Аветисов С.Э.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)

Карабанов А.В.

ФГБНУ Научный центр неврологии

Сурнина З.В.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»

Гамидов А.А.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»

Изменения нервных волокон роговицы на ранних стадиях болезни Паркинсона по данным лазерной конфокальной микроскопии (предварительное сообщение)

Журнал: Вестник офтальмологии. 2020;136(5): 191-196

Просмотров : 22

Загрузок :

Как цитировать

Аветисов С.Э., Карабанов А.В., Сурнина З.В., Гамидов А.А. Изменения нервных волокон роговицы на ранних стадиях болезни Паркинсона по данным лазерной конфокальной микроскопии (предварительное сообщение). Вестник офтальмологии. 2020;136(5):191-196. https://doi.org/10.17116/oftalma2020136052191

Авторы:

Аветисов С.Э.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)

Все авторы (4)

Болезнь Паркинсона (БП) — нейродегенеративное заболевание, поражающее, в основном, лиц в возрасте старше 65 лет [1]. Распространенность БП связана с увеличением доли населения старших возрастных групп. Так, согласно имеющимся данным, число заболевших в возрасте до 65 лет составляет 1—2%, а до 80 — уже 4% населения, ежегодно регистрируют более 300 000 новых случаев заболевания [2, 3].

В настоящее время выделяют 3 формы БП — смешанную, акинетико-ригидную и дрожательную. Как правило, заболевание сопровождается клинической триадой симптомов (моторных нарушений), называемых синдромом паркинсонизма: гипокинезия с признаками мышечной ригидности, тремор покоя, а также пластический мышечный тонус [4—9]. При БП отмечают преимущественную дегенерацию дофаминергических нигростриарных нейронов, приводящую к дисфункции базальных ганглиев, что позволяет расценивать патогенез заболевания как дефицит нейромедиатора дофамина [10]. Верификация диагноза не вызывает затруднений при наличии выраженной клинической симптоматики, однако следует учитывать, что выраженные моторные клинические симптомы появляются только после гибели 50% нейронов черной субстанции головного мозга [11, 12]. Выявлены различные мутации (среди них мутации паркина, ATP13A2, GIGYF2, PINK1, DJ1, LRRK2, HtrA2, UCHL1, PLA2G6), которые, однако, присутствуют лишь у части пациентов с клиническим диагнозом БП [13, 14]. На данный момент в популяции не найден маркер, который присутствовал бы у всех пациентов с БП [15, 16].

Исследование возможностей ранней диагностики и мониторинга заболевания на основе дополнительных (инструментальных) диагностических методов проводят в нескольких основных направлениях.

Методы нейровизуализации определяют как диагностические приемы, позволяющие визуализировать структуру, функции и биохимические характеристики головного мозга. Для так называемой функциональной нейровизуализации при БП возможно применение позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) и протонной магнитно-резонансной спектроскопии ((1Н)-МРС) [11, 15, 17, 18]. Методы так называемой структурной нейровизуализации — компьютерную томографию (КТ) и магнитно-резонансную компьютерную томографию (МРТ) — в основном используют для исключения вторичного характера БП вследствие черепно-мозговых травм, сосудистых расстройств и опухолей. Высокая затратность перечисленных методов диагностики ограничивает их применение в качестве скрининговых в широкой клинической практике.

Другое диагностическое направление связано с применением различных электрофизиологических исследований, направленных, с одной стороны, на выявление функций головного мозга (электроэнцефалография, зрительные вызванные потенциалы), а с другой — на оценку моторных реакций (электромио- и электронейромиография, транскраниальная магнитная стимуляция).

Определенной информативностью обладает метод поверхностной (накожной) электромиограммы с определением биоэлектрической активности мышц, который позволяет количественно оценивать степень тремора, ригидности и гипокинезии. Однако перечисленные симптомы, как было отмечено ранее, выявляются только на поздних стадиях заболевания, что не позволяет использовать метод для ранней диагностики БП. Кроме этого, следует отметить, что изменения, выявляемые с помощью электрофизиологических методов при БП, в ряде случаев могут иметь место и при других неврологических заболеваниях [18].

Изучение так называемых немоторных проявлений БП связано с оценкой функциональных изменений органов чувств. Согласно одной из концепций, уже на начальных стадиях развития БП в нейродегенеративный процесс вовлекается обонятельная луковица, что достаточно часто (по некоторым данным, до 68% случаев) приводит к нарушениям обонятельной функции (гипо- или аносмии) [19].

Анализ глазных проявлений БП представлен в разных исследованиях [20]. Отмечена взаимосвязь между увеличением латентного периода при саккадическом движении глаз и стадией развития БП [21, 22]. Ряд авторов отмечают частую ассоциацию БП с проблемами сердечно-сосудистой системы и нарушениями нейрорецепторного аппарата органа зрения, рассматривая высокий уровень артериального давления и нарушенное цветовосприятие в качестве ранних предикторов развития заболевания [23—25]. По данным структурно-функциональных методов исследования (оптической когерентной томографии сетчатки и периметрии) при БП отмечены уменьшение толщины слоя нервных волокон сетчатки и наличие скотом соответственно [1, 26]. С помощью пупиллометрии были выявлены нарушения зрачковых реакций, в том числе на ранних стадиях заболевания [27].

В отдельных исследованиях представлены результаты оценки потенциальных изменений роговицы при БП. Так, отмечена выраженная (но не совсем понятная с позиций механизма) корреляция между снижением времени разрыва слезной пленки и толщины роговицы в центральной зоне со стадией БП [28]. Более перспективным, на наш взгляд, является изучение состояния тонких безмиелиновых нервных волокон роговицы (НВР) при ПБ, исходя из нейродегенеративного характера заболевания, с одной стороны, и возможности объективной прижизненной оценки как функциональных, так и структурных изменений НВР — с другой [29, 30].

Цель исследования — анализ изменений хода и структуры НВР на ранних стадиях БП на основе объективного алгоритма конфокальной микроскопии роговицы (КМР).

Материал и методы

Исследовано 16 пациентов (9 мужчин и 7 женщин) в возрасте от 39 до 66 лет (средний возраст составил 54±10 лет) с верифицированным по данным наблюдений в течение последних 5 лет (от 2 мес до 5 лет) диагнозом БП. Всем пациентам помимо стандартного неврологического и офтальмологического обследования выполняли лазерную КМР с использованием прибора HRT III со специальной роговичной насадкой Cornea Rostock с последующей обработкой полученных снимков при помощи авторского алгоритма анализа Liner 1.2 S [31]. Критерии исключения из исследования: состояния, которые могли индуцировать нарушения структуры НВР — изменения роговицы любого генеза, воспалительные глазные заболевания, офтальмохирургические вмешательства в анамнезе, сопутствующие соматические изменения (гипотиреоз, сахарный диабет, тонковолоконная полинейропатия, состояние после химиотерапии).

В сформированной группе исследования были пациенты с I и II стадиями БП по классификации Hoehn-Yahr: со смешанной формой заболевания 15 человек, с акинетико-ригидной формой — 1. Диагноз БП был установлен в соответствии с критериями клинической диагностики Банка головного мозга Общества болезни Паркинсона Великобритании (Gibb, Lees 1988).

Для структурной оценки состояния НВР в центральном субэпителиальном сплетении с помощью конфокальной микроскопии использовали два количественных показателя — коэффициенты анизотропии направленности (KΔL) и симметричности направленности (Ksym) НВР и один качественный — наличие макрофагов (клеток Лангерганса), являющихся косвенным признаком воспалительного процесса. Для сравнительной оценки результатов КМР использовали ранее полученные в достаточно большой выборке (228 исследований) данные об условной возрастной норме перечисленных показателей.

Статистический анализ и оценка достоверности полученных результатов проведены с помощью программ Microsoft Excel 2010 и Statistica 8.0. При распределении всех исследуемых показателей, близком к нормальному, в качестве характеристик распределения использовали среднее и стандартное отклонение (М±δ), а при сравнении параметров — параметрические критерии и тесты.

Результаты и обсуждение

В ранее проведенных исследованиях состояния НВР при БП в основном использовали принцип функциональной оценки (определение чувствительности роговицы на основе так называемой эстезиометрии) и выявили снижение этого показателя [29, 32]. Метод эстезиометрии (от греч. aesthesis — чувство, ощущение) определяют как «исследование чувствительности к механическому, температурному и болевому воздействию, основанное на субъективной оценке испытуемым качества и интенсивности действия раздражителя». Как правило, для оценки чувствительности роговицы используют эстезиометр Cochet-Bonnet, который содержит специальный держатель нейлоновой нити, обеспечивающий дозированное механическое воздействие на роговицу за счет изменения длины нити.

Следует отметить, что метод эстезиометрии не лишен недостатков, главным из которых является сложность точной оценки приложенного усилия — необходимого условия для проведения сравнительных исследований. Кроме этого, в эксперименте была выявлена сильная корреляция между давлением на роговицу в момент достижения исследуемым тактильных ощущений и аналогичным показателем в момент разрыва слезной пленки [33]. Таким образом, существенным фактором, препятствующим корректной оценке результатов прямой эстезиометрии роговицы, является биомеханическое сопротивление слезной пленки. При проведении эстезиометрического теста любой тип действующего на роговицу раздражителя НВР (волосок, плунжер, пневматическая струя) предварительно должен преодолеть устойчивость слезной пленки и только после этого вызывать возбуждение нервных окончаний.

В настоящее время метод функциональной оценки НВР на основе эстезиометрии практически полностью вытеснен из клинической практики структурным подходом — конфокальной микроскопией роговицы. В данном исследовании на основе лазерной конфокальной микроскопии установлено достоверное снижение коэффициента анизотропии направленности НВР и увеличение коэффициента симметричности направленности НВР, что говорит о наличии выраженных изменений структуры НВР (рис. 1). При морфометрическом анализе НВР показатели KΔL и Ksym составили в среднем 3,15±1,08 и 0,92±0,04 соответственно. В норме в идентичном возрастном диапазоне эти показатели составляют 3,5±0,85 и 0,86±0,11 соответственно.

Рис. 1. Результаты лазерной конфокальной микроскопии субэпителиального нервного сплетения.

а — нормальный ход и направление НВР, показатели KΔL и Ksym составляют 3,15±1,08 и 0,92±0,04 соответственно; б — при БП ход и направление НВР нарушены, нервы выраженно извиты, «четкообразные» по форме, показатели KΔL и Ksym составляют 3,24 и 0,88 соответственно.

Кроме этого, были отмечены и качественные структурные изменения, которые заключались в увеличении извитости, разнонаправленности, «четкообразности» и количества ответвлений от основных нервных стволов. В 9 случаях было выявлено присутствие макрофагов — дендритиформных клеток Лангерганса, наличие которых является косвенным признаком воспалительного процесса [34] (рис. 2). В норме, по данным ряда исследователей, в центральной зоне роговицы количество клеток Лангерганса варьирует от 0 до 34, но чаще наблюдается их полное отсутствие [34]. Появление дендритиформных клеток на фоне нарушения хода и структуры нервных волокон предварительно можно расценивать как общий комплексный результат изменений структуры НВР.

Рис. 2. Результаты лазерной конфокальной микроскопии субэпителиального нервного сплетения.

а — в норме клетки Лангерганса отсутствуют (косой срез, в зоне видимости эпителий, НВР, передняя строма); б — при БП помимо выраженной извитости нервного волокна имеет место значительное увеличение воспалительных клеток Лангерганса, окружающих волокна (отмечены стрелками).

В одном случае дополнительно были выявлены изменения эндотелия по типу дистрофии «cornea guttata», которые при стандартном клиническом обследовании идентифицированы не были. Эти изменения не повлияли на возможность интерпретации результатов оценки состояния НВР и не являются специфическими для БП.

Заключение

Впервые на основе лазерной КМР и специального программного продукта проанализированы изменения количественных показателей состояния нервных волокон роговицы (коэффициентов анизотропии направленности KΔL и симметричности направленности Ksym) у пациентов с I и II стадиями БП. Отмечена достоверная тенденция к уменьшению коэффициента анизотропии направленности и увеличению коэффициента симметричности направленности НВР по сравнению с нормальными возрастными показателями.

Предварительный характер полученных в настоящей работе результатов и необходимость дальнейших исследований в данном направлении связаны, с одной стороны, с малой выборкой наблюдений, а с другой — с использованным в силу необходимости из-за отсутствия исходных данных критерия оценки состояния НВР на основе сравнительного анализа с условно нормальными возрастными показателями. В перспективе для решения вопроса о специфичности изменений НВР и возможности использования этих изменений в качестве маркера прогрессирования БП необходимы динамические исследования, предполагающие выявление наличия или отсутствия корреляции между стадией заболевания, результатами известных методов мониторинга (например, электромиографии) и количественными показателями состояния НВР.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: С.А., З.С., А.К.

Сбор и обработка материала: С.А., З.С., А.Г.

Статистическая обработка: З.С.

Написание текста: З.С., А.К.

Редактирование: С.А.

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