Увеит, воспаление сосудистой оболочки глаза, является полиэтиологическим заболеванием. Увеит может возникать в результате инфекции, травмы; 19—42% случаев неинфекционных увеитов ассоциированы с системными заболеваниями, а в 27—40% случаев причина развития увеита остается неясной [1]. В патогенезе увеитов различной этиологии большую роль играет повреждение системы иммунной привилегированности глаза, что способствует хронизации заболевания и вызывает трудности в его лечении. Увеитами чаще заболевают в детском и молодом возрасте, до 35% больных увеитами становятся слепыми или слабовидящими, у 25% больных слепота и слабовидение развиваются в детском возрасте [2].

В основе патогенеза увеита лежит воспалительный процесс, для которого характерны развитие окислительного стресса и стресса эндоплазматического ретикулума, митохондриальная дисфункция, активация катаболических процессов, экспрессия белков острой фазы, что запускает активацию компонентов врожденного иммунитета и развитие адаптивного иммунного ответа [3]. Анализ особенностей метаболических процессов в глазу может способствовать решению таких задач, как прогноз развития увеита при системном воспалительном процессе, раннее выявление начала заболевания, патогенетическая обоснованность и индивидуальный подход к терапии. Оценка системных метаболических изменений в ходе заболевания не всегда отражает состояние структур глаза, а взятие биопсийного материала возможно только при оперативном вмешательстве. Слезная жидкость (СЖ) привлекает все большее внимание в качестве источника биомаркеров не только глазных, но и системных заболеваний, чему способствует низкая инвазивность получения СЖ и возможность ее многократного забора в ходе патологического процесса. На состав СЖ оказывает влияние состояние не только поверхностных, но и внутренних структур глаза. Изменения в ней происходят и при системных процессах. Это объясняется взаимосвязью многочисленных механизмов регуляции продукции слезы с общим состоянием организма. Помимо слезных желез на состав СЖ оказывает большое влияние конъюнктива — как за счет обильного капиллярного русла, так и за счет ассоциированной лимфоидной ткани (в иностранной литературе CALT — conjunctiva-associated lymphoid tissue), которая является компонентом единой лимфоидной системы слизистых оболочек всего организма (MALT — mucosa-associated lymphoid tissue).

Современные методы анализа, в том числе масс-спектрометрия в сочетании с высокоэффективной жидкостной хроматографией (LC-MS), мультиплексный анализ и др., позволяют проводить исследования в очень небольших объемах СЖ, получаемой без стимуляции и травмирования глазной поверхности, что обуславливает перспективность внедрения анализа СЖ в клиническую практику.

Содержание белков в СЖ (4—10 мг/мл) в несколько раз превышает содержание их в водянистой влаге (0,3—0,5 мг/мл). Белки несут большую функциональную нагрузку: обеспечивают заживление травм, оказывают противовоспалительное действие, устраняют свободные радикалы, защищают от инфекции. В СЖ методом LC-MS идентифицировано более 3000 белков [4].

Анализ белкового состава СЖ при увеите выявил изменения концентрации большого количества белков, задействованных в воспалительном процессе, которые могут явиться потенциальными биомаркерами, представляющими клинический интерес для прогнозирования течения и персонализированной терапии увеита (см. таблицу).

Изменение содержания белковых компонентов слезы при увеите

Примечание. ЮИА — ювенильный идиопатический артрит; ФНО-α — фактор некроза опухоли альфа.

Исследования антител к одному из самых увеитогенных антигенов глаза — S-антигену сетчатки стали одними из первых работ, посвященных изучению состава СЖ при увеитах. Серия соответствующих исследований была осуществлена в НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца [5, 6]. S-антиген, или аррестин-1, относится к семейству белков, участвующих в регуляции передачи сигналов на рецепторах, а в сетчатке связывает активируемый светом фосфорилированный родопсин. Определение антител к S-антигену в СЖ при увеите позволило оценить характер реакции локальной иммунной системы. Это дало возможность прогнозировать течение увеита, возникновение рецидива еще до появления его клинических признаков, определить наличие патологического процесса в сетчатке даже при помутнении оптических сред. Сопоставление титров антител к S-антигену в СЖ и крови позволило обосновать показания к местной, системной или комбинированной терапии увеитов. Оказалось, что высокий титр антител к S-антигену в СЖ, так же как и очень низкий, свидетельствует о неблагоприятном течении увеита, что обосновывает выбор терапии, которая должна быть избирательно направлена на достижение определенного уровня антител к S-антигену в СЖ.

При любом воспалительном процессе, особенно протекающем, как в случае увеита, на фоне изменений в иммунной системе, большую роль играет цитокиновый статус, изучение которого может позволить объективно оценить характер течения и прогноз развития заболевания, а также эффективность проводимой терапии.

Изменение цитокинового статуса в СЖ при различных формах увеита продемонстрировано во многих работах. Показано, что при увеите содержание провоспалительных цитокинов в СЖ увеличено, а противовоспалительных — снижено, что в целом характерно для воспаления (см. таблицу). Зависимость этого баланса от стадии увеита, его интенсивности и локализации, продемонстрированная в ряде работ, делает важным анализ данных показателей для прогноза и оценки эффективности лечения увеита.

Интересно, что эти изменения касаются не только глаза, в котором выявлен увеит, но и парного глаза, без клинических признаков заболевания. На основании исследования протеома СЖ парного глаза при одностороннем остром переднем увеите было сделано предположение, что изменения белкового состава СЖ свидетельствуют об активации в парном глазу сигнального пути LXR/RXR, связанного с воспалением [7]. Эти данные указывают на перспективность анализа СЖ парного глаза для оценки развития в нем увеита в дальнейшем. Для двусторонних увеитов характерно наличие системных изменений, типичных для воспалительного процесса [8].

В работе E. Carreño и соавторов с помощью мультиплексного анализа было проведено определение содержания цитокинов и хемокинов в СЖ у большой группы больных с увеитом (92 человека) в сравнении со здоровыми лицами. При этом было выявлено повышение концентрации IL-1RA, IL-8/CXCL8, фракталкина/CX3CL1, IP-10/CXCL10, VEGF и TGF-β2 в СЖ при увеите по сравнению с контролем не только в больном глазу, но и в парном [9]. Не было обнаружено существенных различий между активным и неактивным увеитом, но была выявлена зависимость от локализации увеита.

Перечисленные соединения участвуют в патогенезе увеита. Интерлейкин-1RA является антагонистом рецептора провоспалительного интерлейкина-1 и подавляет его активность. Интерлейкин-8 (IL-8, или CXCL8) — это также белок с провоспалительными свойствами, относящийся к группе хемокинов. Фракталкин/CX3CL1 рассматривается как маркер активации воспалительного процесса при различных патологиях. Увеличение содержания интерферон-гамма-индуцируемого белка 10 (IP-10/CXCL10) свидетельствует об активации Т-клеточного ответа. Трансформирующий фактор роста бета (TGF-β) при воспалении блокирует активацию лимфоцитов и макрофагов. Таким образом, при увеите в СЖ наблюдается активация как провоспалительных факторов, так и факторов, контролирующих воспалительную реакцию. Анализ этого баланса может иметь значение в прогнозе течения увеита и оценке эффективности терапии.

Для проведения патогенетически обоснованной терапии увеитов с помощью системного введения моноклональных антител к фактору некроза опухоли альфа (ФНО-α) показана целесообразность мониторинга содержания этого цитокина не только в сыворотке крови, но и в СЖ, поскольку для достижения и поддержания ремиссии оптимальным является не снижение уровня активного ФНО-α до нуля, а поддержание его минимальной концентрации [10]. Поскольку системное применение моноклональных антител к ФНО-α оказывает влияние на содержание других противовоспалительных и провоспалительных цитокинов как в крови, так и в СЖ, для уточнения показаний к проведению терапии рекомендовано исследование цитокинового статуса в СЖ [11].

Увеит часто развивается при системных ревматических болезнях, при которых нарушен иммунный гомеостаз. Поиск биомаркеров увеита в СЖ при этих патологиях перспективен для прогноза возникновения заболевания. Так, выявлены различия в протеоме СЖ у детей с идиопатическим увеитом и увеитом, ассоциированным с ювенильным идиопатическим артритом (ЮИА) (см. таблицу). Обнаружено, что СЖ детей с ЮИА содержит более высокие концентрации белков, связанных с воспалением суставов. Это семафорин класса SEMA3G, тканевый ингибитор металлопротеиназ 1 (TIMP1), гексозаминидаза В (HEXB), фермент с протеинкиназной и эндорибонуклеазной активностью ERN1 и белок острой фазы воспаления, предшественник амилоида А (SAA1) [12]. В активной фазе ЮИА по сравнению с ремиссией отмечен значительно более высокий уровень кальций-связывающего белка S100A12, который усиливает продукцию цитокинов, хемотаксис и окислительный стресс, а также растворимой молекулы межклеточной адгезии-1 (sICAM-1) и провоспалительного хемокина интерлейкина-8 [13]. Более высокий уровень интерлейкина-6 также был выявлен в активную фазу увеита, ассоциированного с антигеном лейкоцитов человека B27 (HLA-B27), по сравнению с фазой ремиссии [14]. Однако при исследовании других цитокинов зависимость от активности заболевания часто не выявлялась [9, 15, 16].

Обнаружены различия в протеоме СЖ при увеите, развившемся на фоне разных ревматических заболеваний. У детей с увеитом на фоне ЮИА концентрации ряда белков увеличивались в десятки раз. К ним относятся протеолитический фермент — фактор свертывания крови F9 (фактор Кристмаса), гликопротеин базальных мембран LAMA4, пролактин-индуцируемый белок (PIP) и цистатин CST1. При увеите на фоне системного васкулита в несколько раз увеличивалась экспрессия других протеинов: богатого пролином белка (PRR4), лизоцима (LYZ), лакритина (LACRT), белков TTC21A и AZGP1. Указанные белки относятся к кластерам протеинов, ассоциированных с клеточными реакциями, лежащими в основе аутоиммунных заболеваний. На основании того, что концентрация гликопротеина лактоферрина увеличивалась при увеите, ассоциированном с ЮИА, и уменьшалась при увеите, ассоциированном с системным васкулитом, авторы полагают, что содержание лактоферрина в СЖ можно считать наиболее вероятным биомаркером для установления этиологии увеита еще до появления клинических симптомов поражения суставов [4].

Протеомный анализ СЖ у пациентов с аутоиммунными заболеваниями, положительными по антинуклеарным антителам, у трети из которых развивается увеит, выявил большие различия в содержании белков у пациентов с увеитом и без него (см. таблицу). Особенно значимым было увеличение содержания цистатина-S: наблюдалось 18-кратное увеличение его содержания в СЖ, что делает этот белок потенциально значимым для оценки риска развития увеита у пациентов, положительных по антинуклеарным антителам [17].

Большая доля белков СЖ приходится на протеолитические ферменты и их ингибиторы, которые играют важную роль в воспалении и репарации тканей [21]. При остром одностороннем увеите в СЖ парного глаза повышено содержание белка SerpinA3 — это белок острой фазы воспаления, ингибитор сериновых протеиназ, также известный как α₁-антихимотрипсин. Авторы подсчитали, что при использовании SerpinA3 в качестве биомаркера острого увеита чувствительность метода составляет 85%, а специфичность — 71% [22]. К сериновым протеиназам относится широкий круг протеолитических ферментов, которые активируются при воспалении и участвуют в каскадных реакциях фибринолиза, свертывания крови, активации системы комплемента, переводят неактивные белки-предшественники ферментов и факторов роста в активную форму. Мишенями ингибирующей активности SerpinA3 являются также катепсин G и химаза тучных клеток, которые способны превращать ангиотензин-1 в активный ангиотензин-2, являющийся провоспалительным и проангиогенным фактором. Показано, что при глазной патологии SerpinA3 может оказывать противовоспалительное, антиангиогенное, антиоксидантное и противофибротическое действие [23]. Увеличение содержания SerpinA3 в СЖ парного глаза при остром одностороннем увеите может быть связано с тем, что при увеите, как и при других воспалительных процессах, происходит увеличение синтеза этого ингибитора в обоих глазах, а в больном глазу он расходуется на связывание с активированными при воспалении протеолитическими ферментами.

Анализ уровня активности другого ингибитора протеиназ и белка острой фазы воспаления — альфа-2-макроглобулина (α₂-МГ) у детей с эндогенным увеитом не выявил связи активности α₂-МГ в СЖ с активностью воспаления и локализацией увеита, но было установлено снижение активности α₂-МГ на фоне противовоспалительной терапии и повышение активности α₂-МГ до операции у детей с выпадением сгустков фибрина в передней камере глаза в раннем послеоперационном периоде. Эти данные указывают на то, что при увеите уровень активности α₂-МГ в СЖ зависит от проводимого лечения и важен для оценки эффективности терапии и прогноза фибринообразования в передней камере глаза в послеоперационном периоде [24].

Несмотря на важную роль свободнорадикальных процессов при воспалении в СЖ, при увеите они изучены недостаточно. При эндогенных увеитах у детей наблюдалось снижение антиокислительной активности в СЖ при обострении увеита и повышение антиокислительной активности в СЖ при купировании воспаления, что свидетельствует о расходовании антиоксидантов на связывание возросшего при воспалении количества свободных радикалов. Установлено, что степень корреляции между антиокислительной активностью СЖ и крови также зависит от характера течения увеита. Низкие значения коэффициента корреляции типичны для постоянно рецидивирующего увеита и для его острой фазы, а высокие значения коэффициента корреляции типичны для начала ремиссии [25]. Полученные данные свидетельствуют о том, что характер течения увеита отражается на свободнорадикальных процессах в СЖ, это указывает на целесообразность использования измерения антиокислительной активности СЖ для прогнозирования течения увеита и выбора оптимальных методов терапии.

Литературные данные о содержании продуктов обмена оксида азота в СЖ при увеите противоречивы. При исследовании содержания нитратов/нитритов в СЖ у пациентов с увеитом при болезни Бехчета и у пациентов с не связанным с этой болезнью увеитом было показано значительное снижение их концентраций в активной стадии увеита [26]. В другой работе в СЖ у пациентов с болезнью Бехчета без увеита выявлено повышение содержания нитратов/нитритов в стадии ремиссии и в острой стадии [27]. Такое противоречие может быть связано с особенностями применяемых методов и нестабильностью этих соединений. Данные по содержанию нитратов/нитритов в крови у пациентов с болезнью Бехчета также противоречивы.

Доказательством того, что существует связь между характером течения увеита и метаболизмом оксида азота, явились экспериментальные исследования по влиянию субконъюнктивальных инъекций доноров оксида азота и ингибиторов NO-синтазы на характер течения увеита, что отражалось на антипротеолитическом и антиоксидантном потенциале СЖ. В экспериментальных исследованиях на модели иммуногенного увеита у кроликов было показано, что при увеите в СЖ в острый период снижается содержание антипротеаз (α₁-антитрипсина и α₂-МГ) и падает активность антиоксидантов, что можно связать с их возросшим расходованием на связывание увеличенного при воспалении содержания протеолитических ферментов и свободных радикалов. Введение доноров оксида азота вызывало усиление воспаления, что сопровождалось еще большим снижением антипротеолитического и антиоксидантного потенциала в СЖ. Ингибиторы NO-синтазы — фермента, участвующего в синтезе NO, напротив, оказывали противовоспалительное действие — и антипротеолитический и антиоксидантный потенциал в СЖ возрастал [28]. На этой же модели было продемонстрировано, что инстилляции мелатонина, уменьшающие воспалительные проявления увеита, также приводят к увеличение антипротеолитического и антиоксидантного потенциала СЖ [29]. Эти данные указывают на то, что уровень антипротеаз и антиоксидантов в СЖ отражает характер течения увеита.

Заключение

На основании приведенных данных можно заключить, что анализ слезной жидкости (СЖ) является перспективным способом поиска биомаркеров, важных для персонализированной терапии увеита. С помощью анализа состава СЖ можно оценить особенности метаболических процессов при увеите, нарушение которых предшествует морфологическим изменениям и позволяет прогнозировать характер течения заболевания и проводить своевременную, патогенетически обоснованную терапию. Преимуществом исследования СЖ является неинвазивный способ ее получения, что дает возможность многократного забора образцов СЖ в динамике заболевания. В настоящее время показано, что по составу СЖ можно оценить состояние местного иммунитета, сигнальных путей, осуществляющих межклеточное взаимодействие, свободнорадикальных процессов, протеазно-ингибиторного баланса, обмена монооксида азота и других метаболических процессов, что необходимо для их обоснованной коррекции. Обнаруженные различия состава СЖ при увеитах разной этиологии важны для понимания механизмов патогенеза различных форм заболевания.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: Чеснокова Н.Б., Катаргина Л.А.

Сбор и обработка материала: Чеснокова Н.Б., Павленко Т.А.

Написание текста: Чеснокова Н.Б.

Редактирование: Катаргина Л.А., Безнос О.В.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.