Глаукома — это хроническая прогрессирующая оптическая нейропатия, характеризующаяся морфологическими изменениями в головке зрительного нерва и слое нервных волокон сетчатки при отсутствии других глазных заболеваний и врожденных аномалий [1, 2].
Несмотря на достижения последних лет в лечении глаукомы, слепота, обусловленная этим заболеванием, остается одной из основных причин инвалидности по зрению [1]. В России насчитывается свыше 1 млн больных глаукомой и около 70 тыс. ослепших из-за данной патологии, почти во всех регионах Российской Федерации первичная инвалидность вследствие глаукомы занимает первое место среди всех офтальмопатологий и составляет в среднем 28% [3].
По данным Всемирной организации здравоохранения, во всем мире глаукома является одной из основных причин нарушения зрения. Увеличение числа больных глаукомой, в том числе слепых на оба глаза, превосходит прогнозы [3].
Проблема этиопатогенеза первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) является одной из самых сложных и спорных в офтальмологии. Это обусловлено тем, что, несмотря на большой опыт исследования глаукомы и внушительное количество работ, посвященных ее изучению, на данный момент отсутствуют точные данные о том, какой именно процесс доминирует в ее патогенезе [1, 2]. Многие современные отечественные и зарубежные ученые относят данное заболевание к мультифакториальным [4]. В научных работах развитие глаукомы описывается как малосимптомное, с медленным течением и необратимостью органического поражения зрительного нерва, часто приводящее к потере зрительных функций [4]. Глаукома представляется как полиэтиологическое, полипатогенетическое нейродегенеративное трудноизлечимое заболевание [4, 5]. Считается, что развитию глаукомы способствуют многие факторы, необязательно офтальмогипертензивные, а процесс может выходить далеко за пределы глазного яблока [6, 7].
В рамках этиопатогенеза ПОУГ можно выделить несколько концепций: сосудистая, механическая (ретенционная, гидромеханическая), дистрофическая (теория первичной склеропатии), метаболическая, концепция ликворной гипотензии, концепция индивидуальной нормы внутриглазного давления (ВГД) [3, 8].
Сосудистая концепция патогенеза ПОУГ предполагает развитие нарушений в гемодинамике глаза, приводящих к деструктивным патологическим изменениям глазных структур, включая в первую очередь гибель аксонов ганглиозных клеток сетчатки (АГК) [8, 9]. В качестве факторов риска (ФР) развития и прогрессирования глаукомы в рамках данной теории рассматриваются заболевания, сопровождающиеся изменениями сосудистого тонуса [3, 10], такие как вазоспазм, артериальная гипертензия и гипотензия, ночное снижение артериального давления [8, 11, 12]. В работе Н.В. Пасечниковой особая роль в патогенезе глаукомы отводится сосудистому эндотелию и продуцируемой им субстанции [13]. В других исследованиях освещены вопросы вовлеченности в патологический процесс микроциркуляторного русла хориоидеи, сетчатки, зрительного нерва и определен тот факт, что изменения сосудов вторичны по отношению к патологии соединительной ткани. Проведенные исследования свидетельствуют, что начальным звеном в патогенезе первичной глаукомы является нарастающая дезорганизация, деструкция соединительной ткани как переднего, так и заднего отдела глаза [8]. Нет сомнений в том, что глазной кровоток снижен во всех частях пораженного глаукомой глаза, включая радужку, сетчатку, хориоидею, диск зрительного нерва (ДЗН) и ретробульбарные сосуды [10, 14]. Наиболее патогенетически значимыми гемодинамическими показателями при ПОУГ являются давление в центральной артерии сетчатки и перфузионное ВГД. У больных глаукомой наблюдаются нарушение кровоснабжения, возникновение ишемии с последующей экскавацией и атрофией головки зрительного нерва [12, 15].
Механическая (ретенционная, гидромеханическая) концепция рассматривает постепенное повышение уровня ВГД вследствие патологических процессов в дренажной системе глаза, обусловливающих возрастание этого показателя за счет нарушения оттока влаги и увеличения экскавации решетчатой пластинки склеры (РПС) [16]. При этом основное внимание уделяется двум компонентам — трабекулярной сети и шлеммову каналу [17]. Механическое напряжение, прочность и упругость, составляющие биомеханические свойства склеры, зависят от концентрации коллагена, плотности упаковки его волокон и их архитектоники [18]. Дисбаланс соотношения этих компонентов приводит к изменению характеристик склеры [19]. Основным производным склеральной оболочки, играющим важную роль в развитии глаукомного процесса, является РПС. В процессе прогрессирования глаукомы и ремоделирования РПС ее биомеханическая жесткость возрастает, а податливость снижается [20]: РПС становится более ригидной, теряет эластичность и деформируется при колебаниях уровня ВГД. Эта деформация приводит к искривлению и частичному передавливанию АГК с их последующей гибелью [20, 21]. Глаукомная экскавация обусловлена механической деформацией коллагеновых структур РПС. С другой стороны, ухудшаются фильтрация и отток водянистой влаги через трабекулярную диафрагму, где нарушается структура эластических волокон и появляются микрофибриллярные отложения [17]. Возникает функциональная блокада шлеммова канала в отдельных участках, усиливаются дистрофические процессы в соответствующих сегментах трабекулярной диафрагмы. Замедление циркуляции внутриглазной жидкости можно рассматривать как ФР возникновения глаукомы [22].
Дистрофическая концепция (теория первичной склеропатии) обосновывает появление ПОУГ на фоне инволюционной дегенерации структур склеры. В рамках этой теории первичная глаукома является заболеванием, характеризующимся системным поражением соединительной ткани с развитием органоспецифического аутоиммунного процесса [23]. Инволюционные изменения в склеральной оболочке приводят к патологическим процессам в трабекулярной сети и сосудистой системе глаза, а также к снижению сопротивления РПС компрессионному воздействию ВГД [17, 21, 24]. О вовлеченности иммунных механизмов в формирование глаукомы свидетельствуют следующие факты: масштаб вовлечения в патологический процесс (практически все соединительно-тканные структуры глаза), двусторонность процесса, медленное и волнообразное течение заболевания, эффективность простагландинов при лечении, двукратное повышение уровня аутоантител к гликозаминогликанам по сравнению с нормой, присутствие аутоиммунных заболеваний, повышенное содержание в крови больных глаукомой противовоспалительных цитокинов [25]. Установлено, что ригидность склеры является доминирующим фактором в патогенезе ПОУГ, и на основании этого теорию первичной склеропатии можно считать состоятельной в плане ее вклада в общую теорию патогенеза глаукомы.
Метаболическая концепция ПОУГ основана на главенствующей роли деструкции внутриглазных структур, включая также соединительно-тканные структуры РПС. В рамках этой концепции различные метаболиты приводят к разрушению АГК из-за повышения уровня ВГД и необратимой экскавации РПС. Повышение уровня ВГД и развитие глаукомной оптиконейропатии происходит под воздействием свободных радикалов, пептидов, липоидов. Согласно этой теории ПОУГ считается частью общего атеросклеротического процесса, происходящего в организме, который влечет за собой морфологические изменения в трабекулярном аппарате [26]. В связи с появлением на внутренней поверхности цилиарного тела слоя из осажденных липоидов происходит ухудшение процесса доставки к наружным слоям склеры водянистой влаги, необходимой для производства коллагена III типа, участвующего в поддержании эластических свойств склеры [18]. Фиброзная оболочка глаза теряет свои эластические свойства, что приводит к повышению показателей ВГД. Процесс осаждения накопленных липоидов может быть первопричиной старения системы кровообращения. В связи с этим некоторые авторы выдвигают сосудисто-метаболическую теорию развития глаукомы [27]. Исследования, связанные с метаболической теорией, дополняют друг друга. Это одна из многих теорий, которые отражают часть патогенетической схемы развития глаукомы.
В основе метаболической теории развития первичной нейропатии лежит генетически обусловленная первичная нейропатия сосудистого или метаболического происхождения, снижающая устойчивость зрительного нерва к компрессионному воздействию даже при нормальном уровне ВГД [1]. Это позволяет сделать вывод о том, что глаукома представляет собой первично нейродегенеративное заболевание и не является следствием повышения уровня ВГД [3]. Метаболическая концепция глаукомного процесса, в которой придается особое значение перекисному окислению и эксайтотоксичности, заслужила большое общественное признание. В зарубежной литературе прослеживается связь глаукомного процесса с болезнями Альцгеймера и Паркинсона, при этом авторы указывают на идентичный механизм гибели нервных клеток [28]. Таким образом, предполагается, что механизм гибели клеток при глаукоме, как и при всех нейродегенеративных заболеваниях, — это физиологически запрограммированный апоптоз, который определяется как эндогенными, так и экзогенными факторами [4, 28]. Сниженное кровоснабжение тканей глаза, особенно в хориоидее, головке зрительного нерва, перипапиллярной части сетчатки, приводит к развитию ПОУГ [29, 30]. Пусковой механизм нейродегенеративных заболеваний к настоящему времени не определен. Существуют данные, что центральная роль в процессах апоптоза нервной клетки принадлежит митохондриям [3, 5, 17, 31].
При различных состояниях, таких как старение тканей, «окислительный стресс», накопление мутаций в митохондриальной ДНК под воздействием нейротоксичных белков, происходит выброс ионов кальция, что ведет к повышению концентрации свободных радикалов, инициирующему механизмы апоптоза [32]. При этом наблюдается активация глиальных клеток, прежде всего астроцитов. Активированные астроциты продуцируют фактор некроза опухоли, вырабатывают синтетазу оксида азота (NOS-2) и тем самым влияют на образование оксида азота и его превращение в пероксинитрит [33].
Концепция ликворной гипотензии основана на том, что относительно низкое ликворное давление создает условия для прогибания решетчатой пластинки ДЗН (глаукоматозной экскавации) под компрессионным воздействием, в том числе и при нормальном давлении [34]. J. Jonas (2012) указывает на значение разницы в давлении по обе стороны от РПС, что определяет степень ее прогиба, а следовательно и степень сдавления аксонов ганглиозных клеток сетчатки [35].
Недавние исследования показали, что артериальное давление, офтальмотонус и давление спинномозговой жидкости положительно коррелируют между собой [34, 36]. Вполне вероятно, что снижение артериального давления может оказывать влияние на развитие глаукомной нейрооптикопатии путем связанного с ним снижения давления ликвора. Низкое давление ликвора, несомненно, может способствовать большему прогибу РПС [17, 37]. В то же время биомеханические свойства ДЗН (как преламинарной, так и ламинарной его части) определяют вероятность запуска глаукомного процесса [38, 39].
С возрастом происходят разнообразные изменения соединительной ткани (в том числе склеры) и сосудистой системы. Также меняются свойства РПС: в ней откладывается коллаген, происходит утолщение основных мембран астроцитов, увеличивается ригидность решетчатой мембраны и склеры. Это приводит к изменениям механических свойств РПС, что в свою очередь снижает кровоток по капиллярам РПС, уменьшает диффузию питательных веществ к центральным частям аксонов и нарушает аксональный транспорт. Аксональный транспорт может нарушаться и без повышения уровня ВГД выше физиологических значений и зависит от биомеханических свойств ДЗН [16, 40]. Снижение кровотока в области РПС нарушает метаболизм в митохондриях, обеспечивающих энергией аксоплазматический транспорт. На аксональный транспорт может влиять и разница между ВГД и давлением цереброспинальной жидкости, на которое влияет системное артериальное давление [41]. Концепция индивидуальной нормы базируется на том, что каждый человек обладает генетически детерминированным диапазоном оптимального давления, верхняя граница или максимум которого может быть как выше, так и ниже статистической нормы, составляющей 21 мм рт.ст. [22, 42]. Данная теория содержит ответ на основной изначальный вопрос теории генезиса глаукомы и поиска альтернативных механизмов ее развития [1, 16]. Возникновение данной теории связано с обнаружением разновидности глаукомы с давлением, вовсе не превышающим декларированного предела нормы [43]. Было установлено, что и глаукома, и ее отсутствие могут быть установлены при значениях ВГД как выше, так и ниже нормы [43]. В рамках этой теории считается, что каждому глазу соответствует четкий диапазон индивидуальной нормы ВГД, верхняя граница которой может быть выше границы стандартной нормы в 21 мм рт.ст. вне зависимости от наличия глаукомы. При оценке ВГД возможны его физиологические колебания, не наносящие вреда зрительному нерву. Допустимый предел превышения максимума индивидуальной нормы составляет в среднем 5 мм рт.ст. Отдавая должное существующим теориям патогенеза глаукомы, следует отметить, что ни одна из них не предполагает возможности существования естественной индивидуальной нормы ВГД.
Индивидуальная норма ВГД является важнейшим фактором, обусловливающим присущий каждому глазу критический уровень ВГД, превышение которого становится одним из основных звеньев патогенетического механизма развития глаукомной нейропатии [16, 44].
В настоящее время большинство исследователей выделяют теорию полиэтиологичности глаукомного процесса, учитывая роль анатомических особенностей строения глаза, нарушений гемодинамики, метаболических сдвигов, иммунологических аспектов, наследственной предрасположенности, дистрофических процессов в трабекулярном аппарате, радужке и цилиарном теле, состояние эндокринной системы, системы кровообращения, внутричерепной гипотензии и других факторов [1, 2, 22, 43, 45]. Дискуссия вокруг патогенеза глаукомы приобретает все большую актуальность. Таким образом, весь патогенетический механизм ПОУГ можно представить в виде схемы (рис. 1).
На сегодняшний день известны основные ФР развития и прогрессирования глаукомы — системные и локальные. К системным относят: возраст, наследственность, органические и функциональные нарушения кровообращения в сосудах головного мозга и глазной артерии, изменение вязкости и нарушение свертываемости крови, пониженное перфузионное давление, артериальную гипертензию, сахарный диабет. Локальными ФР являются: миопия средней и высокой степени, ранняя пресбиопия, ослабление цилиарной мышцы, толщина роговицы меньше 520 мкм, выраженная пигментация трабекулярного аппарата, псевдоэксфолиативный синдром, перипапиллярная хориоретинальная атрофия, воспалительные заболевания глаз в анамнезе, геморрагии на ДЗН, длительные инстилляции стероидных препаратов, возникновение асимметрии в показателях, все это характерно для глаукомного процесса [1, 2, 22, 37, 43, 46, 47].
Одним из факторов развития глаукомы является ВГД — повышение его значений выше индивидуального толерантного уровня и колебание ВГД болee чем на физиологичные 3 мм рт.ст. Считается, что неустойчивость ВГД в течение суток обусловлена гидродинамическими нарушениями в глазу [47]. Повышение уровня ВГД до 27 мм рт.ст. увеличивает риск перехода гипертензии глаза в ПОУГ в течение 5 лет на 3%, а повышение до значений равных 30 мм рт.ст. и выше — на 42% [1].
За каждые 10 лет жизни уровень ВГД повышается на 1 мм рт.ст., тем самым риск развития глаукомы возрастает на 10% [48]. Возраст старше 40 лет является ФР развития глаукомы. ПОУГ чаще всего манифестирует между 40 и 50 годами; следует отметить, число людей с уровнем ВГД равным 21 мм рт.ст. и выше в возрасте 43—54 лет составляет 0,9% от общей популяции, а в возрастной группе 70—79 лет — 4,7% [17]. В старшей возрастной группе помимо общих дистрофических процессов происходит утолщение хрусталика, который еще больше прижимает корень радужки к дренажной сети, тем самым нарушая циркуляцию жидкости в глазу [7, 49]. Считается, что увеличение возраста индивидуума на 10 лет обусловливает повышение риска развития глаукомы на 22% [48]. Генетическая предрасположенность является ФР развития ПОУГ.
По данным J. Tielseh и соавторов, у 16% больных ПОУГ семейный анамнез отягощен. По данным российских и зарубежных авторов, в 13—47% случаев глаукома носит семейный характер [50, 51].
Считается, что женщины чаще страдают ПОУГ и закрытоугольной глаукомой. У женщин ДЗН более чувствителен к повышению ВГД в отличие от мужчин. У мужчин же чаще выявляется пигментная глаукома [52].
Риск развития глаукомы также связан с расовой принадлежностью индивидуума. Афроамериканцы имеют более высокий риск развития ПОУГ в сравнении с европеоидами [53].
К ФР развития глаукомы относят нарушения кровообращения, в том числе артериальную гипертензию, особенно неконтролируемую, артериальную гипотензию, наличие ортостатических коллапсов, ночную гипотензию, вазоспастический синдром [7]. Повышают риск развития глаукомы и аномалии рефракции, такие как гиперметропия, миопия [54].
В настоящее время нет однозначного мнения о влияния сахарного диабета на развитие ПОУГ, однако ряд исследователей считают, что он является фактором, способствующим развитию глаукомы [29], тогда как в других работах не выявлено связи между сахарным диабетом и глаукомой. При миопии оптическая нейропатия развивается быстрее. Лица с мио-пией от –1,0 до –5,0 дптр среди больных глаукомой встречаются в 2—6 раз чаще, чем в общей популяции. Большинство авторов рассматривают толщину роговицы как фактор, влияющий на вероятность развития и прогрессирования глаукомы, исходя из оказываемого ею воздействия на истинное ВГД. Пациентов с толщиной роговицы меньше 520 мкм относят к группе риска развития ПОУГ. Есть мнение, что имеется зависимость между толщиной роговицы и состоянием РПС. Считается, что толщина роговицы с возрастом уменьшается на 40 мкм, и это увеличивает риск развития глаукомы на 71% [48].
Размер ДЗН также играет важную роль в развитии глаукомы. Отмечено, что горизонтальный размер соотношения диаметра ДЗН и экскавации (С/D) с возрастом увеличивается — на 0,1 за каждые 10 лет жизни, вследствие чего риск развития глаукомы возрастает на 32% [37]. ДЗН большого размера более подвержен повреждению, однако при этом отмечается, что чем больше размер диска, тем выше содержание нервных волокон, а значит больше структурный резерв последних [37, 39]. В целом ФР развития ПОУГ представлены на рис. 2.
Таким образом, анализ данных литературы свидетельствует о значимой роли в патогенезе глаукомы механических, сосудистых, метаболических, дистрофических факторов, первичность и вклад которых в развитие патологических изменений остаются предметом споров и дискуссий. При этом глаукома рассматривается как полипатогенетическое, полиэтиологическое заболевание, важное значение в развитии которого имеют сосудистые нарушения в системе кровообращения зрительного нерва, эксайтотоксичность, градиент ликворного и внутриглазного давления, склеропатия, различная толерантность зрительного нерва к ВГД и индивидуальная норма последнего. Значимую роль в развитии и прогрессировании глаукомы имеют различные системные и локальные ФР.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации для ведущих научных школ Российской Федерации (проект НШ-2609.2020.7).
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.