Изучение полиморфизма генов коллагена I, III типов как факторов риска развития первичной открытоугольной глаукомы Халилов Шамиль Абдурахманович

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы 13

1.1. Представления об этиологии и патогенезе глаукомы, проблемы ранней диагностики первичной открытоугольной глаукомы 13

1.2. Клинические факторы, ассоциированные с первичной глаукомой 15

1.3. Генетические исследования при первичной глаукоме 19

1.4. Ассоциация патологии коллагена и полиморфизмов генов коллагена с первичной открытоугольной глаукомой 32

1.5. Заключение по обзору литературы 37

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 38

2.1. Общая характеристика контингента обследованных лиц 38

2.2. Клинические методы исследования 43

2.3. Молекулярно-генетические методы исследования 49

2.4. Статистические методы, использованные в работе 54

ГЛАВА 3. Результаты молекулярно-генетических исследований 56

3.1. Результаты сравнительного анализа распределения частот аллелей и генотипов полиморфного варианта с.104-441G T гена COL1A1 57

3.2. Результаты сравнительного анализа распределения частот аллелей и генотипов полиморфного варианта с.2092G A гена COL3A1 61

3.3. Результаты сравнительного анализа распределения частот аллелей и генотипов полиморфного варианта с.2244Т С гена COL3A1 63

ГЛАВА 4. Результаты клинических исследований 67

4.1. Характеристика биометрических и биомеханических параметров глаза в норме и при первичной открытоугольной глаукоме 67

4.2. Наследственные нарушения соединительной ткани разных органов и тканей как один из возможных факторов определяющих развитие и прогрессирование первичной открытоугольной глаукомы 79

4.3. Изучение характера течения семейной и спорадической первичной открытоугольной глаукомы

4.4. Влияние генетических факторов на характер течения глаукомы 85

Заключение 89

Выводы 96

Практические рекомендации 97

Список литературы

• Генетические исследования при первичной глаукоме
• Молекулярно-генетические методы исследования
• Результаты сравнительного анализа распределения частот аллелей и генотипов полиморфного варианта с.2092G A гена COL3A1
• Изучение характера течения семейной и спорадической первичной открытоугольной глаукомы

Введение к работе

Актуальность темы. Статистические исследования, проведенные в последние годы, свидетельствуют о росте заболеваемости глаукомой по всему миру (Нероев В.В., 2015; Cook C., 2012; Tham Y.C., 2014). Первичная открытоугольная глаукома (ПОУГ) – наиболее часто встречающаяся форма глаукомы, представляет собой прогрессирующую оптическую нейропатию, характеризующуюся экскавацией (ДЗН) и характерным сужением полей зрения. Несмотря на то, что клинические проявления первичной глаукомы давно изучены, патофизиологический механизм глаукомного повреждения ДЗН до сих пор остается не до конца ясным (Нестеров А. П., 2008; Волков В. В., 2010; , 2013; M., 2015).

Одним из наиболее значимых факторов риска ПОУГ является наследственная предрасположенность (Астахов Ю.С., 2013). Риск развития глаукомы у родственников I степени родства составляет от 9,2% до 22% (Fuse N., 2010; Wu J., 2015), при этом обнаруженные к настоящему времени причинные гены и гены-кандидаты лишь частично объясняют роль наследственности в патогенезе первичной глаукомы (Fuse N., 2010; Alward P., 2014). Другой особенностью патогенеза ПОУГ является дезорганизация соединительной ткани (СТ) глаза, в наибольшей степени затрагивающая коллагеновые структуры и некоторыми авторами как начальное звено глаукомного процесса (Затулина Н.И., Панормова Н.В., Сеннова Л.Г., 2000; Журавлева А. Н., 2010; Girard M. J., 2011; , 2014). Известно, что в основе структурных изменений СТ лежат наследственные нарушения синтеза коллагена (Кадурина Т. И., 2009; Watts R. A., 2015). В работах А.Н. Журавлевой (2011) было показано, что при ПОУГ происходит специфическая структурная дезорганизация СТ склеры в местах, соответствующих наибольшему перераспределению коллагена I и III типа, что, по мнению автора, возможно, является проявлением наследуемой патологии этих структурных белков.

Раннее было показано, что, изменение свойств коллагена в результате
наличия генетических вариантов соответствующих генов могут приводить к
нарушениям структуры СТ. Подобные взаимосвязи описаны между

недифференцированной дисплазией соединительной ткани (нДСТ) и рядом синдромных заболеваний, которые характеризуются выраженным нарушением е механических свойств. В ряде работ показаны ассоциации между патологией СТ глаза и ПОУГ (Журавлева А. Н., 2008; Dalgliesh R., 2014; Sillence D., 2015).

В настоящее время ассоциации полиморфных вариантов генов коллагена со
специфическими деструктивными изменениями в СТ глаза при ПОУГ не изучены.
При этом каждый из наиболее значимых факторов риска ПОУГ в той или иной
мере отражает состояние СТ глаза – дисгенезия переднего сегмента глаза,
близорукость, тонкая роговица (Журавлева А. Н., 2014; Wu J., 2015). Учитывая,
что склера в основном состоит из коллагена I типа, а специфические
деструктивные изменения СТ склеры при ПОУГ сочетаются с

перераспределением в ней коллагена I и III типа, мы предполагаем, что полиморфизмы в генах коллагена I и III типа могут быть ассоциированы с ПОУГ и влиять на характер течения глаукомного процесса.

Цель исследования: изучить клинико-генетические взаимосвязи между полиморфизмами в генах коллагена I, III типа и развитием ПОУГ.

Задачи исследования:

1. Определить частоту встречаемости полиморфизмов с.104-441G>T гена СOL1A1, с.2092G>A и с.2244T>C гена СOL3A1 у больных ПОУГ и здоровых добровольцев из популяции жителей Москвы и Московской области, оценить их диагностическую значимость в ранней диагностике ПОУГ.

2. Оценить вклад полиморфизмов с.104-441G>T гена СOL1A1, с.2092G>A и с.2244T>C гена СOL3A1 в развитие заболевания у больных ПОУГ с семейным анамнезом заболевания и без семейного анамнеза.

3. Провести сравнительный анализ биометрических (переднее-задняя ось глаза, центральная толщина роговицы) и биомеханических (корнеальный

гистерезис, фактор резистентности роговицы) параметров глаза у больных ПОУГ (семейной и спорадической) и в контрольной выборке.

4. Сравнить частоту встречаемости фенотипических проявлений нДСТ у больных ПОУГ и в контрольной группе.

5. Оценить влияние генетических полиморфизмов с.104-441G>T гена СOL1A1, с.2092G>A и с.2244T>C гена СOL3A1, наличия семейного анамнеза по первичной глаукоме, фенотипических проявлений недифференцированной патологии соединительной ткани на характер течения глаукомного процесса.

Научная новизна. Впервые, на клиническом материале изучены частоты полиморфизмов с.104-441G>T гена СOL1A1, с.2092G>A и с.2244T>C гена СOL3A1 у пациентов с ПОУГ в сравнении с группой контроля и показан их вклад в развитие ПОУГ. Впервые установлена ассоциация между семейной ПОУГ и носительством аллелей (с.2092A, с.2244С) и генотипа (с.2092 G/A+A/A) гена COL3A1. Впервые изучены особенности глазных и фенотипических проявлений диспластико-зависимого характера у больных ПОУГ во взаимосвязи с полиморфизмами в генах коллагена и проанализирована их роль в патогенезе заболевания. Предложены новые критерии для выявления групп риска прогрессирующего течения ПОУГ: носительство генотипа с.2092А/А гена СOL3A1 в сочетании с фенотипическими проявлениями нДСТ.

Практическая значимость. Усовершенствование подходов к ранней диагностике ПОУГ путем внедрения в клиническую практику методов молекулярно-генетических (определение полиморфизмов с.104-441G>T гена СOL1A1, с.2092G>A и с.2244T>C гена СOL3A1) и клинических исследований (определение фенотипических маркеров нДСТ) для выявления лиц с повышенным риском развития ПОУГ. Полученные результаты молекулярно-генетических и клинических исследований больных ПОУГ позволяют выделить группы пациентов с более высоким риском прогрессирующего характера течения заболевания, что поможет оптимизировать у них лечебные мероприятия.

Методология и методы исследования.

Работа выполнена в дизайне когортного исследования с использованием клинических, инструментальных, генетических и статистических методов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Полиморфизмы с.2092G>A и с.2244T>C гена СOL3A1 являются факторами риска по развитию ПОУГ у жителей Москвы и Московской области. Маркерами повышенного риска развития глаукомного процесса у больных с семейным анамнезом заболевания являются аллели с.2092А, с.2244С и генотип с.2092G/A+A/A.

2. Клиническими особенностями ПОУГ у пациентов с семейным анамнезом заболевания являются: ранняя манифестация глаукомного процесса, быстропрогрессирующий характер течения глаукомного процесса по сравнению с больными без семейного анамнеза заболевания.

3. Независимыми факторами риска прогрессирующего течения глаукомного процесса у больных ПОУГ жителей Москвы и Московской области являются: наличие семейного анамнеза по глаукоме и носительство генотипа с.2092А/А гена СOL3A1.

Степень достоверности и апробация результатов. Обоснованность и достоверность научных положений определяются достаточным объмом проведенных исследований, применяемыми современными информативными методами исследования, статистической значимостью полученных данных, использованием критериев доказательной медицины. Полнота и глубина собственного материала в достаточной мере обосновывают выводы и рекомендации, вытекающие из полученных результатов.

Материалы работы и основные положения диссертации доложены на IV Всероссийской научной конференции с участием иностранных специалистов «РООФ» (Москва, 2011); V Всероссийской научной конференции с участием иностранных специалистов: «РООФ» (Москва, 2012); XIV Международной научно-практической конференции «Пожилой больной. Качество жизни» (Москва, 2012); IX Международной конференции «Глаукома: теории, тенденции, технологии. HRT Клуб Россия – 2012» (Москва, 2012); конференции «Глаукома: теория и практика» (Санкт-Петербург, 2012), VI Всероссийской научной

конференции с участием иностранных специалистов «РООФ» (Москва, 2013);
XIX Международном офтальмологическом конгрессе «Белые ночи» (Санкт-
Петербург, 2013); V Международной конференции World Glaucoma Congress
(Ванкувер, 2013); Всероссийском конгрессе с международным участием
«Глаукома на рубеже веков» (Казань, 2013); XX Международном

офтальмологическом конгрессе «Белые ночи» (Санкт-Петербург, 2014); XI международной конференции European Glaucoma Society (Ницца, 2014); X Международной Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2015); X Съезде офтальмологов РФ (Москва, 2015).

Личный вклад автора. Автором оценена роль семейного анамнеза по ПОУГ в сочетании с генетическими полиморфизмами на характер течения глаукомного процесса. Изучены молекулярно-генетические и клинические факторы повышающие риск развития и прогрессирования ПОУГ путем исследования генов коллагена I и III типа (СOL1A1, СOL3A1), биометрических и биомеханических показателей глаз. Разработаны молекулярно-генетические тесты с целью выявления групп риска по ПОУГ. Диссертант проводил полное офтальмологическое обследование пациентов в течение всего срока наблюдения (компьютерная периметрия, измерение ВГД, исследование биомеханических и биометрических параметров глаза, HRT сканирование ДЗН), а также анализ полученных результатов и их статистическую обработку.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ из них 4 в рецензируемых научных журналах, утвержденным ВАК Министерства образования РФ.

Соответствие диссертации Паспорту научной специальности.

Диссертационное исследование проведено в соответствии со специальностями: 14.01.07 - Глазные болезни, 03.02.07 – Генетика, охватывающими проблему диагностики ПОУГ, а также направленные на разработку молекулярно-генетических тестов для выявления групп риска ПОУГ.

Благодарность. Автор выражает глубокую благодарность за неоценимый вклад в написание работы научному сотруднику отдела глаукомы ФГБУ МНИИ ГБ им. Гельмгольца, к.м.н. А.Н. Журавлевой.

Внедрение результатов работы в практику. Разработанный алгоритм диагностики глаукомы внедрен в практику работы отдела глаукомы ФГБУ «Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 22 таблицами, 19 рисунками. Список литературы содержит 175 источников (42 – отечественных, 133 – зарубежных).

Генетические исследования при первичной глаукоме

Первичная открытоугольная глаукома (ПОУГ) является самой распространенной из всех форм глауком и занимает ведущее место среди причин необратимой слепоты и слабовидения во всем мире. В настоящее время ПОУГ по всему миру болеют более 70 миллионов человек по оценкам, к 2020 году, число больных ПОУГ вырастет до 79600 миллионов [1, 140]. Результаты недавних эпидемиологических исследований, свидетельствуют о росте случаев слепоты и слабовидения из-за первичной глаукомы [26, 134]. Наблюдение в динамике за больными ПОУГ показало, высокую частоту (6 -27%) случаев слепоты одного и обоих глаз в результате заболевания, при этом в разных странах показатели существенно различались, что может быть обусловлено расовыми различиями [153, 131, 59, 137]. Высокая частота слепоты приводящая к потере работоспособности, а также значительные затраты индивидуума и государства в целом позволяют говорить о первичной глаукоме как о социально-экономической болезни. Однако, несмотря на достигнутые в последние годы успехи в диагностике и лечении, ПОУГ продолжает оставаться одной из наиболее важных областей современной офтальмологии и медицины в целом.

Считается, что глаукомное поражение, как правило, состоит из нескольких звеньев: нарушение оттока водянистой влаги из глаза, повышение внутриглазного давления (ВГД), ишемия головки зрительного нерва, атрофия зрительного нерва и ганглионарных клеток сетчатки [14, 15]. Однако эти звенья не всегда встречаются вместе. Все представленные концепции патогенеза глаукомной оптиконейропатии (ГОН) можно свести в две основные: «механическую» и «сосудистую». Сущность механической теории сводится к тому, что глаукомный процесс начинается с расширения физиологической экскавации диска зрительного нерва за счет компрессии его глиальной решетчатой структуры в результате повышения ВГД, что приводит к торможению аксоплазматического тока и нарушает транспортные функции метаболитов в нервных волокнах. Ряд авторов предположили, что при нормальных значениях ВГД прогрессирование глаукомного процесса происходит за счет дисбаланса давлений в стекловидном теле, оболочках зрительного нерва и ликворе [12, 31]. По мнению других авторов, начальным звеном в патогенезе первичной глаукомы является склеропатия, а нарушение гемодинамики и нейропатия вторичны [17, 38].

Офтальмогемодинамическая теория утверждает, что ГОН развивается вследствие повреждения волокон ганглионарных нейронов сетчатки из-за нарушения кровоснабжения головки зрительного нерва. При этом, чем более развита сосудистая сеть головки зрительного нерва, тем менее подвержен развитию ГОН [32]. По мнению ряда авторов, хроническая ишемия приводит к апоптозу ганглиозных клеток сетчатки вследствие накопления продуктов перекисного окисления липидов в водянистой влаге и дренажной системе глаза [10].

Представленные концепции патогенеза ПОУГ на наш взгляд отражают различные звенья развития глаукомного процесса. Данный факт может указывать на существование не только одного фактора, а целого ряда факторов обуславливающих развитие первичной глаукомы, что затрудняет диагностику заболевания.

Традиционно повышение внутриглазного давления (ВГД) выше среднестатистической нормы (24 мм рт. ст.) считается признаком глаукомы, хотя приблизительно у 50-92% пациентов с глаукомой ВГД в пределах нормальных значений, к тому же много пациентов с офтальмогипертензией не имеют признаков глаукомной оптической нейропатии и характерных изменений в полях зрения [14, 161, 145].

Существующие в настоящее время диагностические методы не всегда могут обеспечить раннее выявление данного заболевания, так как диагностика глаукомы основывается на оценке совокупности симптомов, ни один из которых не является достаточно специфичным [12]. Существующие на сегодняшний день диагностические тесты рассчитаны на выявление уже имеющихся у пациента необратимых изменений, связанных с глаукомой. Так, обычные периметрические тесты позволяют выявить изменения в полях зрения лишь при повреждении более 40% нервных волокон зрительного нерва [5]. Профилактика слепоты от глаукомы во многом зависит от её ранней диагностики и патогенетического лечения, основанных на использовании современных медицинских технологий. Несмотря на достигнутые успехи в лечении ПОУГ, большинство больных продолжают терять зрительные функции, а диагностика ПОУГ на ранней стадии проводится с учетом факторов риска и патогенных факторов.

Таким образом, диагностика глаукомы отличается сложностью в виду того, что неизвестен точный механизм развития заболевания, а бессимптомность течения на ранней стадии приводит к необратимому снижению зрительных функций. Поэтому в настоящее время первостепенной задачей является своевременное выявление и лечение глаукомы с целью сохранения зрительных функций и стабилизации процесса.

Молекулярно-генетические методы исследования

У больных I стадией ПОУГ (124 глаза) отношение размера экскавации к размеру диска зрительного нерва (Э/Д) не превышает более 0,5. По данным кинетической периметрии наблюдается увеличение размеров слепого пятна, назальной ступеньки более 5 градусов. По данным тонографии характерно повышение офтальмотонуса выше уровня толерантного давления и коэффициента Беккера (Po/С) выше 100, снижение коэффициента легкости оттока (С) ниже 0,15 мм3/мин. Одним из наиболее информативных методов в определении стадии ПОУГ является компьютерная периметрия. У больных I стадией ПОУГ показатель светочуствительности (MD) находится в пределах от -2 до -6 дБ менее 18 точек со сниженной световой чувствительностью до уровня ниже 5% вероятности и менее 10 точек со сниженной световой чувствительностью до уровня ниже 1% вероятности, отсутствие точек со световой чувствительностью менее 15 дБ в центральном поле зрения (50 от центра фиксации) [14].

С II стадией глаукомы были обследованы 72 глаза. По данным статической автоматизированной периметрии для II стадии ПОУГ характерно: MD от -6 до -12 дБ, менее 37 точек со сниженной светочувствительностью до уровня ниже 5% вероятности и менее 20 точек со сниженной светочувствительностью до уровня ниже 1% вероятности, отсутствие в центральной области точек с нулевой светочувствительностью [15].

В 102 глазах выявлена III стадия ПОУГ. При офтальмоскопии у больных III стадией ПОУГ наблюдается субтотальная экскавация диска зрительного нерва с отношением размера экскавации к размеру ДЗН, как правило, более 0,7. При биомикроскопии характерны дистрофические изменения в радужке, а также в углу передней камеры глаза. По данным статической автоматизированной периметрии диагноз III стадии ПОУГ ставится при MD от -12 до - 20 дБ, наличии более 37 точек со сниженной светочувствительностью до уровня ниже 5% вероятности и более 20 точек со сниженной светочувствительностью до уровня ниже 1% вероятности, наличии точек со световой чувствительностью 0 дБ в центральном поле зрения, снижение световой чувствительности менее 15 дБ в двух половинах центрального поля зрения [31].

Большинство больных глаукомой, 74%, было с давностью заболевания от 1 года до 5 лет, остальные 26% от 5 до 10 лет. У 82% больных ПОУГ диагностирована гипертоническая болезнь I и II стадии. Внутриглазное давление всех пациентов, страдающих глаукомой, было компенсировано местными гипотензивными препаратами групп простагландинов, -блокаторов и ингибиторов карбоангидраз.

При изучении анамнеза соматического состояния больных ПОУГ было установлено, что 76% пациентов страдали заболеваниями сердечнососудистой системы, 64% пациентов гипертонической болезнью, у 53% была ишемическая болезнь сердца; 19% имели артериальную гипотонию. Из офтальмопатологии миопия слабой степени наблюдалась у 52% пациентов, гиперметропия слабой степени - 29%, астигматизм - 56%. Лазерная трабекулопластика была выполнена на 17% глазах, антиглаукоматозные операции - на 26% глаз. Для сравнительного анализа была сформирована контрольная группа, состоящая из обследуемых добровольцев без диагноза ПОУГ.

Группу контроля составили 85 относительно здоровых добровольцев старше 40 лет. Выбор для исследования пациентов данной возрастной группы объясняется тем, что ПОУГ встречается чаще у лиц старше 40 лет и для проведения сравнительных исследований необходимо, чтобы у лиц контрольной группы был сходный возрастной состав. Средний возраст пациентов в данной группе 65,1±6,9 лет. Женщин было 61 (72%), мужчин 24 (28%). Распределение пациентов контрольной группы по возрасту и полу представлено в таблице 6.

У пациентов контрольной группы отсутствовали тяжелые заболевания органа зрения. Допустимой сопутствующей офтальмопатологией считались нарушения рефракции в виде миопии и гиперметропии слабой степени также начальная возрастная катаракта. Данные обследования свидетельствовали об отсутствии у лиц контрольной группы глаукомы: истинное ВГД было меньше 21 мм рт. ст., коэффициент легкости оттока свыше 0,13, коэффициент Беккера (Po/C) меньше 100. При статической периметрии патологические изменения в поле зрения (назальная ступенька, парацентральные скотомы, расширение слепого пятна) не обнаружены. При офтальмоскопии картина ДЗН и сетчатки были в норме, отношение Э/Д 0,3. При биомикроскопии трофические изменения в радужке у пациентов контрольной группы не выявлены. При гониоскопии угол передней камеры был средней ширины или широкий, открыт без экзогенной пигментации, псевдоэксфолиаций и гониодисгенеза [31]. У всех обследуемых представителей контрольной группы по данным анамнеза не было больных глаукомой родственников. Дополнительными критериями отбора являлись отсутствие каких-либо анамнестических данных о болезнях соединительной ткани. Сопутствующая общесоматическая патология имела преимущественно возрастной характер и была представлена, в основном, ишемической болезнью сердца, атеросклеротическими поражениями, гипертонической болезнью I–II стадий, остеохондрозом. Было установлено, что 66% пациентов в контрольной группе страдали заболеваниями сердечнососудистой системы. 62% пациентов страдали гипертонической болезнью у 59% была ишемическая болезнь сердца; 16% имели артериальную гипотонию. Из офтальмопатологии встречалась миопия слабой степени -36%, гиперметропия - 39%, астигматизм - 47%. Различие между средними значениями возраста у лиц контрольной группы и больных ПОУГ статистически недостоверно (p 0,05), что позволяет в дальнейшем проводить между ними сравнительный статистический анализ.

Клиническое обследование больных, их родственников и пациентов группы контроля осуществлялось на базе отделения глаукомы (руководитель - д.м.н. О.А. Киселева) МНИИ им. Гельмгольца.

При обследовании в отделении глаукомы МНИИ им. Гельмгольца автором диссертационной работы самостоятельно выполнен комплекс клинических методов обследования: визометрия, биомикроскопия переднего отдела глаза, гониоскопия, офтальмоскопия, авторефрактометрия, тонометрия, пахиметрия, компьютерная статическая и кинетическая периметрия, электронная тонография (выполнено медицинской сестрой В.Д. Ельшиной), ультразвуковое определение передне-задней оси глазного яблока (выполнено врачами отделения К.А. Рамазановой, А.Н. Бедретдиновым), Гейдельбергская ретинальная лазерная томография с оценкой картины головки зрительного нерва и толщины слоя нервных волокон сетчатки и трактовка полученных результатов выполнена к.м.н. А.Н. Журавлевой (заведующий отделением д.м.н. О. А. Киселева).

Результаты сравнительного анализа распределения частот аллелей и генотипов полиморфного варианта с.2092G A гена COL3A1

У больных I стадией ПОУГ (124 глаза) отношение размера экскавации к размеру диска зрительного нерва (Э/Д) не превышает более 0,5. По данным кинетической периметрии наблюдается увеличение размеров слепого пятна, назальной ступеньки более 5 градусов. По данным тонографии характерно повышение офтальмотонуса выше уровня толерантного давления и коэффициента Беккера (Po/С) выше 100, снижение коэффициента легкости оттока (С) ниже 0,15 мм3/мин. Одним из наиболее информативных методов в определении стадии ПОУГ является компьютерная периметрия. У больных I стадией ПОУГ показатель светочуствительности (MD) находится в пределах от -2 до -6 дБ менее 18 точек со сниженной световой чувствительностью до уровня ниже 5% вероятности и менее 10 точек со сниженной световой чувствительностью до уровня ниже 1% вероятности, отсутствие точек со световой чувствительностью менее 15 дБ в центральном поле зрения (50 от центра фиксации) [14].

С II стадией глаукомы были обследованы 72 глаза. По данным статической автоматизированной периметрии для II стадии ПОУГ характерно: MD от -6 до -12 дБ, менее 37 точек со сниженной светочувствительностью до уровня ниже 5% вероятности и менее 20 точек со сниженной светочувствительностью до уровня ниже 1% вероятности, отсутствие в центральной области точек с нулевой светочувствительностью [15].

В 102 глазах выявлена III стадия ПОУГ. При офтальмоскопии у больных III стадией ПОУГ наблюдается субтотальная экскавация диска зрительного нерва с отношением размера экскавации к размеру ДЗН, как правило, более 0,7. При биомикроскопии характерны дистрофические изменения в радужке, а также в углу передней камеры глаза. По данным статической автоматизированной периметрии диагноз III стадии ПОУГ ставится при MD от -12 до - 20 дБ, наличии более 37 точек со сниженной светочувствительностью до уровня ниже 5% вероятности и более 20 точек со сниженной светочувствительностью до уровня ниже 1% вероятности, наличии точек со световой чувствительностью 0 дБ в центральном поле зрения, снижение световой чувствительности менее 15 дБ в двух половинах центрального поля зрения [31].

Большинство больных глаукомой, 74%, было с давностью заболевания от 1 года до 5 лет, остальные 26% от 5 до 10 лет. У 82% больных ПОУГ диагностирована гипертоническая болезнь I и II стадии. Внутриглазное давление всех пациентов, страдающих глаукомой, было компенсировано местными гипотензивными препаратами групп простагландинов, -блокаторов и ингибиторов карбоангидраз.

При изучении анамнеза соматического состояния больных ПОУГ было установлено, что 76% пациентов страдали заболеваниями сердечнососудистой системы, 64% пациентов гипертонической болезнью, у 53% была ишемическая болезнь сердца; 19% имели артериальную гипотонию. Из офтальмопатологии миопия слабой степени наблюдалась у 52% пациентов, гиперметропия слабой степени - 29%, астигматизм - 56%. Лазерная трабекулопластика была выполнена на 17% глазах, антиглаукоматозные операции - на 26% глаз. Для сравнительного анализа была сформирована контрольная группа, состоящая из обследуемых добровольцев без диагноза ПОУГ.

Группу контроля составили 85 относительно здоровых добровольцев старше 40 лет. Выбор для исследования пациентов данной возрастной группы объясняется тем, что ПОУГ встречается чаще у лиц старше 40 лет и для проведения сравнительных исследований необходимо, чтобы у лиц контрольной группы был сходный возрастной состав. Средний возраст пациентов в данной группе 65,1±6,9 лет. Женщин было 61 (72%), мужчин 24 (28%). Распределение пациентов контрольной группы по возрасту и полу представлено в таблице 6. У пациентов контрольной группы отсутствовали тяжелые заболевания органа зрения. Допустимой сопутствующей офтальмопатологией считались нарушения рефракции в виде миопии и гиперметропии слабой степени также начальная возрастная катаракта. Данные обследования свидетельствовали об отсутствии у лиц контрольной группы глаукомы: истинное ВГД было меньше 21 мм рт. ст., коэффициент легкости оттока свыше 0,13, коэффициент Беккера (Po/C) меньше 100. При статической периметрии патологические изменения в поле зрения (назальная ступенька, парацентральные скотомы, расширение слепого пятна) не обнаружены. При офтальмоскопии картина ДЗН и сетчатки были в норме, отношение Э/Д 0,3. При биомикроскопии трофические изменения в радужке у пациентов контрольной группы не выявлены. При гониоскопии угол передней камеры был средней ширины или широкий, открыт без экзогенной пигментации, псевдоэксфолиаций и гониодисгенеза [31]. У всех обследуемых представителей контрольной группы по данным анамнеза не было больных глаукомой родственников. Дополнительными критериями отбора являлись отсутствие каких-либо анамнестических данных о болезнях соединительной ткани. Сопутствующая общесоматическая патология имела преимущественно возрастной характер и была представлена, в основном, ишемической болезнью сердца, атеросклеротическими поражениями, гипертонической болезнью I–II стадий, остеохондрозом. Было установлено, что 66% пациентов в контрольной группе страдали заболеваниями сердечнососудистой системы. 62% пациентов страдали гипертонической болезнью у 59% была ишемическая болезнь сердца; 16% имели артериальную гипотонию. Из офтальмопатологии встречалась миопия слабой степени -36%, гиперметропия - 39%, астигматизм - 47%. Различие между средними значениями возраста у лиц контрольной группы и больных ПОУГ статистически недостоверно (p 0,05), что позволяет в дальнейшем проводить между ними сравнительный статистический анализ.

Клиническое обследование больных, их родственников и пациентов группы контроля осуществлялось на базе отделения глаукомы (руководитель - д.м.н. О.А. Киселева) МНИИ им. Гельмгольца.

При обследовании в отделении глаукомы МНИИ им. Гельмгольца автором диссертационной работы самостоятельно выполнен комплекс клинических методов обследования: визометрия, биомикроскопия переднего отдела глаза, гониоскопия, офтальмоскопия, авторефрактометрия, тонометрия, пахиметрия, компьютерная статическая и кинетическая периметрия, электронная тонография (выполнено медицинской сестрой В.Д. Ельшиной), ультразвуковое определение передне-задней оси глазного яблока (выполнено врачами отделения К.А. Рамазановой, А.Н. Бедретдиновым), Гейдельбергская ретинальная лазерная томография с оценкой картины головки зрительного нерва и толщины слоя нервных волокон сетчатки и трактовка полученных результатов выполнена к.м.н. А.Н. Журавлевой (заведующий отделением д.м.н. О. А. Киселева).

Изучение характера течения семейной и спорадической первичной открытоугольной глаукомы

Результаты ранее проведенных семейных, близнецовых и популяционных исследований, свидетельствуют о том, что развитие ПОУГ обусловлено генетической предрасположенностью. В связи с чем, некоторые авторы выделяют семейную и спорадическую ПОУГ [122, 142, 158, 43].

Предложено считать, что ПОУГ семейная (сПОУГ) в случае если у пациента имеется 2 больных глаукомой родственников 1-й и/или 2-й степени родства. О спорадической ПОУГ (спПОУГ) говорят при отсутствии у пациента больных глаукомой родственников 1-й и/или 2-й степени родства. Предполагается, что такая классификация ПОУГ может быть полезна при проведении генетических исследований [99].

Совместно с д.м.н. О.А. Киселевой, д.м.н. В.Л. Ижевской и к.м.н. А.Н. Журавлевой было проведено изучение распределения однонуклеотидного генного полиморфизма с.104-441G T структурного белка коллагена I (ген COL1A1) у больных семейной и спорадической ПОУГ в сравнении с контрольной группой [30, 35]. В исследуемых нами группах распределение изучаемого полиморфизма не отклонялось от распределения Харди-Вайнберга, что указывает на отсутствие ошибок генотипирования, формирования выборки и других факторов нарушающих условия проведения анализа ассоциации.

На рисунке 2 представлен результат масс-спектр реакции минисеквенирования полиморфизма с.104-441G T гена COL1A1, на котором показаны пики соответствующие массе зонда c гомозиготой по аллелю G (5732,723 дальтон). На графике по оси абсцисс откладывается отношение массы иона к его заряду, m/z, а по оси ординат - интенсивность, характеризующая относительное количество ионов данного вида.

При анализе полиморфизма с.104-441G T гена COL1A1 было установлено, что частота наиболее распространенного генотипа G/G составила 82% в 1-й группе, 76% во 2-й группе и 80% в контрольной группе. Частота генотипа G/T составила 18% в 1-й группе, 24% во 2-й группе и 20% в контрольной группе. При изучении распределения аллелей полиморфизма с.104-441G T гена COL1A1 было установлено, что 8% больных 1-й группы, являются носителями аллеля Т, в то время как во 2-й и контрольной группе частота носительства этого аллеля составила 10% и 13% соответственно (таблица 10).

При проведении сравнительного анализа нами установлено, что частоты генотипов с.104-441G T гена COL1A1 между 1-й и контрольной группой достоверно не различались (p=0,93, ОШ=0,85; ДИ=0,38–1,90). Аналогичные данные были получены при сравнительном анализе распределения аллелей с.104-441G T гена COL1A1 между 2-й и контрольной группами (p=0,61; ОШ=0,87; 95%ДИ, 0,41-1,85; тaблица 11).

При проведении сравнительного анализа по распределению аллелей с.104-441G T гена COL1A1 между 1-й и контрольной группой достоверных различий не установлено (p=0,71; ОШ=0,87; 95%ДИ, 0,41-1,85). В то же время между 2-й и контрольной группой достоверных однонуклеотидного полиморфизма с.104-441G T гена COL1A1 между больными 1-й, 2-ой и контрольной группой, указывает на то, что ни один вариант с.104-441G T не ассоциирован с первичной глаукомой в обследованной выборке.

Полиморфизм (с.104-441G T) представляющий собой точковую замену гуанина на тимин в сайте связывания с транскрипционным фактором SP1 в интроне гена COL1A1 влияет на транскрипцию гена COL1A1. У носителей варианта T данного полиморфизма наблюдается нарушение нормального соотношения субъединиц в молекуле коллагена типа I, что приводит к ухудшению его биомеханических свойств. Ранее было определено, что у носителей аллеля Т в гомозиготном состояния наблюдается снижении минеральной плотности костной ткани и увеличение риска переломов костей [117]. Так как коллаген I типа встречается главным образом в соединительной ткани, мутации в этом гене часто приводят к наследственным заболеваниям с поражением соединительной ткани: несовершенному остеогенезу I – IV типа, синдрому Элерса-Данлоса типов I и VIIA, болезни Каффи, идиопатическому остеопорозу [132].

Коллаген типа III является компонентом внеклеточного матрикса внутренних органов и кожи, наиболее широко он представлен в стенках крупных сосудов, в соединительнотканных структурах влагалища, и окружающих органов. Мутации в этом гене приводят к развитию синдрома Элерса-Данлоса типа IV и ассоциированы с аневризмами аорты и крупных сосудов [119]. Полиморфизм с.2092G A в экзоне 30 гена COL3A1 приводит к замене аланина на треонин в позиции 698 белка. Ранее были показаны ассоциации полиморфизма с.2092G A с развитием состояний обусловленных снижением прочности соединительной ткани, был продемонстрирован 5-кратный риск пролапса гениталий у пациенток с гомозиготным генотипом А/А (p=0,01) [106].

На рисунке 2 представлен масс-спектр продуктов реакции минисеквенирования полиморфизма с.2092G A гена COL3A1, на котором показаны пики соответствующие массе зонда c гомозиготой по аллеля G (630,087 дальтон). На графике по оси абсцисс откладывается отношение массы иона к его заряду, m/z, а по оси ординат - интенсивность, характеризующая относительное количество ионов данного вида.