helmholtzeyeinstituteРоссийский офтальмологический журналRussian Ophthalmological Journal2072-00762587-5760Real time Publishers10.21516/2072-0076-2026-19-1-99-106helmholtzeyeinstitute-2054Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL STUDIESНовые возможности оптимизации эффекта склеропластики при прогрессирующей миопииNew possibilities for optimizing the effect of scleroplasty in progressive myopiaМаркосянГ. A.MarkosyanG. A.

Гаянэ Айказовна Маркосян — д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник отдела патологии рефракции, бинокулярного зрения и офтальмоэргономики

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Gayane  A.  Markosyan  — Dr. of Med. Sci., leading researcher of the department of refractive  pathology,  binocular  vision and ophthalmoergonomics

14/19, Sadovaya-Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

https://orcid.org/0000-0002-8864-4518ТаруттаЕ. П.TaruttaE. P.

Елена Петровна Тарутта — д-р мед. наук, профессор, начальник отдела патологии рефракции, бинокулярного зрения и офтальмоэргономики

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Еlena P. Tarutta — Dr. of Med. Sci., professor, head of the department of refractive pathology, binocular vision and ophthalmoergonomics

14/19, Sadovaya-Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

https://orcid.org/0000-0001-8143-3606ИомдинаЕ. Н.IomdinaE. N.

Елена Наумовна Иомдина — д-р биол. наук, профессор, главный научный сотрудник отдела патологии рефракции, бинокулярного зрения и офтальмоэргономики

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Еlena N. Iomdina — Dr. of Biol. Sci., professor, principal researcher of the department of refractive  pathology, binocular vision and ophthalmoergonomics

14/19, Sadovaya-Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

https://orcid.org/0000-0002-4713-5661ИзмайловаН. С.IzmailovaN. S.

Наталья Сергеевна Измайлова — начальник отдела патологической анатомии и гистологии, ведущий научный сотрудник, врачпатологоанатом

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Natalia S. Izmailova — head of the department of pathological anatomy and histology, leading researcher, pathologist

14/19, Sadovaya-Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

https://orcid.org/0009-0008-8646-7141ПапянВ. Н.PapyanV. N.

Виолетта Николаевна Папян — аспирант отдела патологии рефракции, бинокулярного зрения  и  офтальмоэргономики

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Violetta N. Papyan — PhD student of the department of refractive pathology, binocular vision andophthalmoergonomics

14/19, Sadovaya-Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

violettapapyan@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3553-9896МилашС. В.MilashS. V.

Сергей Викторович Милаш — канд. мед. наук, старший научный сотрудник отдела патологии рефракции, бинокулярного зрения и офтальмоэргономики

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Sergey V. Milash — Cand. of Med. Sсi., senior researcher of the department of refractive pathology, binocular vision and ophthalmoergonomics

14/19, Sadovaya-Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

https://orcid.org/0000-0002-2635-4291РамазановаК. А.RamazanovaK. A.

Камилла Ахмедовна Рамазанова — канд. мед. наук, заведующая отделением ультразвуковой диагностики

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Kamilla A. Ramazanova — Cand. of Med. Sci., head of the unit of ultrasound diagnostics

14/19, Sadovaya-Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

https://orcid.org/0000-0002-4135-1128ЗайцевМ. С.ZaitsevM. S.

Максим Сергеевич Зайцев — канд. мед. наук, научный сотрудник отдела ультразвуковых исследований

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062

Maxim S. Zaitsev — Cand. of Med. Sci., researcher of ultrasound department

14/19, Sadovaya-Chernogryazskaya St., Moscow, 105062

ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава РоссииРоссияHelmholtz National Medical Research Center of Eye DiseasesRussian Federation20260504202619199106Copyright © Маркосян Г.A., Тарутта Е.П., Иомдина Е.Н., Измайлова Н.С., Папян В.Н., Милаш С.В., Рамазанова К.А., Зайцев М.С., 20262026Маркосян Г.A., Тарутта Е.П., Иомдина Е.Н., Измайлова Н.С., Папян В.Н., Милаш С.В., Рамазанова К.А., Зайцев М.С.Markosyan G.A., Tarutta E.P., Iomdina E.N., Izmailova N.S., Papyan V.N., Milash S.V., Ramazanova K.A., Zaitsev M.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://roj.igb.ru/jour/article/view/2054

Цель работы — разработка в эксперименте способа подготовки аллотрансплантата с оптимизированными свойствами для склеропластики (СП) при прогрессирующей миопии.

Материал и методы

Материал и методы. Эксперимент выполнен на 40 глазах 20 кроликов породы шиншилла, которые были разделены на четыре группы в зависимости от способа обработки склерального аллотрансплантата для СП: 1-я группа (контроль) — 5 кроликов (10 глаз) с интактным трансплантатом; 2-я группа — 5 кроликов (10 глаз) с трансплантатом после ультрафиолетового (УФА) кросслинкинга с рибофлавином; 3-я группа — 5 кроликов (10 глаз) с трансплантатом после УФА-кросслинкинга с рибофлавином с дополнительной обработкой 0,1 % раствором рибофлавина; 4-я группа — 5 кроликов (10 глаз) с трансплантатом после УФА-кросслинкинга с рибофлавином с дополнительной обработкой 1,5 % раствором актовегина. Сравнительная оценка биомеханических показателей трансплантата до и после УФА-кросслинкинга с рибофлавином проведена in vitro с помощью биомеханического тестирования (AUTOGRAPH, Япония). Акустическую плотность склеры (АПС) до и после СП оценивали in vivo с помощью ультразвукового диагностического прибора VOLUSON 730 (Kretz), а толщину хориоидеи (ТХ) — с использованием Mirante SLO/OCT (Nidek). Через 1 мес после СП проведено морфологическое изучение удаленных экспериментальных глаз.

Результаты

Результаты. Оценка биомеханических свойств трансплантата, АПС, ТХ и морфологической картины комплекса «склера — трансплантат» показала преимущества использования для СП трансплантата, обработанного с помощью УФА-кросслинкинга в сочетании с дополнительной обработкой 0,1 % раствором рибофлафина (3-я группа). Модуль упругости в результате УФА-кросслинкинга вырос в 1,2 раза. Повышение АПС после СП в 1-й (контрольной) группе составило в среднем 14 у. е., во 2-й — 17 у. е., в 3-й — 23 у. е., в 4-й — 17 у. е., т. е. наибольшее увеличение АПС отмечено в 3-й группе. Увеличение ТХ также было наибольшим в 3-й группе — 14,4 ± 0,3 мкм против 6,0 ± 0,3 мкм во 2-й группе и 12,1 ± 0,2 мкм в 4-й. Морфологическое изучение показало лучшее приживление и упорядоченную структуру трансплатантата в экспериментальных глазах 3-й группы.

Заключение

Заключение. УФА-кросслинкинг как первый этап подготовки трансплантата позволил повысить его биомеханическую устойчивость и сохранить структуру при приживлении, а дополнительная обработка рибофлавином способствовала улучшению кровоснабжения хориоидеи. Подготовка аллосклерального трансплантата для склеропластики при прогрессирующей миопии, включающая два этапа: УФА-кросслинкинг и последующую обработку 0,1 % раствором рибофлавина, является наиболее эффективным способом оптимизации его свойств.

Purpose

Purpose: to experimentally develop a method for preparing an allograft with optimized properties for scleroplasty (SP) in progressive myopia.

Material and methods

Material and methods. The experiment was performed on 40 eyes of 20 Chinchilla rabbits, which were divided into four groups depending on the method of processing the scleral allograft for SP: Group 1 (control) — 5 rabbits (10 eyes) with an intact graft; Group 2 — 5 rabbits (10 eyes) with a graft after ultraviolet (UVA) crosslinking with riboflavin; Group 3 — 5 rabbits (10 eyes) with a graft after UVA crosslinking with riboflavin and with additional treatment with 0.1 % riboflavin solution; Group 4 — 5 rabbits (10 eyes) with a graft after UVA crosslinking with riboflavin with an additional 1.5 % actovegin solution treatment. Comparative evaluation of biomechanical parameters of the graft before and after UVA crosslinking with riboflavin was carried out in vitro using biomechanical testing (AUTOGRAPH device, Japan). Acoustic density of the sclera (ADS) before and after SP was assessed in vivo using an ultrasound diagnostic device VOLUSON 730 (Kretz), and choroidal thickness (CT) using Mirante SLO / OCT (Nidek). One month after SP, a morphological study of the enucleated experimental eyes was performed.

Results

Results. The study of the biomechanical properties of the graft, ADS, CT and the morphological picture of the scleragraft complex showed the advantages of using for SP a graft treated with UVA crosslinking in combination with additional treatment with 0.1 % riboflavin solution (group 3). The elastic modulus as a result of UVA crosslinking increased by 1.2 times. The increase in ADS after SP in the 1st (control) group was on average 14 units, in the 2nd — 17 units, in the 3rd — 23 units, in the 4th — 17 units, i. e. the greatest increase in ADS was noted in group 3. The increase in CT was also the greatest in group 3 — 14.4 ± 0.3 μm, against 6.0 ± 0.3 μm in group 2 and 12.1 ± 0.2 μm in group 4. Morphological study showed better engraftment and ordered structure of the graft in the experimental eyes of group 3.

Conclusion

Conclusion. UVA crosslinking, as the first stage of the graft preparation, allowed increasing its biomechanical stability and preservation of structure during engraftment, and additional treatment with riboflavin contributed to the improvement of blood supply to the choroid. Preparation of alloscleral graftt for scleroplasty in progressive myopia, including two stages — UVA crosslinking and subsequent treatment with 0.1 % riboflavin solution, is the most effective way to optimize its properties.

склеропластикапрогрессирующая миопиятрансплантатУФА-кросслинкингрибофлавинактовегинакустическая плотность склерытолщина хориоидеиприживлениеscleroplastyprogressive myopiagraftUVA crosslinkingriboflavinactoveginacoustic density of the sclerachoroidal thicknessengraftmentReferencesКатаргина Л.А., Михайлова Л.А. Состояние детской офтальмологической службы в Российской Федерации (2012–2013 гг.). Российская педиатрическая офтальмология. 2015;10(1):5-10.Katargina L.A., Mikhailova L.A. The state of children’s ophthalmological service in the Russian Federation (2012–2013). Russian pediatric ophthalmology. 2015; 10 (1): 5–10 (In Russ.).Grzybowski A, Kanclerz P, Tsubota K, Lanca C, Saw SM. A review on the epidemiology of myopia in school children worldwide. BMC Ophthalmol. 2020 Jan 14; 20 (1):27. doi: 10.1186/s12886-019-1220-0Grzybowski A, Kanclerz P, Tsubota K, Lanca C, Saw SM. A review on the epidemiology of myopia in school children worldwide. BMC Ophthalmol. 2020 Jan 14; 20 (1):27. doi: 10.1186/s12886-019-1220-0Haarman AEG, Enthoven CA, Tideman JWL, et al. The complications of myopia: A review and meta-analysis. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2020 Apr 9; 61 (4): 49. doi: 10.1167/iovs.61.4.49Haarman AEG, Enthoven CA, Tideman JWL, et al. The complications of myopia: A review and meta-analysis. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2020 Apr 9; 61 (4): 49. doi: 10.1167/iovs.61.4.49Тарутта Е.П. Склероукрепляющее лечение и профилактика осложнений прогрессирующей близорукости. В кн.: Аветисов С.Э., Кащенко Т.П., Шамшинова А.М., ред. Зрительные функции и их коррекция у детей. Москва: Медицина; 2005: 191–202. [Tarutta E.P. Sclera reinforcement reatment and prevention of complication of progressive myopia. In: Avetisov S.E., Kashchenko T.P., Shamshinova A.M., eds. Visual functions and their correction in children. Moscow: Meditsina; 2005: 191–202 (In Russ.).Иомдина Е.Н., Тарутта Е.П., Маркосян Г.А. и др. Биомеханические показатели корнеосклеральной оболочки глаза и состояние соединительнотканной системы у детей и подростков с различными формами прогрессирующей миопии. Российская педиатрическая офтальмология. 2013; 1: 18–23.Iomdina E.N., Tarutta E.P., Markosyan G.A., et al. Biomechanical characteristics of the corneoscleral tunic and the state of the connective tissue system in the children and adolescents presenting with various forms of progressive myopia. Russian pediatric ophthalmology. 2013; 1: 18–23 (In Russ).Tarutta EP, Andreyeva LD. A morphological study of the transplants after scleroplasty in progressive myopia. Exp Eye Res. 1998; 67: 68.Tarutta EP, Andreyeva LD. A morphological study of the transplants after scleroplasty in progressive myopia. Exp Eye Res. 1998; 67: 68.Тарутта Е.П., Иомдина Е.Н., Максимова М.В., Шамхалова Э.Ш., Андреева Л.Д. Укрепление склеры у детей с повышенным риском прогрессирования близорукости. Вестник офтальмологии. 1992; 108 (2): 14–7.Tarutta E.P., Iomdina E.N., Maksimova M.V., Shamkhalova E.Sh., Andreeva L.D. Sclera fortification in children at a high risk of progressive myopia. Vestnik oftal’mologii. 1992; 108 (2): 14–7 (In Russ.).Иомдина Е.Н., Тарутта Е.П., Андреева Л.Д. и др. Экспериментальное обоснование склероукрепляющего лечения прогрессирующей близорукости биологически активным синтетическим трансплантатом. Рефракционная хирургия и офтальмология. 2005; 4: 19–23.Iomdina E.N., Tarutta E.P., Andreeva L.D., et al. An experimental validation of sclera strengthening treatment of progressive myopia with a biologically active synthetic transplant. Refraktsionnaya khirurgiya i oftal’mologiya. 2005; 4: 19–23 (In Russ.).Тарутта Е.П., Иомдина Е.Н., Маркосян Г.А., Андреева Л.Д., Лазук А.В. Армированный трансплантат для склеропластических операций. Патент РФ № 2140242 от 27.10.1999.Tarutta E.P., Iomdina E.N., Markosyan G.A., Andreeva L.D., Lazuk A.V. Reinforced graft for scleroplastic operations. RF Patent No. 2140242, October 27, 1999 (In Russ.).Xue A, Zheng L, Tan G, et al. Genipin-crosslinked donor sclera for posterior scleral contraction/reinforcement to fight progressive myopia. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018 Jul 2; 59 (8): 3564–73. doi: 10.1167/iovs.17-23707Xue A, Zheng L, Tan G, et al. Genipin-crosslinked donor sclera for posterior scleral contraction/reinforcement to fight progressive myopia. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018 Jul 2; 59 (8): 3564–73. doi: 10.1167/iovs.17-23707Hamdaoui ME, Levy AM, Stuber AB, et al. Scleral crosslinking using genipin can compromise retinal structure and function in tree shrews. Exp Eye Res. 2022 Jun; 219: 109039. doi: 10.1016/j.exer.2022.109039Hamdaoui ME, Levy AM, Stuber AB, et al. Scleral crosslinking using genipin can compromise retinal structure and function in tree shrews. Exp Eye Res. 2022 Jun; 219: 109039. doi: 10.1016/j.exer.2022.109039Wollensak G. Corneal collagen crosslinking: new horizons. Expert Review of Ophthalmology. 2010; 5 (2): 201–15. https://doi.org/10.1586/eop.10.7Wollensak G. Corneal collagen crosslinking: new horizons. Expert Review of Ophthalmology. 2010; 5 (2): 201–15. https://doi.org/10.1586/eop.10.7Angelo L, Gokul Boptom A, McGhee C, Ziaei M. Corneal crosslinking: Present and future. Asia Pac J Ophthalmol (Phila). 2022 Sep 1; 11 (5): 441–52. doi: 10.1097/APO.0000000000000557Angelo L, Gokul Boptom A, McGhee C, Ziaei M. Corneal crosslinking: Present and future. Asia Pac J Ophthalmol (Phila). 2022 Sep 1; 11 (5): 441–52. doi: 10.1097/APO.0000000000000557Иомдина Е.Н., Тарутта Е.П., Семчишен В.А. и др. Экспериментальная реализация малоинвазивных технологий кросслинкинга склеры. Вестник офтальмологии. 2016, 6: 49–57. doi: 10.17116/engoftalma20161326-4Iomdina Е.N., Tarutta Е.P., Semchishen V.А., et al. Experimental realization of minimally invasive techniques of scleral collagen cross-linking. Vestnik oftal’mologii. 2016; 6: 49–57 (In Russ., In Engl.). doi: 10.17116/engoftalma20161326-4Li Y, Qi Y, Sun M, et al. Clinical feasibility and safety of scleral collagen cross-linking by riboflavin and ultraviolet A in pathological myopia blindness: A Pilot Study. Ophthalmol Ther. 2023 Apr; 12 (2): 853–66. doi: 10.1007/s40123-022-00633-5Li Y, Qi Y, Sun M, et al. Clinical feasibility and safety of scleral collagen cross-linking by riboflavin and ultraviolet A in pathological myopia blindness: A Pilot Study. Ophthalmol Ther. 2023 Apr; 12 (2): 853–66. doi: 10.1007/s40123-022-00633-5Кирисенко Л.И., Опарина А.Е., Пучкина Е.В. Сравнительная оценка применения корнерегеля и глазного геля «Актовегин» у пациентов после экстракции катаракты. Российский медицинский журнал. 2003; 4: 178–9.Kirisenko L.I., Oparina A.E., Puchkina E.V. Comparative evaluation of the use of Korneregel and eye gel “Actovegin” in patients after cataract extraction. Russian medical journal. 2003; 4: 178–9 (In Russ.).Золотарева Р.А., Логинова Н.Ю. Рибофлавин: общие аспекты метаболизма. Евразийский Союз Ученых. 2016; 6 (27): 75–7. https://cyberleninka.ru/article/n/riboflavin-obschie-aspekty-metabolizmaZolotareva R.A., Loginova N.Yu. Riboflavin: general aspects of metabolism. Eurasian Union of Scientists. 2016; 6 (27): 75–7 (In Russ.). https://cyberleninka.ru/article/n/riboflavin-obschie-aspekty-metabolizma

The authors declare that there are no conflicts of interest present.