Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 14
1.1 Особенности эндотелиального слоя роговицы 14
1.2 Этиопатогенез эндотелиальной дисфункции роговицы 16
1.3 Генетические маркеры эндотелиальной дистрофии роговицы Фукса 19
1.4 Классификация эндотелиальной дистрофии роговицы 22
1.5 Методы лечения эндотелиальной дистрофии роговицы 25
1.6 Коллагеновый кросслинкинг в лечении патологии роговицы 27
1.7 Десцеметорексис в лечении эндотелиальной дистрофии роговицы 32
Глава 2 Материал и методы исследования 40
2.1 Общая характеристика пациентов 40
2.2 Методы обследования пациентов 43
2.3 Методы статистической обработки результатов 49
2.4 Техника ускоренного коллагенового кросслинкинга роговицы 50
2.5 Техника изолированного десцеметорексиса 51
2.6 Методы молекулярно-генетических исследований 53
Глава 3 Результаты исследования 58
3.1 Клинико-функциональные показатели после проведения ускоренного коллагенового кросслинкинга роговицы 58
3.2 Послеоперационные осложнения и течение послеоперационного периода 61
3.3 Клинико-функциональные показатели после проведения десцеметорексиса с последующим коллагеновым кросслинкингом роговицы 64
3.4 Послеоперационные осложнения и течение послеоперационного периода 71
Глава 4 Молекулярно-генетическое исследование пациентов 80
4.1 Результаты молекулярно-генетических исследований 80
Заключение 83
Выводы 88
Практические рекомендации 89
Перспективы дальнейшей разработки темы 90
Список сокращений 91
Список литературы 92
Приложение 111
- Генетические маркеры эндотелиальной дистрофии роговицы Фукса
- Десцеметорексис в лечении эндотелиальной дистрофии роговицы
- Клинико-функциональные показатели после проведения десцеметорексиса с последующим коллагеновым кросслинкингом роговицы
- Результаты молекулярно-генетических исследований
Генетические маркеры эндотелиальной дистрофии роговицы Фукса
Развитие ЭДР Фукса ассоциировано с мутациями в ряде генетических локусов (FECD1, FECD2, FECD3, FECD4, FECD5, FECD7), хотя прямой причинно-следственной связи показано не было [147, 148]. В 2001 году было доказано, что мутации L450W и Q455K гена COL8A2 вызывают раннюю форму ЭДР Фукса, а вскоре после этого в 2005 году исследователи подтвердили, что мутации в гене TCF8 вызывают заднюю полиморфную дистрофию роговицы [114]. Причинами врожденной наследственной эндотелиальной дистрофии также могут являться различные абберации в генах LOXHD1 и SLC4A11 [168]. Нужно отметить, что, несмотря на значительный прогресс в идентификации генов, мутации, которые ответственны за развитие ЭДР Фукса, в более 90% случаях, точной генетической причины выявить не удалось.
В 2010 году K.H. Baratz с соавторами показали, что вероятность развития ЭДР Фукса значительно выше у людей, которые являются носителями нуклеотидных полиморфизмов rs17595731, rs613872, rs9954153, rs2286812 гена TCF4. Используя эти маркеры, удалось дифференцировать случаи ЭДР Фукса от группы контроля с точностью до 78%, при этом было выявлено, что полиморфизм rs613872 является наиболее диагностически значимым маркером развития ЭДР Фукса [57]. Было обнаружено, что схожие полиморфизмы, такие как rs17089887, также связаны с развитием ЭДР Фукса среди Азиатско-китайской [167] и индийской [131] популяций, что еще больше подтвердило гипотезу о том, что патогенная генетическая аномалия находится в гене TCF4. TCF4 (transcription factor 4) – ген, кодирующий транскрипционный фактор из семейства E-белков (E2-2), который в свою очередь регулирует экспрессию широкого спектра других генов, в том числе и тех, которые участвуют в регуляции Е-кадгерина. Е-кадгерин, это мембранный белок, который вовлечён в механизмы регулировки межклеточной адгезии, клеточной подвижности и пролиферации. ТCF4 ген располагается в локусе 18q21.2 [79].
Основываясь на сообщении T.S. Breschel et al. [66] о наличии в третьем интроне гена TCF4 нестабильного участка CTG18.1, экспансия (увеличение количества повторов) CTG тринуклеотидных повторов в котором обнаруживается у 3% населения, E.D. Wieben et al. [175] в 2012 году изучили связь между экспансией в локусе CTG18.1 и ЭДР Фукса. В этом исследовании было обнаружено, что увеличение количество CTG повторов более 50, коррелирует с развитием ЭДР Фукса, больше чем любые из ранее идентифицированных генных локусов. В последних работах на экспериментальных моделях была доказана патогенность данной мутации.
В 2014 году после обширной идентификации всей последовательности TCF4 гена у пациентов с ЭДР Фукса не удалось выявить других значимых генетических мутаций (кроме rs613872 и CTG18.1 тринуклеотидный повтор) внутри гена TCF4, которые были связаны с или могли бы объяснить развитие ЭДР Фукса [176], что и еще раз поддерживала гипотезу о том, что экспансия последовательности CTG тринуклеотида, напрямую влияет на патогенез ЭДР Фукса.
На сегодняшний день показано, что распространенность экспансии CTG тринуклеотидов у больных с ЭДР Фукса в разных этнических группах [130, 131, 181] составляет от 34% до 73%. В российской популяции единственные данные О.П. Антоновой о распространенности экспансии в локусе CTG18.1 у больных с ЭДР Фукса [3] схожи с общемировыми данными (66,7%). Однако, распространённость данной аберрации в российской популяции без признаков ЭДР Фукса показана не была.
По результатам некоторых клинических исследований, пациенты с ЭДР Фукса, имеющее экспансию тринуклеотидных повторов, характеризуются более тяжелым течением заболевания [158] и более высокой вероятностью кератопластики [73].
Несмотря на обнаружение целого ряда мутаций, которые обусловливают развития ЭДР Фукса, экспансия тринуклеотидных повторов CTG в третьем интроне гена TCF4 на данный момент является самым перспективным маркером этого заболевания.
Десцеметорексис в лечении эндотелиальной дистрофии роговицы
В последние годы все больший интерес представляет уникальный метод лечения ЭДР – ДР без эндотелиальной кератопластики. Появляются отдельные сообщения об эффективности его применения. Еще в начале 2000-х годов некоторые авторы отмечали самостоятельное восстановление прозрачности роговицы после «случайного десцеметорексиса».
Впервые R.E. Braunstein с соавторами в 2003 году сообщили об восстановлении прозрачности роговицы, уменьшения ЦТР и повышения остроты зрения у 79-летней пациентки, которой во время факоэмульсификации (ФЭ) катаракты вискоэластик случайно был введен интрароговично, впоследствии чего и произошла отслойка ДМ. В последующем хирург не заметив слипшиеся ДМ с передней капсулой хрусталика выполнил капсулорексис, удалив при этом ДМ примерно диаметром 5,0 мм [65]. Через 3 недели острота зрения составила 0,25, ПЭК на периферии 2 648 кл/мм2 , через 6 месяцев острота зрения улучшилось до 0,66 и полностью прошел стромальный отек. Через год ПЭК в центре составил 827 кл/мм2, а на периферии 757 кл/мм2. Похожие клинические случаи с ятрогенной вискодиссекцией и ДР, описаны и другими авторами. D.V. Patel с соавторами [141] показали динамику ПЭК, с височной стороны в течении 45 месяцев, с помощью конфокальной микроскопии, после случайного ДР диаметром 6,0 мм у 90 летней пациентки. Через 9 месяцев после операции острота зрения у пациентки составила 0,4, ЦТР – 553 мкм, ПЭК – 934±69 кл/мм2. Полимегатизм эндотелиальных клеток составлял 70,0±10,2%, а плеоморфизм 29±8%. Через 4 года острота зрения у пациентки была стабильна, ЦТР – 533 мкм, ПЭК – 948±66 кл/мм2, но было обнаружено значимые улучшения качественных параметров ЭК где полимегатизм составил 32,4±7,2%, а плеоморфизм – 50±13%. Аналогичные клинические случаи, но с более короткими сроками наблюдения, описали T. Zvi с соавторами в 2005 году [186], J.C.H. Pan с соавторами и S.L. Watson с соавторами в 2006 году [139, 172], S.Y. Choo в 2010 году [69].
Клинический случай с самым длительным сроком наблюдения – 16 лет представил Steven B. Koening в 2013 году [107].
Все авторы, учитывая количественные и качественные изменения ЭК на периферии роговицы после ДР, пришли к выводу, что ЭК мигрировали в центр из периферии и покрывали. Этим механизмом и объяснялось восстановление прозрачности роговицы и повышение зрительных функции у пациентов. В последние годы, из-за бурного развития эндотелиальной трансплантации и увеличения количества таких операций, появились сообщения о восстановления прозрачности роговицы при отсутствии прилегания и даже после удаления эндокератотрансплантата [56, 183].
Впервые о восстановлении прозрачности роговицы 2-х пациентов с ЭДР Фукса, после неудачной операции трансплантации ДМ с эндотелием (DMEK) сообщили C. Balachandran с соавторами в 2009 году [56]. У первой пациентки с субтотальной отслойкой десцеметотрансплантата максимально корригированная острота зрения (МКОЗ) через 9 месяцев составила 0,7 и ПЭК – 380 кл/мм2, а у второй МКОЗ – 1,0 и ПЭК – 440 кл/мм2. Похожее сообщение о восстановлении прозрачности роговицы у 60 летнего пациента после отслойки эндокератотрансплантата, через 9 месяцев после эндотелиальной кератопластики с ДР (DSAEK) опубликовали P. Zafirakis с соавторами [183]. А вот M. Ziaei с соавторами [184] описали случай у 84 летней женщины, когда после отслоения эндокератотрансплантата после DSEK, через два месяца они удалили трансплантат диаметром 8,0 мм после чего начала восстанавливаться прозрачность роговицы, и уже через 11 месяцев МКОЗ составила 0,5 и ПЭК – 791 кл/мм2.
В 2012 году M. Dirisamer с соавторами [71] описали клиничекий случаи, где через 4 часа после операции DMEK, у 80 летней больной десцеметотрансплантат полностью отслоился в переднюю камеру. Полная резорбция отека произошла через 6 месяцев после операции а ПЭК составила 830 кл/мм2. На тот момент, имея еще несколько подобных собственных наблюдений [56, 183], aвторы предложили упрощенный вариант DMEK и условно назвали DMET, то есть трансфер ДМ, который подразумевал только перенос ДМ в переднюю камеру и мог оказаться в равной мере эффективным методом лечения ЭДР Фукса.
Интересное сообщение опубликовали специалисты из университета Эмори [154], где после двух неудачных послойных пересадок роговицы (DSEK) у 34 летней женщины с ЭДР Фукса и после удаления трансплантата через два месяца МКОЗ составила 1,0 роговица дегидратировалась и восстановилась ее прозрачность. Этот неожиданный эффект привел авторов к мысли о целесообразности на втором глазу произвести частичное удаление ДМ без трансплантации. Так, впервые был выполнен запланированный ДР, после чего через 6 месяцев МКОЗ составила 0,3 с восстановлением прозрачности роговицы. Авторы предполагают, что возможны два механизма восстановления прозрачности. Первое – ЭК мигрируют в центр роговицы из сохраненной периферии и второе, при DMET, из эндотелия трансплантата через влагу передней камеры. Также они полагают, что молодой возраст может поспособствовать более активной миграции ЭК.
G. Moloney с соавторами [127] тоже описали 2 случаи ДР без трансплантации. Первый случай был ятрогенный ДР одновременно с ФЭ катаракты у 76 летней пациентки, после чего через 1 месяц зрение составило 1,0, а ПЭК в зоне ДР составила 753 кл/мм2. Второй случай уже был запланированный ДР диаметром 5,0 мм у 54 летней пациентки с ЭДР Фукса после чего зрение составило 1,0, а ПЭК в зоне ДР 731 кл/мм2. Авторы согласны с существующими мнениями, что нужен тщательный отбор этих пациентов и нужны долгосрочные исследования с большими выборками для определения четких показаний к выполнению ДР. Они также полагают, что важную роль в эффективности имеет возраст пациента и состояние периферической части эндотелия роговицы.
В исследование D.S. Borkar с соавторами [64] были включены 11 пациентов (13 глаз) из них 4 мужчин и 7 женщин. Возраст составил от 51 до 91 года. Предоперационная острота зрения была от 0,05 до 0,8 а ЦТР от 523 мкм до 684 мкм. Критериями включения в исследование были наличие ЭДР Фукса с симптомом капельной роговицы, невозможность подсчета ПЭК в центре, интактная периферия роговицы и катаракта, которая могла влиять на зрительные функции. Всем пациентам была выполнена ФЭ катаракты с имплантацией ИОЛ и ДР диаметром 4,0 мм без трансплантации. Пациенты находились под наблюдением в течении 12 месяцев и в зависимости от срока восстановления прозрачности роговицы были разделены на группы быстро реагирующих (до 1 месяца), реагирующие (до 3 месяцев), медленно реагирующие (до 6 месяцев) и нереагирующие со стойким отеком в течении всего периода наблюдения. На 4 глазах резорбция отека роговицы и репопуляция эндотелиального слоя произошла в течение 1 месяца. МКОЗ составила в среднем 1,0, ЦТР от 525 до 589, а ПЭК от 410 до 864 кл/мм2. Еще на 4-х глазах в течение послеоперационных 3-х месяцев, где МКОЗ составила от 0,5 до 0,8, ЦТР от 557 до 638, а ПЭК от 504 до 1 145 кл/мм2. Еще на двух глазах наблюдалась улучшение через 6 месяцев после операций. На остальных 3-х глазах не было замечено улучшений и пациентам была выполнена трансплантация роговицы. Авторы пришли к выводу, что ДР может быть эффективным методом для лечения ЭДР Фукса, но требуются масштабные исследования, для более точного отбора пациентов. Такие же выводы сделали A. Iovieno с соавторами исследовав 5 глаз с ЭДР Фукса после ДР [98]. Они так же установили, что после ДР может возникнуть неправильный астигматизм, из-за неровной задней поверхности, которое в свою очередь тоже может снижать остроту зрения в послеоперационном периоде.
G. Moloney с соавторами [128] в 2017 году провели уникальное исследование для оценки эффективности и безопасности ДР при ЭДР Фукса, где при неудачных случаях лечения, еще были использованы ингибиторы Rhо-ассоциированных киназ. В исследование были включены 12 глаз (11 пациентов) с ЭДР Фукса, которым был выполнен ДР диаметром 4,0 мм. Критерии включения в исследования были ЭДР Фукса II, III, IV стадии по классификации J.H. Krachmer, сохраненная периферия эндотелиального слоя с ПЭК 1 000 кл/мм2 и выше, наличие центральных гутт, которые являются причиной снижения остроты зрения, снижение контрастной чувствительности. Критерии не включения – выраженный отек стромы, хейз, буллы или складки ДМ. Самостоятельное восстановление прозрачности роговицы произошло в 9 и глазах из 12-и. В 2-х случаях в течение 2-х месяцев, в 5-и случаях в течение 3-х месяцев и в 2-х случаев в течение 6-и месяцев. Авторы были согласны с введенными терминами D. Borkar с соавторами – быстро реагирующие, медленно реагирующие и нереагирующие, и также разделили пациентов в своем исследовании. У нереагирующих пациентов, в 3-х случаях, где в течение нескольких недель не наблюдалось никаких изменений, было проведено дополнительное лечение в виде 6 кратного закапывания ингибитора Rhо-ассоциированных киназ в течение 2-х недель. В итоге только на одном глазу была выполнена задняя кератопластика, а в остальных случаях прозрачность роговицы восстановилась. Авторы отмечают статистически значимое повышение МКОЗ, уменьшение ЦТР, появление ЭК в центре, где до хирургического лечения не было возможно их оценить. В случаях операций у пациентов с собственным хрусталиком авторы не наблюдали прогрессирование катаракты, а из осложнений отметили отслойку ДМ и точечные рубцовые изменения в строме роговицы. Авторы сделали вывод, что ДР без трансплантации является эффективным методом для лечения и зрительной реабилитации больных с ЭДР Фукса.
Клинико-функциональные показатели после проведения десцеметорексиса с последующим коллагеновым кросслинкингом роговицы
У больных подгруппы IIa, с БК (6 глаз) данные ЦТР и МКОЗ не отличались от исходных, ни на каком послеоперационном визите, как и не отличались между собой (p 0,72). Во всех 6 случаях БК на различных послеоперационных сроках была рекомендована трансплантация роговицы в связи с выраженной отрицательной динамикой состояния роговицы, которая проявлялась либо увеличением отека всех слоев, либо необратимыми изменениями роговицы (рисунок 19).
И, поскольку у всех больных с БК за время наблюдения отмечалось выраженное ухудшение состояния роговицы (отек всех слоев, фиброзные изменения), набор пациентов в эту подгруппу был прекращен.
У 20 пациентов (25 глаз) подгруппы IIb с ЭДР Фукса в послеоперационном периоде было обнаружено статистически значимое увеличение МКОЗ при обследовании во время каждого визита (p=0,0001) (рисунки 20, 21).
Почти во всех случаях до лечения ПЭК в центре не было возможно достоверно оценить, а на периферии в подгруппе IIb составила 1 768,4 кл/мм2 (±198,8). В 68% случаев (17 глаз) у пациентов с ЭДР Фукса, в связи с миграцией ЭК в зону ДР ПЭК в центре в разные послеоперационные сроки составила 691,3 кл/мм2 (±106,8) (рисунок 24), наблюдалась уменьшение ЦТР, увеличение МКОЗ и восстановление прозрачности роговицы.
Фукса через 18 месяцев после ДР с последующим ККР. В связи с тем, что эндотелиальные клетки мигрировали в зону десцеметорексиса, уменьшалась центральная толщина роговицы и впоследствии восстанавливалась прозрачность роговицы, лечение считалась эффективным и удавалось избежать от пересадки роговицы. Сроки восстановления прозрачности роговицы представлены в таблице 6.
Послеоперационные значения преломляющей силы роговицы (K1 и K2) у пациентов второй группы не отличались не от исходных данных не между собой (p0,63).
Значения ВГД (P0) до лечения в обеих группах были в пределах нормы и были стабильны на всех сроках послеоперационного наблюдения (рисунок 25).
Результаты молекулярно-генетических исследований
38 пациентов без признаков ЭДР Фукса, не имели ни одной экспансированную аллель тринукеотидных повторов. Экспансией считалась увеличение количество повторов CTG тринуклеотида более 50 раз. Среднее количество повторов на первой аллели составило 14,61 (±3,87) от 12 до 29 повторов, на второй аллели 20,3 (±6,8) от 12 до 38 повторов.
Среди 47 пациентов с ЭДР Фукса 27 пациентов имели хотя бы одну экспансированную аллель тринукеотидных повторов, при этом был обнаружен один пациент с двумя экспансированными аллелями. Частота встречаемости генотипов с одной экспансированной аллелью CTG была равна 57,5%, что находится в границах частот, описанных в литературе для разных популяций.
У 6 пациентов (7 глаз) подгруппы IIb с ЭДР Фукса не имелась ни одной экспансированной аллели тринукеотидных повторов. Среднее количество повторов на первой аллели составило 16±4,89 (от 12 до 24 повторов), на второй аллели 19,5±4,46 (от 15 до 26 повторов). У остальных 14 пациентов (18 глаз) этой подгруппы имелась хотя бы одна экспансированная аллель тринукеотидных повторов (был обнаружен один пациент с двумя экспансированными аллелями). Частота встречаемости генотипов с экспансированной аллелью CTG тринуклеотида в подгруппе IIb составила 72%. У этих пациентов восстановление прозрачности роговицы после лечения методом ДР с последующим УККР наблюдалась в 60% случаев, отрицательный результат отмечен в 12% случаев. У пациентов с полным отсутствием экспансированной аллели тринукеотидных повторов лечение было эффективным в 8% случаев и неэффективным в 20% случаев (рисунок 35).
Таким образом у пациентов с экспансией CTG тринуклеотида в 83% наблюдалось восстановление прозрачности роговицы, при этом статистический анализ отношения шансов (OR) показал, что обнаружение патогенной экспансии тринукеотидных повторов может служить прогностическим признаком, который увеличивает вероятность эффективного лечения ЭДР Фукса методом ДР с последующим УККР 12,5 раз – OR=12,5(95% ДИ:1,6-97,6) (рисунок 36).