Диагностика и прогнозирование первичной открытоугольной глаукомы по уровню местных цитокинов

Неблагоприятные тенденции в заболеваемости населения глаукомой наблюдаются в разных странах. Так, в Дании за период с 1996 по 2011 г. заболеваемость глаукомой возросла с 7200 до 8600 новых пациентов ежегодно [1]. Самое большое количество больных с этой патологией насчитывается в Китае — 21,82 млн человек [2], а удельный вес ее среди взрослых старше 40 лет соответствует 2,14% среди сельского населения и 3,6% — в Пекине. По данным Сеульского национального университета [3], в Южной Корее заболеваемость глаукомой за период с 2005 по 2011 г. достоверно повысилась и достигла 1,98% в структуре болезней глаза среди жителей 40 лет и старше.

Согласно международным публикациям, в мире прогнозируется рост числа таких пациентов [4]. Высокая распространенность глаукомы во всех странах и ее ведущее место в структуре причин слепоты и слабовидения побуждают исследователей на всех континентах выполнять новые эпидемиологические и диагностические исследования [5—7].

В настоящее время диагностика глаукомы по параметрам внутриглазного давления не всегда является результативной, поэтому продолжается научный поиск новых диагностических маркеров глаукомы, позволяющих выявлять данную патологию на ранних стадиях и прогнозировать ее развитие. В единичных исследованиях последних лет показано, что при диагностике глаукомы следует учитывать содержание интерлейкинов в слезной жидкости. Однако диагностическая значимость и информативность местных (локальных) интерлейкинов при глаукоме остается неизученной. Кроме того, отсутствует научная информация о прогностической значимости интерлейкинов слезной жидкости у больных глаукомой, что указывает на актуальность выполнения научных исследований.

Цель исследования — совершенствование диагностики и прогнозирование первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) на основе информативности интерлейкинов на локальном уровне.

Исследование проводилось на базе МНТК «Микрохирургия глаза» им. академика С.Н. Федорова. Основную группу больных составили 109 пациентов с ПОУГ II стадии. Возраст пациентов варьировал от 58 до 75 лет с медианой 62,4±2,5 года. Контрольная группа состояла из 52 человек без глаукомы в настоящее время и в анамнезе, средний возраст которых достоверно не отличался от такового представителей основной группы — 59,6±2,8 года (p>0,05).

Изучение содержания интерлейкинов в слезной жидкости проводилось на иммуноферментном анализаторе Multiscan (ThermoFisher Scientific Inc., Финляндия) посредством метода сэндвич-варианта твердофазного иммуноферментного анализа с применением тест-систем R&D Diagnostic Inc. (США). Диагностическая значимость (информативность) локальных интерлейкинов рассчитывалась по формуле:

,

где J — информативность показателя, P₁ — частота признака в контрольной группе, P₂ — частота этого же признака у больных ПОУГ.

Для оценки достоверности различий содержания интерлейкинов в слезной жидкости в сравниваемых группах использовались непараметрический Т-критерий Уайта и параметрический t-критерий Стьюдента. Различие считалось репрезентативным при p<0,05.

Исследование осуществлялось в соответствии с принципами Хельсинкской декларации и стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice). Перед выполнением исследования у всех пациентов получено письменное информированное согласие.

Развитие ПОУГ сопровождается существенными и репрезентативными изменениями в содержании уровня интерлейкинов в слезной жидкости во всех случаях (табл. 1). Сформировавшаяся ПОУГ характеризуется прежде всего высоким повышением на местном уровне концентрации IL-2 и IL-17, причем их увеличение практически одинаково и достигает соответственно 8,4 и 8,3 раза. В исследуемом биоматериале больных основной группы значительно возросло также содержание IL-8. В значительной степени повысился уровень противовоспалительного IL-4 в слезной жидкости пациентов с ПОУГ. Однако содержание другого противовоспалительного цитокина, IL-10, существенно снизилось в слезной жидкости больных основной группы по сравнению с контрольной. Следовательно, изменение уровней противовоспалительных цитокинов на местном уровне в связи со сформировавшейся ПОУГ имело противоположную динамику. Следует также обратить внимание на то, что указанное выше изменение уровня IL-10 в слезной жидкости у больных основной группы было наименьшим.

Таблица 1. Уровень интерлейкинов (пг/мл) в слезной жидкости у больных ПОУГ и в контрольной группе, M±m

Более существенные и с противоположной направленностью по отношению к IL-10 у больных ПОУГ наблюдались изменения в содержании слезной жидкости IL-1β, IL-6 и IL-7, выражающиеся в повышении в 3,0—3,4 раза.

При анализе информативности показателей местного интерлейкинового профиля у больных со сформировавшейся ПОУГ установлены наивысшие значения для IL-2 и IL-17, что указывает на ведущее их диагностическое значение, хотя величина информативности IL-2 является максимальной и существенно больше, чем у IL-17 (табл. 2). На третьей ранговой позиции по диагностической значимости среди изученных интерлейкинов слезной жидкости при рассматриваемой патологии находится IL-8, информативность которого очень высокая.

Таблица 2. Величина информативности интерлейкинов слезной жидкости у больных ПОУГ

Информативность других проанализированных интерлейкинов на локальном уровне у больных ПОУГ II стадии значительно ниже по сравнению с названными ранее и варьирует в узком диапазоне. Это относится к IL-4, IL-6, IL-1β и IL-18, у которых показатель информативности изменялся от 204,9 (IL-18) до 245,7 (IL-4). Более низкие величины информативности свойственны IL-7 и IL-10 с минимальным значением для IL-10.

Для разработки регрессионной модели по прогнозированию развития ПОУГ использованы наиболее информативные интерлейкины слезной жидкости. Методом пошаговой регрессии создана прогностическая модель следующего вида:

Y=11,542+2,198Х₁+4,217Х₂+2,056Х₃,

где Y — вероятность развития глаукомы, Х₁ — уровень IL-17 в слезной жидкости, Х₂ — уровень IL-2 в слезной жидкости, Х₃ — уровень IL-8 в слезной жидкости.

Построенная математическая модель может использоваться в клинической практике, так как является адекватной по критерию Фишера (F_расч=97,2>F_табл=32,7; p<0,001). Развитие ПОУГ прогнозируется при величине Y=349,517÷408,237, а отсутствие патологии — при Y<349,516.

Результаты настоящего исследования наряду с полученными ранее данными у больных с подозрением на глаукому и начальной стадией ПОУГ [8—10] свидетельствуют о важном вкладе локальных интерлейкинов в патогенез рассматриваемого заболевания.

Изменения локального цитокинового профиля при подозрении на ПОУГ носили резко выраженный характер относительно «возрастного» контроля и касались 14 из 16 цитокинов, за исключением IL-8 и VEGF-A. В слезной жидкости пациентов этой группы обнаружено статистически значимое повышение содержания IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-12p70, IL-17A, IL-18, IFN-α, IFN-γ, TNF-α, TNF-β, TGF-β1 [8].

Сравнительный анализ исследования содержания цитокинов в слезной жидкости групп «возрастного» контроля и начальной ПОУГ выявил достоверное повышение локальной продукции IL-1β, IL-5, IL-12p70, IL-18, TNF-α, TNF-β, VEGF-A, TGF-β1 у пациентов с начальной стадией заболевания [8].

Следует обратить внимание, что усиление продукции интерлейкинов на местном уровне у больных с подозрением на ПОУГ сопровождалось изменениями большего числа цитокинов, а именно 14 из 16 изученных, тогда как при начальной стадии заболевания — всего лишь 8 из 16 анализируемых интерлейкинов [8]. Однако в исследованиях Л.П. Чередниченко и соавт. [9, 10] не установлено репрезентативных изменений в содержании в слезной жидкости IL-17, IL-4 и IL-10 у больных с подозрением на глаукому и начальной стадией ПОУГ в сравнении с группой здоровых лиц. Так, содержание в слезной жидкости названных интерлейкинов среди пациентов с подозрением на ПОУГ составило соответственно 0,92±0,08; 9,86±1,20 и 11,70±0,79 пг/мл, в группе с начальной стадией ПОУГ — 1,13±0,10; 10,09±1,49 и 17,66±1,70 пг/мл против 0,89±0,09; 8,29±1,64 и 11,09±0,83 пг/мл в контроле [9]. Особенно противоречивыми являются сведения об уровне IL-17 [11], увеличение которого выявлено во многих исследованиях. В частности, в слезной жидкости в аналогичных группах больных с ПОУГ О.С. Слепова и соавт. [8] выявили повышение уровня IL-17 соответственно в 4,8 раза среди пациентов с подозрением на глаукому и в 2,8 раза среди больных с начальной стадией ПОУГ.

Более существенное повышение (в 9 раз) содержания IL-17 в слезной жидкости больных с I стадией ПОУГ установлено в работе Е.В/ Маркеловой и соавт. [12]. Это не противоречит полученным нами результатам и указывает на ведущее диагностическое значение локальных IL-17 при ПОУГ как на начальных, так и на II стадии заболевания.

Указывается, что повышение уровня IL-17 более 27 пг/мл в слезной жидкости считается ранним маркером диагностики и прогностически неблагоприятным локальным критерием для ПОУГ [12]. У больных со II стадией ПОУГ среди провоспалительных цитокинов слезной жидкости, помимо повышения уровня IL-17 до 19,60 пг/мл против 5,34 пг/мл в контроле, наблюдается увеличение содержания IL-1β до 8,64 пг/мл против 2,6 пг/мл и IL-2 — до 16,19 пг/мл против 2,2 пг/мл в контроле без достоверных изменений уровня IL-6 (2,0 и 2,4 пг/мл соответственно). Нами также выявлено значительное повышение уровня провоспалительного IL-2 в слезной жидкости больных со II стадией ПОУГ.

Среди локальных противовоспалительных цитокинов на II стадии ПОУГ обнаружено достоверное снижение уровня IL-10 и отсутствие достоверных изменений в содержании IL-4 [12]. Е.В. Маркелова и соавт. [12] также выявили репрезентативное уменьшение уровня IL-10 в слезной жидкости пациентов со II стадией обсуждаемой патологии, но вместе с тем, в отличие от ранее рассмотренной работы [12], установили повышение IL-4 до 7,78 пг/мл против 4,9 пг/мл в контроле. Более существенное увеличение IL-4 на локальном уровне и менее значимое снижение IL-10 выявлено в настоящем исследовании у больных со II стадией ПОУГ.

Выявленные изменения в содержании интерлейкинов в слезной жидкости больных ПОУГ на разных стадиях свидетельствуют о существенной роли локальных цитокинов, прежде всего провоспалительных, в развитии обсуждаемой патологии, а в качестве фактора, потенцирующего гиперпродукцию названных (провоспалительных) интерлейкинов, может выступать нарастание внутриглазного давления [8, 9]. Кроме того, уровни локальных интерлейкинов, наряду с данными клинико-офтальмологического обследования, следует использовать для оценки степени тяжести глаукомы [10].

Прогрессирование ПОУГ сопровождается репрезентативным увеличением в слезной жидкости практически всех интерлейкинов, за исключением IL-10. При этом наибольшей диагностической значимостью обладают IL-2, IL-17, IL-8, которые рекомендуется применять при лабораторной диагностике и прогнозировании глаукомы. Созданная регрессионная модель с высокой вероятностью позволяет прогнозировать развитие ПОУГ по изменению содержания в слезной жидкости IL-2, IL-17, IL-8.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: А.Ч.

Сбор материала: Д.К.

Статистическая обработка: Е.П.

Написание текста: Н.А.

Редактирование: А.Ч.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.