Особенности структурно-биомеханических свойств и микроэлементного состава корнеосклеральной оболочки глаза при глаукоме нормального давления
https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-3-113-119
Аннотация
Представлен анализ результатов сравнительных исследований структурно–биомеханических особенностей корнеосклеральной оболочки глаза при различных клинических формах глаукомы. Рассмотрено возможное влияние системного и местного дисбаланса микроэлементов, регулирующих коллагенообразование и формирование поперечных связей в соединительнотканных структурах склеры, а также гидродинамику внутриглазной жидкости, на уровень внутриглазного давления и тем самым на характер развития глаукомного поражения при глаукоме нормального давления. Анализ современной литературы свидетельствует о перспективности дальнейшего развития исследований в этом направлении.
Об авторах
Л. Л. Арутюнян
ООО «Глазной центр "Восток-Прозрение"»;
ФБГОУ ДПО РМАНПО Минздрава России
Россия
Россия
д-р мед. наук, заведующая диагностическим отделением, профессор кафедры офтальмологии
ул. Полины Осипенко, д. 10-1, Москва, 123007, Россия
ул. Баррикадная, д. 2/1, стр. 1, Москва, 125993, Россия
Е. Н. Иомдина
ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России
Россия
Россия
д-р биол. наук, профессор, главный научный сотрудник отдела патологии рефракции, бинокулярного зрения и офтальмоэргономики
ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062, Россия
Ю. С. Морозова
ООО «Глазной центр "Восток-Прозрение"»;
ФБГОУ ДПО РМАНПО Минздрава России
Россия
Россия
врач-офтальмолог, аспирант кафедры офтальмологии
ул. Полины Осипенко, д. 10-1, Москва, 123007, Россия
ул. Баррикадная, д. 2/1, стр. 1, Москва, 125993, Россия
С. И. Анисимов
ООО «Глазной центр "Восток-Прозрение"»;
ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России
Россия
Россия
д-р мед. наук, профессор, научный директор, профессор кафедры офтальмологии
ул. Полины Осипенко, д. 10-1, Москва, 123007, Россия
ул. Делегатская, д. 20, стр. 1, Москва, 127473, Россия
С. Ю. Анисимова
ООО «Глазной центр "Восток-Прозрение"»
Россия
Россия
д-р мед. наук, профессор, директор
ул. Полины Осипенко, д. 10-1, Москва, 123007, Россия
Список литературы
1. Нестеров А.П., Алябьева Ж.Ю., Лаврентьев А.В. Глаукома нормального давления: гипотеза патогенеза. Вестник офтальмологии. 2003; 2: 3–6.
2. Волков В.В. Глаукома при псевдонормальном давлении. Руководство для врачей. Москва: Медицина, 2001.
3. Mallick J., Devi L., Malik P.K., Mallick J. Update on normal tension glaucoma. J. Ophthalmic Vis. Res. 2016 Apr-Jun; 11 (2): 204–8. doi:10.4103/2008-322X.183914
4. Егоров Е.А., Еричев В.П., ред. Национальное руководство по глаукоме: для практикующих врачей. 4-е изд., испр. и доп. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2019. doi: 10.33029/9704-5442-8-GLA-2020-1-384
5. Петров С.Ю. Современный взгляд на глаукому нормального давления. Вестник офтальмологии. 2020; 136 (6): 57–64. https://doi.org/10.17116/oftalma202013606157
6. Симакова И.Л., Сулейманова А.Р. Современный подход к диагностике глаукомы нормального давления с учетом особенностей ее патогенеза. Офтальмологические ведомости. 2020; 13 (1): 53–64. https://doi.org/10.17816/OV19425
7. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А. Исследование биомеханических свойств роговицы у пациентов с нормотензивной и первичной открытоугольной глаукомой. Вестник офтальмологии. 2008; 124 (5): 14–6.
8. Иомдина Е.Н., Бауэр С.М., Котляр К.Е. Биомеханика глаза: теоретические аспекты и клинические приложения. Москва: Реал Тай м; 2015.
9. Zimprich L., Diedrich J., Bleeker A., Schweitzer J.A. Corneal Hysteresis as a biomarker of glaucoma: current insights. Clin Ophthalmol. 2020; 14: 2255–64. doi:10.2147/OPTH.S236114
10. Park K., Shin J., Lee J. Relationship between corneal biomechanical properties and structural biomarkers in patients with normal-tension glaucoma: a retrospective study. BMC Ophthalmol. 2018; 18: 7. https://doi.org/10.1186/s12886-018-0673-x
11. Wells A.P., Garway-Heath D.F., Poostchi A., et al. Corneal hysteresis but not corneal thickness correlates with optic nerve surface compliance in glaucoma patients. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.. August 2008; 49: 3262–8. doi:https://doi.org/10.1167/iovs.07-1556
12. Иомдина Е.Н., Арутюнян Л.Л., Катаргина Л.А., Киселева О.А., Филиппова О.М. Взаимосвязь корнеального гистерезиса и структурно-функциональных параметров зрительного нерва при разных стадиях первичной открытоугольной глаукомы. Российский офтальмологический журнал. 2009; 3: 17–23.
13. Kim Y.C., Koo Y. H., Jung K.I., Park C.K. Impact of posterior sclera on glaucoma progression in treated myopic normal-tension glaucoma using reconstructed optical coherence tomographic images. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2019; 60: 2198-207. doi: https://doi.org/10.1167/iovs.19-26794
14. Park L.H.Y, Lee N.Y., Choi J.A., Park C.K. Measurement of scleral thickness using swept-source optical coherence tomography in patients with open-angle glaucoma and myopia. Am. J. Ophthalmol. 2014 Apr; 157 (4): 876–84. doi: 10.1016/j.ajo.2014.01.007
15. Roberts M.D., Sigal I.A., Liang Y., Burgoyne C.F., Downs J.C. Changes in the biomechanical response of the optic nerve head in early experimental glaucoma. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2010; 51 (11): 5675–84. doi: 10.1167/iovs.10-5411
16. Quigley H.A. Glaucoma: Macrocosm to microcosm. The Friedenwald Lecture. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2005; 2005 Aug; 46: 2663–70. doi: 10.1167/iovs.04-1070
17. Киселева О.А., Иомдина Е.Н., Якубова Л.В., Хозиев Д.Д. Решетчатая пластинка склеры при глаукоме: биомеханические особенности и возможности их клинического контроля. Россий ский офтальмологический журнал. 2018; 11 (3): 76–83. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2018-11-3-76-83
18. Morgan J.E. Circulation and axonal transport in the optic nerve. Eye (Lond). 2004; 18: 1089–95. doi: 10.1038/sj.eye.6701574
19. Midgett D., Liu B., Ling Y.T.T., Jefferys J.L., Quigley H.A., Nguyen T.D. The effects of glaucoma on the pressure-induced strain response of the human lamina cribrosa. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2020; 61 (4): 41. https://doi.org/10.1167/iovs.61.4.41
20. Burgoyne C.F., Downs J.C. Premise and prediction — how optic nerve head biomechanics underlies the susceptibility and clinical behavior of the aged optic nerve head. J.Glaucoma. Jun-Jul 2008; 17 (4): 318–28. doi: 10.1097/IJG.0b013e31815a343b
21. Burgoyne C.F., Downs J.C., Bellezza A.J., et al. The optic nerve head as a biomechanical structure: a new paradigm for understanding the role of IOPrelated stress and strain in the pathophysiology of glaucomatous optic nerve head damage. Prog. Retin. Eye Res. 2005 Jan; 24 (1): 39–73. doi: 10.1016/j.preteyeres.2004.06.001
22. Sigal I.A., Flanagan J.G., Ethier C.R. Factors influencing optic nerve head biomechanics. Invest. Ophthalmol.Vis. Sci. 2005 Nov; 46 (11): 4189–99. doi: 10.1167/iovs.05-0541
23. Geraghty B., Jones S.W., Rama P., Akhtar R., Elsheikh A. Age-related variations in the biomechanical properties of human sclera. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2012 Dec; 16: 181–91. doi: 10.1016/j.jmbbm.2012.10.011
24. Жукова С.И., Юрьева Т.Н., Помкина И.В. Особенности нарушений регионарной гемодинамики у больных глаукомой при различном уровне внутриглазного давления. Практическая медицина. 2018; 3 (114): 57–63. https://www.yumpu.com/xx/embed/view/CrR4tY80vGXhgWiV
25. Park H.Y., Jeon S.H., Park C.K. Enhanced depth imaging detects lamina cribrosa thickness differences in normal tension glaucoma and primary openangle glaucoma. Ophthalmology. 2012; 119: 10–20. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2011.07.033
26. Park H.Y., Park C.K. Diagnostic capability of lamina cribrosa thickness by enhanced depth imaging and factors affecting thickness in patients with glaucoma. 2013; 120 (4): 745–52. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2012.09.05
27. Иомдина Е.Н., Арутюнян Л.Л., Игнатьева Н.Ю. Сравнительное изучение возрастных особенностей уровня поперечной связанности коллагена склеры пациентов с различными стадиями первичной открытоугольной глаукомы. Российский офтальмологический журнал. 2016; 9 (1): 19–26. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2016-9-1-19-26
28. Иомдина Е.Н., Игнатьева Н.Ю., Данилов Н.А. и др. Биохимические и cтруктурно-биомеханические особенности матрикса склеры человека при первичной открытоугольной глаукоме. Вестник офтальмологии. 2011; 6: 10–4.
29. Fratzl P. Collagen. Structure and Mechanics. Potsdam: Springer. 2008.
30. Mott J.D., Werb Z. Regulation of matrix biology by matrix metalloproteinases. Curr. Opin. Cell Biol. 2004 Oct; 16 (5): 558–64. doi: 10.1016/j.ceb.2004.07.010
31. Malemud C.J. Matrix metalloproteinase (MMPs) in health and disease an overview. Front Biosci. 2006 May; 1 (11): 1696–701.doi: 10.2741/191
32. Реброва Г.А., Бержицкая В.В., Василевский В.К., Тимофеева М.В., Хо Со Сан. Некоторые факторы старения коллагена in vivo и in vitro. Биомедицинская химия. 2003; 49 (2): 128–37.
33. Welge-Lussen U., May C.A. Induction of tissue transglutaminase in the trabecular meshwork by TGF-beta1 and TGF-beta2. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2000 Jul; 41 (8): 2229–38. PMID:10892867
34. Винецкая М.И., Иомдина Е.Н. Исследование микроэлементов слезной жидкости при некоторых глазных заболеваниях. Вестник офтальмологии. 1994; 4: 24–6.
35. Иомдина Е.Н., Киселева О.А., Арутюнян Л.Л., Арефьева М.В. Микроэлементный дисбаланс в патогенезе первичной открытоугольной глаукомы. Российский офтальмологический журнал. 2012; 5 (1): 104–8.
36. Kravchik M.V., Novikov I.A., Petrov S.Yu., Avetisov S.E. Bioinorganic chemistry of open-angle glaucoma: A review. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2020; 62. 126652. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2020.126652
37. Bruhn R.L., Stamer W.D., Herrygers L.A., Levine J.M., Noecker R.J. Relationship between glaucoma and selenium levels in plasma and aqueous humour. Br. J. Ophthalmol. 2009 Sep; 93 (9): 1155–8. doi: 10.1136/bjo.2007.125997
38. Lin S.C., Singh K., Lin S.C. Association between body levels of trace metals and glaucoma prevalence. JAMA Ophthalmol. 2015; 133 (10): 1144–50. doi:10.1001/jamaophthalmol.2015.2438
39. Jünemann A.G.M., Michalke B., Lucio M., et al. Aqueous humor selenium level and open-angle glaucoma. J. Trace Elem. Med. Biol. 2018; 50: 67–72. doi:10.1016/j.jtemb.2018.06.010
40. Goyal A., Srivastava A., Sihota R., Kaur J. Evaluation of oxidative stress markers in aqueous humor of primary open angle glaucoma and primary angle closure glaucoma patients. Curr. Eye Res. 2014 Aug; 39 (8): 823–9. doi: 10.3109/02713683.2011.556299
41. Hohberger B., Chaudhri M.A., Michalke B., et al. Levels of aqueous humor trace elements in patients with open-angle glaucoma. J. Trace Elem. Med. Biol. 2018; 45: 150–5. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2017.10.003
42. Michalke B. Trace elements in glaucoma — the impact of analytics. Acta Ophthalmologica. Abstracts from the 2019 European Association for Vision and Eye Research Conference. https://doi.org/10.1111/j.1755-3768.2019.815
43. Fick A., Jünemann A., Michalke B., Lucio M., Hohberger B. Levels of serum trace elements in patients with primary open-angle glaucoma. J. Trace Elem. Med. Biol. 2019; 53: 129–34. https://doi. org/10.1016/j.jtemb.2019.02.006
44. Akyol N., Deger O., Keha E.E., Kilic S. Aqueous humour and serum zinc and copper concentrations of patients with glaucoma and cataract. Br. J. Ophthalmol. 1990 Nov; 74 (11): 661–2. doi: 10.1136/bjo.74.11.661
45. Cumurcu T., Mendil D., Etikan I. Levels of zinc, iron, and copper in patients with pseudoexfoliative cataract. Eur. J. Ophthalmol. Jul-Aug 2006; 16 (4): 548–53. doi: 10.1177/112067210601600408
46. Panteli V.S., Kanellopoulou D.G., Gartaganis S.P., Koutsoukos P.G. Application of anodic stripping voltammetry for zinc, copper, and cadmium quantification in the aqueous humor: implications of pseudoexfoliation syndrome. Biol. Trace Elem. Res. 2009; 132 (1–3): 9–18. https://doi.org/10.1007/s12011-009-8380-3
47. Иомдина Е.Н., Киселева О.А., Качан О.В., Жуков С.Р. Микроэлементный состав водянистой влаги при глаукоме и катаракте как фактор ее метаболической активности и гидродинамики. В кн.: Биомеханика глаза. Москва; 2005: 123–7.
48. Иомдина Е.Н., Киселева О.А., Филатова И.А., Арефьева М.В., Арутюнян Л.Л., Хорошева Е.В. Изучение местного микроэлементного баланса как фактора, влияющего на биомеханические показатели корнеосклеральной капсулы глаза при первичной открытоугольной глаукоме. В кн.: Биомеханика глаза. Москва; 2009: 114–8.
49. Ugarte M., Osborne N.N. Recent advances in the understanding of the role of zinc in ocular tissues. Metallomics. 2014 Feb; 6 (2): 189–200. doi: 10.1039/c3mt00291h
50. Bocca B., Forte G., Pisano A., et al. A pilot study to evaluate the levels of aqueous humor trace elements in open-angle glaucoma. J. Trace Elem. Med. Biol. 2020; 61. 126560. doi:10.1016/j.jtemb.2020.126560
51. Winum J.Y., Scozzafava A., Montero J.L., Supuran C.T. Metal binding functions in the design of carbonic anhydrase inhibitors. Current topics in medicinal chemistry. 2007; 7 (9): 835–48.
52. Trakhtenberg E.F., Li Y., Feng Q., et al. Zinc chelation and Klf9 knockdown cooperatively promote axon regeneration after optic nerve injury. Exp. Neurol. 2018; 300: 22–9.
53. Lin Y., Epstein D.L., Liton P.B. Intralysosomal iron induces lysosomal membrane permeabilization and cathepsin D-mediated cell death in trabecular meshwork cells exposed to oxidative stress. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2010; 51 (12): 6483–95. doi:10.1167/iovs.10-5410
54. O ' Dell B.L. Roles for iron and copper in connective tissue biosynthesis. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci 1981; 29 (1071): 91–104.
55. Yamasaki K., Hagiwara H. Excess iron inhibits osteoblast metabolism. Toxicol. Lett. 2009; 191 (2–3): 211–5.
56. Торшин И.Ю., Громова О.А. Дисплазия соединительной ткани, клеточная биология и молекулярные механизмы воздействия магния. Российский медицинский журнал. 2008; 16 (4): 230–8.
57. Кудрин А.В., Громова О.А. Микроэлементы в неврологии. Москва: ГЭОТАР-Медиа; 2006.
58. Johnson S. The multifaceted and widespread pathology of magnesium deficiency. Med. Hypotheses. 2001; 56 (2): 163–70.
59. Ekici F., KorkmazŞ., Karaca E.E., et al. The role of magnesium in the pathogenesis and treatment of glaucoma. International Scholarly Research Notices. 2014, Article ID 745439, 7 pages http://dx.doi.org/10.1155/2014/745439
60. Громова О.А., Торшин И.Ю. Дисплазия соединительной ткани. Российский медицинский журнал. 2008; 8 (6): 9–16.
61. Senni K., Foucault-Bertaud A., Godeau G. Magnesium and connective tissue. Magnes. Res. 2003. 16 (1): 70–4.
62. Wang S.Y., Singh K., Lin S.C. The association between glaucoma prevalence and supplementation with the oxidants calcium and iron. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2012 Feb 13; 53 (2): 725–31. doi: 10.1167/iovs.11-9038
63. Giordano R., Costantini S., Vernillo I., Rizzica M. Atomic absorption techniques for the microdetermination of multielements in whole tear film. Atomic Spectroscopy. 1983; 4 (4): 157–9.
64. Киселева О.А., Иомдина Е.Н., Василенкова Л.В. и др. Применение магний-содержащего препарата для лечения больных с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ). Фарматека. 2012; 3: 91–5.
65. Gaspar A. Z., Gasser P., Flammer J. The influence of magnesium on visual field and peripheral vasospasm in glaucoma. Ophthalmologica. 1995; 209 (1): 11–3. doi: 10.1159/000310566
66. Aydin B., Önol M., Hondur A., et al. The effect of oral magnesium therapy on visual field and ocular blood flow in normotensive glaucoma. Eur. J. Ophthalmol. Jan-Feb 2010; 20 (1): 131–5. doi: 10.1177/112067211002000118
67. Иомдина Е.Н., Киселева О.А., Василенкова Л.В., Арефьева М.В., Арутюнян Л.Л., Курылева И.М., Кантаржи Е.П. Влияние коррекции уровня магния на внутриглазное давление и биомеханические показатели корнеосклеральной капсулы больных с первичной открытоугольной глаукомой. Российский офтальмологический журнал. 2012; 5 (4): 27–32
68. Аветисов С.Э., Еричев В.П., Яременко Т.В. Обоснование ней ропротекции при глаукоме. Национальный журнал глаукома. 2019; 18 (1): 85–94. https://doi.org/10.25700/NJG.2019.01.10
69. Ceylan O.M., Demirdog̈ en B.C., Mumcuog ̆ lu T., Aykut O. ̆ Evaluation of essential and toxic trace elements in pseudoexfoliation syndrome and pseudoexfoliation glaucoma. Biol. Trace Elem. Res. 2013 Jun; 153 (1–3): 28–34. doi: 10.1007/s12011-013-9644-5
70. Lee S.H., Kang E.M., Kim G.A., et al. Three toxic heavy metals in open-angle glaucoma with low-teen and high- teen intraocular pressure: a cross-sectional study from South Korea. PLoS One. 2016; 11 (10): e0164983. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0164983
Рецензия
Для цитирования:
Арутюнян Л.Л., Иомдина Е.Н., Морозова Ю.С., Анисимов С.И., Анисимова С.Ю. Особенности структурно-биомеханических свойств и микроэлементного состава корнеосклеральной оболочки глаза при глаукоме нормального давления. Российский офтальмологический журнал. 2021;14(3):113-119. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-3-113-119
For citation:
Arutyunyan L.L., Iomdina E.N., Morozova Yu.S., Anisimov S.I., Anisimova S.Yu. Structural and biomechanical properties and trace elements composition of the corneoscleral eye shell in normal tension glaucoma. Russian Ophthalmological Journal. 2021;14(3):113-119. (In Russ.) https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-3-113-119
Просмотров: 462
Послать статью по эл. почте 