Нейропротекция в офтальмологии

Развитие диагностических технологий в медицине, в частности в офтальмологии, позволило изучить человеческий глаз не только на гистологическом, но и на клеточном уровне. Полученные результаты исследований привели к пониманию этиопатогенетических механизмов возникновения и развития многих глазных заболеваний, однако особенности строения глаза и наличие сложноорганизованной нервной ткани, представляющей собой периферический отдел зрительного анализатора, оставляют немало вопросов в отношении диагностики и лечения ряда офтальмопатологий.

Нервная ткань глаза

Роль нервной системы в работе зрительного анализатора связана не только с обеспечением двигательной, защитной и сенсорной функций, а прежде всего, с обеспечением самого зрительного процесса. Сетчатка глаза, представляющая его периферический отдел, является высокодифференцированной нервной тканью. Особая организация клеток сетчатки и участие глиальных клеток (клетки Мюллера, астроциты, микроглия) отвечают за сложный процесс восприятия, преобразования, передачи стимула, а также регуляции обменных процессов. Процесс восприятия стимула, в частности световых и цветовых сигналов, его преобразования и передачи информации от зрительного нерва, состоящего из аксонов ганглиозных клеток, в центральную нервную систему осуществляется не только благодаря особенностям архитектоники, но и за счет нейроактивных веществ. В цепи передачи возбуждения важную роль играют эндогенные трансмиттеры: глутамат и аспартат, специфичные для палочек, а также ацетилхолин — для амакриновых клеток. Основной, глутаматовый, путь возбуждения идет от фоторецепторов к ганглиозным клеткам через биполярные клетки, тормозной путь, посредством гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), — от глицинергических амакриновых клеток к ганглиозным. Эти два класса нейротрансмиттеров содержатся в амакриновых клетках одного типа [1—3].

Амакриновые клетки внутреннего плексиформного слоя содержат нейроактивное вещество допамин. В фоторецепторах синтезируются допамин и мелатонин, играющие реципрокную роль в ускорении процессов их обновления, а также в адаптации к свету и темноте наружных слоев сетчатки. Таким образом, нейроактивные вещества, обнаруженные в сетчатке (ацетилхолин, глутамат, ГАМК, глицин, допамин, серотонин), являются трансмиттерами, от нейрохимического баланса которых зависит функционирование сетчатки. Возникновение дисбаланса между мелатонином и допамином, а также патология глиальной ткани могут быть одними из факторов развития дистрофического процесса в сетчатке, такого как пигментный ретинит и др. [2, 4, 5].

Группы заболеваний с вовлечением нервной ткани

Нейродегенеративные заболевания занимают особое место среди системных патологий, что связано с особенностями регенерации нейрональной ткани и прогрессирующей гибелью определенных групп нервных клеток различных отделов центральной нервной системы с соответствующими проявлениями болезни. В настоящее время развитие указанных процессов связывают с нейровоспалением, что подтверждается данными многочисленных исследований [6—8]. Представляя собой многоуровневый клеточный механизм, защитная реакция иммунного ответа на действие различных раздражителей ведет к активации провоспалительных цитокинов с последующей гибелью нейроглии, которая отвечает за восстановление и защиту нервной ткани. Такой компенсаторный ответ в последующем приводит к нейродегенерации, которая наблюдается при болезни Альцгеймера, рассеянном склерозе и болезни Паркинсона [9].

Препараты-нейропротекторы

Воспалительный процесс, запускаемый организмом при различных нейродегенеративных заболеваниях, носит неспецифический характер. При этом роль микроглии может носить как защитный, так и повреждающий характер ввиду митохондриальной дисфункции с увеличением концентрации ионов кальция, ускоряющих процесс апоптоза и нейродегенерации. Также имеются данные о повреждающей роли клеток самой макроглии [9, 10].

Первые из них блокируют основные факторы повреждения клеток, обусловливающие развитие ишемии в зоне последующего повреждения, где наблюдается увеличение концентрации продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), свободных радикалов, ионов Ca²⁺ и ацидоз. К прямым препаратам-нейропротекторам относятся природные витамины и флавоноиды (аскорбиновая кислота, α-токоферол, витамин A, ГАМК), ферменты антиоксидантной системы организма (супероксиддисмутаза), неферментные антиоксиданты (этилметилгидроксипиридина сукцинат, пентагидроксиэтилнафтохинон и др.), блокаторы кальциевых каналов (бетаксолол, нифедипин); нейропептиды (полипептиды сетчатки глаз и коры головного мозга скота), антигипоксанты (цитохром C), альфа-агонисты (бримонидин). В то же время продолжается поиск препаратов, действие которых было бы направлено на непосредственное устранение факторов, способствующих активации апоптоза, и на снижение неблагоприятного влияния на аксоны ганглионарных нейронов [1, 9, 10].

Непрямая нейропротекторная терапия направлена на различные факторы, увеличивающие риск повреждения клеток, которое связано со снижением перфузионного давления, атеросклерозом, изменением реологических свойств крови, ангиоспазмом, а также повышающие устойчивость организма к снижению перфузионного давления кислорода в тканях. К таковым относят препараты, улучшающие микроциркуляцию (теофиллина этилендиамин и никотинат, винпоцетин, пентоксифиллин и др.), реологические свойства крови, снижающие уровень холестерина в крови, а также ноотропные средства [1].

При глаукоме повышенное внутриглазное давление является основным фактором риска, поэтому эффективное его снижение относится к непрямому нейропротекторному действию. Таким эффектом доказанно обладают следующие группы препаратов: аналоги простагландинов (латанопрост, травопрост), бета-блокаторы (бетаксолол, тимолол), альфа-агонисты (бримонидин), ингибиторы карбоангидразы (бринзоламид, дорзоламид). Однако, согласно данным международного и отечественного опыта, прогрессирование глаукомной оптической нейропатии (ГОН) наблюдается у пациентов даже на фоне достижения целевого уровня внутриглазного давления [12]. Ввиду этого препараты-нейропротекторы должны применяться у любого пациента с глаукомой с учетом особенностей патогенеза заболевания, общесоматического статуса, а также полиморбидной патологии, что может вносить весомый вклад в течение дегенеративного процесса [1, 13, 14].

Механизмы действия Мексидола

Мексидол — оригинальный препарат этилметилгидроксипиридина сукцината с мультимодальным механизмом действия. Мексидол имеет большую базу накопленного опыта клинического применения в таких областях медицины, как неврология, терапия и офтальмология. Хорошо известны его антигипоксантные, антиоксидантные и мембранопротекторные свойства, доказано ноотропное, антиамнестическое, вегетостабилизирующее, анксиолитическое действие и другие эффекты [15—22].

Фармакологические эффекты

Фармакологическая эффективность Мексидола обусловлена его антигипоксантным, антиоксидантным и мембранопротекторным действием за счет ингибирования процессов ПОЛ, повышения активности супероксиддисмутазы и соотношения липид—белок, уменьшения вязкости мембраны. Сукцинат в его составе принимает участие во многих энергозависимых обменных процессах в организме и повышает резистентность клеток сетчатки к кислородному голоданию, а вторая часть молекулы — пиридиновое основание — обладает выраженной антиоксидантной и мембранопротекторной активностью. При этом действие самого препарата направлено на регулирование нейромедиаторного баланса и улучшение энергетического обмена клетки. Это контролирует активность мембраносвязанных ферментов (кальцийнезависимая фосфодиэстераза, аденилатциклаза, ацетилхолинэстераза) и рецепторных комплексов (бензодиазепиновый, ГАМК-, ацетилхолиновый), тем самым сохраняя структурно-функциональную организацию биомембран, транспорт нейромедиаторов и улучшение синаптической передачи. В то же время Мексидол влияет и на реологические свойства крови, уменьшает агрегацию тромбоцитов и улучшает микроциркуляцию. Двунаправленность действия Мексидола в отношении прямой и непрямой нейропротекции подчеркивает его уникальность и возможность воздействия на разные звенья патологического процесса [15—24].

Экспериментальные данные о влиянии на нервную ткань

Накопленный отечественный опыт показывает, что наибольшая эффективность препарата выражена при сосудистых и нейродегенеративных патологиях, сопровождающихся ишемией и гипоксией. Две составляющие препарата помогают эффективно справляться со стрессовыми факторами и изменениями клетки на их фоне. Комплексный нейропротекторный эффект, обусловленный как прямым нейропротекторным воздействием за счет антиоксидантных, антигипоксантных и мембранопротекторных свойств, так и нейромедиаторной регуляцией, показал свою действенность при лечении заболеваний, вызванных гипоксией и ишемией [15—26].

Одним из важных механизмов, приводящих к гибели клетки, является глутаматная эксайтотоксичность. Она имеет место при различных формах нейродегенерации, характеризуясь повышенным высвобождением глутамата из окончаний нейронов в межклеточное пространство. Например, при инсульте этот выброс происходит в очаге поражения с последующей диффузией в зону ишемии. Избыточное накопление глутамата активирует ионотропные NMDA- и AMPA-подтипы глутаматных рецепторов. Это приводит к шоковому увеличению ионов Ca²⁺ в клетке постсинаптического нейрона, который запускает активацию дыхательной цепи митохондрий с увеличением утечки супероксидного анион-радикала и гидроксильного радикала; активацию НАДФН2-оксидазы, повышая содержание супероксидного анион-радикала; активации NO-синтазы (NOS), что приводит к накоплению NO; активации гемоксигеназы, которая переводит Fe³⁺ в Fe²⁺. Перечисленные метаболические сдвиги стимулируют процесс ПОЛ, в ответ на который происходит активация антиоксидантной системы защиты клетки, которая истощается при длительной гипоксии, что ведет к развитию окислительного стресса и гибели нервных клеток путем апоптоза или некроза в зависимости от степени их повреждения [27, 28].

За счет описанных выше фармакологических эффектов, двунаправленности действия Мексидола и способности проходить через гематоэнцефалический барьер восстанавливается нейромедиаторный баланс путем ингибирования как ферментативных, так и неферментативных процессов ПОЛ, снижения уровня NO, повышения активности антиоксидантных ферментов и осуществляется нейропротекция в зоне ишемии. Мембранопротекторное действие препарата (уменьшение вязкости и увеличение текучести мембран, изменение фосфолипидного состава), а также его способность снижать бремя глутаматной эксайтотоксичности, являющиеся ключевыми при нейродегенеративных заболеваниях, приводят к восстановлению энергетического баланса клетки [16, 27, 28].

Применение Мексидола при офтальмопатологии

Доклинические исследования

Свойства янтарной кислоты и ее производных хорошо изучены и известны. При проведении доклинических исследований влияния производных янтарной кислоты, в том числе Мексидола, на изменения клеточного состава кортикальных и диэнцефальных структур головного мозга крыс подтвердились нейропротекторные свойства таких препаратов. По экспериментальным данным, они препятствовали снижению количества нейронов в первичной соматосенсорной коре. При этом на фоне применения производных янтарной кислоты увеличивалось содержание корзинчатых нейронов, олигодендроцитов и клеток микроглии в изученной структуре аммонова рога, а также замедлялась убыль астроцитов в соматосенсорной коре и паравентрикулярном ядре гипоталамуса. При этом по своей антиоксидантной активности Мексидол превосходит эмоксипин и проксипин [14, 29, 30]. Эффективность использования Мексидола подтверждена и при острой гипоксии [31]. При экспериментальном изучении влияния инстилляций раствора Мексидола на ткани глаза и на оксидативный стресс, вызванный механической эрозией роговицы, было отмечено повышение антиоксидантной активности слезы с последующей эпитализацией дефекта [32].

Клинические исследования

Данные, полученные в доклинических исследованиях Мексидола, продемонстрировали положительные изменения электрофизиологических характеристик зрительного нерва, скорости репаративных процессов и параметров кровотока в артериях глазного яблока. А результаты применения препарата в неврологической практике и дегенеративные изменения в структурах глаза в условиях окислительного стресса, сходные с таковыми в нервной ткани, позволили внедрить Мексидол в офтальмологическую практику [12, 33—35].

За последние 12 лет накопилось достаточно клинических данных о влиянии препарата на орган зрения при включении его в схемы терапии. Так, его применение в комплексной терапии язвенных и дистрофических поражений роговицы за счет антиоксидантного механизма действия способствовало повышению эффективности комплексного лечения тяжелых форм данной патологии [36].

По данным клинического исследования Е.А. Егорова и соавторов, назначение Мексидола пациентам с дистрофическими заболеваниями заднего отдела глаза способствовало повышению резистентности к гипоксии и снижению выраженности клинических проявлений зрительных расстройств как при монотерапии, так и в составе комбинированного лечения. При оценке функциональных показателей зрения через 6 мес после проведенного лечения отмечалось повышение остроты зрения на 0,03—0,1 (на 0,05) от исходного, расширение периферического поля зрения на 60—90° (в среднем на 71,2°) в группе монотерапии Мексидолом [37].

Согласно данным Д.А. Дорофеева, добавление Мексидола (перорально по 250 мг 3 раза в сутки) в комплексную терапию первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) показало выраженное ретинопротекторное действие. Было выявлено увеличение светочувствительности сетчатки и скоростных показателей кровотока в центральной артерии сетчатки и хориоидеи [38], что ранее было зафиксировано и в исследовании других авторов [12].

Антиоксидантные и нейропротекторные свойства Мексидола широко используются при лечении пациентов с ГОН [39—43].

Так, в работе Е.С. Леоновой и соавт. описаны результаты последовательной терапии Мексидолом при ПОУГ, ее влияние на толщину слоя нервных волокон сетчатки и показатели компьютерной периметрии. Препарат вводили внутривенно капельно по 250 мг в течение 5 дней, затем следовал курс перорального приема по 125 мг 3 раза в день в течение 3 мес. В ходе исследования выявлено значимое улучшение световой чувствительности сетчатки у пациентов с I—II стадией глаукомы. При III стадии ПОУГ выявлена тенденция к стабилизации состояния пациентов. При всех стадиях глаукомного процесса зафиксировано значимое улучшение показателей толщины слоя нервных волокон сетчатки [44].

Эффективность и безопасность последовательной терапии Мексидолом у пациентов с ПОУГ различных стадий подтверждены и в работе Е.А. Афониной и соавт. [41]. Добавление препарата к основному лечению положительно влияло на стабилизацию глаукомного процесса, о чем свидетельствовали данные статической периметрии, а также результаты электрофизиологического исследования. Проведенное исследование показало, что длительная последовательная терапия Мексидолом в дозе 200 мг/сут в инъекционной форме в течение 10 дней (внутримышечное введение в сочетании с витаминами C и B₁) с дальнейшим переходом на таблетированные формы в дозе 125 мг 3 раза в день в течение 4 нед может применяться в комплексной патогенетической терапии ПОУГ на разных стадиях болезни. Аналогичные результаты получены в исследовании А.Н. Болтабековой и соавт. [40] по результатам оценки зрительных функций, данных периметрии, показателей порога электрической чувствительности при изолированном внутримышечном применении препарата.

По данным Е.А. Егорова и соавторов, в исследовании эффективности Мексидола у пациентов с ПОУГ установлен дозозависимый эффект препарата. Наибольшая эффективность отмечалась при использовании препарата в дозе 300 мг/сут внутримышечно. У пациентов с I—III стадией глаукомы увеличилась острота зрения, снизился порог электрочувствительности, повысилась лабильность зрительного нерва по данным электрофизиологического исследования, а также сократилось количество скотом первого порядка по данным периметрии [45].

Сходный механизм нейровоспаления и особая роль глутаматной эксайтотоксичности в патогенезе глаукомы явились точками приложения для применения препарата в комплексной терапии ГОН [1, 16]. Результаты ряда исследований подтвердили его влияние на разные звенья окислительного стресса, благодаря чему происходит замедление процессов нейродегенерации и стабилизируются зрительные функции у больных ПОУГ [37—46].

Таким образом, в настоящее время Мексидол широко применяется в офтальмологической практике, включен в Национальное руководство по глаукоме и стандарты медицинской помощи больным глаукомой [1, 47]. Наличие различных форм выпуска и дозировок позволяет использовать последовательную схему лечения для максимального раскрытия терапевтического потенциала данного препарата и индивидуального подхода к пациентам.

Источник финансирования: публикация статьи осуществлена при поддержке фармацевтической компании «Векторфарм».

Source of funding: the article is published with the support of the pharmaceutical company «Vectorpharm».

Конфликт интересов: авторы использовали подборку публикаций, предоставленную компанией «Векторфарм».

Conflict of interests: the authors used a collection of publications provided by the company «Vectorpharm».