Роль эндотелина-1 в патогенезе семейной экссудативной витреоретинопатии

Семейная экссудативная витреоретинопатия (СЭВР) — редкое наследственное преимущественно двустороннее заболевание, характеризующееся патологической васкуляризацией сетчатки с прогрессирующим и вариабельным течением [1—3].

Основным патогенетическим фактором прогрессирования СЭВР считается хроническая ишемия сетчатки, однако механизмы прогрессирования заболевания остаются до конца неясными. Исследования таких заболеваний, как ретинопатия недоношенных и диабетическая ретинопатия, свидетельствуют о важности биохимических нарушений в их развитии [4, 5]. Одним из биологически активных веществ, участвующих в патогенезе сосудистых заболеваний сетчатки, является эндотелин (ЭТ). Компоненты эндотелиновой системы обнаружены практически во всех структурах глаза [4].

Эндотелин — мощный вазоактивный пептид, встречающийся в трех изотипах: ЭТ-1, ЭТ-2 и ЭТ-3. Наиболее изучена в ауторегуляции сосудов глаза роль ЭТ-1 [4, 6]. Данный биопептид обладает наиболее сильным вазоконстрикторным действием, однако его действие зависит от концентрации: при ее снижении происходит вазодилатация, а при повышении — выраженное сужение сосудов. Кроме того, повышение уровня ЭТ-1 способствует ангиогенезу и оказывает профиброгенное действие [4].

Астроциты сетчатки в норме экспрессируют и накапливают ЭТ-1 [7, 8]. ЭТ-1 способствует ангиогенезу, усиливая экспрессию сосудистого эндотелиального фактора роста (vascular endothelial growth factor, VEGF), а также влияя на пролиферацию эндотелиальных клеток, миграцию, инвазию, формирование сосудистой трубки [4, 9]. Установлено, что экспрессия гена ЭТ-1 человека возрастает при гипоксии в связи с накоплением фактора HIF-1α, который, в свою очередь, усиливает синтез VEGF и ЭТ-1 [9—11].

Профиброгенное действие ЭТ-1 заключается в стимуляции синтеза коллагена I и III типа, индукции профиброгенных цитокинов [12].

ЭТ-1 локально продуцируется в глазу при пролиферативной витреоретинопатии, в том числе диабетической [13—16]. При этом установлено повышение концентрации ЭТ-1 как в стекловидном теле [13, 15], так и в плазме крови [14].

ЭТ-2 и ЭТ-3 обнаруживаются в тканях глаза в меньших, чем ЭТ-1, концентрациях и обладают сходными функциями, однако значительно менее изучены [4, 5].

До настоящего времени ЭТ-1 у пациентов с СЭВР не изучался.

Цель исследования — оценить возможную роль ЭТ-1 в патогенезе СЭВР.

В НМИЦ ГБ им. Гельмгольца обследовано 85 пациентов с СЭВР в возрасте от 1 мес до 17 лет. Определение концентрации ЭТ-1 проведено у 19 пациентов с СЭВР в возрасте от 5 мес до 17 лет (в среднем 4,5 года), из них девочек — 8 (42%), мальчиков — 11 (58%): в сыворотке крови (СК; n=17) и в слезной жидкости (СЖ; n=18), а также у пациентов из группы контроля, сопоставимой по возрасту и полу с группой пациентов с СЭВР: в СК (n=9) и в СЖ (n=16).

Диагноз СЭВР был поставлен на основании характерных клинических проявлений заболевания (аваскулярная зона, изменения сосудов на границе с ней, субретинальный экссудат и преретинальный фиброз, неоваскуляризация, складки и отслойка сетчатки), характера его течения, отягощенного семейного анамнеза и/или результатов молекулярно-генетического исследования [1, 2]. Распределение по стадиям проводилось в соответствии с классификацией СЭВР, предложенной S. Pendergast и M. Trese и дополненной T.M. Ranchod и соавт. [17]. В группу контроля включали соматически здоровых пациентов с первичным косоглазием, сужением слезоотводящих путей без инфекционного процесса.

Все наблюдаемые дети с СЭВР рождены от нормально протекавшей беременности в срок, развивались по возрасту, соматически здоровы.

У 15 пациентов наблюдалось двустороннее поражение глаз, из них у 12 — асимметричное по стадиям. Стадия 1 обнаружена в трех глазах (9%) трех пациентов, стадия 2 — в 13 глазах (40%) восьми пациентов, стадия 3 — в семи глазах (21%) семи пациентов, стадия 4 — в шести глазах (18%) шести пациентов, стадия 5 — в четырех глазах (12%) четырех пациентов(рис. 1).

Рис. 1. Распределение глаз с СЭВР по стадиям.

Всем пациентам проводилось стандартное офтальмологическое обследование, включая детальную офтальмоскопию в условиях мидриаза и фоторегистрацию глазного дна. Слезу забирали из обоих глаз утром до всех манипуляций с помощью стерильной фильтровальной бумаги шириной 5 мм, которую закладывали за нижнее веко (как при проведении теста Ширмера). За день до взятия СЖ пациенты не закапывали лекарственные препараты. Компоненты СЖ элюировали физиологическим раствором, в элюате проводили исследование. Кровь из локтевой вены брали натощак. СЖ и СК после центрифугирования немедленно замораживали и хранили при температуре не выше –20 °C.

Определение уровня ЭТ-1 в образцах проводили на полуавтоматическом анализаторе для иммуноферментного анализа с использованием набора реактивов ELISA Kit for Endothelin-1.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием стандартного пакета прикладных программ Microsoft Excel и BioStat 2008 for Windows. Были применены методы описательной статистики и корреляционного анализа. Во всех процедурах статистического анализа за уровень значимости принимали p<0,05.

Содержание ЭТ-1 в СЖ пациентов с СЭВР колебалось от 8,86 до 26,4 пг/мл, медиана составила 13,74 пг/мл, что превышало аналогичный показатель группы контроля (4,66 пг/мл) в 2,5 раза (p<0,001). Медиана содержания ЭТ-1 в СК пациентов с СЭВР была несколько выше, чем в СЖ, и составила 21,61 пг/мл, что также превышало медиану в группе контроля (9,21 пг/мл; p<0,001; см. таблицу).

Концентрация ЭТ-1 в СЖ и СК у пациентов с СЭВР и группы контроля, пг/мл, медиана [25-й; 75-й перцентили]

Учитывая, что повышение концентрации ЭТ-1 происходит как в СЖ, так и в СК у пациентов с СЭВР, можно предположить участие системных механизмов в патогенезе заболевания.

Корреляции содержания ЭТ-1 и стадии заболевания выявлено не было (p>0,05), что, возможно, обусловлено малой выборкой пациентов. Однако уже на ранних стадиях СЭВР уровень ЭТ-1 в СЖ и СК был выше, чем у пациентов группы контроля (рис. 2, 3). Кроме того, следует отметить, что повышение концентрации ЭТ-1 в СЖ выявлено и в парных здоровых глазах при одностороннем заболевании (см. рис. 2).

Рис. 2. Медиана концентрации ЭТ-1 в СЖ пациентов с разными стадиями СЭВР и пациентов в группе контроля.

Рис. 3. Медиана концентрации ЭТ-1 в СК пациентов с разными стадиями* СЭВР и пациентов группы контроля.

* — учитывали глаз с более тяжелой стадией СЭВР.

Учитывая возможную связь влияния экссудации на уровень ЭТ-1, мы сравнили его показатели в двух группах — с экссудацией и без нее (рис. 4). Медиана содержания ЭТ-1 в СЖ в глазах с экссудацией (16 глаз) составила 16,32 пг/мл, что было несколько выше, чем в группе без экссудации (18 глаз) — 13,28 пг/мл и в контрольной группе (16 глаз) — 4,75 пг/мл (p>0,05). Стоит отметить, что медиана содержания ЭТ-1 в СЖ в здоровых глазах пациентов с СЭВР значимо превышала таковую в контрольной группе (p<0,001). Учитывая асимметричное по стадии и наличию экссудации течение СЭВР в парных глазах большинства пациентов, корреляций между концентрацией ЭТ-1 в СЖ и СК и наличием экссудации не обнаружено (p>0,05).

Рис. 4. Медиана концентрации ЭТ-1 в СЖ пациентов с СЭВР (с наличием экссудации и без нее) и пациентов группы контроля.

Нами впервые проведен анализ концентрации ЭТ-1 в СЖ и СК у детей с разной выраженностью клинических проявлений СЭВР. Обнаружено значимое увеличение концентрации ЭТ-1 у пациентов с СЭВР по сравнению с группой контроля как в СЖ, так и в СК, что может свидетельствовать о важной роли ЭТ-1 в патогенезе СЭВР.

Полученные результаты сходны с ранее описанными изменениями у пациентов с другими пролиферативными заболеваниями сетчатки, что может указывать на наличие общих путей патогенеза [12, 13, 15].

Предполагаем, что ЭТ-1 может как пропотевать в СЖ из крови, так и продуцироваться в слезной железе [18], однако ведущий механизм повышения его концентрации при СЭВР остается неясен и требует дальнейшего изучения.

Имеются исследования, указывающие на прогностическое значение ЭТ-1 и VEGF-A при пролиферативной диабетической ретинопатии [12]. Кроме того, установлено, что у пациентов с диабетом 1-го типа уровень ЭТ-1 в плазме крови коррелирует с выраженностью микроангиопатии сетчатки [19]. Возможно, концентрация ЭТ-1 также связана с прогрессированием СЭВР, что требует дальнейшего динамического исследования на большей выборке пациентов.

Экспериментально доказано, что блокаторы ЭТ-1 восстанавливают кровообращение в сетчатке при окклюзии ретинальных сосудов [6]. Предполагается, что медикаментозное снижение содержания ЭТ-1 может стать способом предотвращения тракционной отслойки сетчатки при пролиферативной диабетической ретинопатии [6]. Учитывая участие ретинальной ишемии и пролиферативного компонента в патогенезе СЭВР, воздействие на эндотелиновую систему глаза может оказаться перспективным направлением фармакологической терапии, имеющей целью замедление и остановку прогрессирования заболевания.

В исследовании впервые обнаружено значимое повышение концентрации ЭТ-1 в СЖ и СК детей с СЭВР, в том числе на ранних стадиях заболевания, что подтверждает его участие в патогенезе заболевания.

Необходимо продолжить изучение корреляционных связей между повышением концентрации ЭТ-1 и стадией и скоростью прогрессирования СЭВР. Дальнейшее изучение роли ЭТ-1 перспективно не только в плане понимания патогенеза заболевания, но и в плане открытия новых возможностей прогнозирования течения и лечения СЭВР.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: Л.К., Н.Ч., Е.Д., Е.Г.

Сбор и обработка материала: Е.Г., Т.П., О.Б., О.Л.

Статистическая обработка: Т.П., О.Л., Е.Г.

Написание текста: Е.Г.

Редактирование: Л.К.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.