Медикаментозная профилактика послеоперационного рубцевания в хирургическом лечении глаукомы

После повреждения травматического или хирургического генеза приоритетом любого организма становится остановка кровотечения, предотвращение инфекции и восстановление целостности ткани и функции [1]. В отличие от многих других вмешательств, при которых восстановление целостности ткани является желаемым результатом, в хирургии глаукомы ситуация обратная: именно незавершенное заживление операционной раны обеспечивает хороший эффект вмешательства [2].

Хотя различные звенья процесса заживления происходят непрерывно и взаимосвязанно, для удобства восприятия выделяют 4 перекрывающие друг друга во времени фазы: коагуляционную, воспалительную, пролиферативную и фазу ремоделирования. [1].

Коагуляционная фаза. При повреждении сосудов в момент травмы контакт крови с коллагеном ткани приводит к дегрануляции тромбоцитов и активации фактора Хагемана, что способствует не только образованию тромба, но и аккумуляции множества митогенов и хемоаттрактантов. Из поврежденных сосудов происходит моментальный выброс белков плазмы, форменных элементов крови, тромбоцитов вместе с простагландинами, лейкотриенами, гистамином и серотонином. Далее ведущая роль в контроле заживления раны переходит к тромбоцитам, которые действуют посредством выделения биохимических факторов, таких как фактор активации тромбоцитов, серотонин, тромбоксан А2 и других факторов — провоспалительных хемоаттрактантов (табл. 1). В то же время происходит активация тромбообразования и развивается процесс коагуляции посредством сложного каскада реакций [1, 3].

Фаза воспаления (дни 0—5). Через 6 ч после травмы в ране появляются первые циркулирующие иммунные клетки — нейтрофилы, главной функцией которых является фагоцитоз бактерий. Их максимальное количество наблюдается спустя 24—48 ч, а через 72 ч быстро уменьшается [1]. Макрофаги (МФ) прибывают к ране спустя 48—96 ч, достигают пика своей концентрации на 3-й день после травмы и персистируют в ране до полного заживления. МФ осуществляют фагоцитоз патогенных микроорганизмов и некротизированных тканей, а также являются источником множества цитокинов и факторов роста (см. табл. 1) [4]. Т-лимфоциты появляются в месте повреждения на 5-й день после травмы и достигают пика своей концентрации к 7-му дню. Т-лимфоциты также регулируют процесс воспаления посредством высвобождения цитокинов, стимулируя фибробласты, макрофаги и эндотелиальные клетки на ранних стадиях и подавляя репаративный процесс на поздних сроках (см. табл. 1) [4].

Таблица 1. Спектр цитокинов, синтезируемых иммунокомпетентными клетками [1—7]

Примечание. ИЛ — интерлейкин; ИФ — интерферон; TNF — фактор некроза опухоли; TGF — трансформирующий фактор роста; EGF — эпителиальный фактор роста; IGF — инсулиноподобный фактор роста; PDGF — тромбоцитарный фактор роста; FGF — фактор роста фибробластов; КСФ — колониестимулирующие факторы; VEGF — фактор роста эндотелия сосудов; PGF — плацентарный фактор роста; CTGF — фактор роста соединительной ткани.

Пролиферативная фаза (3—14-й день). Данная фаза характеризуется формированием грануляционной ткани, состоящей из комбинации клеточных элементов, включающих фибробласты и иммунокомпетентные клетки, с новообразованными капиллярами, заключенными в рыхлом экстрацеллюлярном матриксе (ЭЦМ) коллагена, фибронектина и гиалуроновой кислоты. Фибробласты являются ведущими синтезирующими элементами в процессе заживления. В частности, они продуцируют коллаген, трехцепочечные гликопротеины, фибронектин, гиалуроновую кислоту, гликозаминогликаны и цитокины (см. табл. 1). Параллельно с фиброплазией происходит реваскуляризация под действием ангиогенных цитокинов (табл. 2) [1, 3, 4]. В то же время на поверхности раны происходит реэпителизация [4].

Таблица 2. Провоспалительные биохимические факторы как мишени действия антипролиферативных препаратов[3—42]

Примечание. PIGF — плацентарный фактор роста; CTGF — фактор роста соединительной ткани; SPARC — остеонектин; ММР — матриксная металлопротеиназа; ↑ — повышающее действие; ↓ — снижающее действие.

Фаза ремоделирования (7-й день — 1 год). В эту фазу начинается реорганизация ЭЦМ. Коллаген быстро становится доминирующим компонентом матрикса. Изначально рандомно распределенные коллагеновые волокна подвергаются кросс-линкингу и организуются в пучки, постепенно придающие ткани упругость и прочность на разрыв. Под действием активаторов плазминогена и матриксных металлопротеиназ (ММР) происходит деградация ЭЦМ посредством ликвидации гиалуроновой кислоты и фибронектина. Активное ремоделирование рубца происходит вплоть до 1 года после травмы и продолжается в течение всей жизни на очень низком уровне [1, 4].

1. Противовоспалительные препараты. Глюкокортикостероиды (ГКС) приводят к торможению миграции, пролиферации и активации лейкоцитов, уменьшению секреции факторов роста макрофагами, снижению интенсивности иммунного ответа на чужеродные антигены, снижению сосудистой проницаемости [8]. Для профилактики послеоперационного рубцевания ГКС применяют в виде инстилляций в конъюнктивальную полость, субконъюнктивальных, субтеноновых и ретробульбарных инъекций, а также инъекций в фильтрационную подушку (ФП) [2]. В проспективном исследовании с 10-летним наблюдением послеоперационное местное применение преднизолона привело к более низкому уровню внутриглазного давления (ВГД) в сравнении с аналогичным показателем в контрольной группе. Исследование субконъюнктивального введения дексаметазона показало снижение интенсивности фиброза и формирование более разлитых, хорошо функционирующих ФП [9]. Однако в 17—36% случаев применение ГКС у пациентов, подвергшихся гипотензивному вмешательству, приводит к нежелательному увеличению значения ВГД из-за специфических изменений в трабекулярном аппарате (повышенное накопление экстрацеллюлярного матрикса и нарушение функции клеток трабекулярной сети) [2].

Действие нестероидных противовоспалительных средств (НПВС) основано на ингибировании циклооксигеназы, функции тромбоцитов и тромбообразования. Исследования, сравнивавшие эффективность применения 1% раствора преднизолона и 0,1% раствора диклофенака после трабекулэктомии с аппликацией митомицина С (ММС), показали одинаковую эффективность данных препаратов [8]. Однако согласно другим исследованиям НПВС менее эффективны в отношении профилактики рубцевания, чем ГКС [10].

2. Антиметаболиты и цитостатики. Наиболее распространенными препаратами данной группы стали 5-фторурацил (5-FU) и ММС. 5-FU — противоопухолевый препарат из группы антиметаболитов. Его действие основано на ингибировании тимидилат-синтетазы, скорость-ограничивающего фермента в синтезе пиримидиновых нуклеотидов, что приводит к нарушению синтеза ДНК и гибели клетки посредством апоптоза. 5-FU эффективен только в G1- и S-фазы клеточного цикла, во время которых происходит синтез мРНК, белков, клеточных компонентов, репликация ДНК. In vitro доказано, что 5-FU эффективно ингибирует пролиферацию фибробластов [10—12]. Было предложено применять 5-FU в виде серии субконъюнктивальных инъекций после гипотензивного вмешательства, а затем и в виде интраоперационной аппликации на губке [2]. Клинические испытания установили эффективность данного антиметаболита у пациентов с глаукомой как низкого, так и высокого риска неудачи в хирургическом лечении. Однако констатировался факт высокой распространенности осложнений, таких как токсичность в отношении эпителия роговицы [2], увеиты (14% против 5% в контрольной группе), наружная фильтрация ФП (13% против 7%), цилиохориоидальная отслойка (9% против 7%) [13].

Митомицин С (ММС) — алкилирующий цитостатик, действующий независимо от фазы клеточного цикла. ММС вызывает кросслинкинг молекулы ДНК, что приводит к подавлению ее репликации, ингибированию синтеза белков и запускает процесс апоптоза клетки. Применение ММС повышает эффективность гипотензивных вмешательств путем ингибирования пролиферации фибробластов и эндотелиальных клеток [12]. В настоящее время установлено, что наиболее эффективна интраоперационная аппликация ММС 0,02% в течение 2—2,5 мин [2]. В сравнении с 5-FU антипролиферативный эффект ММС более выраженный и длительный. Экспериментальное исследование показало, что однократная интраоперационная аппликация ММС приводила к ингибированию пролиферации фибробластов как минимум на 1 мес, в то время как антипролиферативный эффект 5-FU сохранялся лишь в течение 7 дней [14]. Более высокая эффективность ММС сопряжена и с более высокой вероятностью осложнений, в частности с формированием кистозных аваскулярных ФП (31%) — фактора риска в отношении гипотонии и эндофтальмита; длительная послеоперационная гипотония (15—32,7%), сопровождающаяся цилиохориоидальной отслойкой, мелкой передней камерой, гипотонической макулопатией (8,9%), поздняя наружная фильтрация (3,7—17,9%) и инфицирование ФП. В 5-летнем исследовании на 239 глазах по применению ММС во время трабекулэктомии вероятность развития наружной фильтрации, блебита и эндофтальмита составила 17,9, 6,3 и 7,5% соответственно [12]. При попадании в переднюю камеру ММС вызывает значительное снижение плотности клеток заднего эпителия роговицы с дозозависимым эффектом, что в дальнейшем приводит к дистрофии роговицы. Также доложены случаи некротизирующего кератита, склерэктазии и склеромаляции как осложнений применения ММС во время трабекулэктомии [15].

3. Анти-VEGF-препараты. Экспериментальные и клинические исследования показали многообещающие результаты в отношении применения анти-VEGF-препаратов в гипотензивной хирургии глаукомы. Существует несколько изоформ VEGF: VEGF(165) и VEGF(121) преимущественно стимулируют ангиогенез, VEGF(189) способствует фиброзу, а для VEGF(121) характерны оба эффекта [16]. В хирургии глаукомы предложено применение неселективных ингибиторов VEGF: бевацизумаба, ранибизумаба и афлиберцепта в виде интраоперационных аппликаций, субконъюнктивальных инъекций, инъекций в переднюю камеру, а также интравитреального введения [17]. В исследовании В. Мамиконяна и соавторов субконъюнктивальное введение ранибизумаба на 2-е сутки после синустрабекулэктомии оказалось более эффективно, чем на 7-е сутки. В сравнении с показателями в контрольной группе отмечали более длительный гипотензивный эффект и ускоренную нормализацию морфофункциональных характеристик ФП в группах пациентов, которым субконъюнктивально вводили ранибизумаб [18]. Согласно результатам N. Niforushan и соавторов, интраоперационная аппликация ММС при трабекулэктомии приводила к более выраженному снижению значения ВГД по сравнению с аналогичным показателем в послеоперационном субконъюнктивальном введении бевацизумаба. Согласно рандомизированному контролируемому клиническому исследованию S. Sengupta и соавторов, субконъюнктивальное введение бевацизумаба непосредственно перед операцией, сразу после вмешательства и на 7-й день после хирургии глаукомы показало равную эффективность с интраоперационной аппликацией ММС, но с меньшим количеством побочных эффектов [17]. Исследование C. Ozgonul и соавторов сравнивало эффективность субконъюнктивального введения 5-FU и субконъюнктивального и интравитреального введения бевацизумаба в отношении размера и васкуляризации ФП, а также послеоперационного уровня ВГД. Лучший результат, доказанный гистологически, наблюдался у пациентов, которым субконъюнктивально вводили бевацизумаб [17]. Что касается побочных эффектов, частота наружной фильтрации в группах с применением анти-VEGF была значительно выше, чем в группах с использованием плацебо, но статистической разницы между ММС и анти-VEGF в отношении данного осложнения не было. Гифема встречалась с одинаковой частотой в группах с применением анти-VEGF, ММС и плацебо. Применение анти-VEGF ассоциировано с более высокой частотой возникновения инкапсулированных аваскулярных ФП, склонных к инфицированию, чем ММС [17].

Таким образом, применяемые в настоящее время антипролиферативные препараты либо недостаточно эффективны, либо не отвечают требованиям безопасности. Продолжается научный поиск новых агентов, перспективных в отношении профилактики послеоперационного рубцевания при минимальном количестве и тяжести побочных эффектов. Усилия исследователей направлены на изучение специфических агентов, подавляющих функции конкретных провоспалительных цитокинов (табл. 2).

4. Потенциальные антипролиферативные агенты.

1) Ингибиторы TGF-β.

САТ-152 — моноклональное антитело к TGF-β2, изоформе, локализующейся в переднем сегменте глазного яблока [8, 19]. P. Khaw и соавторы исследовали эффективность САТ-152 в виде субконъюнктивальных инъекций в концентрации 1 мг/мл на 0, 1, 2, 3-й и 7-й дни после операции у кроликов. В сравнении с показателями в контрольной группе САТ-152 улучшил морфофункциональное состояние ФП. Гистологически отмечалось уменьшение количества коллагеновых волокон. Побочных эффектов выявлено не было. Однако клинические исследования не подтвердили эффективность данной дозировки препарата у людей [20].

Сурамин — антипаразитарный и противоопухолевый препарат, ингибирующий TGF-β, PDGF и FGF. В 18-месячном исследовании H. Mietz и соавторов эффективность сурамина сравнивали с ММС и в контрольной группе. Результаты хирургического лечения глаукомы были схожими в группах, где применяли сурамин и ММС, и значительно лучше, чем в контрольной группе. Относительно осложнений однозначных выводов сделано не было ввиду малого размера исследуемой группы [21].

Траниласт — противоаллергический препарат, ингибирующий TGF-β1, ИЛ-1b и простагландин Е2. Было исследовано применение данного препарата в виде инстилляций в конъюнктивальную полость в течение 3 мес после трабекулэктомии на 52 глазах у 52 пациентов. Через 1 год наблюдения ФП в исследуемой группе характеризовались большими размерами, более толстой васкуляризированной стенкой. Через 2 года уровень ВГД в исследуемой группе был значительно ниже, чем в контрольной [22].

Аптамер s58 — белок, обладающий сродством к рецептору II TGF-β, ингибирующий TGF-β2-зависимую дифференцировку фибробластов в миофибробласты. Гистологически доказано, что s58 приводил к уменьшению интенсивности субконъюнктивального рубцевания у экспериментальных животных, что выражалось в более тонкой структуре волокон, более рыхлом ЭЦМ, сниженном количестве коллагена 1-го типа [23].

Декорин — ингибитор TGF-β природного происхождения. Было исследовано субконъюнктивальное введение данного препарата после трабекулэктомии у кроликов. Через 2 нед наблюдения значение ВГД у кроликов в исследуемой группе было ниже, чем в контрольной. Гистологически была выявлена меньшая плотность ЭЦМ в исследуемой группе без признаков токсичности или воспалительного ответа [24].

Пирфенидон оказывает ингибирующее влияние на TGF-β, CTGF, PDGF и TNF. Исследования данного препарата проводили с помощью послеоперационных инстилляций в конъюнктивальную полость у кроликов в сравнении с ММС и в контрольной группе. Применение ММС, как и пирфенидона, приводило к более высоким и разлитым ФП в сравнении с аналогичным показателем в контрольной группе [25].

Розиглитазон — гипогликемический препарат, доказавший свою эффективность в качестве антипролиферативного средства у пациентов со стеатогепатитом. In vitro препарат вызвал уменьшение синтеза и экспрессии TGF-β1 и снизил миграцию и пролиферацию фибробластов теноновой капсулы человека [26].

2) Ингибирование активных форм кислорода (АФК). АФК стимулируют активность фибробластов посредством сигнальных путей TGF-β. Изучение ингибитора генерации супероксидного анион-радикала OPC-15161in vitro выявило ингибирующее влияние препарата на пролиферацию фибробластов и продукцию проколлагена I и фибронектина [27].

3) Ингибирование сигнальных путей TGF-β. TGF-β реализует свои эффекты посредством нескольких сигнальных путей: через р38 митоген-активируемую протеинкиназу (р38МАРК), белка Smad и фосфоинозитид-3-киназу (PI3K/Akt). Исследования ингибиторов активин-рецептор-подобной киназы, инициирующей пути Smad (SB-431542 и SB-505124), in vitro показали снижение трансформации фибробластов в миофибробласты, а также уменьшение синтеза коллагена 1-го типа и CTGF. В эксперименте in vivo ингибирование всех трех сигнальных путей TGF-β увеличивало эффективность гипотензивной хирургии [28].

4) Ингибирование секретируемого кислого белка, обогащенного цистеином (SPARC). Ингибирование SPARC посредством малых интерферирующих РНК приводило к угнетению миграции фибробластов и уплотнения коллагена in vitro. Элиминация SPARC у мышей вызывала нарушение организации ЭЦМ и улучшение функционирования ФП [29].

5) Ингибиторы Rho-киназы. Ингибитор Rho-киназы Y-27632 оказывает свое действие посредством подавления миграции и пролиферации фибробластов теноновой капсулы, их дифференцировки в миофибробласты. Исследование Y-27632 зафиксировало снижение интенсивности процессов рубцевания после проникающего гипотензивного вмешательства у кроликов [30].

6) Ингибиторы ММР. Гиперэкспрессия ММР ассоциирована с избыточным рубцеванием тканей глаза. Ингибиторы ММР подавляют уплотнение коллагена, клеточную миграцию и синтез коллагена фибробластами. В экспериментальной модели хирургии глаукомы иломастат значительно уменьшил интенсивность рубцевания с эффектом, сопоставимым с ММС [31].

7) Циклоспорин А (ЦсА) селективно ингибирует продукцию ИЛ-2 T-лимфоцитами. Исследования in vitro продемонстрировали снижение жизнеспособности фибробластов теноновой капсулы под воздействием данного препарата. Применение системы доставки лекарств с ЦсА in vivo привело к снижению уровня ВГД, формированию более разлитых ФП, уменьшению неоангиогенеза по сравнению с аналогичными показателями в контрольной группе [32].

8) Инфликсимаб ингибирует миграцию лимфоцитов и продукцию провоспалительных цитокинов путем связывания с TNF-α. Исследование послеоперационного применения инфликсимаба показало результаты, схожие с интраоперационной аппликацией ММС в отношении количества фибробластов, моноцитов и факторов роста (TGF-β, FGF-β, PDGF) [33].

9) Паклитаксель — антипролиферативный агент, стабилизирующий микротрубочки веретена деления, ингибирующий таким образом митоз. Исследования in vitro доказали ингибирование пролиферации, миграции и синтеза коллагена культивированными фибробластами теноновой капсулы человека. Исследование на экспериментальных животных показало эффект, сравнимый с эффектом ММС [2].

10) Саратин предотвращает адгезию тромбоцитов и гиперплазию интимы. Характеристики ФП в послеоперационном периоде у кроликов, прооперированных с использованием саратина, были схожими с группой ММС при отсутствии характерных для антиметаболитов осложнений [11].

11) Ингибиторы PGF. PGF — член семейства VEGF. В исследовании, проведенном на мышах, однократное введение антитела к PGF (5DIID4) улучшило функционирование ФП, а также вызвало значительное снижение послеоперационной пролиферации, воспаления и ангиогенеза в течение 14 дней после операции [34].

12) Ингибирование лизил-оксидазы (ЛО). ЛО обеспечивает кросслинкинг коллагена с другими компонентами ЭЦМ в фазу ремоделирования. Применение моноклональных антител к ЛО в эксперименте на кроликах улучшило функционирование ФП. Гистологический анализ показал снижение интенсивности фиброза, ангиогенеза и воспаления в исследуемой группе [35].

13) Ингибирование ангиотензина II (АТ II). Фармакологическая блокада рецепторов к АТ II олмесартаном приводила к подавлению пролиферации фибробластов и экспрессии ММР. In vivo выявлено уменьшение клеточной пролиферации и неоваскуляризации [36].

14) Цитокинотерапия. Отечественные авторы предложили использовать комплекс цитокинов «Суперлимф» для профилактики послеоперационного рубцевания. Согласно проведенным исследованиям имплантация насыщенного комплексом цитокинов коллагенового дренажа во время гипотензивных вмешательств вызывала уменьшение пролиферации фибробластов и формирование слабодифференцированной соединительной ткани вокруг импланта [37].

15) Ферментные препараты. В.П. Еричев и соавторы предложили использовать субконъюнктивальное введение лонгидазы, представляющей собой конъюгат гиалуронидазы с высокомолекулярным носителем, увеличивающим активность фермента и повышающим устойчивость гиалуронидазы к денатурации и действию ингибиторов. Клинические исследования показали полный успех вмешательства с последующим однократным введением лонгидазы на 7-е сутки после операции у 82% пациентов против 70% в контрольной группе [38].

16) Сульфатированные гликозаминогликаны. Х.П. Тахчиди и соавторы изучали антипролиферативный эффект сульфатированных гликозаминогликанов (сГАГ) после непроникающей глубокой склерэктомии. В эксперименте in vivo на кроликах было доказано, что оригинальная смесь сГАГ, состоящая из кератансульфата и хондроитин-4,6-сульфатов, с концентрацией от 1% обладает антипролиферативными свойствами [39].

Заключение

Таким образом, существует множество потенциальных мишеней коррекции послеоперационного рубцевания в хирургии глаукомы. Необходимо проведение хорошо спланированных рандомизированных исследований для выявления наиболее эффективных и безопасных антипролиферативных агентов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.