Введение к работе
Актуальность исследования.
Сохранение зрения является одной из важнейших социально-медицинских проблем. В России ежегодно на 45-50 тыс. увеличивается число лиц, впервые ставших инвалидами по зрению. За период 1992-2003 гг. численность инвалидов вследствие зрительных расстройств составила свыше 402 тыс. человек (Либман Е.С., Шахова Е.В., 2005.).
Современные подходы к лечению многих заболеваний связаны с привлечением большого количества инструментальных и лабораторных исследований для получения целостной картины болезни и поиска эффективных способов борьбы с ней. Большое внимание уделяется разработке новых неинвазивных методов исследования.
Наиболее доступным биологическим объектом для биохимических исследований, характеризующих локальные изменения метаболизма глаза, является слезная жидкость (СЖ). СЖ не только увлажняет поверхность глаза и удаляет пылевые частицы. Метаболические процессы в слезе тесно взаимосвязаны с обменными процессами, происходящими в глазу как в норме, так и при патологии (Винецкая М.И. и соавт., 1995; Касавина Б.С., Кузнецова Т.П., 1978; Петрович Ю.А., Терехина Н.А., 1990; Сомов Е.Е., Бржеский В.В., 1994; Чеснокова Н.Б.1986; Broekhuyse R.,1976; Haeringen van N.J.1981; Ohashi Y. et all., 2006.). Поэтому исследование биохимических свойств СЖ позволяет получать новые сведения, существенно дополняющие представления о патогенезе целого ряда заболеваний глаз. Состав СЖ изменяется при различных заболеваниях в непосредственно омываемых ею тканевых структурах глаза (Кузнецова Т.П. и соавт., 1994; Терехина Н.А. и соавт. 2007; Чеснокова Н.Б.1986; Csutak A. et all.,2004; Ghavami S. et all., 2007; Gupta A.K. et all., 1986.). Имеется связь между составом слезы и патологическими процессами, происходящими во внутренних структурах глаза (Архипова М.М. и соавт.,2000; Катаргина Л.А. и соавт., 2003; Нероев В.В. и соавт., 2006; Слепова О.С. и соавт., 2001, Хышиткуев Б.С. и соавт. 2006.). Поэтому выявление корреляции между биохимическим составом слезы, активностью ее компонентов и характером течения патологического процесса является актуальной проблемой, поскольку может расширить представления о патогенезе заболевания и помочь в оценке прогноза и выборе патогенетически ориентированной терапии, оценке ее эффективности и адекватности.
В настоящее время не вызывает сомнения роль свободнорадикального окисления в повреждении тканевых структур глаза и нарушении их функций при многих заболеваниях глаз, например, при глаукоме, катаракте, увеите, ретинопатиях различной этиологии, внутриглазных кровоизлияниях и других заболеваниях (Бабенкова И.В. и соавт., 1999; Гулидова О.В. и соавт., 1999; Долгова И.Г., 1999; Камилов Ф.Х. и соавт., 1999; Курышева Н.И., 2001; Behndig A. et all., 1998; Carubelli R. et all., 1990; Rose R.S. et all., 1998.). Не менее важная роль в патогенезе заболеваний глаз принадлежит процессам протеолиза. Нарушение баланса между протеазами и их ингибиторами лежит в основе многих патологических процессов, в том числе заболеваний глаз (Доценко В.Л. и соавт., 1990; Чеснокова Н.Б.1991; Corrales R. M. et all., 2006; Ghavami S. et all., 2007; Leonardi A. et all., 2003; Maatta M. et. all., 2008; . et all., 2007.). Имеются многочисленные данные о сопряженном функционировании протеиназ, их ингибиторов и метаболитов кислорода (Белова Л.А., 1997; Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К., 1997; Buddi R. et all., 2002; Jonson D., Travis J., 1978). Эти две системы действуют кооперативно как при физиологических, так и при патологических процессах, в том числе связанных с повреждением собственных тканей организма.
Перспективным направлением в лечении заболеваний глаз является регуляция свободнорадикального окисления и протеолитических процессов (Бунин А.Я. и соавт., 1993; Давыдова Н.Г.и соавт., 2004; Ковалевский Е.И. и соавт., 1987; Полунин Г.С. и соавт., 1992; Ставицкая Т.В. и соавт., 2006; Филина А.А, 1994; Чеснокова Н.Б., 2004; Яровая Г.А., 2001; Peponis V. et all., 2002; Thompson K.N., Godin D.V., 1995.). Однако в настоящее время в офтальмологии недостаточно четко определены биохимические критерии к применению медикаментозной терапии и биохимический контроль ее эффективности. Таким образом, исследование интенсивности свободнорадикальных процессов и процессов протеолиза в слезе, изучение взаимосвязи между ними, может способствовать получению новых сведений о патогенезе глазных болезней, разработке новых подходов к диагностике, профилактике и лечению заболеваний органа зрения.
Цель работы: В слезной жидкости изучить значение исследования параметров антиоксидантной системы и протеиназно-ингибиторного баланса в патогенезе патологических процессов во внутренних и внешних структурах глаза для оценки прогноза заболевания и адекватности медикаментозной терапии.
Задачи исследования:
-
изучить характер изменения показателей антиоксидантной системы в слезной жидкости кролика, их взаимосвязь с протеиназно-ингибиторным балансом при патологических процессах в во внешних структурах глаза на моделях травм глаза (щелочной ожог роговицы, ожоговая ишемия конъюнктивы, проникающая рана роговицы);
-
изучить характер изменения показателей антиоксидантной системы и протеиназно-ингибиторного баланса в слезе кролика при травмах глаза при: а) пероральном приеме антиоксидантного комплекса, б) различных режимах воздействия NO-содержащего газового потока;
-
изучить характер изменения показателей антиоксидантной системы в слезной жидкости кролика, их взаимосвязь с протеиназно-ингибиторным балансом при патологических процессах во внутренних структурах глаза на моделях ишемии сетчатки и иммуногенного увеита;
-
изучить характер изменения показателей антиоксидантной системы и протеиназно-ингибиторного баланса в слезе кролика при патологических процессах во внутренних структурах глаза под влиянием: а) инстилляций антиоксидантного комплекса, б) субконъюнктивальных инъекций донора NO и ингибитора NO-синтазы;
-
изучить характер изменения показателей антиоксидантной защиты в слезной жидкости пациентов с первичной открытоугольной глаукомой и влияние на них инстилляций эмоксипина.
Научная новизна.
Впервые изучена взаимосвязь между изменением активности компонентов антиоксидантной системы и протеиназно-ингибиторным балансом в слезной жидкости в динамике патологических процессов во внешних (щелочной ожог роговицы, ожоговая ишемия конъюнктивы, проникающая рана роговицы) и во внутренних (иммуногенный увеит, острая ретинальная ишемия) структурах глаза. Нарушение протеиназно- ингибиторного баланса и угнетение показателей системы антиоксидантной защиты, отмечаемое в слезе, ассоциировано с замедлением процессов репарации в травматизированных тканях и активацией воспаления.
Впервые изучено влияние оксида азота в газовом потоке на активность компонентов антиоксидантной и антипротеолитической систем слезной жидкости кролика в норме и при травмах глаза.
Впервые изучено влияние антиоксидантных комплексов на активность компонентов антиоксидантной и антипротеолитической систем слезной жидкости кролика при щелочном ожоге роговицы и острой ишемии сетчатки.
Впервые изучена активность компонентов антиоксидантной и антипротеолитической систем слезной жидкости и крови кролика при общей иммунизации организма, при иммуногенном увеите, а также влияние на исследуемые параметры доноров NO и ингибиторов NO-синтазы.
Впервые у больных глаукомой установлена корреляция между изменением антиокислительной активности слезы и изменением показателей гидродинамики глаза, выявлено нормализующее действие эмоксипина на АОА слезной жидкости.
Практическая значимость.
Показана информативность исследования активности компонентов антиокислительного и антипротеолитического потенциала слезы для оценки характера течения патологических процессов, протекающих как во внешних, так и во внутренних структурах глаза.
Анализ состояния компонентов антиоксидантной системы и протеиназно-ингибиторного баланса слезной жидкости послужил одним из оснований для разработки режимов применения NO-содержащего газового потока для лечения травм глаза.
Анализ состояния компонентов антиоксидантной системы и протеиназно-ингибиторного баланса слезной жидкости послужил одним из критериев для обоснования применения ингибиторов индуцибельной NO-синтазы в лечении иммунногенного увеита.
Оценка антиокислительного и антипротеолитического потенциала слезной жидкости является объективным показателем эффективности применения антиоксидантных комплексов при ожоговой травме роговицы и при ишемии сетчатки.
Определение антиокислительной активности в слезной жидкости пациентов с первичной открытоугольной глаукомой является объективным показателем эффективности медикаментозной терапии.
Положения диссертационной работы, выносимые на защиту.
-
Травматические повреждения внешних структур глаза сопровождаются угнетением активности показателей системы антиоксидантной защиты и изменением активности компонентов протеиназно-ингибиторного баланса в слезной жидкости на стадии максимальной выраженности воспалительных проявлений патологического процесса.
-
При пероральном приеме антиоксидантного комплекса в слезной жидкости здоровых кроликов возрастает антиоксидантный потенциал. Прием препарата при ожоге роговицы способствует увеличению активности компонентов антиоксидантной системы в слезе, что свидетельствует об уменьшении окислительного стресса в тканях глаза и проявляется благоприятным течением репаративных процессов.
-
Местное воздействие газовым потоком, содержащим оксид азота, положительно влияет на течение посттравматического процесса в глазу кролика, при этом в слезе отмечается раннее увеличение активности трипсиноподобных ферментов с последующим возрастанием антипротеолитического потенциала и АОА.
-
Общая иммунизация организма кролика сопровождается изменениями активности компонентов антиоксидантной системы в слезной жидкости, изменения этих показателей в крови менее выражены.
-
При патологических процессах во внутренних структурах глаза в слезной жидкости кролика происходит снижение АОА и увеличение активности СОД и каталазы при иммуногеном увеите; увеличение антитриптической активности при острой ишемии сетчатки.
-
В слезе кроликов с иммуногенным увеитом под влиянием донора NO происходит угнетение антитриптической активности, активности СОД и каталазы, клинически это соответствует тяжелому и длительному течению воспаления. Применение ингибитора NO-синтазы приводит к увеличению антитриптической активности, ранней нормализации АОА, увеличению активности каталазы на поздних сроках увеита, уменьшению активности и продолжительности воспалительного процесса.
-
Инстилляции антиоксидантного комплекса кроликам с острой ишемией сетчатки приводят к возрастанию антиоксидантного потенциала слезы и повышению активности 2-макроглобулина, отмечается улучшение проходимости и кровенаполнения ретинальных сосудов.
-
АОА слезной жидкости пациентов с глаукомой не отличается от АОА слезы здоровых доноров и не зависит от стадии заболевания. Впервые обнаружена высокая степень корреляции между изменением АОА и изменением показателей гидродинамики глаза при местном применении эмоксипина.
Апробация работы.
Основные положения работы доложены и обсуждены на II Всероссийской научной конференции молодых ученых с участием иностранных специалистов "Актуальные проблемы офтальмологии" (Москва, 2007), на научно-практической конференции "Офтальмоиммунология. Итоги и перспективы." (Москва, 2007). Диссертационная работа апробирована на межотделенческой конференции в МНИИ ГБ им. Гельмгольца (25.02.2009).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 25 научных работ, из них 5 - в центральной печати, 3 - в зарубежных изданиях.
Структура и объем диссертации.
Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка использованной литературы. Работа иллюстрирована 26 таблицами, 24 рисунками, 15 фотографиями. Список литературы включает в себя 195 источников, из которых 97 отечественных и 98 иностранных.
