Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1. Эпидемиология, распространенность, факторы риска развития и прогрессирования диабетической ретинопатии 11
1.2. Патогенез осложненной ПДР .13
1.3. Роль вазоактивных факторов в патогенезе осложненной ПДР.. 19
1.3.1. Эндотелин .19
1.3.2. Эритропоэтин 22
1.3.3. VEGF-A
1.4. Использование ультразвукого дуплексного сканирования в диагностике ПДР 34
1.5. Применение ингибиторов ангиогенеза в лечении пациентов с диабетической ретинопатией 38
1.6. Современные подходы к хирургическому лечению пациентов с осложненной ПДР .41
Глава 2. Материал и методы исследования 44
2.1. Общая характеристика клинического материала 44
2.2. Методы обследования пациентов 48
2.3. Методика проведения трансцилиарной витрэктомии у пациентов с осложненной ПДР и РОС 56
Глава 3. Результаты собственных клинических и лабораторных исследований у пациентов с осложненной ПДР 60
Глава 4. Результаты ультразвукового исследования глаза и орбиты у пациентов с осложненной ПДР 83
Глава 5. Особенности локальной и системной продукции эритропоэтина, эндотелина и vegf-а у пациентов с осложненной ПДР .100
5.1. Результаты исследования уровней эритропоэтина в биологических жидкостях пациентов с осложненной ПДР 101
5.2. Результаты исследования уровней эндотелина в биологических жидкостях пациентов с осложненной ПДР 108
5.3. Результаты исследования уровне VEGF-А в биологических жидкостях пациентов с осложненной ПДР 116
Глава 6. Обоснование патогенетически ориентированных подходов к профилактике прогрессирования пдр и развития интраоперационных геморрагических осложнений (на основе полученных данных) .126
Заключение .133
Выводы 139
Практические рекомендации .141
Список литературы
- Патогенез осложненной ПДР
- Применение ингибиторов ангиогенеза в лечении пациентов с диабетической ретинопатией
- Методика проведения трансцилиарной витрэктомии у пациентов с осложненной ПДР и РОС
- Результаты исследования уровней эндотелина в биологических жидкостях пациентов с осложненной ПДР
Патогенез осложненной ПДР
Главным звеном в развитии сосудистых осложнений СД, в том числе ДР, является повышение уровня глюкозы в крови. При гипергликемии наблюдается процесс гликозилирования – неэнзиматического связывания молекулы глюкозы с аминогруппами белков, липидами и ДНК. В результате образуются конечные продукты гликозилирования – advanced glycation end products, играющие одну из основных ролей в патогенезе диабетических осложнений. Они могут быстро формироваться при резком повышении содержания глюкозы в крови [76]. Доказано, что конечные продукты гликозилирования повышают экспрессию VEGF в сетчатке не только in vitro [78, 100, 238], но и in vivo [79, 238].
Неферментативное гликозилирование белков вследствие гипергликемии приводит к развитию функциональных и структурных изменений в ретинальных сосудах [73]. Гликозилирование коллагена базальной мембраны капилляров сетчатки отражается на его количественном и качественном составе. Помимо основного, IV типа коллагена, перициты синтезируют нехарактерный для них III тип [178]. В результате нарушаются физиологические свойства мембран: увеличивается их толщина, снижается эластичность, повышается риск разрыва с появлением кровоизлияний [60]. Избыток гликированного гемоглобина способствует нарушению транспорта кислорода и гипоксии тканей, усугубляющей микроциркуляторные расстройства [116].
В условиях гипергликемии повышается экспрессия гена фермента альдозоредуктазы и, как следствие, активируется полиоловый путь метаболизма глюкозы. Это приводит к грубому нарушению внутриклеточного метаболизма, истощению антиоксидантных резервов, накоплению свободных радикалов и повреждению клеточных мембран. Подобные изменения также могут служить причиной нарушения проницаемости гематоретинального барьера. Активация полиолового пути обмена глюкозы приводит к избыточному накоплению сорбитола в перицитах капилляров, отеку эндотелия и потере перицитов вследствие осмотического эффекта сорбитола [49, 26, 230]. M. van den Enden с соавторами назвали данный механизм «гипергликемическая псевдогипоксия», так как за счет него происходит гораздо большее накопление внутриклеточного окислителенного никотинамид-аденин-динуклеотида, чем при «истинной» гипоксии [124].
Роль системных факторов в возникновении и прогрессировании ДР до пролиферативной стадии изучена крупномасштабными исследованиями [138, 188, 189, 190, 270, 284, 290]. Среди местных факторов, влияющих на возникновение и развитие ПДР, Нестеров А.П. выделяет высокую интенсивность ретинального метаболизма, изолированность сетчатки от хориоидеи из-за наличия пигментного эпителия и мембраны Бруха, которая приводит к накоплению продуктов патологического обмена в условиях венозного стаза, особенности строения сосудистой сети сетчатки (дихотомическое деление и неравномерность распределения сосудов, концевой характер кровоснабжения ретинальных зон, плотное соединение эндотелиальных клеток), а также морфофункциональные изменения стенки сосудов при СД (утолщение базальной мембраны, гибель перицитов, пролиферация эндотелия) [52]. Патогенез неоангеогенеза до конца не ясен. В настоящее время концепция ишемической природы новообразованных сосудов поддерживается большинством ученых [6, 8, 19, 29, 35, 52, 72]. Ещё в 1948 г. Михельсон выдвинул гипотезу, что существуют некие диффузные факторы (X-факторы), которые выделяются ишемизированной сетчаткой и способствуют возникновению эмбриональной сосудистой сети [179]. Неоваскуляризация возникает в венозном отрезке капиллярной сети и поражает те участки глазного дна, где отсутствует перфузия сосудов сетчатки. Данный процесс происходит через дефекты в базальной мембране сосуда при её механическом повреждении или локальном лизисе. Эндотелиальные клетки образуют отростки, мигрируют и пролиферируют навстречу факторам роста сосудов, которые секретируются в ходе хемотоксической реакции в ишемизированной сетчатке. Высвободившиеся эндотелиоциты удлиняются, формируют трубчатые структуры и затем новообразованные сосуды [14, 57, 128, 301]. Новообразованные сосуды обладают повышенной ломкостью, которая приводит к частым рецидивирующим гемофтальмам и, в конечном итоге, к тракционной отслойке сетчатки (ТОС). Начиная с 80-х годов прошлого столетия, в научной литературе обсуждается иммунологическая концепция патогенеза ПДР, которая рассматривает ДР как следствие депонирования в базальной мембране сосудов иммунных комплексов антиген (инсулин) – антитело [24]. Исследования стенки сосудов сетчатки и стекловидного тела (СТ) пациентов с ПДР показали наличие в них лейкоцитарных антигенов, компонентов комплемента, антител к антигенам СТ, большое количество Ig классов А, М, G, циркулирующих иммунных комплексов, что подтверждает факт нарушения гематоретинального барьера и присутствие аутоиммунного компонента в патогенезе заболевания [27, 41, 48, 165].
Для ДР свойственно развитие сенсибилизации к аутоантигеннам тканей глаза. Наиболее изученным из известных аутоантигенов сетчатки является S-антиген [5, 10, 40]. Исследования некоторых ученых показали, что повышение уровней антител разных классов к S-антигену сетчатки в СЖ пациентов с СД 1 типа служит признаком прогрессирования ДР и перехода ее в пролиферативную стадию [5, 17].
Нарушение микрогемодинамики и изменение реологических свойств крови отмечаются уже в начале развития ДР [11, 15, 26]. При этом наблюдается замедление скорости кровотока, увеличение в 3-4 раза вязкости крови, агрегации эритроцитов и уменьшение деформируемости их стенки, снижение фибринолитической активности, образование микротромбов. Патологические изменения также затрагивают тромбоцитарное звено гемостаза [72].
Применение ингибиторов ангиогенеза в лечении пациентов с диабетической ретинопатией
Операция проведена на 85 глазах пациентов по поводу осложненной ПДР, 12 глазах пациентов по поводу РОС. Хирургическое лечение проводилось к.м.н. Зайцевой О.В. Автор выступал в данном лечении ассистентом.
Вмешательства проводились под нейролептанальгезией после стандартной предоперационной подготовки, включавшей антибактериальные и противовоспалительные препараты. Все операции выполнялись под контролем операционного микроскопа фирмы Mller Wedel (Германия) с применением мануальной широкоугольной системы EIBOS с линзами 90 диоптрий и XL для бесконтактной офтальмоскопии (Mller Wedel, Германия). В ходе операции использовался стандартный набор хирургического инструментария 23-25 калибра импортного производства.
Операции выполнялись с использованием комбинированной системы для переднего и заднего отрезков глаза «NIDEK Fortas» с набором кассет и дополнительных эндовитреальных инструментов, включающих в себя: трокары, высокоскоростные витреотомы (частота резов до 5000 в минуту), оптоволоконные эндоиллюминаторы, эндозонды, интегрированную инфузионную систему, интегрированный блок для эндолазеркоагуляции сетчатки (LUMENIS. NOVUS spectra) с длиной волны 532 нм, интегрированную систему для подачи газовоздушной смеси и силиконового масла. Для отсепаровки, удаления или сегментации пролиферативных мембран использовали интравитреальные шпатели и цанговые инструменты: ножницы, пинцеты и деламинаторы.
Для интраоперационной эндотампонады сетчатки использовался перфтордекалин «ARCALINE » фирмы ARCAD OPHTA (Франция). С целью пролонгированной послеоперационной тампонады в 6 глазах (50%) с РОС использовали офтальмологические расширяющиеся газы (SF6 или C2F6) производства ARCAD OPHTA (Франция). С целью длительной послеоперационной тампонады использовали силиконовое масло (СМ) вязкостью 2000 cSt или 5000 cSt (Siluron syringe, Германия).
В качестве склерального и конъюнктивального шовного материала применяли викрил 8/0, суполен 5/0 (Mani ING, Япония). Операции проводились по стандартной трехпортовой методике. С помощью трокаров под углом 45 через одномоментные склеротомии в проекции плоской части цилиарного тела в 3-4 мм кзади от лимба производилась установка трех 23-25 Ga портов. Доступ в нижне-наружном квадранте предназначался для ирригационной канюли с регулируемой подачей сбалансированного солевого раствора BSS+. Порты с височной и носовой сторон использовали для введения в витреальную полость наконечников витреотома, эндоосветителя, эндофотозонда, инструментов. Прозрачный хрусталик сохраняли. Витрэктомию выполняли послойно в максимально возможном объёме, начиная с передних отделов стекловидного тела.
При удалении волокон стекловидного тела, пролиферативных мембран и крови в передних отделах витреальной полости в факичных глазах применяли высокую частоту резов витреотома и низкий вакуум с целью предотвращения повреждения хрусталика. При удалении средних отделов СТ в первую очередь по возможности формировали туннель до ДЗН.
При удалении задней гиалоидной мембраны в зоне ее максимальной отслойки формировали витреотомом отверстие. Через сформированное отверстие аспирировали кровь из ретрогиалоидного пространства. При отсутствии отслойки СТ инициировали ее появление на периферии глазного дна. После отделения гиалоидную мембрану удаляли витреотомом.
При затруднении отделения задней гиалоидной мембраны от поверхности сетчатки применяли интравитреальный цанговый пинцет, введение ПФОС в ретрогиалоидное пространство. Во многих случаях мембрана была крайне плотно фиксирована к пролиферативным мембранам, особенно в центральных отделах глазного дна. Заднюю гиалоидную мембрану удаляли в максимально возможном объеме вокруг зон ее наиболее плотной фиксации к сетчатке или пролиферативным мембранам.
Далее пролиферативные мембраны тщательно отделялись от поверхности сетчатки с помощью ретинального шпателя с тупым концом. Цанговый деламинатор использовали для расслоения запаянных структур. При наличии свободного края пролиферативной мембраны ее отделение от сетчатки начинали с этой зоны. Спайки между сетчаткой и мембранами пересекали цанговыми ножницами. Отсепарованные от сетчатки пролиферативные мембраны удалялись из витреальной полости витреотомом или пинцетом. При удалении пролиферативной ткани особое внимание уделяли освобождению центральной области глазного дна. При невозможности полного отделения и удаления пролиферативной ткани вследствие интимной связи с сетчаткой, производилась ее сегментация до достижения эффекта устранения или максимального снижения тракционного воздействия на сетчатку. В некоторых случаях на периферии глазного дна применяли ретинотомию.
Для расправления освобожденной от пролиферативных мембран сетчатки использовали перфторорганическое соединение – перфтордекалин. Под давлением перфтордекалина сетчатка прилегала на отдельных участках, что облегчало дальнейшее отделение пролиферативных мембран.
С целью купирования интраоперационного кровотечения производили эндодиатермокоагуляцию, эндотампонаду перфторорганическим соединением (ПФОС), повышение внутриглазного давления (с помощью настроек системы подачи ирригационного раствора), механическое прижатие витреоретинальными инструментами. После расправления сетчатки и заполнения витреальной полости жидким ПФОС проводили эндолазеркоагуляцию сетчатки. Параметры лазерного излучения: мощность от 100 до 450 мВт, экспозиция 0,04 – 0,1 сек. Затем жидкое ПФОС полностью удалялось из витреальной полости с замещением на силиконовое масло. При наличии показаний в случаях РОС микроинвазивную витрэктомию комбинировали с эписклеральным пломбированием. Проводилась лазеркоагуляция краев разрыва сетчатки.
Методика проведения трансцилиарной витрэктомии у пациентов с осложненной ПДР и РОС
Таким образом, интравитреальное введение ингибитора ангиогенеза перед операцией витрэктомии существенно снижало риск геморрагических осложнений во время операции и в раннем послеоперационном периоде, но, в то же время, не влияло на частоту развития осложнений в позднем послеоперационном периоде. Кроме того, после введения ингибитора ангиогенеза отмечалось повышение плотности пролиферативных мембран, усиление их тракционного воздействия на сетчатку, что затрудняло отделение мембран. Это определяет необходимость дифференцированного подхода к предоперационному ведению пациентов и применению антиангиогенной терапии на основе предварительной оценки степени риска геморрагических осложнений операции.
С целью выяснения вероятного влияния особенностей глазного и системного статуса на риск интраоперационных осложнений, ретроспективно проведен анализ клинической картины, течения заболевания, состояния углеводного и липидного обменов в зависимости от осложнений витреоретинального хирургического вмешательства среди пациентов без предварительной антиангиогенной терапии (таблица 17, рис. 11). Учитывая наибольшую частоту кровоизлияний в структуре интраоперационных осложнений, пациенты были разделены на две подгруппы в зависимости от выраженности геморрагической активности в ходе операции: 1 – с наличием продолжительной геморрагической активности, затрудняющей проведение операции (17 глаз) (рис. 12), 2 – с умеренной геморрагической активностью, не влияющей на ход операции (58 глаз) (рис. 13).
Статистически достоверная связь интраоперационных геморрагических осложнений была замечена с исходно крайне тяжелыми проявлениями осложненной ПДР. Однако, около 1/3 случаев массивных интраоперационных кровотечений развивались в глазах с умеренными проявлениями заболевания, а также без признаков активной фиброваскулярной пролиферации.
Несколько чаще в подгруппе пациентов с интраоперационными геморрагическими осложнениями отмечались макрососудистые осложнения СД, диабетическая нефропатия, анемия, а также отсутствие компенсации углеводного обмена. Средний показатель HbA1c в подгруппе с интраоперационной геморрагической активностью оказался достоверно выше такового в подгруппе с неосложненным течением операции (8,1±2,4 7,0±0,7 соответственно, р 0,05) (рис. 14). Находки указывают на роль системных нарушений в развитии геморрагических осложнений со стороны глаз. % 8,1 7,0 8,2 8,0 7,8 7,6 7,4 7,2 7,0 6,8 6,6 6,4 геморрагич. осложнения нет осложнений
Таким образом, проведенный анализ выявил крайне высокую связь любого проявления ПДР с суб- или декомпенсацией углеводного обмена в первые годы заболевания СД, а также высокую частоту сопутствующих макрососудистых осложнений СД и нарушений липидного обмена по типу липидной триады или атерогенной дислипидемии.
Среди пациентов с осложненной ПДР была выявлена несколько бльшая частота сопутствующей диабетической нефропатии, а также суб- или декомпенсации углеводного обмена на момент обследования в сравнении со стабильной ПДР. Максимальная частота макрососудистых осложнений, а также нарушений углеводного и липидного обменов отмечены среди пациентов с крайне тяжелыми проявлениями осложненной ПДР.
Сравнительный анализ не выявил каких-либо особенностей системного клинического или биохимического статуса при фиброваскулярном или фиброзном характере интраокулярной пролиферации. В то же время, показано, что интраоперационные геморрагические осложнения несколько чаще развиваются на фоне исходно крайне тяжелых проявлений осложненной ПДР, а также ассоциируются с несколько бльшей частотой сопутствующих макрососудистых осложнений СД, диабетической нефропатии, анемии, а также достоверно более высоким показателем гликированного гемоглобина. Результаты исследования свидетельствуют о роли системной сосудистой патологии, нарушений углеводного и липидного обменов в прогрессировании изменений при осложненной ПДР и развитии неконтролируемых кровотечений во время операции, что обусловливает необходимость своевременной коррекции выявленных изменений в комплексе лечебных мероприятий этой категории пациентов.
В структуре осложнений хирургии осложненной ПДР основную часть (чуть менее всех операций) составляют интенсивные интраоперационные кровоизлияния. Предварительное введение ингибитора ангиогенеза высокоэффективно в плане снижения риска кровотечений в ходе операции и раннем послеоперационном периоде, однако, сопряжено с риском уплотнения пролиферативных мембран, усиления адгезии к сетчатке и тракционного воздействия, усложнения отсепаровки. Это обусловливает необходимость дифференцированного подхода к предоперационному ведению пациентов с осложненной ПДР на основании прогнозирования риска геморрагических осложнений хирургии. Ограниченность возможностей клинического прогнозирования интраоперационных осложнений объясняет актуальность исследования роли дополнительных (ультразвуковых и иммунологических) исследований.
Результаты исследования уровней эндотелина в биологических жидкостях пациентов с осложненной ПДР
Иммунологические исследования проводились на базе отдела иммунологии и вирусологии Московского НИИ глазных болезней им. Гельмгольца (руководитель – д.б.н., профессор Слепова О.С.; и.о. руководителя – к.б.н. Балацкая Н.В.). Содержание вазоактивных соединений исследовали с помощью ИФА в пробах СЖ, СК, полученных до каких-либо манипуляций, и образцах СТ, полученных непосредственно перед проведением операции витрэктомии. Обследованы 42 пациента с осложненной ПДР. Контролем служили пробы СЖ и СК 15 практически здоровых людей. Для сравнительной оценки уровней вазоактивных соединений были сформированы 2 группы: 1 группа сравнения – 11 пациентов со стабильной формой ПДР, 2 группа сравнения – 12 пациентов с РОС. У пациентов 1 группы со стабильной ПДР забирали пробы СЖ (19 проб) и СК (11 проб). У пациентов 2 группы с РОС забирали пробы СТ (12 проб). Количество проб биологических жидкостей в группах пациентов представлено в табл. 24. Таблица 24 Материал иммунологического исследования Группы пациентов (число проб, n) Осложненная ПДР Стабильная ПДР РОС Контроль СЖ 71 19 0 30 СК 42 11 0 15 СТ 42 0 12 0 100 Средние уровни вазоактивных соединений в СК и СЖ здоровых лиц представлены в таблице 25. Таблица 25 Содержание ЭТ, ЭПО, VEGF-А в СЖ и СК здоровых добровольцев Цитокин СЖ (n=15) СК (п=15) Частота выявления min - max M±m Частота выявления min - max M±m Abs. % Abs. % ЭТфмоль/мл 15 100 0,35-0,99 0,70±0,19 15 100 0,11-0,83 0,56±0,15 ЭПО мЕД/мл 15 100 7,92 -17,66 12,4±2,6 15 100 7,5-23,7 12,2±7,5 VEGF-А пг/мл 15 100 214,5-1336,3 775,4±560,9 15 100 38,7- 283,8 90,0±24,5 Примечание: n – количество проб; M – среднее значение, m – среднее отклонение; min - max – интервал колебаний. Проводился анализ локальных и системных уровней ЭПО, ЭТ и VEGF-А у пациентов с осложненной ПДР в сравнении с контролем (СК и СЖ), стабильным течением ПДР (СК и СЖ), РОС (СТ), а также при различных клинических проявлениях осложненной ПДР и особенностях соматического статуса.
Кроме того, ретроспективно был проведен анализ содержания каждого вазоактивного вещества в биологических жидкостях в зависимости от особенностей течения витреоретинального хирургического вмешательства.
ЭПО выявлялся во всех пробах биологических жидкостей пациентов с сахарным диабетом и здоровых людей (рис. 28).
Уровень ЭПО в СК всех пациентов с осложненной ПДР, стабильным течением ПДР и здоровых лиц не выходил за пределы границ нормы (у мужчин 4,3 - 28,9 мЕД/мл, у женщин 8,0 - 30,0 мЕД/мл). Значимых различий между группами выявлено не было. Нормальные уровни ЭПО в крови обследованных пациентов с СД, проходящих лечение в условиях узкопрофильного стационара МНИИ ГБ им. Гельмгольца, в ряде случаев могут объясняться отсутствием у пациентов клинически значимой анемии и почечной патологии в состоянии де-или субкомпенсации, а в случаях анемии легкой степени могут рассматриваться как псевдонормальные, отражая нарушение почечной продукции данного гормона [33, 44, 61].
В пробах СЖ содержание ЭПО оказалось сопоставимо с сывороточным. У лиц контрольной группы без СД и глазной патологии ЭПО выявлялся в СЖ на уровне от 7,92 до 17,66 мЕД/мл, в среднем составив 12,4±2,6 мЕД/мл (n=15). В СЖ пациентов с СД ЭПО определялся в среднем на уровне 8,9±3,2 мЕД/мл, колебания от 1,30 до 19,97 мЕД/мл (n=80). Значимых различий между группами пациентов с осложненной ПДР и стабильным течением ПДР не выявлено. Не было выявлено также различий содержания ЭПО в СЖ пациентов с осложненной ПДР в зависимости от особенностей клинической картины заболевания, степени фиброзной пролиферации, степени васкуляризации фиброзной ткани [44, 61].
В СТ глаз, прооперированных по поводу РОС, уровень ЭПО колебался от 8,05 до 30,07 мЕД/мл, в среднем составив 18,2±6,0 мЕД/мл (n=12). В СТ глаз с осложненной ПДР содержание ЭПО оказалось достоверно выше, в среднем – 48,7±30,9 мЕД/мл (р 0,05, n=32), колебания от 12,07 до 159,60 мЕД/мл [33, 44, 61].
При индивидуальном сопоставлении обнаружено, что у каждого пациента с осложненной ПДР уровень ЭПО в СТ превышал показатель в СК, что свидетельствует о его локальной продукции тканями глаза. Выявлены корреляции интраокулярных уровней ЭПО с некоторыми особенностями клинической картины заболевания (таблица 26) [44, 51, 61].
Максимальная интраокулярная продукция гормона ассоциировались с тяжелой клинической картиной заболевания, обильной васкуляризацией пролиферативной ткани и, особенно, развитием интраоперационных геморрагических осложнений, что подтверждает концепцию об активном участии локально секретируемого ЭПО в глазном неоангиогенезе, в том числе при прогрессировании ПДР. Это в целом соответствует представлениям о стимулирующем влиянии ЭПО на пролиферацию эндотелиальных клеток и проангиогенный эффект в тканях глазного дна, усиливающийся в условиях гипоксии [3, 33, 44, 61, 62, 133].
В связи с этим, представляется актуальным поиск способов ингибирования повышенной интраокулярной продукции ЭПО с целью эффективного подавления неоваскуляризации. Ингибирование этих молекулярных механизмов может стать новой терапевтической стратегией сдерживания или предотвращения патологического ангиогенеза при ДР, а также подготовки пациента с осложненной ПДР к оперативному вмешательству с целью снижения риска интраоперационных геморрагических осложнений.