Электрофизиологические маркеры доклинической диагностики глаукомной оптической нейропатии

Цель — оценить специфику изменений электрофизиологических показателей, отражающих различные аспекты функции ганглиозных клеток (ГК) и их аксонов, в ранней диагностике глаукомной оптической нейропатии (ГОН).

Материал и методы. В двух клинических группах: (I) с подозрением на глаукому — 35 пациентов (60 глаз) в возрасте 49–70 лет и (II) с начальной первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) — 16 пациентов (30 глаз) в возрасте 43–68 лет, а также в группе сравнения 38 относительно здоровых лиц (45 глаз) в возрасте 42–70 лет регистрировали паттерн-реверсивные зрительные вызванные потенциалы (ПЗВП), транзиентную и стационарную паттерн-ЭРГ (ПЭРГ) по стандартам ISCEV и фотопический негативный ответ (ФНО).

Результаты. Амплитуды Р100 в обеих клинических группах достоверно отличались от нормы в ПЗВП на мелкие и крупные паттерны. Удлинение пиковой латентности (Т) Р100 по сравнению с нормой статистически значимо для стимула 1° во II группе. В обеих группах обнаружена повышенная вариабельность временных параметров ПЭРГ и ПЗВП для мелких паттернов. В I и II группах выявлено снижение амплитуды Р50 и N95 транзиентной ПЭРГ на все стимулы, наиболее значительное для паттерна 0,3°. В I группе Т N95 достоверно удлинена в ПЭРГ на крупный стимул. Достоверная редукция стационарной ПЭРГ обнаружена в группах и подозрения на глаукому, и начальной ПОУГ. Наиболее резкие изменения отмечены для мелких паттернов 0,8 и 0,3°. Удлинение Т по сравнению с нормой наиболее выражено для ПЭРГ на 0,3°, однако из-за высокой вариабельности показателя внутри группы оно не имело статистической значимости. Амплитуда ФНО достоверно отличалась от нормы в ЭРГ на вспышку 3,0 кд·с/м².

Заключение. У пациентов с подозрением на глаукому снижение амплитуды Р100 ЗВП и одновременное удлинение его Т может являться одним из критериев пластической стадии на уровне латерального коленчатого тела. Маркерами функциональных изменений ГК сетчатки являются снижение амплитуды ФНО на яркую вспышку и волн Р50 и N95 транзиентной ПЭРГ на паттерн 0,3°. Результаты указывают на большую чувствительность парвоцеллюлярной системы к ранним событиям в развитии ГОН.

1. Quigley H.A., Broman A.T. The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020. Br. J. Ophthalmol. 2006; 90: 262–7. http://dx.doi.org/10.1136/bjo.2005.081224

2. Leske M.C., Wu S.Y., Hennis A., Honkanen R.A., Nemesure B. Risk factors for incident open-angle glaucoma: the Barbados Eye Studies. Ophthalmology. 2008; 115 (1): 85–93. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2007.03.017

3. Jiang X., Varma R., Wu S., et al. Baseline risk factors that predict the development of open-angle glaucoma in a population: the Los Angeles Latino Eye Study. Ophthalmology. 2012; 119 (11): 2245–53. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2012.05.030

4. Журавлева А.Н., Киселева О.А., Кириллова М.О. Персонализированная медицина в решении проблемы глаукомы. Российский офтальмологический журнал. 2019; 12 (3): 95–100. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2019-12-3-95-100]

5. Banitt M.R., Ventura L.M., Feuer W.J., et al. Progressive loss of retinal ganglion cell function precedes structural loss by several years in glaucoma suspects. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2013; 54 (3): 2346–52. doi: 10.1167/iovs.12-11026

6. Park S.B., Sung K.R., Kang S.Y., Kim K.R., Kook M.S. Comparison of glaucoma diagnostic capabilities of cirrus HD and stratus optical coherence tomography. Arch. Ophthalmol. 127: 16031609. https://doi.org/10.1001/archophthalmol.2009.296

7. Medeiros F.A., Zangwill L.M., Bowd C., et al. Evaluation of retinal nerve fiber layer, optic nerve head, and macular thickness measurements for glaucoma detection using optical coherence tomography. Am. J. Ophthalmol. 2005; 139: 44–55. https://doi.org/10.1016/j.ajo.2004.08.069

8. Leite M.T., Rao H.L., Zangwill L.M., Weinreb R.N., Medeiros F.A. Comparison of the diagnostic accuracies of the Spectralis, Cirrus, and RTVue optical coherence tomography devices in glaucoma. Ophthalmology. 2011; 118: 1331339. doi.org/10.1016/j.ophtha.2010.11.029

9. Нероев В.В., Зуева М.В., Журавлева А.Н., Цапенко И.В. Структурно-функциональные нарушения при глаукоме: перспективы доклинической диагностики. Часть 2. Электрофизиологические маркеры ранних нейропластических событий. Офтальмология. 2021; 18 (1): 533–41. https://doi.org/10.18008/1816-5095-2020-3S-533-541

10. Kaur C., Foulds W.S., Ling E.A. Blood retinal barrier in hypoxic ischaemic conditions: basic concepts, clinical features and management. Progr. Retinal Eye Res. 2008; 27 (6): 622–47 https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2008.09.003

11. Tan O., Li G., Lu A.T., et al. Mapping of macular substructures with optical coherence tomography for glaucoma diagnosis. Ophthalmology. 2008; 115: 949–56. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2007.08.011

12. Chien J.L., Ghassibi M.P., Patthanathamrongkasem T., et al. Glaucoma diagnostic capability of global and regional measurements of isolated ganglion cell layer and inner plexiform layer. J. Glaucoma. 2017; 26 (3): 208–15. https://doi.org/10.1097/ijg.0000000000000572

13. Kim H.J., Lee S.Y., Park K.H., Kim D.M., Jeoung J.W. Glaucoma diagnostic ability of layer-by-layer segmented ganglion cell complex by Spectral-Domain Optical Coherence Tomography. Invest. Ophthalmol. Vis Sci. 2016 Sep 1; 57 (11): 4799–805. https://doi.org/10.1167/iovs.16-19214

14. Kerrigan-Baumrind L.A., Quigley H.A., Pease M.E., Kerrigan D.F., Mitchell R.S. Number of ganglion cells in glaucoma eyes compared with threshold visual field tests in the same persons. Invest. Ophthalmol.Vis. Sci. 2000; 41: 741–8.

15. Quigley H.A., Nickells R.W., Kerrigan L.A., et al. Retinal ganglion cell death in experimental glaucoma and after axotomy occurs by apoptosis. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1995; 36 (5): 774–86. https://doi.org 10.1007/bf00194473

16. Porciatti V., Ventura L.M. Retinal ganglion cell functional plasticity and optic neuropathy: a comprehensive model. J. Neuroophthalmol. 2012; 32 (4): 354–38. https://doi.org/10.1097/WNO.0b013e3182745600

17. Зуева М.В. Динамика гибели ганглиозных клеток сетчатки при глаукоме и ее функциональные маркеры. Национальный журнал глаукома. 2016; 15 (1): 70–85.

18. Morgan J.E. Retina ganglion cell degeneration in glaucoma: an opportunity missed? A review. Clin. Exp. Ophthalmol. 2012; 40: 364–68.

19. Журавлева А.Н., Зуева М.В. Гипотензивная терапия глаукомы и нейропротекция. Российский офтальмологический журнал. 2020; 13 (2): 78–82. https://doi.org/10.21616/2072-0076-2020-13-2-78-82

20. Bach M., Brigell M.G., Hawlina M., et al. ISCEV standard for clinical pattern electroretinography (PERG). Doc. Ophthalmol. 2013; 126: 1–7. doi.org/10.1007/s10633-012-9353-y

21. Odom J.V., Bach M., Brigell M., et al. ISCEV standard for clinical visual evoked potentials: (2016 update). Doc Ophthalmol. 2016; 133: 1–9. https://doi.org/10.1007/s10633-016-9553-y

22. Frishman L., Sustar M., Kremers J., et al. ISCEV extended protocol for the photopic negative response (PhNR) of the full-field electroretinogram. Doc. Ophthalmol. 2018; 36 (3): 207–11. doi: 10.1007/s10633-018-9638-x

23. Котелин В.И., Кириллова М.О., Зуева М.В. и др. Фотопический негативный ответ для оценки функции внутренней сетчатки — требования к регистрации и сравнение в глазах с естественной шириной зрачка и в условиях медикаментозного мидриаза. Офтальмология. 2020;17 (3): 398–406. https://doi.org/10.18008/1816-5095-2020-3-398-406

24. Çavdar E., Ozkaya A., Alper B. Flash electroretinography and pattern visual evoked potential changes in ocular hypertension patients. J. Ophthalmol. 2013; 2013: 908017. https://doi.org/10.1155/2013/908017

25. Parisi V., Manni G., Centofanti M., et al. Correlation between optical coherence tomography, pattern electroretinogram, and visual evoked potentials in openangle glaucoma patients. Ophthalmology. 2001; 108: 905–12. https://doi.org/10.1016/s0161-6420(00)00644-8

26. Rodarte C., Hood D. C., Yang E. B., et al. The effects of glaucoma on the latency of the multifocal visual evoked potential. Brit. J. Ophthalmol. 2006; 90 (9): 1132–6. http://dx.doi.org/10.1136/bjo.2006.097592

27. Glovinsky Y., Quigley H.A., Dunkelberger G.R. Retinal ganglion cell loss is size dependent in experimental glaucoma. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1991; 32 (3): 484–91. PMID: 2001923

28. Quigley H.A. Selectivity in glaucoma injury. Arch Ophthalmol. 1998 Mar; 116 (3): 396–8. PMID: 9514503

29. Sample P.A., Bosworth C.F., Weinreb R.N. The loss of visual function in glaucoma. Semin. Ophthalmol. 2000; 15 (4): 182–93. https://doi.org/10.3109/08820530009037870

30. Dacey D.M., Lee B.B. The ‘blue-on’ opponent pathway in primate retina originates from a distinct bistratified ganglion cell type. Nature. 1994; 367: 731–5. doi: 10.1038/367731a0

31. Bray L.C., Mitchell K.W., Howe J.W. Prognostic significance of the pattern visual evoked potential in ocular hypertension. Br. J. Ophthalmol. 1991; 75 (2): 79–83. https://doi.org/10.1136/bjo.75.2.79

32. Lubiński W., Gosławski W., Penkala K., Szych Z., Karczewicz D. Retinal ganglion cells function measured by the PERG test in patients with ocular hypertension. Klinika Oczna. 2011; 113 (4–6): 122–6. PMID: 21913439

33. Demir S. T., Oba M.E., Erdoğan E.T., et al. Comparison of pattern electroretinography and optical coherence tomography parameters in patients with primary open-angle glaucoma and ocular hypertension. Turk. J. Ophthalmol. 2015; 45 (6): 229–34. http://dx.doi.org/10.4274/tjo.39260

34. Зуева М.В., Арапиев М.У., Цапенко И.В. и др. Морфофункциональные особенности изменения ганглиозных клеток сетчатки при физиологическом старении и в ранней стадии глаукомы. Вестник офтальмологии. 2016; 1: 36–42. https://doi.org/10.17116/oftalma2016132136-42

35. Kirkiewicz M., Lubiński W., Penkala K. Photopic negative response of full-field electroretinography in patients with different stages of glaucomatous optic neuropathy. Doc. Ophthalmol. 2016; 132: 57–65. https://doi.org/10.1007/s10633-016-9528-z

36. Preiser D., Lagrèze W.A., Bach M., Poloschek C.M. Photopic negative response versus pattern electroretinogram in early glaucoma. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2013; 54 (2): 1182–91. https://doi.org/10.1167/iovs.12-11201

37. Cvenkel B., Sustar M., Perovšek D. Ganglion cell loss in early glaucoma, as assessed by photopic negative response, pattern electroretinogram, and spectraldomain optical coherence tomography. Doc. Ophthalmol. 2017; 135: 17–28. https://doi.org/10.1007/s10633-017-9595-9

38. ElGohary A.A., Elshazly L.H. Photopic negative response in diagnosis of glaucoma: an experimental study in glaucomatous rabbit model. Int. J. Ophthalmol. 2015; 8 (3): 459–64. https://doi.org/10.3980/j.issn.2222-3959.2015.03.05