Влияние динамической транскраниальной магнитотерапии и лазерстимуляции на активность ганглиозных клеток сетчатки и уровень нейротрофических факторов

РМЖ «Клиническая Офтальмология» №1 от 29.02.2016 стр. 19-24
Рубрика: Офтальмология

Для цитирования: Егоров Е.А., Каменских И.Д., Каменских Т.Г., Колбенев И.О., Райгородский Ю.М., Тучин В.В. Влияние динамической транскраниальной магнитотерапии и лазерстимуляции на активность ганглиозных клеток сетчатки и уровень нейротрофических факторов // РМЖ «Клиническая Офтальмология». 2016. №1. С. 19-24
Цель исследования: оценить эффективность одномоментной динамической транскраниальной магнитотерапии и лазерстимуляции (ТКМЛ) в лечении больных с разными стадиями первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) на основе динамики клинических, электрофизиологических и биохимических показателей.
Материал и методы: проведено комплексное обследование 217 больных (217 глаз) ПОУГ I–III стадий: конфокальная HRT-томография диска зрительного нерва (ДЗН), статическая периметрия, электрофизиологические исследования (паттерн-электроретинограмма (ПЭРГ), фотопический негативный ответ (ФНО), определение нейротрофического фактора головного мозга (BDNF), цилиарного нейротрофического фактора роста (CNTF). Одномоментную ТКМЛ проводили с помощью аппарата «Транскранио» (ООО «ТРИМА») больным основной группы. Больным ПОУГ контрольной группы проводили только местную гипотензивную терапию.
Результаты: по мере прогрессирования ПОУГ выявлены увеличение пиковых латентностей и снижение амплитуд электрофизиологических показателей при высокой степени корреляции с данными морфологии ДЗН и периметрическими индексами. При этом содержание в сыворотке крови антиапоптозных факторов BDNF и CNTF достигает максимальных цифр у больных ПОУГ II стадии и имеет тенденцию к снижению у больных ПОУГ III стадии, что дает возможность использовать эти значения как индикатор прогрессирования глаукомной оптической нейропатии (ГОН). Повышение уровня нейротрофических факторов у больных ПОУГ II стадии показывает включение механизмов противодействия апоптозу, а затем, на III стадии, происходит снижение уровня нейротрофинов, сопровождающееся резкой деградацией как морфологических, так и функциональных показателей. Изменения диагностических показателей у больных, получавших ТКМЛ, свидетельствуют о стабилизации или улучшении функциональных и морфологических показателей. У больных ПОУГ, получавших только гипотензивную терапию, была зафиксирована в течение 1 года отрицательная динамика состояния зрительной системы, что свидетельствует о необходимости проведения нейропротекторной терапии.
Заключение: анализ клинических, электрофизиологических и гемодинамических показателей у больных ПОУГ I–III стадий до и после проведения повторных курсов динамической ТКМЛ выявил положительную динамику состояния зрительной системы в сравнении с таковым в контрольной группе. Высокая корреляция между значениями BDNF, CNTF и электрофизиологическими показателями (ПЭРГ, ФНО), объемом нейроретинального пояска ДЗН (RV), периметрическим индексом MD (оценка разброса средних показателей чувствительности сетчатки) позволяет предположить роль нейротрофических факторов в патогенезе ПОУГ.
Ключевые слова: первичная открытоугольная глаукома, нейротрофические факторы, физиотерапия, целевое давление.
Для цитирования: Егоров Е.А., Каменских И.Д., Каменских Т.Г. и др. Влияние динамической транскраниальной магнитотерапии и лазерстимуляции на активность ганглиозных клеток сетчатки и уровень нейротрофических факторов // РМЖ. Клиническая офтальмология. 2016. № 1. С. 19–24.

Effect of dynamic transcranial magnetic therapy and laser stimulation on retinal ganglion cell activity and BDNF levels

Egorov E.A.1, Kamenskih I.D.2, Kamenskih T.G.2, Kolbenev I.O.2, Raygorodsky Yu.М.3,Tuchin V.V.4

1 Russian National Medical Research University named after N.I. Pirogov
2 Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky
3 «Trima», LLC, Saratov, Russia
4 Saratov State National Research University named after N.G. Tchernyshevsky

Aim. To evaluate the efficacy of simultaneous dynamic transcranial magnetic therapy and laser stimulation in patients with different stages of primary open-angle glaucoma (POAG) on the basis of clinical, electrophysiological and biochemical parameters' dynamics. 
Material and methods. A comprehensive survey of 217 patients (217 eyes) with POAG, stages I-III was conducted using confocal HRT-imaging of optic disc (OD), static perimetry test, electrophysiological studies - pattern electroretinogram (PERG), photopic negative response (PhNR), along with evaluation of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and ciliaryneurotrophic factor (CNTF). Patients of the study group received simultaneous dynamic transcranial magnetic therapy (DTMT) and infrared laser stimulation (ILS, “TRANSCRANIO” device, Trima”, LLC.), patients of control group - just topical hypotensive medicines. 
Results showed reduction of electrophysiological indices amplitude and increase of peak latency with POAG progression and strong correlation with OD morphology and perimetry indices. Blood serum anti-apoptotic factors (BDNF and CNTF) level was maximal in patients with POAG, stage II, and lower in patients with POAG, stage III. So these values can be used as indicators of glaucomatous optic neuropathy progression. Neurotrophic factors level increases in patients with POAG, stage II, being the evidence of the start of apoptosis counteraction mechanisms. At the stage III, neurotrophins level decreases and is accompanied by severe degradation of both morphological and functional parameters. Dynamics of functional and morphologic indicators in patients treated with DTMT and ILS was stable or positive. In control group 1-year observation showed negative dynamics, that verifies the necessity of neuroprotective therapy.
Conclusion. Before-and-after analysis of clinical, electrophysiological and hemodynamic indicators in POAG patients (stages I-III), receiving repeated DTMT and ILS, revealed positive dynamics of the visual system condition in comparison with control group. Strong correlation between BDNF, CNTF, PERG, PhNR, RV (neuroretinal belt volume of OD), mean defect (MD, weighted average of the total deviation values in a visual field test) suggests the possible role of neurotrophic factors in POAG pathogenesis. 
Keywords: primary open-angle glaucoma, neurotrophic factors, physiotherapy, target pressure.
For citation: Egorov E.A., Kamenskih I.D., Kamenskih T.G., Kolbenev I.O., Raygorodsky Yu.М., Tuchin V.V.
 Effect of dynamic transcranial magnetic therapy and laser stimulation on retinal ganglion cell activity and BDNF levels // RMJ. Clinical ophthalmology. 2016. № 1. P. 19–24.

Статья посвящена влиянию динамической транскраниальной магнитотерапии и лазерстимуляции на активность ганглиозных клеток сетчаткии уровень нейротрофических факторов

     ПОУГ – распространенное заболевание, которое приводит к необратимой потере зрения вплоть до слепоты. ПОУГ характеризуется повышением ВГД за пределы толерантного для сетчатки и зрительного нерва уровня, морфологическими изменениями в зрительном нерве и  слое нервных волокон сетчатки, типичными дефектами поля зрения. В основе заболевания лежит прогрессирующая гибель ганглиозных клеток сетчатки – апоптоз [1–3]. ГОН имеет прогрессирующее течение даже при нормализованном целевом уровне ВГД, что характеризует ПОУГ как нейродегенеративное заболевание. При ПОУГ страдают не только сетчатка и зрительный нерв, но и весь зрительный анализатор вплоть до его коркового отдела. В развитии апоптоза ганглиозных клеток сетчатки большое значение имеет недостаточность антиапоптозной защиты. Одним из механизмов, противостоящих апоптозу, является действие нейротрофических факторов, стимулирующих выживание нейронов центральной нервной системы (ЦНС), а также ганглиозных клеток сетчатки. Нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) активирует рост нервной ткани, влияет на метаболизм и внутреннюю структуру нейронов. У пациентов с ПОУГ было выявлено снижение уровня BDNF в сыворотке крови и слезной жидкости, усугубляющееся по мере прогрессирования заболевания [4–6, 8, 11, 12]. Цилиарный нейротрофический фактор (CNTF) участвует в дифференцировке развивающихся нейронов и глиальных клеток. Он обеспечивает трофику и участвует в защите поврежденных нейронов [6]. Объективно оценивать состояние зрительной системы от сетчатки до зрительной коры с возможностью определить уровень функционирования различных нейронов позволяют современные электрофизиологические методы. ПОУГ – возрастное заболевание, и его течение может осложняться инволюционными изменениями ЦНС, дефицитом мозгового кровообращения [1, 2]. Нейропротекция (защита нервных клеток, которые при сохранении существующих условий могут погибнуть) позволяет улучшить энергетическое состояние нейронов, уменьшить гипоксию, активировать процессы синаптической передачи в ЦНС. Помимо медикаментозных препаратов нейропротекторным действием обладает физиотерапия (магнитотерапия, электростимуляция, лазерстимуляция). Лечебное действие физических факторов при ПОУГ направлено на восстановление проводимости зрительных нервных волокон, улучшение микроциркуляции, коррекцию гемодинамики, воздействие на регуляторные мозговые структуры. Воздействие магнитного поля и низкоинтенсивного лазерного излучения на глаз и зрительную систему улучшает тканевой кровоток, увеличивает скорость проведения возбуждения по нервным волокнам, а также стимулирует внутриклеточный обмен [7, 9, 10]. Одним из наиболее перспективных направлений является применение сочетанных (одномоментных) физиовоздействий. Установлено, что при сочетанном использовании физических факторов потенцирование их лечебного действия выражено сильнее, чем при комбинированном (последовательном) применении этих же факторов [7].
     Цель исследования: оценить эффективность одномоментной динамической ТКМЛ в лечении больных с разными стадиями ПОУГ на основе динамики клинических, электрофизиологических и биохимических показателей.
     Материал и методы
     Проведено комплексное клинико-лабораторное обследование 217 больных (217 глаз) в возрасте от 52 до 75 лет, из них 94 – женщины, 83 – мужчины с диагнозом «первичная открытоугольная глаукома I, II или III стадии». Длительность заболевания составляла от 2 до 10 лет. Целевой уровень ВГД у больных достигнут медикаментозно (0,5% раствор тимолола, 0,004% раствор травопроста или фиксированная комбинация данных лекарственных препаратов) или с помощью антиглаукомной операции (лазерной или микрохирургической проникающего или непроникающего типа) в различные сроки. Критериями исключения были терминальная глаукома, аномалии рефракции средней и высокой степеней, недостаточная прозрачность оптических сред, ВГД выше целевого значения, возрастная макулярная дегенерация, органические поражения ЦНС. Сопутствующие заболевания: гипертоническая болезнь I–II степени у 25 больных, ишемическая болезнь сердца (ИБС) у 13 больных. Пациентам основной группы I (126 больных (126 глаз)) проводили одномоментную ТКМЛ с помощью аппарата «Транскранио» (ООО «ТРИМА»). Пациентам контрольной группы II (91 больной (91 глаз)), сопоставимой с основной по полу и возрасту больных, проводили только местную гипотензивную терапию.
     Всем пациентам проводили комплексное обследование, включающее визометрию, кинетическую периметрию, биомикроофтальмоскопию, гониоскопию, тонометрию (по Маклакову), тонографию с помощью тонографа глазного Glau Test-60 (оценивали показатели истинного давления Р0 (мм рт. ст.)). Проводили конфокальную HRT-томографию ДЗН (Heidelberg Retina Tomograph II, Германия), оценку поля зрения с помощью компьютерного статического периметра Oculus twinfield-2 (Германия) (глаукома, пороговая стратегия). Ганглиозные клетки наиболее чувствительны к ишемии и при глаукоме поражаются больше, чем все нейроны сетчатки. Поэтому среди электрофизиологических методов ранней диагностики и мониторинга наибольшей специфичностью и чувствительностью при глаукоме обладают паттерн-электроретинография (ПЭРГ) и фотопический негативный ответ (ФНО), отражающие активность ганглиозных клеток сетчатки. Электрофизиологические исследования (аппарат Roland Consult, Германия) включали исследование амплитуды и латентности волн Р50 и N95 ПЭРГ; амплитуды и латентности волны С ФНО. Исследование ФНО проводили с помощью ганцфельд-стимулятора красными вспышками на голубом фоне. Определение BDNF, CNTF проводили с использованием наборов реагентов для иммуноферментного анализа (ИФА) фирмы BCM Diagnostics. Для забора крови, который проводили у пациентов натощак, в утренние часы из кубитальной вены, и получения сыворотки использовали систему Vacuette, снабженную активатором свертывания крови и разделительным гелем. Аликвоты сыворотки крови разливали в пробирки с крышками типа Eppendorf объемом 2 мл и хранили до проведения исследования при температуре ‒25 °С.
     Одномоментную ТКМЛ проводили с помощью аппарата «Транскранио» (ООО «ТРИМА», г. Саратов, регистрационное удостоверение № ФСР 2012/13272 от 29.03.2012). Аппарат представляет собой электронный блок с подключаемыми к нему двумя видами излучателей бегущего магнитного поля, совмещенных с ИК-лазерными источниками для транкраниального воздействия (рис. 1). Величина индукции магнитного поля на рабочей поверхности излучателя магнитного поля в режиме переменного поля составляла 24 мТл. В качестве источника ИК-излучения использовался диодный лазер с длиной волны излучения 850 нм, мощностью излучения в импульсе  20 Вт и длительностью импульса 100±50 нс. Диапазон частот сканирования  лазерного пучка – 10–80 Гц, а магнитного поля – 10–50 Гц. Направление сканирования – от височных долей к затылочной области синхронно справа и слева (методика двусторонняя). Данный аппарат дает возможность проводить только магнитное воздействие с указанными выше параметрами. 

19-2.jpg

     Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ Statistica 7.0.

     Результаты и обсуждение
     Динамика показателей ВГД в группах пациентов представлена в таблице 1. Значения P0 в начале исследования соответствовали целевому диапазону соответственно стадии глаукомы. Значимого отличия ВГД в начале и  конце срока наблюдения, в течение которого пациенты из основной группы получили 4 курса ТКМЛ на аппарате «Транскранио», а пациенты из группы контроля получали только местную гипотензивную терапию, выявлено не было.

19-1.jpg
 
     В таблице 2 отражена динамика показателей состояния зрительной системы – объема нейроретинального пояска ДЗН (RV); периметрического индекса MD (оценка разброса средних показателей чувствительности сетчатки, вычисляется из результатов оценки всех точек), параметров ПЭРГ, ФНО, отражающих состояние биоэлектрической активности ганглиозных клеток сетчатки, а также значений BDNF и CNTF.

19-3.jpg

     Анализ представленных в таблице 2 данных показывает четкую связь электрофизиологических показателей и данных периметрии со стадией глаукомного процесса. По мере прогрессирования заболевания выявлены увеличение пиковых латентностей и снижение амплитуд электрофизиологических показателей; объем нейроретинального пояска уменьшался, а периметрический индекс MD – увеличивался, все более отклоняясь от нормальных значений. При этом содержание в сыворотке крови антиапоптозных факторов BDNF и CNTF достигает максимальных цифр у больных ПОУГ II стадии и имеет тенденцию к снижению в III стадии, что дает возможность использовать эти значения как индикатор прогрессирования ГОН. Повышение уровня нейротрофических факторов у больных глаукомой II стадии показывает включение механизмов противодействия апоптозу, а затем, на III  стадии, происходит снижение уровня нейротрофинов, сопровождающееся резкой деградацией как морфологических, так и функциональных показателей. Свидетельством участия BDNF и CNTF в патогенезе ПОУГ является статистически подтвержденная связь между уровнями BDNF и CNTF в сыворотке крови и показателями ПЭРГ и ФНО, а также данными конфокальной томографии ДЗН и показателя MD. В ходе нашего исследования был проведен анализ взаимозависимости показателей, характеризующих состояние зрительной системы у больных ПОУГ на разных стадиях процесса (табл. 3–5). 

19-4.jpg

     У больных ПОУГ I стадии наиболее высокая корреляция выявлена между значениями BDNF и латентностью и амплитудой пика С ФНО, также имеется значимая корреляция BDNF с показателями ПЭРГ, объемом нейроретинального пояска ДЗН, MD. Корреляция CNTF и указанных показателей оказалась менее выраженной.
     У больных ПОУГ II стадии наиболее высокая корреляция была выявлена между значениями BDNF и RV, отражающим морфологию ДЗН, и MD. Также имеется значимая корреляция BDNF с электрофизиологическими показателями (ПЭРГ, ФНО). Корреляция CNTF и указанных показателей также оказалась значимой, но менее выраженной.
     У больных ПОУГ III стадии наиболее высокая корреляция была выявлена между значениями BDNF и RV, а также с электрофизиологическими показателями (ПЭРГ, ФНО). Корреляция CNTF и указанных показателей также оказалась значимой, но менее выраженной.
     Таким образом, мы видим прямую зависимость нейротрофических факторов и морфофункциональных показателей у больных ПОУГ I–III стадий. Также имеется значимая корреляция электрофизиологических показателей (в большей степени латентностей) и данных HRT-томографии и периметрии.
     Изменения диагностических показателей, отраженные в таблице 2, свидетельствуют о стабилизации или улучшении в основной группе и о некотором ухудшении функциональных и морфологических показателей в контрольной группе в период наблюдения. Таким образом, даже при целевом ВГД у больных ПОУГ, получавших только гипотензивную терапию, мы зафиксировали в течение 1 года отрицательную динамику состояния зрительной системы, что свидетельствует о необходимости проведения нейропротекторной терапии. 

     Заключение
     Таким образом, исследование, в котором был осуществлен анализ клинических, электрофизиологических и гемодинамических показателей у больных ПОУГ I–III стадий до и после проведения повторных курсов динамической ТКМЛ, выявило положительную динамику состояния зрительной системы в сравнении с таковым в контрольной группе. Высокая корреляция между значениями BDNF, CNTF и электрофизиологическими показателями (ПЭРГ, ФНО), объемом нейроретинального пояска ДЗН (RV), периметрическим индексом MD (оценка разброса средних показателей чувствительности сетчатки), позволяет предположить роль нейротрофических факторов в патогенезе ПОУГ.

Литература
1. Национальное руководство по глаукоме / под ред. Е.А. Егорова, Ю.С. Астахова, А.Г. Щуко. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. 279 с. [National guidelines for glaucoma. Egorov E.A., Astahov Yu.S., Schuko A.G., Eds. Moscow: GEOTAR-Media, 2011. 279 p. (in Russian)].
2. Глаукома. Национальное руководство / под ред. Е.А. Егорова. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. 824 с. [Glaucoma. National guidelines. Edited by E.A. Egorov. Moscow: GEOTAR-Media, 2013. 824 p. (in Russian)].
3. Курышева Н.И. Глаукомная оптическая нейропатия. М., 2006. 136 с. [Kurysheva N.I. Glaucomatous optic neuropathy. Moscow, 2006. 136 p. (in Russian)].
4. Курышева Н.И., Гаврилова Н.А., Аникина А.Ю. Исследование нейротрофического фактора BDNF у больных первичной глаукомой // Глаукома. 2006. № 4. С. 9–15 [Kurysheva N.I., Garilova N.A., Anikina A.Yu. Brain-derived neurotrophic factor in primary open-angle glaucoma // Glaucoma. 2006. № 4. P. 9–15 (in Russian)].
5. Шпак А.А., Гаврилова Н.И., Ланевская Н.И., Дегтярева М.В. Нейротрофический фактор головного мозга у больных первичной глаукомой // Офтальмохирургия. 2006. № 4. С. 14–16 [Shpak A.A., Gavrilova N.I., Lanevskaya N.I., Degtyareva M.V. Brain-derived neurotrophic factor in primary open-angle glaucoma patients // Ophtalmosurgery. 2006. № 4. Р. 14–16 (in Russian)].
6. Каменских Т.Г., Захарова Н.Б., Колбенев И.О. и др. Исследование молекулярных механизмов регуляции апоптоза ганглиозных клеток сетчатки при первичной открытоугольной глаукоме // РМЖ. Клиническая офтальмология. 2013. № 2. С. 46–49 [Kamenskikh T.G., Zaharova N.B., Kolbenev I.O. et al. Molecular mechanisms of ganglion cell apoptosis in primary open-angle glaucoma // RMJ. Clinical ophthalmology. 2013. № 2. P. 46–49 (in Russian)].
7. Егоров Е.А., Каменских Т.Г., Райгородский Ю.М. и др. Результаты применения низкоинтенсивного магнитолазерного воздействия транскраниально в лечении больных первичной открытоугольной глаукомой // Физиотерапия, бальнеология и реабилитация. 2013. № 5. С. 15–18 [Egorov E.A., Kamenskikh T.G., Raygorodsky Yu.М. et al. Results of transcranial application of low-intensity magnetic laser therapy in primary open-angle glaucoma patients) // Physiotherapy, balneology and rehabilitation. 2013. № 5. P. 15–18 (in Russian)].
8. Gupta N., Greenberg G., de Tilly L.N. et al. Atrophy of the lateral geniculate nucleus in human glaucoma by magnetic resonance imaging // Br. J. Ohthalmol. 2008. Vol. 93. P. 56–60.
9. Fenghua Tian, Snehal N. Hase, F. Gonzalez-Lima and Hanli Liu. Transcranial laser stimulation improves human cerebral oxygenation // Article first published online: 12 Jan 2016 / doi: 10.1002/lsm.22471.
10. Zivin J.A., Albers G.W., Bornstein N. et al. for the NEST-2 Investigators. Effectiveness and safety of transcranial laser therapy for acute ischemic stroke // Stroke. 2009. Vol. 40. Р. 1359–1364.
11. Tokumine J., Kakinohana O., Cizkova D. et al. Changes in spinal GDNF, BDNF, and NT-3 expression after transient spinal cord ischemia in the rat // J. Neurosci. Res. 2003. Vol. 74. P. 552–561.
12. Quigley H.A., McKinnon S.J., Zack D.J. et al. Retrograde axonal transport of BDNF in retinal ganglion cells is blocked by acute IOP elevation in rats // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2000. Vol. 41. P. 3460.

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
РМЖ - независимое издание для практикующих врачей
Если вы не являетесь медицинским работником, рекомендуем вам посетить сайт журнала DASIGNA.RU ориентированного на более широкую аудиторию.
Я - НЕ СПЕЦИАЛИСТ Перейти на dasigna.ru
Зарегистрируйтесь сейчас и получите доступ к полезным сервисам:
  • Загрузка полнотекстовых версий журналов (PDF)
  • Медицинские калькуляторы
  • Список избранных статей по Вашей специальности
  • Видеоконференции и многое другое

С нами уже 50 000 врачей из различных областей.
Присоединяйтесь!
Если Вы врач, ответьте на вопрос:
Ликвор это:
Зарегистрироваться
Если Вы уже зарегистрированы на сайте, введите свои данные:
Войти
Забыли пароль?