Рассеянный склероз (РС) — хроническое аутоиммунно-воспалительное и нейродегенеративное заболевание с широким спектром клинических проявлений, которым страдают около 78 тыс. пациентов в России и 2,5 млн пациентов во всем мире [1]. Наиболее ранние клинические проявления РС включают в себя уменьшение толщины слоя нервных волокон и ретробульбарный оптический неврит (ОН), характеризующийся воспалительными изменениями зрительного нерва (ЗН) [2]. Показано, что изменения сетчатки и ЗН являются первичными при многих нейродегенеративных заболеваниях, включая РС [3], что привело к повышению интереса исследователей к изучению диагностических возможностей, применяемых в офтальмологической практике. Несмотря на сложные процессы, вовлеченные в патогенез РС, его развитие определяется аутоиммунными реакциями посредством активации T- и B-лимфоцитов, клеток микроглии и макрофагов, опосредующих демиелинизацию, ремиелинизацию и нейродегенерацию [4]. Патогенез РС представлен комбинацией воспалительного, аутоиммунного и нейродегенеративного процессов, приводящих к демиелинизации с развитием реактивных изменений глиальной ткани (пролиферации астроцитов и микроглии), образованию своеобразных очагов, называемых бляшками РС и обнаруживаемых при проведении магнитно-резонансной томографии (МРТ) [5]. В настоящее время РС классифицируют по типу течения патологического процесса. Выделяют ремиттирующее течение (с периодом появления новых симптомов или усилением существующих длительностью не менее 24 ч и периодом их регресса); вторично-прогрессирующее (с обострениями и без таковых) и первично-прогрессирующее (стадия хронического прогрессирования с периодами обострения и стабилизации с постепенно нарастающей остаточной симптоматикой). Воспалительный процесс с отеком и демиелинизацией аксонов лежит в основе ремиттирующего течения, в то время как причиной прогрессирующего течения являются прогредиентная дегенерация аксонов и снижение компенсаторных возможностей мозга. Около 45—80% случаев РС дебютируют с поражения зрительного нерва, большинство пациентов переносят ОН во время заболевания [6]. Сетчатка, являясь нервной тканью, а именно — начальным звеном зрительного пути, вместе со ЗН может рассматриваться в качестве органа-мишени при РС, представляя собой объект, наиболее доступный для неинвазивного исследования. МРТ позволяет выявить признаки динамического воспаления, обычно наблюдаемого на более ранних стадиях РС, при этом ее стандартные параметры могут быть сопоставлены с данными оптической когерентной томографии (ОКТ), указывающими как на ранние признаки воспаления, которое сопровождается активацией микроглии [7], так и на необратимую нейродегенерацию и, следовательно, на значительное уменьшение толщины сетчатки [8]. Объективная оценка морфологии сетчатки, высокая чувствительность для обнаружения патологических изменений, скорость сбора данных и относительно низкая стоимость использования технологии делают ОКТ чрезвычайно ценным диагностическим методом исследования сетчатки и ЗН. Изучение особенностей развития изменений и возможности их использования как биомаркеров может играть важную роль в оценке активности РС [9] и прогнозировании возможной траектории его развития.

Цель нашего исследования — изучение основных структурных изменений сетчатки у пациентов с РС и их взаимосвязи с активностью и типом течения заболевания.

Материал и методы

Исследование выполнено на базе офтальмологического отделения и областного центра рассеянного склероза ГБУЗ НСО «ГНОКБ» и носило проспективный характер. В исследование включено 159 пациентов с установленным диагнозом РС (318 глаз). Группы исследования были сопоставимы по возрасту и степени функциональных нарушений, оцениваемой с помощью Расширенной шкалы статуса инвалидизации (Expanded Disability Status Scale, EDSS) с общепринятой градацией оценки от 0 до 10 баллов. Все пациенты не имели установленной группы инвалидности, могли самостоятельно передвигаться и обслуживать себя (EDSS до 5 баллов). Все пациенты получали постоянную базисную терапию препаратами интерферона (интерферон бета-1а, интерферон бета-1б и пегилированный интерферон бета-1а). Критерии исключения: нарушение прозрачности оптических сред, максимально корригированная острота зрения (МКОЗ) <0,01, сфероэквивалент более ±6,0 дптр, наличие глазных заболеваний любой этиологии, включая глаукому, патологию витреомакулярного интерфейса, неспособность получения адекватного качества ОКТ-изображения (оценка качества сканирования <6/10 или наличие значимого артефакта), наличие других неврологических заболеваний и инвалидности по шкале EDSS.

Пациенты были разделены на восемь групп в зависимости от длительности и типа течения заболевания, а также наличия в анамнезе ОН. В 1-ю группу включено 22 пациента (44 глаза; 13,84%) с ремиттирующим типом РС (РРС) длительностью менее 1 года без ОН в анамнезе; во 2-ю группу — 15 пациентов (30 глаз; 9,43%) с РРС менее 1 года с ОН в анамнезе; в 3-ю группу — 28 пациентов (56 глаз; 17,61%) с РРС длительностью от 1 года до 10 лет без ОН в анамнезе; в 4-ю группу — 19 пациентов (38 глаз; 11,95%) с РРС длительностью от 1 года до 10 лет с ОН в анамнезе; в 5-ю группу — 25 пациентов (49 глаз; 15,41%) с РРС длительностью более 10 лет без ОН в анамнезе; в 6-ю группу — 19 пациентов (37 глаз; 11,63%) с РРС длительностью более 10 лет с ОН в анамнезе; в 7-ю группу — 17 пациентов (34 глаза; 10,69%) с РС с вторично-прогрессирующим течением (ВПРС) без ОН в анамнезе; в 8-ю группу — 15 пациентов (30 глаз; 9,43%) ВПРС с ОН в анамнезе.

В рамках исследования проведено полное офтальмологическое обследование, включающее визометрию с определением рефракции и МКОЗ на авторефрактокератометре URK-800F (Unicos, Южная Корея), биомикроскопию, тонометрию по Маклакову, фоторегистрацию глазного дна (Topcon-TRC-50DX, Япония). ОКТ проводили с помощью аппарата Cirrus 5000 Angioplex (Carl Zeiss Meditec, США) с использованием протоколов сканирования: Macula cube 512×128, Optic disk cube 200×200, HD Raster — в режиме улучшенной глубины изображения (EDI-OCT).

Оценивали центральную толщину сетчатки (ЦТС; от внутренней пограничной мембраны до слоя пигментного эпителия), среднюю толщину слоя ганглиозных клеток сетчатки и внутреннего плексиформного слоя сетчатки (Ganglion Cell Layer + Inner Plexiform Layer, срGCL+IPL) и по секторам (верхний, верхненосовой, нижненосовой, нижний, нижневисочный, верхневисочный); по протоколу Optic disk cube 200×200: среднюю толщину слоя нервных волокон сетчатки перипапиллярно (retinal nerve fiber layer, срRNFL) и по секторам (верхний, носовой, нижний, височный); показатели рассчитывались автоматически. Толщина хориоидеи (ТХ) определялась вручную, измерение выполнялось в режиме HD-линейного сканирования в центре фовеа в вертикальном направлении от наружной границы пигментного эпителия сетчатки до внутренней границы склеры.

Для обработки полученных данных были использованы пакеты программ OfficeStd. 2007 (Excel 2007) и Statistica 6.0. Показатели, имеющие нормальное распределение, описывались с помощью средних арифметических величин (M) и стандартных отклонений (SD). Сравнение двух групп по количественному показателю, имеющему нормальное распределение, при условии равенства дисперсий выполнялось с помощью t-критерия Стьюдента. Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполнялось с помощью U-критерия Манна—Уитни. Статистические взаимосвязи изучали путем расчета коэффициентов корреляции Спирмена (r). Сила взаимосвязи определялась как очень слабая при значении r от 0 до 0,3, слабая — при r от 0,3 до 0,5, средняя — при r от 0,5 до 0,7, высокая — при r от 0,7 до 0,9 и очень высокая — при r от 0,9 до 1. Статистические гипотезы проверяли при критическом уровне значимости, равном 0,05, т.е. различие считалось статистически достоверным при уровне значимости меньше 0,05.

Данное исследование было проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией на основании подписанного пациентом информированного добровольного согласия, одобренного этическим комитетом организации.

Результаты

Основные клинико-демографические характеристики представлены в табл. 1. Обращает на себя внимание различие по степени инвалидизации, которая значимо различалась в зависимости от длительности заболевания РС. В целом и во всех группах исследования преобладают женщины (69,8%). Степень инвалидизации нарастает по мере увеличения длительности заболевания и перехода его в прогрессирующий тип. Необходимо отметить, что степень EDSS в группах пациентов, имеющих в анамнезе ОН, выше по сравнению с аналогичными по течению и длительности, но при отсутствии ОН (рис. 1). Анализ МКОЗ также показал постепенное ее снижение в зависимости от длительности РС (рис. 2).

Таблица 1. Исходные клинико-демографические характеристики пациентов

Примечание. n — количество глаз; p≤0,01.

Рис. 1. Распределение EDSS в зависимости от длительности заболевания в группах исследования.

Рис. 2. Значения МКОЗ в зависимости от длительности заболевания в группах исследования.

При анализе структурных показателей, полученных с помощью ОКТ (табл. 2), общее значение ЦТС статистически значимо не различалось и было сопоставимо во всех группах исследования. Необходимо отметить статистически значимое уменьшение толщины срGCL+IPL по мере развития заболевания с наибольшим значением в группе с наименьшей длительностью РС (1-я группа — 80,05±7,63 мкм) и максимальной клеточной потерей в группе с вторично-прогрессирующим течением (8-я группа — 65,83±9,14 мкм), что является подтверждением выраженности развития нейродегенеративных изменений.

Таблица 2. Сравнительный анализ структурных показателей в группах исследования

Примечание. n — количество глаз; p≤0,05.

При анализе топографической локализации процесса максимальное уменьшение ТХ наблюдалось в нижненосовом сегменте (за исключением 1-й и 3-й групп с небольшой длительностью РС и отсутствием ОН; минимальная срGCL+IPL зафиксирована в нижнем сегменте) с наибольшей выраженностью в 8-й группе (65,33±10,62 мкм; рис. 3). Необходимо отметить, что у пациентов с ОН в анамнезе показатель срGCL+IPL был ниже в среднем на 5,5% по сравнению с аналогичными по длительности и течению заболевания группами. Аналогичные изменения определяются при анализе толщины срRNFL. Так, максимальные значения (93,59±13,25 мкм), зафиксированные в 1-й группе, постепенно снижаются по мере увеличения длительности заболевания и изменения типа течения, достигая минимальных значений (76,37±14,77 мкм) у пациентов с вторично-прогрессирующим течением, перенесших ОН (8-я группа). Анализ выраженности топографического вовлечения сегментов RNFL во всех исследуемых группах выявил определенные закономерности: максимальное снижение среднего показателя толщины в височном сегменте с наиболее сохранным значением в нижнем сегменте (рис. 4) Выявлена определенная последовательность изменения срRNFL (от наибольшего значения к наименьшему): нижний → верхний → назальный → височный. Исключением являлись 6-я и 7-я группы, в которых максимально сохранными оказались верхние и нижние сегменты.

Рис. 3. Сегментарный анализ толщины GCL+IPL, мкм.

Сегменты: S — верхний, SN — верхненосовой, IN — нижненосовой, I — нижний, IT — нижневисочный, ST — верхневисочный.

Рис. 4. Сегментарный анализ толщины RNFL, мкм.

Сегменты: S — верхний, N — носовой, I — нижний, T — височный.

Логичным представляется анализ изучения динамики средней толщины хориоидеи (срТХ) в сопоставимых по длительности и течению группах. Необходимо отметить, что у всех пациентов, имеющих в анамнезе ОН, зарегистрированы наиболее высокие значения срТХ, что подтверждает патогенетическую значимость воспалительного процесса на ранних стадиях развития РС. Максимальная срТХ наблюдалась в группе с длительностью РС менее 1 года с ОН в анамнезе (2-я группа — 340,23±53,45 мкм), а минимальная срТХ выявлена в группе с ВПРС без ОН в анамнезе (7-я группа — 260,71±81,15 мкм). Увеличение срТХ в группах с ОН может свидетельствовать о вялотекущем хроническом воспалительном процессе. Отчетливо прослеживается последовательность, при которой срТХ снижается с течением времени, особенно при переходе в прогрессирующий тип течения. Так, несмотря на перенесенный ранее ОН, значение срТХ в группе с длительностью заболевания менее 1 года без ОН (1-я группа — 295,3±64,63 мкм) выше, чем в группе с вторично-прогрессирующим течением, даже при наличии перенесенного ОН (7-я группа — 268,4±91,29 мкм). Выявленные изменения могут указывать на развитие и прогрессирование нейродегенерации, являющейся следующим после воспаления важнейшим звеном патогенеза РС.

Заслуживает внимания изучение взаимосвязи между изменениями срGCL+IPL и срRNFL (табл. 3), выявившее сильные корреляционные связи как на начальных этапах (1-я группа: r=0,7; p<0,001), так и при средней длительности заболевания с перенесенными воспалительными эпизодами (4-я группа: r=0,8; p<0,001) и после изменения типа течения РС (7-я группа: r=0,81; p<0,001), что является подтверждением развития нейродегенеративного процесса на различных уровнях поражения вне зависимости от клинического типа течения РС. Выявлены высокие значения корреляций между количественной оценкой степени инвалидизации и структурными показателями сетчатки (r= –0,48 со срGCL+ IPL и r=0,52 с RNFL; p=0,01) в 5-й группе с большой длительностью РС без ОН. Следует отметить, что более сильные корреляционные связи между степенью инвалидизации и срRNFL отмечены в группах без ОН в анамнезе по сравнению с группами пациентов, имеющих ОН. Кроме того, выявлены корреляции между срТХ и срGCL+IPL, при этом характер взаимосвязи не являлся однородным: в группах с ОН они имели обратный характер, достигая максимума в группах с РРС более 10 лет (6-я группа: r= –0,17; p≤0,05), что косвенно подчеркивает воспалительную природу увеличения срТХ. В группах без ОН корреляции носили прямой характер, достигая максимума в группе ВПРС (7-я группа: r= –0,45; p=0,01), что указывает на преимущественно нейродегенеративный характер изменения срТХ в группах без острых воспалительных эпизодов.

Таблица 3. Результаты корреляционного анализа

Примечание. n — количество глаз; * — p≤0,01, ** — p≤0,05.

Обсуждение

Определение диагноза РС, необходимое для старта базисной терапии, в настоящее время основывается на критериях МакДональда 2017 г., включающих в себя комплекс клинических, лабораторных и МРТ-характеристик. Тем не менее симптоматика РС крайне гетерогенна и изменчива, в структуре ежегодного роста заболеваемости количество бессимптомных форм является достаточно значимым. Ключевым методом диагностики остается МРТ, позволяющая уже при первом исследовании выявить изменения, свидетельствующие не только о наличии заболевания, но и о риске его прогрессирования. Объем очага и его изменение на ранних этапах коррелируют со степенью инвалидизации, а темпы атрофии головного мозга в первые 1—2 года заболевания (в норме — не более 0,4% объема мозга) определяют степень выраженности неврологического дефицита через 10—15 лет течения болезни [6]. МРТ — широко распространенный параклинический метод диагностики РС, но ее основным ограничением является низкая специфичность [10]. В последние годы изучение функциональных возможностей ОКТ позволило раскрыть многочисленные возможности для ее внедрения в научные и клинические исследования при нейродегенеративных заболеваниях, в том числе при РС [11]. Преобладающая в настоящее время патогенетическая концепция развития РС включает вовлечение в процесс заболевания как воспаления, так и нейродегенерации. Увеличение количества методов лечения, модифицирующих течение РРС, не только расширило возможности терапевтического воздействия, но и поставило перед клиницистами задачу выбора индивидуальной терапии на соответствующей стадии заболевания. Для принятия обоснованного решения крайне важно знание биомаркеров, позволяющих дифференцировать активное или стабильное течение заболевания и степень выраженности как воспалительного, так и нейродегенеративного компонента.

Воспалительная активность проявляется возникновением клинических рецидивов и новых гиперинтенсивных поражений по данным МРТ, но эти параметры не позволяют определить степень прогрессирования процессов нейродегенерации [12]. В отличие от ОКТ, МРТ отражает поражение как немиелиновых, так и миелинизированных аксонов с существующим основным пороговым значением разделения больных РС со стабильным и прогрессирующим течением по объему потери мозговой ткани (>0,4% в год) со специфичностью 80% и чувствительностью 65% [13]. При этом такой маркер ОКТ, как снижение срRNFL более чем на 1,5 мкм, имеет наиболее высокую специфичность и чувствительность (90 и 76,1% соответственно), определяя 15-кратный риск прогрессирования инвалидности. RNFL — самый внутренний слой сетчатки, состоящий из немиелинизированных аксонов, — позволяет проводить объективную оценку течения заболевания и является привлекательным маркером дегенерации аксонов головного мозга. Толщина срRNFL представляет собой наиболее интенсивно изучаемый и широко используемый параметр ОКТ и является маркером аксональной дегенерации при РС. В среднем у пациентов с РС снижение срRNFL составляет 1—2 мкм в год, что значительно превышает его среднюю скорость у здоровых лиц (0,5 мкм в год), наиболее выражено у пациентов с прогрессирующей физической или когнитивной инвалидностью и снижается при воздействии специальной терапии [14]. В ряде исследований показана значимость толщины срRNFL как прогностического маркера клинического прогрессирования (ухудшения трудоспособности и риска рецидивирования). Согласно результатам исследований G. Bsteh и соавторов, скорость снижения срRNFL была значительно выше у пациентов при прогрессировании процесса (2,4 мкм) по сравнению со стабильными пациентами (0,5 мкм; p<0,001) [15]. G. Bsteh и соавт. показано, что срRNFL ≤88 мкм была независимо связана с трехкратным увеличением риска прогрессирования инвалидизации и увеличением риска снижения когнитивных функций в 2,7 раза в течение 3 лет заболевания (p<0,001) [16]. A. Petzold и соавторы показали, что ОН сопровождается снижением толщины срRNFL в среднем на 45 мкм за 6 мес после атаки, вероятно, в результате ретроградной аксональной и/или транссинаптической дегенерации. В нашем исследовании выявлено значимое снижение срRNFL в группах с ОН в анамнезе, по сравнению с аналогичными группами без него, что подтверждает комплексность патогенеза РС, включающего как нейродегенеративное, так и воспалительное поражение. Нами выявлена определенная закономерность потери сегментов RNFL (от наибольшей толщины к наименьшей): нижний →верхний → носовой → височный. Во всех группах исследования, несмотря на постепенную потерю в абсолютных значениях RNFL, сохраняется топографическое соотношение между сегментами, что может свидетельствовать о системности поражения, проявляющейся в равномерном уменьшении толщины всех сегментов RNFL. В нашем исследовании мы рассматривали пациентов с патогенетически различными вариантами РС. Проведенный анализ структурных изменений сетчатки у пациентов с РС показал взаимосвязь с длительностью заболевания, типом течения заболевания и наличием в анамнезе ОН. Мы обнаружили статистически значимое истончение срGCL+IPL и срRNFL, степень выраженности которого возрастала с увеличением длительности заболевания. Наиболее выраженные изменения были выявлены у пациентов с вторично-прогрессирующим течением заболевания, в патогенезе которого определяющими являются процессы дегенерации. Наши результаты подтверждают данные Y.M. Huang-Link и соавторов, которые показали, что в острой стадии ОН истончение срGCL+IPL прогрессирует быстрее, чем истончение сpRNFL [17]. Специфичность снижения толщины и потери срGCL+IPL показана в работах G. Bsteh и соавторов. Исследователи сделали два ключевых вывода: срGCL+IPL (при пороговом значении <77 мкм) является предиктором трехкратного увеличения риска прогрессирования инвалидности в течение последующих 3 лет, что сопоставимо с прогностической ценностью толщины срRNFL, и истончение срGCL+IPL при пороговом значении ≥1 мкм в год является биомаркером и предиктором прогрессирования заболевания у стабильных пациентов (чувствительность 87% при специфичности 90%) [18]. Метаанализ O. Mirmosayye и соавторов, в котором на основе объединенных данных 100 исследований (9051 больной) сделан вывод о корреляции срRNFL и срGCL+IPL со степенью инвалидности, показал возможность использования данного метода в качестве оценки степени выраженности и риска прогрессирования нейродегенерации и планирования терапии, направленной на купирование воспаления, нейропротекцию и/или ремиелинизацию в клинической практике [19].

В нашем исследовании также получены сильные корреляции EDSS как с срRNFL, так и с срGCL+IPL, аналогичные данным исследования O. Mirmosayyeb и соавторов, в котором более значимые результаты наблюдались в группах пациентов без ОН [19]. Полученные данные могут подчеркивать первичность факта нейродегенерации, развитие которой происходит постепенно, сопровождается функциональными нарушениями, что соответствует степени инвалидизации и может служить предиктором тяжести заболевания. Кроме того, по мере увеличения длительности заболевания отмечен рост силы корреляционных взаимодействий между EDSS и структурными показателями. Тот факт, что в группах ВПРС она была незначительно выше по сравнению с группами пациентов с небольшой длительностью РРС, может объясняться выраженностью степени EDSS за счет патологии спинного мозга, при которой не должны страдать ретинальные структуры. Исходя из вышесказанного, структурные изменения сетчатки, включая срRNFL и срGCL+IPL, будут более специфичными в отношении РРС, чем ВПРС.

Полученные результаты увеличения срТХ во всех группах с ОН, с постепенным прогрессирующим снижением показателя по мере длительности заболевания, отражают динамику патогенеза РС: происходящая постепенная ретроградная нейродегенерация ганглиозных клеток и их аксонов приводит к обеднению сосудистой системы хориоидеи, выражаясь в уменьшении ее толщины, что четко просматривается по мере увеличения длительности РС и перехода его во вторично-прогрессирующий тип. При этом во всех группах с ОН нами диагностировано увеличение срТХ, что может быть объяснено следствием активного воспалительного процесса, ретроградным (по аксонам ЗН через наружные слои нервных волокон сетчатки и ганглиозных клеток) проникновением аутоиммунных клеток в микроваскулярную систему глаза (к глубжележащим ретинальным слоям и сосудистой оболочке). Наши данные согласуются с аналогичными результатами E. Esen и соавторов, которые также определили уменьшение ТХ, коррелирующее с длительностью заболевания, но не увидели зависимости от наличия ОН [20].

Заключение

Таким образом, возможности ОКТ могут способствовать лучшему пониманию патофизиологии РС. Динамика срRNFL и срGCL+IPL коррелирует с клиническими и параклиническими параметрами, степенью инвалидизации. Этот метод обеспечивает быстрый, простой и относительно дешевый способ мониторинга и прогнозирования прогрессирования заболевания, дифференциальной диагностики типов его течения, что может иметь значение для будущих терапевтических решений.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: А.Ф., М.З.

Сбор и обработка материала: А.Д., М.В., Ю.К., И.Н.

Написание текста: А.Д., М.В., Ю.К., И.Н

Редактирование: А.Ф., М.З.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.