Растворимая межклеточная молекула адгезии (sICAM-1): диагностическое значение в офтальмологической практике

Читайте в новом номере

Импакт фактор - 0,584*

*пятилетний ИФ по данным РИНЦ

РМЖ «Клиническая Офтальмология» №4 от 15.11.2004 стр. 152
Рубрика: Офтальмология

Для цитирования: Максимов В.Ю., Дмитриева О.Г., Максимов М.В. Растворимая межклеточная молекула адгезии (sICAM-1): диагностическое значение в офтальмологической практике // РМЖ «Клиническая Офтальмология». 2004. №4. С. 152

Soluble intercellular adhesive molecule, it’s role in

diagnostics in ophthalmology
V.Yu. Maximov, O.T. Dmitrieva, M.V. Maximov
GUZ Regional ophthalmologic Hospital, Saratov

sICAM-1 concentration, reflecting activation of endothelial cells and systemic inflammatory reaction, is significantly raised in the blood serum in some ophthalmologic diseases. In this study efficacy of laboratory test for detection of sICAM-1 in the blood serum for postoperative iridocyclitis prediction in patients with intraocular aphakia correction was evaluated. It was revealed that it’s possible to predict postoperative inflammatory process with high reliability in patients who had higher level of sICAM-1 before operation.

Концентрация sICAM-1, отражающая активацию клеток эндотелия и системную воспалительную реакцию, значительно возрастает в сыворотке крови при некоторых офтальмологических заболеваниях. Повышенное содержание sICAM-1 отмечается при интермедиарных увеитах. Увеиты различной этиологии характеризуются разной степенью повышения sICAM-1 (Klok A.M. et al., 1999). Uchio E. с соавт. (1999) рекомендуют определение sICAM-1 в качестве оценочного критерия тяжести воспалительного процесса при различных формах аутоиммунных увеитов. Повышение содержания sICAM-1 в сыворотке крови и непосредственно в стекловидном теле у больных с увеитами является плохим прогностическим фактором в отношении эффективности терапии и возможной отслойки сетчатки (Webster L. et al., 1998). Zaman A.G. с соавт. (1994) использовали тест sICAM в качестве маркера течения и прогноза идиопатических увеоретинитов. Обращала на себя внимание высокая степень достоверности полученных автором результатов - (p = 0,00003).
Таким образом, тест определения сывороточной sICAM-1 при различной офтальмологической патологии, по данным большинства авторов, является высокочувствительным и информативным в плане оценки течения заболевания и его прогноза. Тем не менее в литературе практически отсутствуют сведения об эффективности применения данного метода для прогноза постоперационных воспалительных реакций у больных с интраокулярной коррекцией афакии.
Цель: Оценить эффективность применения лабораторного теста определения sICAM-1 в сыворотке крови для прогноза постоперационных иридоциклитов у больных с интраокулярной коррекцией афакии.
Материалы и методы: Под наблюдением находились 68 пациентов после экстракции катаракты с имплантацией ИОЛ фирмы U.S.Optics, которые были разделены на две группы: А (34 человека) - с неосложненным течением раннего послеоперационного периода и Б (34 человека) - с наличием экссудативных реакций II-III степени в раннем послеоперационном периоде. Средний возраст больных составил 62 года, (мужчин и 30, 38 женщин) . В этих группах было проведено сравнительное исследование маркера воспаления sICAM до и после (вторые сутки) операции.
Концентрацию sICAM-1 в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом с помощью коммерческого набора («Bedneer Med System», Австрия). Образцы сыворотки разбавляли физиологическим раствором в соотношении 1:100 и помещали в лунки микропланшета, покрытые мышиными моноклональными антителами против человеческой sICAM-1. Затем добавляли конъюгат и инкубировали исследуемые пробы в течение 2 часов при комнатной температуре. После этого лунки тщательно промывали и на 10 минут вносили субстрат для развития ферментативной реакции. Останавливали реакцию с помощью 4 N серной кислоты. Оптическую плотность образцов определяли на спектрофотометре при длине волны 450 мм. Используя калибровочную кривую, рассчитывали количество sICAM-1 в 1 мл сыворотки (нг/мл).
Результаты: У больных с неосложненным послеоперационном периодом (группа А) содержание sICAM в сыворотке до операции составило 252, 28±20,77 ng/ml, что статистически достоверно не отличалось от значений, полученных при обследовании здоровых лиц. На вторые сутки после операции наблюдалось незначительное повышение уровня sICAM в сыворотке крови (289,41± 18,17) как, по сравнению со значениями, зарегистрированными до операции (на 14%), так и обнаруженными у здоровых лиц (35%). Однако указанные сдвиги не имели статистической достоверности. У больных с осложненным послеоперационным периодом (группа Б) уровень сывороточной sICAM был 427,29 ± 32,31, что достоверно выше контрольных цифр здоровых лиц до операции (на 100%) и после (на 179%). В этой же группе больных увеличение содержания sICAM (595,64 ± 35,84) на вторые сутки после операции (по сравнению со значениями до операции) составляло 40% и было статистически значимо (табл. 1).
Выводы: 1.При регистрации у больных до операции содержания sICAM в пределах доверительного интервала контрольных значений (у здоровых лиц) с высокой степенью достоверности можно прогнозировать течение послеоперационного периода без осложнений. Повышенные цифры sICAM могут означать (р<0,05) высокий риск развития послеоперационного воспалительного процесса.
2. Лабораторный тест определения sICAM-1 в сыворотке крови можно рекомендовать в качестве высокочувствительного и высокоинформативного метода оценки и прогноза воспалительных осложнений у пациентов с интраокулярной коррекции афакией.


Морфологическая картина жидких сред глаза и аминокислотный спектр
сыворотки крови в патофизиологии факоморфической
и факолитической глаукомы

А.А. Девяткин, С.Н. Шатохина, Б.Ф. Черкунов, И.В. Малов,
В.Н. Шабалин, В.М. Малов, Е.Б. Ерошевская


153
Morphologic picture of eye liquid medium and
aminoacid spectrum of blood serum in pathophysiology
of phacomorphous and phacolytic glaucoma
A.A. Devyatkin, S.N. Shatohina, B.F. Cherkunov,
I.V. Malov, V.N. Shabalin, V.M. Malov,
E.B. Eroshevskaya
Russian Scientific Research Institute of Gerontology of Ministry of health and social development of Russia,
Samara State Medical University
Purpose: Present work was devoted to development of theoretic statements of pathogenesis of phakomorphous and phakolytic glaucoma based on the comparison of morphologic picture of eye liquid medium, mechanisms of glutamate neurotoxicity and role of guanilatcyclase messenger system components.
Objective: 64 patients were divided into 2 groups. 1 group (main) included 43 patients at the age of 56–73 years, in 39 patients phakomorphous glaucoma was diagnosed and in 4– phakolytic glaucoma. 2 group (control) included 21 patients with immature senile cataract with no signs of swelling. Lacrimal fluid, aqueous humor and lens fluid were taken as material for morphologic examination with the help of method of wedge–shaped dehydratation by Shabalin V.N.–Shatohina S.N. Aminoacid spectrum of blood serum in examinated patients was studied with micromethod of chromatography on paper.
Results: It was found that morphologic picture of eye liquid medium reflects molecular processes which exist in phakomorphous and phakolytic glaucoma. Pathologic crystal structures, argumentative of acute and deep methabolic disorders in eye, which characterize pathophysiologic mechanisms of their development were detected. The leading place is given to increase of synthesis of one of the main representative of guanilatcyclase messenger system– nitric oxide. These changes begin stabilizing in 3 days from surgery and don’t have statistically significant differences with analogous indices in control group by 10 day of postoperative period. Surgical treatment of phakomorphous and phakolytic glaucoma is pathogenically directed to normalization of glutamate synthesis and stabilization of biosynthesis of main components of glutamatcyclase messenger system.

Осложнением прогрессирующей катаракты может быть резкое повышение внутриглазного давления. Вторичная глаукома может развиться при бурном оводнении хрусталика в незрелую (фаза первичного набухания – факоморфическая глаукома и перезрелую фаза вторичного набухания – факолитическая глаукома) стадию старческой катаракты. В эти периоды заболевания хрусталик значительно увеличивается в объеме, за счет аккумуляции в себе водянистой влаги, блокирует угол передней камеры, вызывая повышение внутриглазного давления. Развивается типичная картина острого приступа закрытоугольной глаукомы [4]. В настоящее время в литературе имеются сообщения о ведущей роли метаболических факторов, приводящих к развитию патофизиологических процессов в глазу при первичной открытоугольной глаукоме [1, 6]. Ведущая роль в нейротоксическом повреждении ганглиозных клеток сетчатки и снижении зрительных функций, по мнению исследователей, принадлежит глутаминовой кислоте и нитросоединению – оксиду азота [1, 8, 9, 10]. Оксид азота является действующим компонентом эндотелиального фактора EDRF (Endothelium derived relaxation factor), который входит в состав активаторов растворимой формы гуанилатциклазы – одного из ключевых ферментов гуанилатциклазной мессенджерной системы. Роль оксида азота в этой системе заключается в том, что при взаимодействии с гемом гуанилатциклазы молекула нитрорадикала способствует быстрому образованию вторичного мессенджера – циклического гуанозинмонофосфата, большинство эффектов которого опосредовано через ц–ГМФ–зависимую протеинкиназу, именуемую протеинкиназой G [2]. Кроме того, получены данные, свидетельствующие об участии различных видов физико–химических взаимодействий биологических жидкостей в патогенезе как первичной открытоугольной глаукомы, так и развитии набухающей катаракты в процессе инволютивного катарактогенеза [3, 7]. Из приведенных выше данных видно, что имеющиеся на сегодняшний день работы, относятся в основном к вопросам глутаматовой нейротоксичности, повреждающему действию высоких концентраций оксида азота и участию биологических жидкостей в патогенезе первичной открытоугольной глаукомы. Подобных исследований, посвященных проблеме патогенетических механизмов развития факоморфической и факолитической глаукомы, в доступной нам литературе не встретились.
Учитывая это, целью настоящей работы явилась разработка теоретических положений патогенеза факоморфической и факолитической глаукомы на основе сопоставления морфологической картины жидких сред глаза, механизмов глутаматовой нейротоксичности и роли компонентов гуанилатциклазной мессенджерной системы.
Объект, материал и методы. Объектом исследования явились 64 пациента, которые были разделены на 2 группы. 1 группа (основная) – 43 больных в возрасте от 56 до 73 лет: у 39 пациентов была диагностирована факоморфическая глаукома, у 4 – факолитическая. 2 группу (контрольная) составил 21 больной незрелой старческой катарактой, не имеющий клинических признаков набухания хрусталика. Всем пациентам было проведено общеклиническое и офтальмологическое обследование, выполнена факоэмульсификация катаракты с имплантацией эластичных интраокулярных линз Acrisof.
Материалом для морфологического исследования служила слезная жидкость, водянистая влага и хрусталиковая жидкость. Для проведения морфологического исследования производили забор слезной жидкости у больных основной группы трижды: при поступлении, на 3–й и 10–й день после операции. Водянистую влагу получали в момент операции (перед заполнением передней камеры вискоэластиками) у пациентов через парацентез роговицы в прозрачной части лимба инсулиновым шприцом.
Используя современные хирургические приемы, удается получить аккумулированную хрусталиком водянистую влагу (хрусталиковую жидкость для проведения ее лабораторного исследования). Для ее взятия у больных основной группы выполняли прокол иглой инсулинового шприца передней капсулы хрусталика и делали забор хрусталиковой жидкости. Морфологическая картина жидких сред глаза изучена методом клиновидной дегидратации по В.Н. Шабалину – С.Н. Шатохиной [7].
Аминокислотный спектр сыворотки крови у обследованного контингента больных исследован нами микрометодом при помощи хроматографии на бумаге [5]. Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась на персональном компьютере в программе «Microsoft Excel» при использовании методов вариационной статистики с выявлением достоверности различий по t–критерию Стьюдента.
Результаты и обсуждение. Метод клиновидной дегидратации жидких сред глаза позволяет перераспределить их основные компоненты в определенные зоны дегидратированной капли, которая носит название фация, в соответствии с их физико–химическими параметрами, что дает возможность оценить участие определенных структур биологической жидкости в том или ином патологическом процессе [7]. То есть фактически можно наблюдать интегральный метаболический портрет слезной жидкости, водянистой влаги и хрусталиковой жидкости, в котором отражены все особенности их системной организации.
Ранее нами была исследована морфологическая картина хрусталиковой жидкости только при факоморфической глаукоме. Впервые была показана ее ячеистая структура с центром в виде грубого органо–минерального конгломерата. Это были исследования, которые продемонстрировали возможность образования данной патологической жидкости в глазу [3].
Структуропостроение хрусталиковой жидкости у больных факоморфической и факолитической глаукомой. Нами установлено формирование ячеистой структуры хрусталиковой жидкости при факоморфической глаукоме у 39 больных. Фация хрусталиковой жидкости больных факоморфической глаукомой представлена на рис. 1. Как видно из рис. 1а, краевая зона выполнена множеством трехлучевых трещин. В центральной зоне определяется грубый конгломерат, выступающий над поверхностью фации (рис. 1б). Эта морфологическая картина характерна для застойной жидкости, гетерогенной по своему физико–химическому составу.
Морфологическая картина хрусталиковой жидкости больных факолитической глаукомой, представленная на рис. 2, имеет следующие особенности структуропостроения. Из рис. 2а видно, что ячеистость фации хрусталиковой жидкости больных факолитической глаукомой утрачивается, а основным компонентом становятся аморфизированные образования типа «corona radiatа» («лучистый венец») с солевым центром в виде множественных мелких папоротникообразных структур.
Обращают на себя внимание особенности структуропостроения фаций хрусталиковой жидкости при факолитической глаукоме, заключающиеся в кратерообразном углублении в центре фации, присутствие в той или иной степени пигментированных участков в области «corona radiatа» (рис. 2б).
Структуропостроение слезной жидкости и водянистой влаги у больных факоморфической и факолитической глаукомой. Морфологическая картина фаций слезной жидкости, взятой при поступлении, у всех больных основной группы характеризовалась феноменом патологической кристаллизации солей в краевой (белковой) зоне, в сочетании данного феномена с наличием маркера застойных явлений (трехлучевые трещины) (рис. 3а). На 3–й и 10–й день после операции морфология слезной жидкости была представлена аморфно–кристаллическим типом фаций (рис. 3в), то есть имела место краевая аморфная зона, маркер застойных явлений (трехлучевые трещины) отсутствовал; центральная зона была представлена папоротникообразными кристаллами солей.
Системная организация водянистой влаги у больных основной группы характеризовалась глыбчато–кристаллическим типом фаций. Особенностью системной организации водянистой влаги при этом состоянии было наличие множества трехлучевых трещин в краевой зоне фаций (маркера застойных явлений – рис. 3б), что свидетельствовало о выраженных гидродинамических нарушениях в глазу, связанных с изменением топографии переднего отдела. В отличие от фаций слезной жидкости и водянистой влаги у больных основной группы, маркер застойных явлений (трехлучевые трещины) не выявлялся в изученных биологических жидкостях у обследованных пациентов группы контроля (рис. 4).

Механизмы глутаматовой нейротоксичности и роль компонентов гуанилатциклазной мессенджерной системы в развитии факоморфической и факолитической глаукомы. Как было сказано выше, глутаминовая кислота является потенциально нейротоксической субстанцией, если ее концентрация превышает физиологический уровень. Нами проведено исследование содержания данной аминокислоты в сыворотке крови больных основной группы в динамике заболевания. Концентрация глутаминовой кислоты в сыворотке крови определялась при поступлении, на 3–й и 10–й день после операции. Результаты проведенных исследований представлены на диаграмме 1. Видно, что дооперационный уровень глутаминовой кислоты был выше данного показателя по сравнению с контрольной группой в 1,5 раза (р<0,05). После проведенного хирургического лечения, уже на 3–й день послеоперационного периода этот показатель снизился на 15,7% по сравнению с дооперационным уровнем (р<0,05). На 10–й день после операции уровень глутаминовой кислоты не имел статистически значимых различий по сравнению с этим показателем среди пациентов контрольной группы.
В отношении участия глутаминовой кислоты в патогенезе первичной открытоугольной глаукомы работами разных авторов было установлено следующее: происходит усиление свободно–радикальных процессов в тканях и жидкостях организма, вследствие активации глутамат–кальциевого каскада [6]. В качестве ответной реакции на ишемию нервной ткани накапливаются ионы кальция внутри клетки, в результате чего наступает перевозбуждение NMDA–рецепторов, которые контролируются нейротрансмиттером глутаматом [2]. Повышенное образование продуктов свободно–радикального окисления осуществляется в связи с тем, что они являются результатом взаимодействия глутамата с NMDA–рецепторами ганглиозных клеток сетчатки [1].
Следовательно, с позиции современных представлений о биохимических свойствах глутаминовой кислоты, хирургическое лечение факоморфической и факолитической глаукомы оказывает патогенетически ориентированный эффект, проявляющийся угнетением активности патофизиологических механизмов глутаматовой нейротоксичности при данном заболевании.
Другим биохимическим профилем, участвующим в патогенезе факоморфической и факолитической глаукомы, является гуанилатциклазная мессенджерная система межмолекулярных взаимодействий, в частности, один из основных ее компонентов – оксид азота. Его молекула весьма лабильна – период ее полураспада составляет всего несколько секунд. Этим обстоятельством объяснимы определенные трудности изучения уровня данного соединения в биологических жидкостях. В настоящем исследовании нами проведено определение содержания субстрата синтеза оксида азота – аминокислоты аргинина в сыворотке крови больных основной группы, что дает возможность судить об интенсивности процессов биосинтеза нитрорадикала.
В отношении участия оксида азота в патогенезе факоморфической и факолитической глаукомы нами установлено, что в начале заболевания уровень аргинина не имеет статистически значимых различий по сравнению с контрольной группой. Важным фактом, свидетельствующим об интенсификации механизмов образования оксида азота даже в начале заболевания, является истощение источника его биосинтеза – концентрация аргинина на 3–й день после операции снизилась по сравнению с его дооперационным уровнем на 22,8% (р<0,05) (диаграмма 2).
Вместе с тем подобные изменения, наблюдаемые при первичной открытоугольной глаукоме, создают следующую картину молекулярных событий. Концентрации оксида азота, превышающие его физиологический уровень, приводят к активации неферментативного пути деградации продуктов перекисного окисления липидов. Кроме того, сама молекула оксида азота вступает во взаимодействие с супероксид анионом, образуя высокотоксичное соединение – пероксинитрит, который является индуктором апоптоза ганглиозных клеток сетчатки [1, 2, 10]. Другими словами, имеются веские основания предположить развитие аналогичной ситуации, в свете выявленных нами биохимических изменений сыворотки крови в системе биосинтеза оксида азота при факоморфической и факолитической глаукоме.
Важно также отметить, что положительным сдвигом является закономерное увеличение концентрации аргинина к 10–му дню послеоперационного периода до 92,7% от уровня данного показателя в контрольной группе (р<0,05), что способствует подавлению описанных выше звеньев патогенеза, а также активности патофизиологических механизмов усиления агрегационной способности тромбоцитов, уменьшения фибринолитической активности крови, нарушения регуляции сосудистого тонуса, наблюдающиеся вследствие снижения выработки молекулы нитрорадикала.
Из представленных выше данных можно сделать заключение о том, что в патофизиологии факоморфической и факолитической глаукомы важную роль играют компоненты гуанилатциклазной мессенджерной системы, метаболический дисбаланс которых нивелируется к 10–му дню после проведенного хирургического лечения заболевания.
В отношении других представителей свободных аминокислот сыворотки крови у больных основной группы нами установлены 6 статистически значимых закономерностей в изменении их содержания в динамике заболевания (табл. 1, 2).
Увеличение концентрации как до операции, так и на 3–й день послеоперационного периода, с последующим ее снижением к 10–му дню характерно для фенилаланина и гистидина. Цистеин+цистин, аспарагин и глутамин имеют обратную зависимость в отношении представленной выше закономерности. Для валина, метионина и триптофана характерно повышение концентрации в начале заболевания, затем уровень этих показателей снижается, начиная с 3–го дня послеоперационного периода. Как и у предыдущих трех аминокислот, концентрация глицина и серина повышена по сравнению с уровнем в контрольной группе; на 3–й день после операции статистически значимого изменения этих показателей не происходит, а к 10–му дню их концентрация снижается. Содержание тирозина, пролина и треонина снижено в начале заболевания, с 3–го дня послеоперационного периода оно повышается и остается на том же уровне на 10–ый день после операции. Во все изученные периоды заболевания концентрация аланина, лейцина+изолейцина, аспарагиновой кислоты и лизина имеет закономерную тенденцию к снижению.
Выводы.
1. Морфологическая картина жидких сред глаза отражает молекулярные процессы, происходящие при факоморфической и факолитической глаукоме, появлением патологических кристаллических структур, свидетельствующих о резких и глубоких обменных нарушениях в глазу, что характеризует патофизиологические механизмы ее развития.
2. В патофизиологии факоморфической и факолитической глаукомы одно из ведущих мест принадлежит механизмам глутаматовой нейротоксичности и повышению интенсивности синтеза одного из основных представителей гуанилатциклазной мессенджерной системы – оксида азота. Эти изменения начинают стабилизироваться уже с 3–го дня после проведения хирургического лечения данной категории больных и не имеют статистически значимых различий от аналогичных показателей в группе контроля к 10–му дню послеоперационного периода.
3. Хирургическое лечение факоморфической и факолитической глаукомы носит патогенетически ориентированную направленность в отношении нормализации процессов образования глутамата и стабилизации биосинтеза основных компонентов гуанилатциклазной мессенджерной системы.


Оцените статью


Поделитесь статьей в социальных сетях

Порекомендуйте статью вашим коллегам

Предыдущая статья
Следующая статья

Авторизируйтесь или зарегистрируйтесь на сайте для того чтобы оставить комментарий.

зарегистрироваться авторизоваться
Наши партнеры
Boehringer
Jonson&Jonson
Verteks
Valeant
Teva
Takeda
Soteks
Shtada
Servier
Sanofi
Sandoz
Pharmstandart
Pfizer
 OTC Pharm
Lilly
KRKA
Ipsen
Gerofarm
Gedeon Rihter
Farmak