Фролов М.А.

Кафедра глазных болезней медицинского факультета Российского университета дружбы народов, Москва

Лихванцева В.Г.

Центральная клиническая больница РАН, Москва

Ковеленова И.В.

Ульяновская областная клиническая больница, ул. 3 Интернационала, 74, Ульяновск, Россия, 320176

Соломатина М.В.

ГБОУ ВПО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова», кафедра глазных и ЛОР-болезней, ул. Высоковольтная, 9, Рязань, Российская Федерация, 390024

Роль антител к основному белку миелина в нарушении гидродинамики при первичной открытоугольной глаукоме

Журнал: Вестник офтальмологии. 2017;133(3): 37-43

Просмотров : 66

Загрузок :

Как цитировать

Фролов М. А., Лихванцева В. Г., Ковеленова И. В., Соломатина М. В. Роль антител к основному белку миелина в нарушении гидродинамики при первичной открытоугольной глаукоме. Вестник офтальмологии. 2017;133(3):37-43. https://doi.org/10.17116/oftalma2017133337-43

Авторы:

Фролов М.А.

Кафедра глазных болезней медицинского факультета Российского университета дружбы народов, Москва

Все авторы (4)

Повреждение центральной нервной системы (ЦНС) любого генеза сопровождается иммунным ответом. Первичным местом реализации иммунного ответа всегда оказывается миелин [1]. Миелиновая оболочка — важный структурный элемент нервной ткани. Она окружает аксоны и дендриты периферической нервной системы (ПНС) и ЦНС, клеточные тела в нервных ганглиях, нервные волокна белого вещества ЦНС. Это объясняет неиссякаемый интерес клиницистов к антителам (АТ) к основному белку миелина (МВР). Эти А.Т. ингибируют у 40% больных ремиелинизацию аксонов, сохраняющих свою непрерывность после повреждения нейронов. В связи с этим высокий уровень АТ к МВР при травме ЦНС и позвоночника служит показанием к ургентной терапии для создания условий ремиелинизации аксонов. Их концентрация повышается при нейропатиях различного генеза, протекающих с повреждением миелиновой оболочки нервных волокон. Список заболеваний, где доказано участие АТ к МВР, широк. В него входят острые и хронические нарушения мозгового кровообращения, рассеянный склероз, травмы головного и спинного мозга, нейроинфекционные заболевания, гидроцефалия, периферические и центральные нейропатии [2]. Единичные публикации свидетельствуют об участии этих АТ в патогенезе глаукомы [3].

Цель работы — изучить роль АТ к МВР в нарушениях гидродинамики глаза при первичной открытоугольной глаукоме (ПОУГ).

Материал и методы

Обследовали 82 пациента с нелеченой ПОУГ, протекающей с офтальмогипертензией (43,9% мужчин и 56,1% женщин), и 62 пациента с нормотензивной глаукомой (НТГ) (13,9% мужчин и 86,1% женщин). Возраст больных колебался от 41 года до 84 лет; средний возраст в группе НТГ (Мср=M±m) составил 65,17±1,27 года, в группе с ПОУГ — 67,95±0,97 года.

Группу контроля (25 здоровых добровольцев) составили 16 (64%) мужчин и 9 (36%) женщин, их средний возраст составил 65,49±2,00 года.

Глаукому диагностировали по Федеральным стандартам Российской Федерации, опираясь на клинические данные (состояние переднего и заднего отрезка глаза), результаты тонометрии и тонографии, компьютерной периметрии, оптической когерентной томографии (ОКТ) [4].

Периферическое зрение оценивали методом количественной статической компьютерной периметрии на автоматическом периметре Oсtopus (Программа 32), определяя параметры поля зрения, слепого пятна, скотом. Исследование проводили монокулярно при стандартных условиях: яркость поверхности полусферы составляла 10 cd/m² (31,4 аsb), цвет поверхности полусферы был белым, размер стимула — 0,43° или 2,26 мм (диаметр), что соответствует размеру III по Гольдману. Оценивали индексы периметрии: MS — средний показатель световой чувствительности (Meаn sensitivity), MD — средний дефект световой чувствительности (Meаn defect), sLV — показатель, отражающий глубину скотом (square Loss vаriаnce).

Тонографию проводили по стандартной методике с помощью электронного офтальмотонографа GlаuTest-60, определяли важнейшие экспертно-диагностические показатели: Ро (истинное внутриглазное давление, мм рт.ст.), С (коэффициент легкости оттока, мм3/(мм рт.ст.) мин), F (минутная скорость оттока, мм3/мин), V (объем вытесненной за время тонографии из передней камеры глаза влаги, мм3), КБ (коэффициент Беккера).

Передний отрезок глаза оценивали биомикроскопически с помощью щелевой лампы Tаkаgi с увеличением 10 и 15. Гониоскопически анализировали угол передней камеры (УПК) с помощью трехзеркальной линзы Гольдмана. УПК классифицировали по Ван-Бойнингену [4].

Глазное дно оценивали с помощью прямой и обратной офтальмоскопии в условиях максимального мидриаза.

Результаты иммунологического исследования сыворотки крови (СК) сравнивали с данными группы контроля (25 здоровых добровольцев аналогичного возраста без офтальмопатологии, клинических признаков системных аутоиммунных заболеваний и отягощенного анамнеза).

АТ в СК к МВР определяли методом иммуноферментного анализа. На первом этапе в лунки планшета помещали 50 мкл раствора смеси 100 мМ карбоната и гидрокарбоната натрия, pH 9,0, содержащего 0,1 мкг соответствующего антигена, инкубировали ночь при 4 °C. Лунки трижды промывали раствором PBS-0,15% Tween 20, блокировали 1 ч раствором 2% BSА в карбонатном буфере при 37 °C. Далее блокирующий раствор удаляли, лунки вновь трижды промывали раствором PBS-0,15% Tween 20. Вносили разведения тестируемых проб СК (сывороточные АТ, 1:100) и контрольных образцов от 1 до 0,0005 мкг в 50 мкл раствора PBS-0,5% BSА-0,15% Tween 20, затем инкубировали 1 ч при 37 °C, после чего трижды промывали. В соответствующие лунки добавляли по 50 мкл конъюгата АТ козы, специфичных к Fc-фрагменту иммуноглобулина G (IgG) человека (1:4000). Инкубировали в течение 1 ч при 37 °C, промывали 5 раз. Окрашивали, добавляя во все лунки по 50 мкл раствора тетраметилбензидина. Реакцию останавливали 10% раствором фосфорной кислоты. Концентрацию А.Т. в СК отражал спектрофотометрический показатель в условных единицах оптической плотности. Исследования проводили с помощью автоматизированной станции JАNUS («PerkinElmer», США).

Объектом исследования служили: СК больных с ПОУГ и НТГ (n=144); СК лиц контроля (n=25).

Результаты исследования анализировали с помощью пакета прикладных статистических программ SАS (Stаtisticаl Аnаlysis System, «SАS Institute Inc.», США). Корреляцию оценивали с помощью коэффициентов линейной корреляции Пирсона и ранговой корреляции Спирмена, а также коэффициентов связи Tаu-b Кендалла и коэффициентов сопряженности Крамера, статистическую значимость которых оценивали системой SАS по соответствующим формулам.

При статистическом анализе системных иммунных показателей стадию ПОУГ выставляли по худшему глазу в соответствии с правилами статистического анализа системных проявлений билатеральных заболеваний парных органов.

Результаты

В обеих популяциях больных с глаукомой присутствовали все стадии заболевания; распределение больных по стадиям представлено в табл. 1. Стадия глаукомы при корреляционном анализе системной продукции с клинико-инструментальными данными выставлена по худшему глазу.

Таблица 1. Серологический уровень АТ к МВР на разных стадиях заболевания Примечание. Достоверность различий по сравнению с данными контроля: * — р<0,05, ** — р<0,01; достоверность различий по сравнению с показателями I стадии: # — р<0,05, ##— р<0,001.

У больных с ПОУГ среднегрупповой уровень (Мср.=М±м) антителопродукции оказался ниже уровня контроля: 0,41±0,05 усл. ед. против 0,49±0,06 усл. ед. в контроле при коридоре вариабельности 0,22—0,82 усл. ед. против 0,34—0,91 усл. ед. в контроле. Недостоверность различий (р=0,08290, р<0,1) объясняется малочисленностью группы. В целом по группе ПОУГ у 46,3% больных уровень АТ выходил за нижнюю границу референcных значений нормы.

В популяции НТГ среднегрупповые показатели составляли 0,40±0,16 усл. ед., коридор вариабельности значений оказался шире — 0,22—0,94 усл. ед., имело место как повышение (8 (12,9%) пациентов) так и снижение (24 (38,7%) пациента) антителопродукции.

Корреляционный анализ показал, что ПОУГ манифестирует на фоне повышения (на 22,4%) среднегрупповых показателей антителопродукции к МВР по сравнению с базовыми показателями группы контроля. При этом серологический уровень АТ к МВР на I стадии превышает показатели II (р=0,000103, р<0,01) и IV (р=0,000009, р<0,001) стадии заболевания, на которой, напротив, среднегрупповой уровень АТ к МВР достоверно снижен (на 34,7%) (р=0,00031, р<0,001) по сравнению с нормой. Частота выявления больных с уровнем АТ, выходящим за нижнюю границу референcных значений нормы, на II и IV стадии достигала 68,8 и 79,4% соответственно, т. е. практически 2/3 популяции ПОУГ на этих стадиях имели показатели, выходящие за нижнюю границу нормы. Не зафиксировано случаев повышения уровня АТ к МВР при ПОУГ относительно референсных значений верхней границы нормы.

Рисунок наглядно демонстрирует повышение антителопродукции на I и III стадиях ПОУГ и снижение среднегрупповых показателей системной продукции на IV стадии.

НТГ манифестировала иначе. Среднегрупповые значения антителообразования практически не отличались от среднестатистических показателей контроля: 0,44±0,23 усл. ед. против 0,49±0,20 усл. ед. (недостоверно). По сравнению с данными групп ПОУГ и контроля диапазон значений АТ к МВР при НТГ был шире и варьировал между 0,24 и 0,94 усл. ед.

Имели место случаи как снижения (52% больных), так и повышения (16% пациентов) уровня А.Т. Переход от I к последующим стадиям заболевания характеризовался постепенным снижением среднегруппового содержания АТ на 5—7% (от 2,1 до 12,4%) от исходных значений.

Как известно, принципиальным отличием НТГ от ПОУГ является наличие офтальмогипертензии, которая оказывает дополнительное патогенное влияние, ускоряя гибель ганглиозных клеток сетчатки. Ввиду этого мы проанализировали характер связи между экспертными показателями офтальмотонуса/гидродинамики, с одной стороны, и системным уровнем антителообразования к МВР — с другой. Для этого разделили больных с глаукомой на 4 подгруппы по максимальным (табл. 2) и минимальным показателям внутриглазного давления (ВГД) на их глазах (144 глаза).

Таблица 2. Серологический уровень АТ к МВР у больных с глаукомой в зависимости от максимальных и минимальных показателей ВГД Примечание. Достоверность различий по сравнению с данными контроля: * — р<0,05, ** — р<0,01; достоверность различий по сравнению с показателями 1-й подгруппы: # — р<0,05, ## — р<0,001.

Несмотря на имеющиеся случаи снижения и повышения уровня АТ во 2-й и 3-й подгруппах, их среднегрупповые показатели практически не отличались от таковых у здоровых лиц и 1-й подгруппы, в которую вошел основной массив глаз с НТГ, чего нельзя сказать о 4-й подгруппе с офтальмогипертензией (см. табл. 2). У 53,2% пациентов 4-й подгруппы серологические уровни выходили за нижнюю границу нормы, что отразилось на среднегрупповых показателях: они оказались достоверно ниже и контроля, и 1-й группы: Мср.=0,36±0,02 против 0,47±0,13/0,49±0,20 (р<0,01). Кроме того, нижняя и верхняя границы диапазона вариабельности показателей опустились.

Наибольшая (78,6%) пропорция лиц со сниженными серологическими показателями АТ к MBP вошла в 3-ю подгруппу, где минимальные показатели ВГД находились в диапазоне от 21,1 до 24,9 мм рт.ст. Низкий среднегрупповой серологический уровень АТ к MBP и большая пропорция (65,0%) лиц со сниженным уровнем антителообразования (табл. 3) ассоциировались с большим размахом суточных колебаний ВГД — выше 8 мм рт.ст.

Таблица 3. Серологический уровень АТ к МВР у больных с глаукомой в зависимости от суточного размаха ВГД Примечание. Достоверность различий по сравнению с данными контроля: * — р<0,001; достоверность различий по сравнению с показателями 1-й подгруппы: # — р<0,05.

Практически у каждого второго пациента 1-й подгруппы уровень АТ к MBP выходил за нижнюю границу нормы (табл. 4). При распределении больных по подгруппам по принципу снижения оттока (1-я подгруппа) и нормального оттока (2-я подгруппа) межгрупповые различия в серологическом уровне АТ к MBP не выявлены, однако пропорция лиц с низким уровнем антителопродукции была достоверно выше (р<0,05) в подгруппе со сниженным коэффициентом легкости оттока и низким объемом секреции водянистой влаги.

Таблица 4. Серологический уровень АТ к МВР у больных с ПОУГ и НТГ в зависимости от экспертных тонографических показателей Примечание. Достоверность межгрупповых различий с показателями 2/3 группы: * — р<0,05;** — р<0,01;*** — р<0,001.

Низкий уровень антителопродукции ассоциировался с повышенным КБ или разобщением контроля регуляции гидродинамики. Достоверна разница между среднегрупповыми показателями АТ к MBP у больных 1-й подгруппы с КБ больше 200 и уровнями АТ пациентов 3-й подгруппы с КБ, равным или меньше 100 (р<0,001).

Обсуждение

МВР признан одним из ключевых белков ЦНС и ПНС. В его функции входят быстрое проведение нервного импульса по аксонам, участие в питании нервного волокна, защита структуры. Нарушение метаболизма МВР связывают с развитием демиелинизирующего процесса, приводящего к утрате способности аксонов к функциональной регенерации. АТ к МВР выполняют каталитические функции. Их основное природное назначение — контроль и регуляция процесса миелинизации в аксонах ганглиозных клеток ЦНС и ПНС [5]. В практической офтальмологии они используются в качестве маркеров оптического демиелинизирующего неврита, ассоциированного с рассеянным склерозом. Обнаружено, что их уровень может изменяться при ПОУГ, протекающей с офтальмогипертензией [6]. Полагали, что только повышенные уровни этих АТ имеют значение. Полученные нами результаты подтверждают нарушение системной продукции АТ к МВР при глаукоме. Однако в наших исследованиях было обнаружено, что только небольшая доля больных с НТГ имеют повышенные серологические уровни АТ к МВР на этапе манифестации заболевания. Основной массив популяции ПОУГ, напротив, имеет сниженные уровни.

Как известно, наибольшие сложности в клинико-иммунологических исследованиях составляет интерпретация полученных данных. Долгие годы ориентировались на повышенные уровни АТ, а их дефицит расценивали как аберрантный дефект аутоиммунитета. За последние годы произошла переоценка информации. Остались неизменными исключительно канонические представления. Согласно канонам иммунологии, снижение уровня АТ может быть объяснено их расходом на связь с МВР, а повышение АТ — стимуляцией антителопродукции выбросом антигена. Выброс антигена должен предшествовать повышению содержания АТ, за которым должно следовать его снижение. В этом аспекте вполне закономерны обнаруженное повышение антителопродукции к МВР на этапе манифестации глаукомы и снижение концентрации АТ на этапе выраженных нарушений гидродинамики и развитой стадии заболевания (см. рисунок).

Изменение среднегруппового уровня антител к основному белку миелина (в процентах от среднепопуляционных показателей) на разных стадиях глаукомы. По вертикали: стадии заболевания (отражены цветом, цвет легенды представлен на рисунке); по оси ординат: отклонение среднегруппового уровня антител на соответствующей стадии (в процентах от среднестатистического уровня здорового контроля, выставлен по нулевой отметке).

Максимальное количество нарушений продукции АТ к МBP пришлось на 1-ю подгруппу, характеризующуюся снижением (<1,5 мл3) объема секреции водянистой влаги: 77,7% случаев повышения уровня АТ и 19,5% случаев его снижения (см. табл. 4). Известно, что одна из функций вегетативной нервной системы — обеспечение процесса метаболизма оболочек глаза — приоритетнее функции поддержания ВГД. Несколько иначе распределились выявленные нарушения антителопродукции в подгруппах, различающихся показателями оттока. Максимальный процент выявления дефицита АТ к МВР пришелся на подгруппу со снижением оттока (1-я подгруппа, коэффициент <0,15 мм рт.ст./мин снижения): 62,9% против 28,95% в группе с сохранным оттоком (р<0,05). Большая часть (55,6%) этих больных имела высокий КБ.

Корреляционный анализ подтвердил тесную связь серологических показателей АТ к МВР с экспертными данными гидродинамики глаза. Так, уровни АТ к МВР прямо коррелировали с секрецией водянистой влаги (r=0,20841, р<0,05) и снижением оттока (r=0,27243, p<0,05); обратно коррелировали с повышением офтальмотонуса (r=–0,24046, р<0,05), легкостью оттока (r=–0,21552; р<0,05) и с КБ, отражающим разобщение контроля регуляции гидродинамики (r=–0,21683, p<0,05).

Учитывая функции АТ к МBP, можно предположить присоединение демиелинизирующих реакций в ПНС на этапе манифестации заболевания. Согласно сложившемуся стереотипу, любое повышение уровня АТ к МВР в СК должно трактоваться в контексте атаки аутоиммунной агрессии по отношению к аксонам зрительного нерва, неизменно приводящей к снижению зрения. Этот факт нашел отражение в публикациях, посвященных оптическому невриту, ассоциированному с рассеянным склерозом [7]. Однако отсутствие миелиновых волокон в сетчатке, высокая острота зрения на начальной стадии глаукомы, ранним проявлением которой являются офтальмогипертензия и/или нарушение оттока водянистой влаги, а также выявленная тесная корреляция этих признаков с нарушениями антителообразования к МВР, свидетельствуют, что могут присутствовать и иные объекты агрессии. Возможно, мишенью аутоиммунной агрессии являются аксоны ПНС, что приводит к нарушению контроля регуляции гидродинамики. Информация о нейрорегуляции секреции и оттока скудна. Предположительно в этом процессе участвует как ЦНС, так и ПНС [8]. Морфологические исследования показали, что трабекула и цилиарное тело обильно иннервированы миелинизированными и безмякотными нервными волокнами [9]. Некоторые из них выполняют роль баро- и механорецепторов, реагируя на изменения в тонусе ресничной мышцы и/или в офтальмотонусе [10]. Цилиарная мышца рассматривается как эффекторный орган, регулирующий отток влаги [11]. На глазах животных идентифицированы центростремительные волокна длинных задних и коротких ресничных нервов, отвечающие на изменения ВГД, однако их электростимуляция в эксперименте не влияла на офтальмотонус [12]. Предпринимались попытки изучить центральный механизм контроля водного внутриглазного гомеостаза [7]. Роль вегетативной нервной системы (ВНС) в этом процессе косвенно анализируют на основании изменений гидродинамических показателей в ответ на лекарственные препараты, стимулирующие и угнетающие ВНС. Известно, что ВНС имеет свои представительства в коре головного мозга, ретикулярной формации и полосатом теле. Симпатические волокна верхнего шейного симпатического узла подходят к гладкомышечным волокнам радужки, расширяющим зрачок, цилиарной мышце и сосудам глаза. Поэтому стимуляция шейного симпатического узла благодаря сужению просвета сосудов цилиарного тела приводит к сокращению объема секреции водянистой влаги и снижению офтальмотонуса, а симпатэктомия — к снижению офтальмотонуса за счет увеличения оттока [7]. Аксоны ПНС и ЦНС различаются медиаторами, регулирующими их деятельность [13]. Вполне закономерна версия, что молекулярный «сценарий» демиелинизации универсален для аксонов ПНС и ЦНС. Заметим, что гибель аксонов ВНС может протекать синхронно или метахронно, опережая или запаздывая по отношению к аксонам ЦНС или аксонам ганглиозных клеток сетчатки. Полагаем, что есть все основания считать нарушение контроля нейрорегуляции секреции и оттока и глаукомную оптическую нейропатию звеньями одной цепи. Вышеуказанные факты позволяют сделать следующие выводы.

1. Каталитические А.Т. к МВР играют важную роль в патогенных механизмах открытоугольной глаукомы.

2. Снижение серологических показателей АТ к МВР, как и их повышение, имеет неблагоприятное значение и ассоциируется с манифестацией нарушений гидродинамики глаза.

3. Причиной выявленных иммунологических нарушений могут быть процессы демиелинизации аксонов периферической нервной системы, принимающих участие в регуляции секреции и оттока внутриглазной жидкости.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: В.Л.

Сбор и обработка материала: И.К., М.С.

Статистическая обработка данных: Б.Р.А.

Написание текста: В.Л.

Редактирование: М.Ф.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail