными стадиями заболевания позволило добиться стабилизации преломляющей силы роговицы и повышения остроты зрения на 0,01 - 0,1 в течение 3 - 5 лет.

Горскова Е.Н. в 1998 году на основе полученных данных при иммунологических и биохимических исследованиях слезной жидкости у

17

больных с кератоконусом разработала и представила оригинальную методику комбинированного использования двух иммуномодулирующих препаратов: инстилляций в конъюнктивальную полость лейкинферона – препарата человеческого интерферона-α, ускоряющего процессы пролиферации и per os натрия нуклеината – натриевой соли нуклеиновой кислоты, усиливающих митотические процессы и улучшающих состояние клеточных мембран, а также активирующих регенерацию тканей. В результате лечения предложенным методом у больных кератоконусом с прогрессирующим типом клинического течения восстановились до нормы иммунологические показатели слезы, характеризующие усиление местных аэробных процессов, восстановление активности антиоксидантных систем. Со стороны клинических параметров: радиуса кривизны в “крутом” меридиане, просветления роговицы и остроты зрения, также была отмечена положительная динамика.

Spoerl E. с соавторами в 1998 году в экспериментальном исследовании по усилению интрастромальных связей в роговице показал, что биохимическое поведение роговицы может быть изменено применением высоко концентрированного глютаральдегида, раствора Карновского, а также рибофлавином с УФ-радиацией.

Позднее эта же группа исследователей провела клиническое исследование при лечении 22 больных с кератоконусом комбинированным рибофлавин/ультрафилет А индуцированным сшиванием коллагена роговицы для увеличения ее биомеханической прочности [Wollensak G, Spoerl E, Seiler T., 2003]. Через 4 года регресс заболевания обнаружен на 16 глазах, острота зрения немного улучшилась в 15 глазах, прозрачность роговицы, плотность эндотелиальных клеток и ВГД оставались неизменными. Авторы считают целесообразным широко использовать данный метод лечения после оценки долгосрочных результатов наблюдения и исключения побочных эффектов цитотоксичности.

Полученные сведения разных исследователей о патологических изменениях в конъюнктиве, склере, слезе при кератоконусе указывают на целесообразность

18

применения фармакологических средств, которые могли бы в какой-то мере стабилизировать выявленные нарушения: ингибиторы коллагеназы, антиоксиданты, иммуномодуляторы, цитостатики, антагонисты кальция, кортикостероиды, дезагрегационные средства [Горскова Е.Н.,1998; Краснов М.М. и др.,1993; Francois J.,1978].

На основании выявленных морфологических и биохимических особенностей патогенеза кератоконуса [Севостьянов Е.Н.,2003] были определены направления для целенаправленного применения медикаментозных средств в патогенетически обоснованном комплексном лечении больных кератоконусом для замедления прогрессирования дистрофического процесса в роговице.

Предполагалось, что наиболее эффективной точкой приложения медикаментозного лечения у больных кератоконусом является I - начальная стадия заболевания - данные наших клинических, биохимических и морфологических исследований свидетельствуют, что I стадия кератоконуса характеризуется лишь офтальмологическими изменениями, а выявленные максимально высокие цифры свободного оксипролина (маркера коллагена) в слезе могут косвенно свидетельствовать о еще имеющей место компенсации патологических изменений, происходящих в роговице на данной стадии заболевания.

Начиная со II стадии кератоконуса, статистическую значимость приобрели биохимические показатели слезной жидкости, а также морфометрические характеристики собственного вещества роговицы. Патологические изменения метаболизма на локальном уровне проявились существенным отклонением в белковом и энергетическом обмене, усилением перекисного окисления липидов и угнетением антиоксидантной защиты, а также изменениями содержания уровня микроэлементов (цинка, железа, меди).

Морфологические нарушения в собственном веществе роговицы характеризовались ускоренным апоптозом кератоцитов, усилением активности ферментов - коллагеназы, кислой фосфатазы и неспецифической эстеразы,

19

уменьшением объемной доли ГАГ и коллагенов I - IV типов, дисбалансом микроэлементов - снижением объемной доли цинка и увеличением содержания железа.

Выбор препаратов определялся их способностью корригировать выявленные существенные нарушения метаболизма на локальном уровне и патоморфологические изменения в слоях кератоконусной роговицы:

Баларпан– сульфатированный комплекс ГАГ, стимулирует их образование и ускоряющий тем самым восстановление стромы роговицы, также оказывает противоотечный и антивоспалительный эффект, предупреждая инволютивные процессы в роговице.

Витасик– раствор четырех нуклеозидов и одного нуклеотида: аденозина, тимидина, цитидина, уридина и гуанозин-5-гидрофосфата натрия, который реактивирует нарушенный метаболизм и стимулирует регенерацию клеток, а также путем улучшения утилизации глюкозы и кислорода тканями, повышает активность энзимов и уменьшает гипоксию в роговице, способствует восстановлению эпителия.

Тауфон– аминокислота, образующаяся в организме в процессе превращения цистеина и играющая большую роль в липидном обмене, способствует восстановлению функции клеточных мембран, оптимизации энергетических и обменных процессов, сохранению электролитного состава цитоплазмы.

Эмоксипин– антиоксидант с антиагрегантной активностью, улучшает микроциркуляцию и эффективный при состояниях, сопровождающихся усилением перекисного окисления липидов.

Цинка сульфат– обладает антисептическим и иммуномодулирующим действием, в микроколичествах стимулирует ферменты - супероксиддисмутазу, карбоангидразу и др. Кроме того, цинк является одним из супрессоров апоптоза клеток.

Гордокс– препарат с антипротеазным действием, инактивирующий протеиназы в тканях организма, такие как трипсин, химотрипсин, плазмин и др., дающий превентивный эффект при образовании язв и эрозий роговицы.

20

Витамин С (аскорбиновая кислота)– активирует синтез коллагена и образование межклеточного вещества, ингибирует свободно-радикальные реакции, стимулирует синтез интерферонов, обладающих способностью блокировать апоптогенные сигналы на клетки.

Адрузен цинкасбалансированный комплекс микроэлементов (цинка, селена, меди), витамина Е и жирных полиненасыщенных кислот ряда омега-3 в капсулах - восстанавливает защитные функции ферментативных систем и снижает патологическое действие ПОЛ на клетки.

Мы считали, что использование данного комплекса препаратов нормализует у больных кератоконусом в собственном веществе роговицы процессы протеолиза, затормозит ускоренный апоптоз кератоцитов, стимулирует их рост, а также механизм синтеза коллагенов и гликозаминогликанов. Позитивные динамика в фибриллогенезе будет отражаться в изменениях толщины кератоконусной роговицы, контролируемой по данным ультразвуковой пахиметрии.

Эффективность такого комплексного лечения в восстановлении нарушенных биохимических показателей слезы и стабилизации толщины роговицы изучена на 77 глазах 42 пациентов: 38 глаз с I стадией заболевания, 30 – со II и 9 глаз с III стадией кератоконуса. Возраст пациентов был от 18 до 43 лет.

Методами оценки эффективности проведенной медикаментозной терапии у наблюдаемой группы больных служили клинико-инструментальные (ультразвуковая пахиметрия в центре роговицы) и биохимические исследования слезной жидкости до и после окончания лечения - через 6 мес. Кроме того, через 12 и 18 месяцев повторялись исследования толщины роговицы.

Контролем изменений толщины роговицы в динамике были данные пахиметрии 25 больных (18 глаз с I стадией, 23 глаза со - II, 7 глаз с III стадией заболевания) из группы лиц, по разным причинам отказавшихся от лечения.

21