St.–Petersburg State Medical Academy named after
I.I. Mechnikov
Purpose: To study the effect of new antioxidant Rexode in the treatment of experimental glaucoma.
Materials and methods: Complex clinical and morphological experimental study was carried out on the model of adrenalin–induced glaucoma. All experiments were performed as chronic study on 30 chinchilla rabbits (60 eyes). Rabbits were divided into 3 groups: first one included intact animals, in the second one received 0.1 ml adrenaline solution (1:1000) intravenously during 3 months, third group received Rexode into the both eyes by 0.3 ml per day during 10 days.
There were done morphologic, electronic and microscopic studies.
Results: In rabbits with experimental glaucoma (2 group) changes were found both in axons and myelinic cover. In the third group slight oedema between optic nerve fibers was found but structure of optic nerve didn't differ much from intact animals.
Electronic and microscopic studies of optic nerve in the third group showed the absence of evident disorders of axoplasm.
Conclusion: Rexode may prevent development of glaucoma process and normalize hydrodynamic and metabolic changes.
Несмотря на прогресс в методах лечения, глаукома остается одной из основных причин снижения зрения. Поражение зрительного нерва при глаукоме приводит к необратимой слепоте [А.П. Нестеров, 1995]. Существующие теории развития глаукомы: механическая, сосудистая и метаболическая в настоящее время находят все большее подтверждение [А.П. Нестеров, 1995, А.Я. Бунин и соавт., 1985, Е.Б. Мартынова, 1995, В.Е. Корелина, 1999]. Роль метаболических нарушений с воздействием на структуры глаза свободных радикалов, липоперекисей, вазоактивных пептидов, оксида азота широко исследуется и обсуждается [Е.Е. Дубинина и соавт., 1993, De la Paz M.A. et al., 1996]. Терапия первичной глаукомы антиоксидантами дает обнадеживающие результаты (Краморенко Ю.С. и др., 1992; Дудникова Л.К. и др., 1997; Мартынова Е.Б., 1995; Мошетова Л.К. и др., 1997). Известно, что радикалы вызывают повреждение клетки в результате пероксидации, которая приводит к ингибированию собственной антиоксидантной системы (АОС). Основным звеном АОС, непосредственно обеспечивающим обрыв цепей свободнорадикальных процессов и инактивирующим высокотоксичные процессы перекисного окисления, является фермент супероксиддисмутаза (СОД) [Н.И. Курышева и соавт., 1996; А.А. Филина, 1994; А.Е. Дубинина и соавт., 1993; К. Green,1995; P. Russel et al., 1993]. Научные публикации последних лет содержат информацию о протекторном эффекте СОД [В.Е. Корелина, 1999; De la Paz M.A. et al., 1996]. В условиях ишемии этот фермент предохраняет клеточные структуры от токсических продуктов метаболизма – активных форм кислорода (АФК). Установлено наличие защитного действия экзогенной СОД при ишемических повреждениях головного мозга, сетчатой оболочки глаза и зрительного нерва [Раевский К.С. и др., 1996; Дюмаев К.М. и др., 1995; Дубинина Е.Е., 1989]. Перспективным представляется использование в качестве источника СОД промышленных штаммов растительных тканей [Комов В.П. и др., 1995]. Применение белков растительного происхождения предпочтительнее, так как они менее токсичны для человека. Из культуры дрожжей выделяют рекомбинантную СОД (Рексод). Биохимические и физико–химические показатели Рексода аналогичны таковым для СОД из эритроцитов крови человека [Дроздова Ю.И., 1997].
Нами было изучено лечебное действие нового природного препарата Рексод. Исследование проводились на экспериментальной модели глаукомы, вызванной внутривенными инъекциями адреналина.
Материал и методы исследования
Проведено комплексное клинико–морфологическое экспериментальное исследование на модели адреналин–индуцируемой глаукомы. Изучено формирование и течение глаукомного процесса в условиях лечебного применения антиоксиданта Рексод.
Все эксперименты были выполнены в условиях хронического опыта на 30 кроликах (60 глаз) обоего пола породы шиншилла с массой 2,5–3 кг.
Использовалась модель глаукомы, разработанная в НИИ глазных болезней и тканевой терапии им. акад. В.П. Филатова. Глаукома воспроизводилась внутривенными инъекциями 0,1 мл раствора адреналина (1:1000), которые проводили через день в течение 3 мес. [Липовецкая Е.М., 1966].
Кролики были разделены на 3 группы – по 10 кроликов в каждой группе.
1–ю группу составили интактные животные.
2–ю группу – кролики, которым через день внутривенно вводили 0,1 мл раствора (1:1000) адреналина в течение 3 мес.
Кроликам 3–й группы после окончания введения адреналина, субконъюнктивально вводили в оба глаза препарат Рексод – ежедневно по 0,3 мл в течение 10 дней.
В ходе исследования проводились морфологические и электронно–микроскопические исследования.
Результаты
Известно, что деструктивные процессы при глаукоме имеют две основные точки приложения – трабекулярный аппарат дренажной системы глаза и зрительный нерв.
При морфологических исследованиях зрительного нерва у интактных кроликов были выявлены плотно прилегающие друг к другу нервные волокна. Между ними располагались тонкие соединительнотканые прослойки (рис. 1).
У животных с адреналин–индуцируемой глаукомой (2–я группа) определялись атрофия (экскавация) зрительного нерва, значительное утолщение соединительнотканых прослоек, накопление пигмента в субарахноидальном пространстве. Часто пигмент обнаруживали в соединительнотканых прослойках между пучками зрительного нерва. Это сочеталось с обширными кровоизлияниями и отеком нервных волокон.
Для более детального анализа состояния зрительного нерва у всех экспериментальных животных была проведена электронная микроскопия.
У интактных животных (1–я группа) миелиновая оболочка плотно прилегала к волокнам на всем протяжении, нейротрубочки и нейрофиламенты равномерно распределялись по аксоплазме.
У кроликов с экспериментальной глаукомой (2–я группа) изменения выявлялись и в миелиновой оболочке, и в аксонах. В миелиновых оболочках большей части нервных волокон наблюдалось разволокнение по всей окружности или локально. Местами были видны крупные вакуолеподобные расширения миелиновой оболочки, которые приводили к деформации аксона. В некоторых аксонах отмечалась деструкция аксоплазмы, которая местами выглядела оптически пустой, с единичными нейрофиламентами и нейротрубочками (рис. 2).
Заключение
Обобщая данные, полученные при исследованиях зрительного нерва, можно сделать вывод о том, что повреждающее действие АФК не ограничивается углом передней камеры глаза. Известно, что опорная часть диска зрительного нерва формируется из коллагеновых фибрилл. Повышение в межтканевой жидкости концентрации АФК приводит, по–видимому, к деструкции коллагенового остова головки зрительного нерва и решетчатой пластинки. Впервые установлено, что активные формы кислорода не только оказывают повреждающее действие на угол передней камеры глаза, но и являются фактором разрушения структур зрительного нерва.
При морфологических исследованиях зрительного нерва у большинства животных 3–й группы (лечение препаратом Рексод) отмечался незначительный отек между волокнами, но структура зрительного нерва незначительно отличалась от таковой у интактных животных. У некоторых кроликов обнаруживались кровоизлияния в оболочки нерва и значительные дегенеративные изменения части нервных пучков, выражавшиеся в отеке нервных волокон и пикнотически измененных ядрах глиальных клеток. Электронно–микроскопические исследования зрительного нерва у животных 3–й группы выявили структурные изменения, заключавшиеся главным образом в резком разволокнении миелиновой оболочки.
Аксоплазма не имела выраженных нарушений. Однако у некоторых животных этой группы наблюдались дистрофические изменения, но распространялись они на меньшее количество аксонов и были преимущественно в нервных волокнах крупного диаметра, где передача импульса осуществляется быстрее, чем в волокнах меньшего диаметра (рис. 3).
Результаты морфологических и электронно–микроскопических исследований глаз животных, получавших курс лечения новым препаратом Рексод, показали его высокую эффективность. Сохранная структура зрительного нерва свидетельствовала о способности этого препарата предотвращать дальнейшее развитие глаукомного процесса после отмены инъекций адреналина.
Таким образом, наши исследования показали, что новый природный антиоксидант Рексод нормализует гидродинамические и метаболические процессы, предотвращает патоморфологические изменения зрительного нерва.
Литература
1. Бунин А.Я. и соавт. Об участии процессов перекисного окисления липидов в деструкции дренажной системы глаз при открытоугольной глаукоме // Вестн. Офтальмол. – 1985, №2 – с. 13–16.
2. Дроздова Ю.И. Выделение и изучение свойств СОД человека из рекомбинантного штамма дрожжей // Автореф. …дисс. канд.мед.наук – СПб., 1997. – 20 с.
3. Дубинина Е.Е. и соавт. Окислительная модификация белков // Успехи современной биологии – 1993, №1. – с. 71–81.
4. Дудникова Л.К. и др. Антиоксиданты – протекторы зрения при диабете // В кн.: Тезисы докладов Российского национального конгресса «Человек и лекарство». 1997, Москва.
5. Дюмаев К.М. и др. Антиоксиданты в профилактике и терапии патологии ЦНС. – М., 1995. – 271 с.
6. Корелина В. Е. Изучение коррекции перекисного окисления липидов антиоксидантами при экспериментальной глаукоме // Автореф. …дисс. канд.мед.наук – СПб., 1999. – 20 с.
7. Краморенко Ю.С. Клинико–биохимические и иммунологические аспекты патогенеза первичной глаукомы // Автореф. …дисс. д–ра мед.наук – М., 1992. – 43 с.
8. Курышева Н.И. и соавт. Роль свободнорадикальных реакций камерной влаги в развитии первичной открытоугольной глаукомы // Вестн. Офтальмол. – 1996, №4 – с. 3–5.
9. Мартынова Е.Б. Экспериментально–клиническое обоснование применения нового антиоксиданта «Эрисод» в терапии открытоугольной глаукомы // Автореф. …дисс. канд.мед.наук – СПб., 1995. – 21 с.
10. Нестеров А.П. Глаукома. – М.: Медицина, 1995. – 246 с.
11. Раевский К.С. и др. Окислительный стресс, апоптоз и повреждение мозга // Нейрохимия. – 1996, №1. – с. 61–64.
12. Филина А.А. Антиоксидантная терапия первичной глаукомы // Вестн. Офтальмол. – 1994, №1 – с. 33–35.
13. De la Paz MA et al Effekt of age on SOD activity of human trabecular meshwork // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 1996, № 9. – h. 1849 – 1853.
14. Green K. Free radikals and aging of anterior segment tissues of the eye // Ophthalmic – Res. – 1995, №1. p. 143–149.
