Изменения плотности и морфологии клеток эндотелия роговицы

Клиническое исследование
Марченко Л.Н., Рожко Ю.И., Далидович А.А., Ленкова Ж.И.
ГУ «Республиканский научно-практический центр радиационной медицины
и экологии человека,» Гомель
БГМУ, Минск
ГГМУ
Изменения плотности
и морфологии клеток
эндотелия роговицы при
различных стадиях глаукомы
Аннотация
Проведен анализ изменения плотности и морфологии клеток эндотелия роговицы при
различных стадиях глаукомы у 180 больных. Отмечено, что заболевание сопровождается вариабельностью данных показателей в зависимости от стадии заболевания. Выявлена зависимость состояния клеточного континуума роговицы от проведенных вариантов терапии – медикаментозного, лазерного и хирургического. Сделан вывод о необходимости предварительного контроля за состоянием эндотелия роговицы при проведении лазерных вмешательств и
дренажной хирургии глаукомы.
 ВВЕДЕНИЕ
Прогрессирующая потеря клеток эндотелия роговицы является составной частью естественных процессов старения организма [1]. W.M.
Bourne в 1994 г. первым сообщил о результатах исследования эндотелия роговицы с помощью зеркального микроскопа [2]. Он отметил, что
клетки пожилого человека имеют больший размер и повышенную вариабельность формы по сравнению с клетками молодых лиц и более
выраженный плеоморфизм при хронических заболеваниях глаза.
При глаукоме установлены несколько механизмов снижения плотности клеток эндотелия роговицы – гибель их вследствие колебания
внутриглазного давления, запрограммированное «старение» (выключение механизмов поддержания жизнедеятельности клетки), «изнашивание» (снижение способности клетки к поддержанию структурной
«Офтальмология в Беларуси» № 1 (01), 2009
17
Изменения плотности и морфологии клеток эндотелия роговицы при различных стадиях глаукомы
При хроническом
течении глаукомного
процесса происходит
увеличение
проницаемости
эндотелиального
монослоя роговицы
на фоне изменения
его морфологии. Это
определяет степень
набухания стромы
при уменьшении
количества жидкости,
подлежащей удалению
из ткани.
целостности), гибель клеток вследствие повышения концентрации свободных радикалов во влаге передней камеры [3]. Возможны изменения
в функционировании физиологического барьера, который поддерживает постоянную толщину роговицы [4]. Некоторые авторы говорят о
снижении с возрастом насосной функции эндотелия роговицы, которая
усугубляется при глаукоме [5]. При глаукоме также снижается возможность индукции пролиферации клеток [6].
 ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Определение изменений плотности и морфологии клеток эндотелия
роговицы при различных стадиях первичной глаукомы и в зависимости
от проводимого лечения.
 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Проведено обследование 180 пациентов (348 глаз) с различными
стадиями первичной открытоугольной глаукомы. Женщины составляли 52,7% (95 человек), мужчины – 47,3% (85 человек). Средний возраст
равнялся 64,4±4,5 лет (от 41 до 88 лет). Контрольная группа включала 40
человек (80 глаз) сопоставимого возраста без глазной патологии.
Для разделения глаукомы на стадии пользовались критериями изменения полей зрения. Если у одного пациента были диагностированы
разные стадии заболевания на парных глазах, то они относились к соответствующим группам. Глаукома I стадии диагностирована в 105 глазах,
II стадии – в 127 глазах, III стадии – в 68 и IV стадии – в 48 глазах.
Рисунок 1
Пример распечатки асимметрии показателей эндотелиальной микроскопии роговицы
18
Клиническое исследование
Таблица 1
Плотность клеток и их морфологические особенности при различных стадиях глаукомы по
данным эндотелиальной микроскопии
Форма клетки
тетрагональные, %
пентагональные, %
гексагональные, %
гептагональные, %
иные, %
плотность клеток,
кл/мм2
контроль
14,9±0,72
38,7±0,99
30,2±1,12
11,0±0,63
4,1±0,52
2407,53
±26,93
1 стадия
16,1±0,85
39±1,03
29,4±1,06
9,9±0,5
3,5±0,32
2385,49
±20,48
2 стадия
17,4±0,71
38,2±0,82
29,4±0,85
10,3±0,5
3,7±0,48
2308,51
±20,81
3 стадия
18,6±0,97
35,8±1,33
31,6±1,1
11,1±0,93
3,6±0,49
2234,54
± 35,04
Всем пациентам проводилось стандартное офтальмологическое
обследование, включающее визометрию, авторефрактометрию, тонометрию, статическую и кинетическую периметрию, тонографию, гониоскопию, биомикроскопию, пахиметрию, ультразвуковую биометрию,
оптическую когерентную томографию переднего и заднего отрезков
глаза, сканирующую лазерную поляриметрию, электроретинографию,
определение зрительных вызванных потенциалов. Эндотелиальную
биомикроскопию выполняли на эндотелиальном микроскопе TOMEY,
EM-2000, NIDEК, Япония (пример распечатки результатов представлен
на рис. 1).
Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием пакета прикладных программ «Statistica 6,0» (StatSoft,
Inc. USA).
 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Как видно из представленной табл. 1, плотность эндотелиальных
клеток снижена по сравнению с возрастным контролем при всех стадиях глаукомы, статистически значимых величин это различие достигает
при II, III и IV стадиях заболевания (p<0,05; p<0,01 и p<0,01).
Одновременно зафиксированы изменения в количественном представительстве различных видов эндотелиальных клеток (табл. 1). Отмечена тенденция к уменьшению числа клеток, имеющих гептагональное
строение, и возрастание количества тетрагонального эндотелия, то
есть к упрощению формы клеточного монослоя. По сравнению с контролем установлено достоверное увеличение процентного содержания тетрагональных клеток при всех стадиях глаукомы с параллельным
снижением числа гептагональных клеток при I, II и IV стадиях болезни
(рис. 2). В работе Carlson K.H. c соавт. [1] было установлено увеличение
к 60 годам пропорции четырехгранных клеток с 10 до 14%. Это согласуется с данными нашей возрастной контрольной группы. Показанное в
данной работе превышение этого уровня в глазах больных глаукомой
свидетельствует об усилении патологического состояния роговицы
при прогрессировании заболевания.
Несколько неожиданные результаты получены при обследовании
пациентов с III стадией глаукомы. А именно: число гептагональных
клеток у них сохранилось на уровне контрольной группы, отмечено
«Офтальмология в Беларуси» № 1 (01), 2009
19
4 стадия
18,4±1,15
39,6±1,35
28,5±1,57
9,9±0,65
3,6±0,46
2199,87
±26,00
Согласно дизайну
исследования в него
не вошли пациенты
с наследственными
дистрофиями
роговицы –
решетчатой, задней
полиморфной,
иридокорнеоэндотелиальным
синдромом,
синдромом Чандлера
и др.
Изменения плотности и морфологии клеток эндотелия роговицы при различных стадиях глаукомы
Таблица 2
Плотность клеток и их морфологические особенности в зависимости от видов лечения у больных
II стадией глаукомы по данным эндотелиальной микроскопии
Показатель
4 гр, %
5 гр, %
6 гр, %
7 гр, %
иные, %
плотность клеток,
кл/мм2
Медикаментозное
лечение
16,88±0,96
38,22±1,05
30,03±1,09
10,74±0,66
3,00±0,39
Лазерная
хирургия
17,50±1,36
37,05±2,04
29,95±1,98
10,60±0,99
3,80±0,69
Проникающая
хирургия
19,42±1,42
39,79±1,73
27,05±1,8
8,74±1,14
6,58±2,14
2347,50±22,86
2327,05±40,26
2149,47±62,24
Рисунок 2
Распечатка эндотелиальной микроскопии (правый глаз, I стадия глаукомы)
20
Клиническое исследование
максимальное количество, по сравнению с остальными стадиями, процентного содержания «малоугольных» тетрагональных клеток. Промежуточные виды клеток, пентагональные, оказались в наименьшем числе относительно контроля и иных стадий глаукомы, а гексагональные
– соответственно в наибольшем (рис. 3).
Представляло интерес исследование состояния эндотелия роговицы в зависимости от проводимого лечения. Для получения данной информации группу глаз со второй стадией глаукомы стратифицировали
на три подгруппы: 1 подгруппа – 65 глаз с медикаментозным лечением
заболевания, 2-я – 23 глаза после лазерной хирургии глаукомы, 3-я –
39 глаз не менее чем через год после выполнения фистулизирующих
операций (табл. 2). Данные временные рамки обследования были обусловлены информацией о понижении числа клеток эндотелия в тече-
Рисунок 3
Распечатка эндотелиальной микроскопии (правый глаз, III стадия глаукомы)
«Офтальмология в Беларуси» № 1 (01), 2009
21
Изменения плотности и морфологии клеток эндотелия роговицы при различных стадиях глаукомы
ние всего года при выполнении любого проникающего оперативного
вмешательства на переднем отрезке глаза [4].
Оказалось, что любое лечение глаукомы сопровождается значимым
снижением плотности клеток эндотелия роговицы. Так, инстилляции
гипотензивных препаратов привели к уменьшению ее среднего уровня
до 2347,5±22,86 при 2407,53±26,93 кл/мм2 в контроле (р=0,031). Однонаправленным было и изменение данного показателя после лазерной хирургии глаукомы. При этом по степени влияния на эндотелиальный монослой роговицы выполненные лазерные вмешательства не превышали таковые при проведении медикаментозного лечения. Ожидаемыми
были результаты исследования плотности клеток после проникающих
антиглаукоматозных операций. Последние привели к снижению плотности клеток эндотелия до 2149,47±62,24 кл/мм2 (р=0,007 относительно
подгруппы 1). При этом полиморфизм эндотелия изменился в сторону
увеличения числа «простых» тетрагональных клеток при потере клеток
гептагональной формы.
В данной публикации не проводится полный анализ влияния гипотензивных препаратов различных фармакологических групп на эндотелий роговицы. Тем не менее, отмеченные нами изменения следует
соотнести с опубликованными данными по равнозначному отсутствию
влияния 2% азопта и тимолола/бетаксалола при применении в течение
одного года на центральную толщину роговицы и центральную плотность эндотелиальных клеток [8]. Необходимо учитывать, что азопт является сильным селективным ингибитором изоинзима карбоангигразы
II, которая имеется в эндотелии роговицы, но очень слабым ингибитором изоинзима карбоангигразы I, которая также присутствует в эндотелии роговицы. Длительное наличие высокой концентрации азопта в
роговице может приводить к ингибированию ферментной активности
эндотелия с результирующим увеличением толщины cornea и воздействием на эндотелиальные клетки. Не удовлетворяет исследователей и
уже имеющаяся информация о влиянии препаратов простагландинового ряда на эндотелий роговицы. Частое назначение пациентам РБ пилокарпина также требует контроля за состоянием роговицы.
Таким образом, сохранение количества и морфологии эндотелиальных клеток роговицы у больных глаукомой является важной задачей
современного медикаментозного, лазерного и хирургического лечения
больных с данной патологией.
 ВЫВОДЫ
1. Все стадии первичной глаукомы сопровождаются изменением плотности и морфологии клеток эндотелия роговицы.
2. Степень полиморфизма клеток эндотелия и их плотность варьируют
в зависимости от проводимого лечения, подвергаясь наибольшим
трансформациям после проникающей фистулизирующей хирургии
глаукомы.
3. Профилактика дистрофических изменений в эндотелиальном монослое роговицы диктует необходимость контроля и протекции данных клеток при проведении всех вариантов лечения глаукомы.
22
Клиническое исследование
 ЛИТЕРАТУРА
1. Carlson K.H. et al. Application of nerve growth factors enhances corneal healing // Exp. Eye Res.
– 1988. – Vol.47. – P. 27-41.
2. Bourne W. et al. Inciting factors suspected in outbreaks of endotellium // Ophtalmology. – 1994.
– Vol. 101. – P. 1014.
3. Ang G.S., Bochman F., Townend J., Azuara-Blaco A. Corneal biomechanical properties in
primary open-angle glaucoma and normal tension glaucoma // Glaucoma. – 2008. – V.17. –
№4. – P. 259-262.
4. О’Эйнахан Р. Потеря клеток после офтальмохирургических вмешательств сходна с таковой,
обусловленной процессами старения, однако развивается с большей скоростью // Новое в
офтальмологии. – 2008. – №3. – С. 38-39.
5. Green W.R., Enger C. Age-related macular degeneration histopathologic studies: the 1992 Lorenz
E. Zimmerman Lecture // Ophthalmology. – 1993. – V.100. – P. 1519-1535.
6. Brown K.E., Congdon N.G. Corneal structure and biomechanics: impact on the diagnosis and
management of glaucoma // Curr. Opin. Ophthalmol. – 2006. – N17. – P. 338-343.
7. Luce D.A. Determing in vivo biomechanical properties of the cornea with an ocular response
analyzer // Cataract Refract. Surg. – 2005. – N31. – P. 156-162.
8. Kass M.A., Heuer D.K., Higgibotham E.J. The ocular hypertension treatment study: randomized
trial determines that topical ocular hypotensive medication delays or prevents the onset of
primary open-angle glaucoma // Arch. Ophthalmol. – 2002. – V.120. – P. 701-713.
«Офтальмология в Беларуси» № 1 (01), 2009
23