Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 17
1.1. Травма глаза: причины, осложнения, исходы 17
1.2.Электрофизиологические исследования при травме органа зрения 20
1.3. Изменение процессов перекисного окисления липидов при офтальмопатологии 25
1 ААнтиоксиданты в лечении глазных болезней 29
1.5.Селен и его применение в офтальмологии 34
1.6.Модели ишемии сетчатки, используемые при изучении нарушений ретинальной циркуляции 48
1.7. Применение лазерных вмешательств при офтальмопатологии заднего полюса 51
1.8. Осложнения лазерной коагуляции 52
Глава 2. Материалы и методы исследований 54
2.1. Исследуемый материал 54
2.2. Модели повреждения сетчатки 62
2.3. Методы исследований 64
Глава 3. Морфо-функциональные и клинические исследования воздействия селекартена на сетчатку (собственные исследования) 69
3.1. Воздействие препарата Селекартен на здоровую сетчатку кролика 69
3.1.1. Влияние препарата Селекартен в разведении 1:15
сбалансированным физиологическим раствором на ткани глаз экспериментальных животных при различных формах введения (острая и хроническая токсичность) 69
3.1.2. Влияние инстилляций препарата Селекартен в разведении 1:15 сбалансированным физиологическим раствором на содержание селена в тканях глаза экспериментальных животных 75
3.1.3. Влияние препарата Селекартен на функциональную активность интактной сетчатки кролика 76
3.2. Моделирование ишемии сетчатки 89
3.2.1. Клиническая характеристика модели ишемии сетчатки 89
3.2.2. Изменение ретинального электрогенеза при ишемии сетчатки 93
3.2.3. Морфологическая характеристика ретинальной ишемии 99
3.3. Экспериментальная ишемия сетчатки: эффекты препарата Селекартен .104
3.3.1. Определение биохимических показателей слезы при лечении ретинальной ишемии препаратом Селекартен 104
3.3.2. Клинические исследования при ишемии сетчатки на фоне лечения препаратом Селекартен 110
3.3.3. Изменение функциональной активности сетчатки на фоне лечения ретинальной ишемии препаратом Селекартен 112
3.3.4. Морфологическое исследование эффектов препарата Селекартен при ишемии сетчатки 116
3.4. Эффекты препарата Селекартен при очаговом повреждении сетчатки .120
3.4.1. Клинические исследования при лазерном повреждении сетчатки и на фоне лечения препаратом Селекартен 120
3.4.2. Влияние препарата Селекартен на функциональную активность сетчатки при очаговой ретинальной патологии 131
3.4.3. Морфологические исследования при очаговом повреждении сетчатки и на фоне лечения препаратом Селекартен 140
Заключение 146
Выводы 160
Практические рекомендации 161
Список литературы 164
- Травма глаза: причины, осложнения, исходы
- Изменение процессов перекисного окисления липидов при офтальмопатологии
- Воздействие препарата Селекартен на здоровую сетчатку кролика
- Влияние препарата Селекартен на функциональную активность интактной сетчатки кролика
Введение к работе
Исследования последних десятилетий показали, что процесс свободнорадикального окисления липидов клеточных мембран структур глаза играет существенную роль в патогенезе многих глазных заболеваний. Практически нет такой офтальмологической, патологии, при которой не было бы установлено усиления свободнорадикальных процессов [107]. Интенсификация перекисного окисления липидов (ПОЛ) доказана при глаукоме, катаракте, аутоиммунных увеитах, кератитах различного генеза, кератоконусе, прогрессирующей близорукости, ретинопатии разнообразной этиологии, внутриглазных кровоизлияниях [15, 30, 33, 41, 44, 47, 85, 93, 104, 105, 116, 144, 182, 202, 211, 218, 233, 251, 291, 295, 307]. Установлено, что при этих заболеваниях происходит увеличение содержания продуктов ПОЛ в тканях и жидких средах глаза, а дефицит интраокулярных компонентов антиоксидантной защиты по мере прогрессирования патологического процесса становится более выраженным.
Известно, что любая травма органа зрения сопровождается нарушением нормального кровообращения и вследствие этого недостаточным питанием внутриглазных структур с развитием воспалительных и дегенеративных изменений тканей внутренних оболочек глаза [96]. Это является причиной низких функциональных результатов даже при сохранном переднем отделе глазного яблока [51]. Повреждение органа зрения приводит к сдвигам в иммунном статусе и метаболическим нарушениям в тканях глаза (активацией процессов ПОЛ клеточных мембран, увеличением активности протеолитических ферментов и т.д.) [158]. Детальные исследования процессов ПОЛ выявили их усиление после получения энергетической (лазерной) травмы глаза (А.В. Степанов, 1991).
Поскольку через хрусталик на сетчатку концентрируется интенсивный световой поток, и наружная сетчатка экспонируется к среде с высоким содержанием кислорода, в тканях глаза вероятность свободнорадикального повреждения наиболее велика, особенно, для структур заднего отдела глазного яблока. В мембранных структурах сетчатки более половины фосфолипидов содержат полиеновые жирнокислотные остатки, восприимчивые к атаке липидными радикалами и активными формами кислорода [60, 186]. Такая комбинация внешних и внутренних факторов среды идеальна для развития фотоокислительного стресса и последующего оксидативного повреждения ретинальных нейронов [88]. Учитывая высокую потенциальную чувствительность клеток сетчатки и ретинального пигментного эпителия (РПЭ) к действию прооксидантных факторов, исключительно важным является поддержание нормального состояния антиокислительной системы тканей глаза [217]. Поэтому одним из перспективных направлений в лечении многих глазных заболеваний, а также посттравматической ретинальной патологии является применение антиоксидантной терапии для нормализации обменных процессов в сетчатке и повышения ее репаративной способности.
Зуевой М.В., Шведовой А.А., Щербатовой О.И. (1977) показано, что продукты ПОЛ, накапливаясь в сетчатке, приводят к резкому снижению амплитуды всех волн электроретинограммы, а также раннего рецепторного потенциала R2, формирующегося в фоторецепторных клетках и отражающего молекулярные изменения, связанные с фотохимическими превращениями мета-родопсина. Природные и синтетические антиоксиданты, предотвращая накопление перекисей липидов в сетчатке, позволяют сохранять ее электрическую активность неизменной [81].
Несмотря на большой спектр используемых в офтальмологической практике препаратов антиоксидантного действия (эмоксипин, аскорбиновая кислота, рибофлавин, альфа-токоферола ацетат, аскорутин, метилметионин, липоевая кислота, глутаминовая кислота, бета-каротин, Гинкго билоба, Диквертин, парааминобензойная кислота - ПАБК, гистохром и т.д.), поиск лекарственных форм не только с. антиоксидантными, но и ретинопротекторными свойствами, пригодных для местного применения, остается актуальной проблемой. При травмах глаза данный вопрос наименее изучен.
В настоящее время разрабатываются новые лекарственные формы, биологически активные добавки, содержащие селен (Se) — незаменимый микроэлемент, известный своей высокой антиоксидантной активностью [240, 314]. Важным является создание новых комплексных глазных форм, усиливающих положительное действие селена на ткани глаза, и в то же время исключающих возможные отрицательные эффекты микроэлемента, поскольку установлено, что селен в больших дозах токсичен для организма [118].
Как антиоксидант, селен был классифицирован в 1973 году. Антирадикальная система глутатиона, важнейшим звеном которого является селензависимый фермент глутатионпероксидаза, выполняет функцию универсального метаболического пути удаления вредных соединений из различных тканей глаза [207, 210, 297]. Являясь мощным антиоксидантом, селен может влиять на гликолитические процессы перекисного окисления мембранных липидов фоторецепторов и других биологических мембран, многие ферментативные реакции [314]. Активное участие селена в поддержании нормальных функций мембранных образований клеток может быть использовано для профилактики целого ряда патологических состояний [240], а многообразие его свойств делает актуальным изучение возможности применения этого микроэлемента в клинике глазных болезней.
В 60-х годах прошлого века было обнаружено, что в сетчатке глаза имеется значительное количество селена [308, 315, 316]. Причем у наиболее остро видящих животных содержание селена в сетчатке максимально [67]. При исследовании распределения экзогенного селена в различных глазных средах с помощью радиометрического метода, установлено, что при введении соединения селена меченного по селену Se , происходит его быстрое распространение по организму и глазным средам, а максимальное количество обнаруживается в фотоактивных структурах. Флуорометрическим методом определена такая же закономерность распределения эндогенного селена: наибольшее его количество было локализовано во фракции наружных сегментов фоторецепторов и в слое пигментного эпителия сетчатки. Данные факты свидетельствуют о том, что селен является необходимым звеном в цепи фотохимических превращений, составляющих основу первичного механизма зрительного акта [57].
При изучении влияния селена на электроретинограмму (ЭРГ) (Г.Б. Абдуллаев с соавт., 1972), выявлено длительное и эффективное повышение световой чувствительности глаза экспериментальных животных при однократном подкожном и ретробульбарном введении селенита натрия в нетоксичной дозе. Авторы предположили, что основное воздействие этот микроэлемент оказывает на самые первичные процессы фоторецепторного акта, связанные с фотохимическими превращениями родопсина [2].
Учитывая выше сказанное, важным является изучение полезных для тканей глаза свойств новой формы препарата, содержащего селен, -Селекартен (СК). В эксперименте на кроликах и крысах с подострым токсическим поражением печени А.К. Холовым (2005) было показано, что СК обладает выраженным гепатопротекторным действием, проявляет заметные антиоксидантные и мембраностабилизирующие свойства, увеличивает скорость ферментативной утилизации липоперекисей, стабилизируя активность малонового диальдегида и гидроперекисей липидов как в сыворотке крови, так и в ткани печени животных. В работе автор отмечает, что Селекартен нетоксичен для организма животных при используемых им концентрациях и формах его введения [173].
Тем не менее, воздействие препарата Селекартен на ткани глаза не изучалось, а многообразие функций Селекартена делает актуальным исследование эффективности его применения в офтальмологии, в том числе в комплексном лечении посттравматических изменений сетчатки.
Известно, что основой правильного лечения заболеваний сетчатки служит своевременная диагностика патологических изменений на глазном дне. Учитывая тот факт, что данные электрофизиологических исследований часто имеют определяющее значение в ранней и дифференциальной диагностике ретинальных нарушений (М.В. Зуева, И. В. Цапенко, 1993), для изучения влияния Селекартена на морфофункциональное состояние сетчатки необходимо проведение комплексных клинико-функциональных и морфологических исследований, с широким спектром электроретинографических исследований. Анализ динамики ретинального электрогенеза позволит оценить характер и топографию ретинальных нарушений, а также выявить наиболее лабильные к гипоксии структуры сетчатки, их реакцию на введение селеносодержащего препарата. [75].
На основании вышеизложенного была определена цель и сформулированы задачи исследования.
Цель исследования: изучение воздействия препарата Селекартен на структуру и функцию сетчатки при различном характере лазерного повреждения в эксперименте.
Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи исследования:
1. Изучить действие препарата Селекартен на функциональную активность и анатомическую структуру здоровой сетчатки кролика, а также зависимость эффекта от формы введения препарата.
2. Определить возможность накопления селена в тканях глаза кроликов на фоне инстилляций препарата Селекартен.
3. Оценить характер развивающихся изменений в сетчатке и динамику ретинального электрогенеза при экспериментальном моделировании ретинальной ишемии.
4. Изучить антиокислительный и антипротеолитический статус слезной жидкости при создании ишемии сетчатки и на фоне лечения препаратом " Селекартен.
5. С помощью клинико-функциональных и морфологических исследований оценить эффективность терапевтического действия препарата Селекартен на течение восстановительного периода после лазеркоагуляции ретинальных сосудов в эксперименте.
6. Изучить эффективность применения Селекартена при очаговом повреждении сетчатки лазерным излучением в зависимости от формы его введения на основании результатов клинико-функциональных и морфологических исследований.
Научная новизна исследования
1. Впервые изучено действие Селекартена на интактную сетчатку кролика при различных формах его введения с помощью электроретинографических исследований. Установлено, что СК вызывает повышение функциональной активности сетчатки; инстилляции препарата в разведении 1:15 сбалансированным физиологическим раствором (СФР) не оказывают токсического действия на ткани глаза экспериментальных животных и являются оптимальной формой его введения.
2. Выявлено накопление селена во влаге передней камеры и ретино-хориоидальном комплексе кроликов при инстилляциях Селекартена методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП), что свидетельствует о его проникновении через гематоофтальмический барьер и возможности использования инстилляционной формы СК для повышения местной антиоксидантной защиты сред и тканей глаза.
3. Для исследования механизмов терапевтических эффектов Селекартена при развитии патологических состояний, сопровождающихся сосудистыми нарушениями в сетчатке, впервые разработан способ моделирования ишемии сетчатки, основанный на дозированной лазерной коагуляции ретинальных сосудов и обеспечивающий получение хорошо воспроизводимой транзиторной ретинальной ишемии. Получена клиническая, электроретинографическая и морфологическая характеристика экспериментальной модели на сроках наблюдения до 30-ти дней. Доказано, что характер альтераций а-, b-волн ЭРГ и ритмической ЭРГ, а также индекса Ь/а зависит от объема и глубины развивающейся гипоксии сетчатки. Получен Патент РФ на изобретение № 2313312 на «Способ моделирования ишемии сетчатки глаза» от 27.12.2007.
4. В слезной жидкости выявлено увеличение антипротеолитическои и антиокислительной активности на фоне инстилляций препарата Селекартен при экспериментальной ишемии сетчатки, свидетельствующее об . усилении под влиянием препарата компенсаторных механизмов, направленных на восстановление кровообращения и сохранение ретинальных функций.
5. На основании клинико-функциональных исследований доказано, что инстилляций Селекартена повышают компенсаторные возможности ретинальной ткани в условиях гипоксии. После лазеркоагуляции ретинальных сосудов на фоне лечения происходит более быстрое восстановление кровотока в поврежденных сосудах. Динамика электрогенеза сетчатки на фоне лечения указывает на нейропротекторные эффекты СК: отмечается умеренное изменение функциональной активности внутренних слоев сетчатки и фоторецепторов в ранние сроки после создания ишемии по сравнению с контрольной группой, и сокращение сроков восстановления ретинальной функции.
6. Показано, что терапевтическое воздействие Селекартена на сетчатку при ее очаговом повреждении лазерным излучением согласно электроретинографическим и морфологическим исследованиям зависит от дозы введения и проявляется в динамике развития, дистрофических изменений в- зоне лазерного воздействия и характере изменения биопотенциалов сетчатки на первых двух неделях эксперимента. Наибольший положительный эффект препарата проявился в динамике амплитуды а-волны ЭРГ, которая в данной модели повреждения сетчатки без лечения значительно снижалась.
Практическая значимость работы
Разработан новый способ экспериментального моделирования ишемии сетчатки в результате дозированной лазеркоагуляции ретинальных сосудов (Патент РФ на изобретение № 2313312 от 27.12.2007), позволяющий изучать механизмы действия новых терапевтических агентов и оценивать их эффективность в лечении патологических состояний, сопровождающихся сосудистыми нарушениями в сетчатке и развитием ишемии. Изменения в сетчатке, развивающиеся при создании предложенной модели, а также оценка лечебных эффектов новых лекарственных препаратов могут объективно контролироваться при проведении электрофизиологических исследований.
Обоснована перспективность клинических исследований Селекартена в офтальмологии, как препарата местного действия, обладающего антиоксидантными, ангио- и ретинопротекторными свойствами. Определены оптимальные формы введения Селекартена и доказана возможность его длительного использования в виде инстилляций в разведении 1:15 сбалансированным физиологическим раствором.
Получена клинико-функциональная и морфологическая характеристика двух моделей лазерного повреждения сетчатки: ретинальнои ишемии и очаговых дистрофических изменений, представлена технология их воспроизведения, а также качественные и количественные критерии объективной оценки морфофункциональных изменений сетчатки, облегчающие широкое практическое использование данных моделей в офтальмологии.
Основные положения, выносимые на защиту
1. На основании клинико-функциональных и морфологических исследований доказано, что в интактной сетчатке кролика Селекартен вызывает повышение функциональной активности фоторецепторов и нейронов внутреннего ядерного слоя сетчатки, инстилляции препарата в разведении 1:15 СФР не оказывают токсического действия на ткани глаза и являются оптимальной формой его введения.
2. Методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой доказано, что инстилляции препарата Селекартен в разведении 1:15 СФР дважды в день приводят к накоплению селена во влаге передней камеры и ретино-хориоидальном комплексе кролика, что свидетельствует о его проникновении через гематоофтальмический барьер и целесообразности применения СК для повышения местной антиоксидантной защиты тканей глаза.
3. Для изучения механизмов развития ретинальнои ишемии и терапевтического действия СК на сетчатку при сосудистых нарушениях, разработан новый способ моделирования ишемии сетчатки в эксперименте, который позволяет создавать транзиторную ретинальную ишемию смешанного артерио-венозного характера заданной площади и глубины, что подтверждается результатами клинико-функциональных и морфологических исследований. Экспериментальная ишемия приводит к характерной динамике электрогенеза сетчатки: изменения.b-волны ЭРГ и снижение индекса Ь/а развиваются раньше: угнетения; а-волны и более выражены из-за ухудшения трофики нейронов внутреннего ядерного слоя при нарушении кровообращения в, сетчатке, характер альтераций ЭРГ и РЭРГ позволяет судить о глубине повреждения: В поздние сроки (2-3 недели)? нарастающее угнетение а-волны ЭРГ свидетельствует о вовлечении в; патологический: процесс фоторецепторов. Изменения протеиназно-ингибиторного баланса слезы указывают на активацию компонентов системы ее гомеостаза при развитии ишемии сетчатки;
4. Доказано, что Селекартен благоприятно влияет на течение восстановительного периода после лазеркоагуляции ретинальных сосудов, повышает компенсаторные возможности ретинальной тканш в условиях гипоксии. Препарат способствуем рециркуляции крови в участках ишемии сетчатки с большей плотностью сосудистого русла, приводит к увеличению антипротеолитической и антиокислительной; активности слезной жидкости, положительно влияет на ретинальную функцию в ранний период после моделирования ишемии, ускоряет период восстановления электрогенеза сетчатки в отдаленные сроки.
5. Установлено, что Селекартен оказывает умеренное нейропротекторное действие, положительно влияя на;структуру и функцию сетчатки после ее очагового повреждения в эксперименте. На- фоне инсталляций СК происходит менее выраженное по сравнению с контрольной группой повреждение ретинальной= тканш и: угнетение электрогенеза сетчатки в ранний период после лазерного ожога. По результатам электрофизиологических и, гистологических исследований, эффективность терапевтического действия Селекартена на сетчатку зависит от дозы введения: максимальный положительный эффект препарата выявлен при разведении Селекартена 1:15 сбалансированным физиологическим раствором.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-практических конференциях: Всероссийской научной конференции с международным участием «Роль и место фармакотерапии в современной офтальмологической практике» (Санкт-Петербург, 2006); на 29-ой Европейской конференции по зрительному восприятию (29 European Conference on Visual Perception: EVCP-2006, Санкт-Петербург); на IV международной научно-практической конференции «Пролиферативный синдром в офтальмологии» (Москва, 2006); на XX Съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007); на симпозиуме международного общества клинических электрофизиологов зрения (XLV ISCEV SYMPOSIUM, Хайдерабад, Индия, 2007). Диссертационная работа апробирована на межотделенческой конференции в МНИИ ГБ им. Гельмгольца (19.03.2008).
Публикации
Всего по теме диссертации опубликовано 22 работы (4 на английском языке), в том числе 2 - в центральной печати. Получен 1 патент на изобретение.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 204 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследований», главы «Морфо-функциональные и клинические исследования воздействия Селекартена на сетчатку (собственные исследования)», заключения, выводов и практических рекомендаций. Содержит 21 таблицу, 67 рисунков. Библиография включает 341 работу: 194 источника отечественной и 147 иностранной литературы.
Травма глаза: причины, осложнения, исходы
Повреждение органа зрения, являясь одной из основных причин слепоты и инвалидности по зрению, в настоящее время занимает одно из ведущих мест — 19- 30% [52, 54, 165]. В Российской Федерации в среднем удельный вес травмы глаза, как причины первичной инвалидности составляет 16,7%, а у лиц трудоспособного возраста она выходит на первое место и составляет 29% [111].
Современная развернутая классификация травм органа зрения дана Гундоровой Р.А. с соавт. (2005). В ней глазная травма разделена по различным признакам: поражающему фактору, клинико-анатомическим признакам, количественным признакам, локализации, характеру повреждения, функциональным проявлениям, клиническому течению травматического повреждения, по степени тяжести. При этом авторы отмечают, что повреждения органа зрения отличаются сочетанностью поражения, полиморфизмом изменений, выраженностью посттравматических нарушений, приводящих не только к функциональной, но и анатомической гибели глаза. При травматической глазной патологии часто одновременно поражаются передний и задний отделы глаза. На основании этого авторы выделяют патологию этих отделов, а в зависимости от локализации патологического процесса меняется алгоритм диагностики и тактика хирургического и консервативного лечения. Патология заднего отдела глазного яблока включает в себя локализацию внутриглазных инородных тел за 14 мм от плоскости лимба, посттравматические кровоизлияния в заднем отделе глаза, разрывы сосудистой оболочки, разрывы сетчатки в области макулы и за экватором, невриты или нейроретиниты, посттравматическую пролиферативную витреоретинопатию (ПВР), атрофию зрительного нерва; отграниченную отслойку сетчатки, локализующаяся за экватором, вторичную макулярную дистрофию, металлоз сетчатки в заднем полюсе (без клинических явлений металлоза переднего отдела глаза), швартообразование как следствие кровоизлияний и склеральных проникающих ранений [51].
В настоящее время в структуре глазного травматизма участилась контузионная травма (36,5%- 53% пострадавших), которая характеризуется особой тяжестью в 72,2% случаев и является причиной тяжелых изменений заднего отрезка глазного яблока [38, 124].
Кашников В.В. (2000) говоря о посттравматических изменениях внутренних структур глазного яблока, выделяет комбинированное поражение зрительного нерва, сетчатки, сосудистой оболочки и стекловидного тела и изолированное повреждение какого-либо из этих отделов. Патологические, процессы на глазном дне при травмах, по мнению автора, слагаются из двух компонентов: непосредственного повреждения ткани травмирующим агентом, а также воспалительных и вторичных дегенеративных изменений, развивающихся вследствие взаимодействия сложного комплекса причин, среди которых наибольшее значение имеют нарушение кровообращения и недостаточное питание тканей внутренних оболочек глаза. Эти вторичные процессы являются доминирующим фактором в тех случаях, когда при относительно небольшой травме развиваются поздние изменения, влекущие за собой значительное снижение функций глаза. Говоря о локализации повреждений, автор отмечает преобладание изменений в области заднего полюса. При травмах сетчатка страдает как в случаях проникающих ранений, в том числе проникающих ранений с внутриглазными инородными телами, так и при прямых и непрямых контузиях глазного яблока. Контузионная травма отличается наибольшим разнообразием поражений в области заднего полюса. При постконтузионных изменениях на глазном дне часто наблюдаются берлиновское помутнение сетчатки, ретинальные и преретинальные кровоизлияния, кровоизлияния в стекловидное тело, разрывы в макулярной области, посттравматические хориоретинопатии, разрывы и надрывы ретинальных сосудов, расстройства кровообращения в сетчатке с последующей облитерацией сосудов. В результате повреждения ретинальных сосудов развивается кровоизлияние и отек ткани сосудистой оболочки, что ведет к сдавлению, нарушению питания и гибели хориокапилляров, ретинального пигментного эпителия и наружных слоев сетчатки с развитием травматического хориоретинита [96].
Для контузии глазного яблока характерно нарушение кровообращения в сосудах микроциркуляторного русла глазного дна, неудовлетворительное состояние обменных процессов в структурах травмированного глаза, поражение различных слоев и отделов сетчатки [8,138].
Гундорова Р.А. с соавт. (2005) также отмечает, что при травме глазного яблока происходит изменение условий циркуляции крови в сетчатке, обусловленное местной реакцией сосудов на . внешнее воздействие. Клинически это выражается в расширении ретинальных вен, извитости макулярных сосудов, может наблюдаться спазм сосудов с развитием выраженного отека сетчатки [51].
Контузия глазного яблока часто является одной из причин, приводящих к тромбозу сосудов сетчатки у лиц молодого возраста [121].
Таким образом, травма глаза приводит к нарушению кровообращения и питания внутриглазных структур, что является причиной низких функциональных результатов даже при сохранном переднем отделе глазного яблока [51].
Основой правильного лечения последствий травмы глазного яблока служит своевременная и эффективная диагностика патологических изменений в тканях глаза, связанных с проникающими и контузионными повреждениями. .. Прежде всего, офтальмологи обращают внимание на поражения переднего отрезка глаза, а изменения на глазном дне часто диагностируются позже, когда их лечение уже представляет значительные трудности. Поэтому необходим комплексный подход к диагностике посттравматической патологии зрительно-нервного аппарата глаза с использованием флюоресцеиновой ангиографии (ФАГ), оптической когерентной томографии (ОКТ), электрофизиологических исследований (ЭФИ), ультразвуковой диагностики (УЗД), ультразвуковой биомикроскопии, рентгенологических исследований, компьютерной томографии (КТ), офтальмоскопии с фоторегистрацией глазного дна после предварительной визометрии, биомикроскопии, офтальмоскопии, контроля внутриглазного давления (ВГД), периметрии и кампиметрии [12, 49, 98, 99].
Изменение процессов перекисного окисления липидов при офтальмопатологии
В 1-ой группе кроликов после однократного и/в введения СК при биомикроскопическом исследовании отмечалось слабовыраженное облаковидное распределение препарата в полости стекловидного тела, швартообразование отмечено только в одном случае. Со стороны глазного дна патологических изменений не отмечено.
В гистологических исследованиях I серии экспериментов, при однократном и/в введении СК в разведении 1:15 СФР (1-ая группа кроликов) было выявлено следующее.
При макроскопическом исследовании (вскрытие глазного яблока) глазное яблоко было нормальной величины и формы, все оболочки глаза не имели патологических изменений, роговица и радужная оболочка не изменены, хрусталик прозрачный, другие оболочки прилежат.
При морфологическом исследовании роговица имела нормальное строение, эпителий сохранялся на всем ее протяжении, параллельность роговичных коллагеновых пластин стромы нарушена не была. Десцеметова оболочка была хорошо выражена на всем протяжении, слой эндотелиальных клеток - без патологических изменений. Эписклера и собственно склера -нормального строения, коллагеновые волокна не изменены. Угол передней камеры открыт, трабекула без изменений. Хрусталик оставался прозрачным, его капсула, субкапсулярный эпителий и хрусталиковое вещество без патологических изменений. В радужной оболочке и хориоидее патологии не отмечено.
При морфологическом исследовании стекловидного тела были обнаружены воспалительные клетки, которые локализовались, в основном, в области его базиса (Рис. 1). Лишь в одном случае наблюдалась выраженная воспалительная инфильтрация в СТ с оседанием клеточных конгломератов на внутренней пограничной мембране сетчатки.
Закономерным явлением в 1-ой группе животных было прогрессирование дистрофических изменений в ретинального пигментного эпителия: распространенное округление клеток РПЭ, выделение их из пласта и последующая миграция в СТ. При диссоциации в клетках РПЭ отмечалось смещение ядер к периферии клетки и исчезновение пигментных гранул.
Подобные клетки РПЭ встречались в клеточном инфильтрате на внутренней поверхности сетчатки. Ретинальные и эпиретинальные сосуды также не оставались без ответной реакции (Рис. 2).
В четырех глазах животных из шести наблюдалось уплотнение мембран дренажной системы и цилиарного тела за счет пролиферации фибробластоподобных клеток. В двух глазах определялась патологическая экскавация диска зрительного нерва.
Таким образом, однократное и/в введение 0,1 мл препарата Селекартен в разведении 1:15 СФР оказывало токсическое действие на стекловидное тело и сетчатку кроликов.
Во 2-ой группе кроликов после однократного с/к введения 0,2 мл СК в разведении 1:15 СФР при биомикроскопическом исследовании отмечался отек конъюнктивы глазного яблока в зоне введения. Эти изменения сохранялись до 2-х часов и могли быть вызваны объемом введенного препарата. Гиперемия конъюнктивы глазного яблока после введения наблюдалась до 30-ти минут.
Изменений со стороны роговицы и других структур переднего отрезка выявлено не было.
Гистологическое исследование при однократном с/к введении СК в разведении 1:15 СФР на 3-й сутки показало следующее: при макроскопическом исследовании (вскрытие глазного яблока) глазное яблоко было нормальной величины и формы, все оболочки глаза не имели патологических изменений, роговица и радужная оболочка не изменены, хрусталик прозрачный, другие оболочки прилежат.
Морфологически изменения локализовались в зоне введения препарата, а именно, в конъюнктиве глазного яблока. В одном случае наблюдался отек ткани, небольшие деструктивные изменения коллагенового каркаса в lamina propria конъюнктивы (Рис. 3). Отек конъюнктивы глазного яблока распространялся на эписклеру, пронизанную нейтрофильными лейкоцитами. Роговица во всех глазах была интактной. Радужка имела нормальную структуру. В дренажной зоне цилиарного тела наблюдалось скопление набухших фибробластов (в 2-х глазах из 8-ми), что приводило к изменению рыхлой структуры ДС и ее уплотнению. Возможно, этот феномен способствовал увеличению сопротивления оттока внутриглазной жидкости, повышению внутриглазного давления. В 3-х глазах морфологически выявлена патологическая экскавация диска зрительного нерва. В хориоидее и сетчатой оболочке отличий от нормального их строения не выявлено. РПЭ сохранял обычную структуру в виде пласта (Рис. 4).
Воздействие препарата Селекартен на здоровую сетчатку кролика
Таким образом, с/к введение Селекартена в объеме 0,2 мл в разведении 1:15 СФР оказывало повреждающее действие на ткань конъюнктивы только в зоне введения препарата без токсических изменений других структур глаза экспериментальных животных. Данные изменения, скорее всего, связаны с объемом введенного вещества.
В 3-ей группе кроликов на фоне инстилляций препарата СК при биомикроскопическом исследовании переднего отрезка глазного яблока не выявлено различий по сравнению с 4-ой группой, контрольной. При биомикроскопии придаточного аппарата глаза изменения не обнаружены. При осмотре слизистой глазного яблока через 30 минут, 1,5 часа от начала инстилляций наблюдалось усиление конъюнктивальной инъекции, которая проходила на 2-е сутки. Роговица оставалась интактной на протяжении всего периода наблюдения, 0,5% раствором Флюоресцеина не окрашивалась, (контроль окрашивания роговицы проводился на 1 -2-5-15-30-е сутки эксперимента). Радужная оболочка была спокойной, изменений структуры, цвета не выявлено, реакция зрачка адекватная, живая.
Гистологическое исследование проведено на 3-й сутки (острая токсичность) и через 30 суток инстилляций СК (хроническая токсичность).
При макроскопическом исследовании глазное яблоко было нормальной величины и формы без патологических изменений всех оболочек глаза, отсутствовали изменения роговицы и радужной оболочки, хрусталик был прозрачный, другие оболочки прилежали хорошо.
При микроскопическом исследовании на 3-й сутки наблюдались изменения в эпителии роговицы, которые характеризовались сокращением рядов эпителия до 3-4-х слоев. В базальных клетках был выражен перинуклеарный отек цитоплазмы. Изменения в эпителии роговицы распространялись на конъюнктиву глазного яблока, где отмечалось также истончение пласта до 2-3-х слоев. В базальных клетках эпителия конъюнктивы появлялись ворсинчатые выросты. Отмечался слабый отек стромы конъюнктивы, разволокнение коллагеновых волокон, небольшая лимфоцитарная инфильтрация. На другой половине роговицы эпителий сохранялся в виде 3-4-х слоев с четкой стратификацией и сохранением бокаловидных клеток. В слое базальных клеток отмечался небольшой ядерный полиморфизм. В слое эндотелиальных клеток формировались единичные безъядерные очаги, заполненные цитоплазматическими выростами. Строма роговицы сохраняла свою пластинчатость; в радужке, цилиарном теле, хориоидеи, сетчатке и зрительном нерве отличий от нормального их строения не выявлено.
При микроскопическом исследовании на 30-е сутки выявлено следующее: эпителий покрывал роговицу на всем протяжении, переходя на конъюнктиву глазного яблока. Отмечалось различие в толщине эпителия в центре и на периферии роговицы. В центре толщина эпителия была 3-4 ряда. В базальном слое отмечался выраженный полиморфизм ядер: вытянутые в виде частокола ядра чередовались с очагами мелких ядер. В поверхностных слоях наблюдалось образование ворсинчатых выростов, расслоение их с десквамацией. На периферии роговицы истончение эпителия носило более выраженный характер, и при этом толщина эпителия составляла 1-2 ряда. Отмечалась тенденция к десквамации эпителия с сохранением на базальной мембране базального слоя, ядра которого имели различную величину и форму. Некоторые клетки базального слоя были в состоянии отека, увеличены в размерах. Базальный слой плотно соединен с базальной мембраной, которая имела волнистый характер из-за неравномерной толщины эпителия. Строма роговицы имела обычное пластинчатое строение. Эндотелий на всем протяжении покрывал заднюю поверхность роговицы. Отмечались очаги, где ядра эндотелиальных клеток отсутствуют, и эта область была заполнена цитоплазматическими выростами. Наблюдался незначительный отек конъюнктивы глазного яблока с истончением эпителия, в базальных клетках формировались сосочки, придававшие базальному эпителию разрыхленный характер. Отмечалась небольшая воспалительная инфильтрация и отек стромы конъюнктивы. Бокаловидные клетки присутствовали в нормальном соотношении. Радужка была обычной структуры, за исключением небольшой деструкции пигмента ее пигментного листка. Цилиарное тело, хориоидея были нормального строения. Изменения дренажной зоны отсутствовали, передняя и задняя камеры, равно как и стекловидное тело - чистые без экссудатов и клеточных инфильтратов. В сетчатке наблюдалась сохранность всех структурных элементов без изменений фоторецепторного слоя. Зрительный нерв без патологии.
Таким образом, инстилляции препарата Селекартен в разведении 1:15 СФР дважды в день не оказывали токсического действия на ткани глаза кроликов, как в острых (до 3-х суток), так и в хронических опытах (до 30-ти суток).
Влияние препарата Селекартен на функциональную активность интактной сетчатки кролика
При изучении терапевтической эффективности СК наиболее важным является определение оптимальной дозы и формы введения препарата, которая позволила бы обеспечить стабильный лечебный эффект при отсутствии токсической реакции со стороны тканей глаза и, прежде всего, сетчатки. Поэтому в первую очередь нами изучалось влияние различных форм введения препарата: интравитреального, субконъюктивального и инстилляций на биоэлектрическую активность сетчатки здоровых кроликов для выявления ретинальных структур, наиболее чувствительных к Селекартену. Кроме того, применялись разные концентрации СК в СФР при его введении: 1:15 при с/к и и/в и 1:15 и 1:30 при инстилляциях.
В контрольную группу входили парные глаза кроликов, в которые вводили сбалансированный физиологический раствор в объеме 0,1 мл интравитреально, 0,2 мл субконъюктивально и в инстилляциях соответственно опытному глазу.
Время динамического наблюдения составило 28-30 дней, на некоторых глазах ЭРГ также регистрировали в динамике на 50-е сутки эксперимента.
Прежде всего, оценивали воздействие препарата на функциональную активность сетчатки при инъекционной форме введения: проводили еженедельные с/к (24 глаза) и однократные и/в (20 глаз) инъекции СК в дозе 1:15. ЭРГ регистрировали до применения препарата, через 1,5-2 часа после введения, затем на 1-е, 4-е, 8-е, 15-е, 28-30-е сутки наблюдения.
Средние значения биопотенциалов сетчатки и отношения Ь/а представлены в табл. 4, 5, 6, 7.
Показано, что уже в 1-е сутки после инъекции (через 10 минут и 1,5-2 часа) независимо от формы введения (и/в и с/к) наблюдалось временное угнетение амплитуды волн ЭРГ на одиночную и ритмическую стимуляцию сетчатки до 60 - 77% от исходных значений. При с/к введении препарата на 1-4-е сутки исследования, как правило, отмечалось возрастание всех биопотенциалов. Лишь у 1/3 животных через 2 дня а-волна была еще снижена на 15 - 20%, либо близка к нормальным значениям, а затем также значительно повышалась до 167-220%. Т.е. в ранние сроки наблюдения (1-4-е дни исследования) практически на всех глазах амплитуда а-волны ЭРГ в 1,5-2 раза превышала данные до введения. Гиперреакция фоторецепторного слоя сетчатки сохранялась до конца исследования, т.е. на 28-30-е, а при еженедельных с/к инъекциях и на 50-е сутки эксперимента, отражая высокую чувствительность фоторецепторов к Селекартену.
Пост-фоторецепторные ретинальные ответы (b-волна ЭРГ), отражающие функциональное состояние клеточных элементов внутреннего ядерного слоя сетчатки (on-биполярные и глиальных клеток Мюллера), а также ритмическая ЭРГ превышали исходные значения уже на 1 -2-ой день эксперимента, достигая 120 и 179% нормы соответственно. К 16-м и 28-м суткам эти биопотенциалы снижались от супернормальных до нормальных, либо умеренно субнормальных значений. В среднем по группе на 16-й день и к концу эксперимента значения биопотенциалов соответствовали: для b-волны ЭРГ 70% и 90% исходной величины, для РЭРГ - 85% и 98% нормы (Рис. 5).
При и/в введении препарата через неделю также, как и в случае с/к инъекции регистрировались резко супернормальные значения водн ЭРГ на одиночную и ритмическую стимуляцию (140-200% от исходных значений). К концу наблюдения (на 28-50-е сутки) амплитуды ретинальных ответов снижались до умеренно субнормальных значений.
Таким образом, результаты электроретинографических исследований свидетельствуют о повышении функциональной активности интактной сетчатки кролика при с/к и и/в введении Селекартена в дозе 1:15. Степень влияния СК на световую чувствительность глаза по данным ЭРГ мало отличалась при с/к и и/в инъекциях, несмотря на то, что субконъюнктивально препарат вводился еженедельно, а при интравитреальных инъекциях -однократно в начале эксперимента. На основании полученных данных можно заключить следующее. С одной стороны, полученные результаты свидетельствуют о стимулирующем эффекте СК на ретинальный электрогенез кролика. Повышение функциональной активности сетчатки, вероятно, может быть обусловлено непосредственным действием селена на самые первичные процессы фоторецепторного акта, связанные с фотохимическими превращениями родопсина, т.е. начальные стадии фоторецепции, а также на метаболические процессы в сетчатке. Полагаем, что выявленные стимулирующие эффекты СК на сетчатку могут быть использованы для профилактики и лечения ретинальных заболеваний различного генеза.
С другой стороны, нами отмечено временное угнетение общей и ритмической ЭРГ как сразу после инъекции (при с/к и и/в введении) СК, так и на 2-е сутки наблюдения при и/в введении препарата. В первом случае снижение биопотенциалов можно объяснить функциональной реакцией сетчатки на воздействие с/к и, особенно, и/в инъекций, что подтверждает сходная динамика ретинального электрогенеза через 5-10 минут и 1,5-2 часа в контрольной группе при аналогичном введении СФР. Однако, через 2-е суток после и/в введения СК угнетение ЭРГ сохранялось. Следует отметить, что в двух подгруппах снижение амплитуды b-волны ЭРГ и РЭРГ начиная с 16-го дня эксперимента, может указывать на необходимость поиска более мягких форм доставки препарата к тканям глаза для исключения любого возможного токсического эффекта селена на ретинальные клеточные элементы, в то же время, сохраняя его положительные свойства. Поэтому эффекты СК оценивались при его ежедневных инстилляциях дважды в день.
Показано, что при инстилляциях СК в концентрациях 1:15 и 1:30 отмечалась практически одинаковая динамика ретинального электрогенеза через 2 часа, а также на 1-е, 4-е, 7-е, 16-е, 25-е и 32-е сутки эксперимента. Электроретинографические данные при инстилляции СК в разведении 1:15 представлены в табл. 8, 9, 10.
