Архив офтальмологии Украины Том 10, №3, 2022

Актуальність. Глаукома — хронічне багатофакторне постійно прогресуюче захворювання, що призводить до необоротної сліпоти. Однак на сьогодні не до кінця вивчено можливості відомих і нових методів дослідження рівня глаукомної оптичної нейропатії. Метою наших досліджень було вивчення впливу окиснювального стресу на розвиток і прогресування глаукоми низького тиску й визначення можливостей його корекції. Матеріали та методи. Експериментальні дослідження проводили з використанням самців щурів лінії Вістар. Здійснювали забір тканин ока для дослідження ультраструктури й біохімічних показників. Протягом клінічної частини дослідження оглянуто 64 пацієнтів (128 очей), яким проводили комплексне офтальмологічне обстеження. Термін спостереження за пацієнтами становив два роки. Результати. Встановлено наслідки катехоламінових пошкоджень ультраструктури сітківки ока. Визначено зміни показників окисного стресу в щурів при моделюванні глаукоми, а саме їх збільшення. Введення N-ацетилкарнозин-вмісного препарату як антиоксидантного засобу при моделюванні глаукоми супроводжувалось зниженням показників розвитку окисного стресу. Доведено збільшення маркерів окиснювального стресу й зниження маркерів антиоксидативного стресу в сироватці крові пацієнтів з глаукомою низького тиску, які корелювали зі стадією глаукомного процесу. Відзначена наявність сильних кореляційних зв’язків між геморагіями і виїмкою нейроретинального паска в нижньому сегменті, вогнищевою втратою шару нервових волокон сітківки в ділянці геморагій та індексом кровотоку перипапілярних судин диска зорового нерва в поверхневій капілярній сітці нижньотемпорального сегмента в ділянці геморагій (р < 0,05). Висновки. Отримані результати щодо визначення маркерів окиснювального стресу й антиоксидативного стресу в сироватці крові хворих на глаукому можуть служити обґрунтуванням їх клінічного застосування в практичній офтальмології. Результати експериментальних і клінічних досліджень підтверджують доцільність застосування місцевих і загальних антиоксидантних і мембраностабілізуючих засобів у комплексній терапії глаукомної оптичної нейропатії. Виявлення крововиливів у диск зорового нерва відіграє істотну роль у визначенні прогнозу захворювання, тому що вони є передвісником прогресуючої функціональної втрати зору при глаукомі.

Background. Glaucoma is a chronic, multifactorial, constantly progressive disease that leads to irreversible blindness. However, to date, the possibilities of known and new methods for investigating the level of glaucomatous optic neuropathy have not been fully explored. The purpose of our research was to study the influence of oxidative stress on the development and progression of low-tension glaucoma and to determine options for its correction. Material and methods. Experimental studies were carried out using male Wistar rats. Eye tissues were collected for the study of ultrastructural and biochemical indicators. During the clinical part of the study, 64 patients (128 eyes) were examined, who underwent a comprehensive ophthalmological examination. The follow-up period was two years. Results. The consequences of catechola­mine damage to the retinal ultrastructure have been established. Changes in the indicators of oxidative stress in rats with glaucoma modeling were found, namely their increase. Administration of the NAC-containing preparation as an antioxidant when mode­ling glaucoma was accompanied by a reduction in the oxidative stress. An increase in the oxidative stress markers and a decrease in the antioxidant stress markers in the blood serum of patients with low-tension glaucoma were proven, which correlated with the stage of the glaucomatous process. There were strong correlations between hemorrhages and notching of the neuroretinal rim in the lower segment, a focal loss of retinal nerve fiber layer in the area of hemorrhages and the blood flow index of the peripapillary vessels of the optic disc in the superficial capillary network of the lower temporal segment in the area of hemorrhages (р < 0.05). Conclusions. The obtained results of evaluating the oxidative and antioxidative stress markers in blood serum of patients with glaucoma can serve as justification for the clinical use in practical ophthalmology. The results of experimental and clinical studies confirm the feasibility of using local and general antioxidant and membrane-stabilizing agents in the comprehensive therapy of glaucomatous optic neuropathy. Detection of hemorrhages in the optic disc plays a significant role in the prognosis of the disease, as it is a harbinger of progressive functional vision loss in glaucoma.

глаукома низького тиску; окиснювальний стрес; маркери антиоксидативного стресу; нейропротекція

low-tension glaucoma; oxidative stress; markers of antioxidant stress; neuroprotection

1. Ferreira S., Lerner F., Brunzini R., Evelson P., Llesuy S. Antioxidant status in the aqueous humour of patients with glaucoma associated with exfoliation syndrome. Eye. 2009. Vol. 23. Р. 1691-1697. ISSN 0950-222X.
2. Landers M.B. Glaucoma. Philadelphia: WB Saunders Co., 1982.
3. Anderson D.R., Hendrickson A. Effect of intraocular pressure on rapid axoplasmic transport in monkey optic nerve. Investative Ophthalmology Vision & Science. 1974. Vol. 13. Р. 771-783. ISSN 0146-0404.
4. Quigley H.A., West S.K., Rodriguez J., Muñoz B., Klein R., Snyder R. The prevalence of glaucoma in a population-based study of hispanic subjects. Archive of Ophthalmology. 2001. Vol. 119. Р. 1819-1826. ISSN 1538-3601.
5. Vorwerk C.K., Hyman B.T., Miller J.W., Husain D., Zurakowiski D., Huang P.L., Fishman M.C., Dreyer E.B. The role of neuronal and endothelial nitric oxide synthase in retinal excitotoxicity. Investigative Ophthalmology Visual Science. 1997. Vol. 38. Р. 2038-2044. ISSN 0146-0404.
6. Ferreira S., Lerner F., Brunzini R., Evelson P., Llesuy S. Oxidative stress markers in aqueous humor of glaucoma patients. American Journal of Ophthalmology. 2004. Vol. 137. Р. 62-69. ISSN 0002-9394.
7. Ferreira S.M., Lerner F., Brunzini R., Reides C.G., Evelson P.A., Llesuy S.F. Time course changes of oxidative stress markers in rat experimental glaucoma model. Investigative Ophthalmology Visual Science. 2010. Vol. 51. Р. 4635- 4640. ISSN 0146-0404.
8. Richer S.P., Rose R.C. Water soluble antioxidants in mammalian aqueous humor. Interaction with UV and Hydrogen peroxide. Vision Research. 1998. Vol. 38. № 19. Р. 2881-2888. ISSN 0042-9689.
9. Garland D.L. Ascorbic acid and the eye. American Journal of Clinical Nutrition. 1991. Vol. 54. Р. 1193S-1202S. ISSN 1938-3207.
10. Varma S.D. Ascorbic acid and the eye with special reference to the lens. Annals of the New York Academic of Sciences. 1987. 498. 280-306. ISSN 0077-8923.
11. De la Paz M., Epstein D. Effect of age on superoxide dismutase activity of human Trabecular Meshwork Invest. Ophthalmology Vision Science. 1996. Vol. 6. № 37. Р. 1849-1853. ISSN 0146-0404.
12. Schlötzer-Schrehardt U., Naumann G. Ocular and systemic pseudoexfoliation syndrome. American Journal of Ophthalmology. 2006. Vol. 141. Р. 921-937. ISSN 0002-9394.
13. Ritch R. Exfoliation syndrome: The most common identifiable cause of open-angle glaucoma. Journal of Glaucoma. 1994. Vol. 3. Р. 176-178. ISSN 1536-481X.
14. Varma S.D. Scientific basis for medical therapy of cataracts by antioxidants. American Jounal of Clinical Nutrition. 1991. Vol. 53. Р. 335-345. ISSN 002-9165.
15. Шаргородська І.В., Ніколайчук Н.С. Ефективність нейропротекторної терапії в комплексному лікуванні хворих на глаукому низького тиску. Архіви офтальмології України. 2018. 2(11). 43-51.
16. Михейцева І.М. Протекторна дія мелатоніну за експериментальної глаукоми у щурів. Фізіологічний журнал. 2013. 59(1). 78-83. 
17. Wickley B. Electron microscopy for beginners. 1975.
18. Karupu V.Ya. Electron microscopy. 1984.
19. Weibel E.R. Human lung morphometry. 1970. 170 р.
20. Риков С.О., Шаргородська І.В., Розова К.В., Коркач Й.П., Гошовська Ю.В., Санін В.В. та ін. Катехоламін-індуковані порушення та оксидативний стрес в сітківці очей щурів. Фізіологічний журнал. 2020. 66. 2–3. 27-36.
21. Санін В.В., Яковець А.І., Розова К.В., Коркач Й.П., Гошовська Ю.В., Шаргородська І.В., Риков С.О. Вплив ліків на основі N-ацетилкарнозину на розвиток катехоламін-індукованого морфофункціонального порушення сітківки очей щурів. Фізіологічний журнал. 2020. Т. 66. № 4. 64-71.
22. Zorov D.B., Isaev N. et al. Prospects for Mitochondrial Me–dicine. Biochemistry. 2013. 78(9). 1251-1264.
23. Sudakova Yu.V., Bakeeva L.E., Tsyplenkova V.G. Energy-dependent changes in the ultrastructure of mitochondria in human cardiomyocytes in alcoholic heart disease. Archive of pathology. 1999. 2. 15-20.
24. Rozova E.V., Trepatskaya T.V. Ultrastructural features of the destruction and morphogenesis of mitochondria in body tissues during hypoxia of various origins. Proceedings of the Crimean State Medical University named after S.I. Georgievsky. 2006. 142(III). 126-129.
25. D’Amelio M., Sheng M., Cecconi F. Caspase-3 in the central nervous system: beyond apoptosis. Trends Neurosci. 2012. 35(11). 700-709.
26. Rozova K.V. Influence of the norm of hypobaric hypoxia on the ultrastructure of the tissue of the leg and myocardium. Physiol. J. 2008. 54(2). 63-68.
27. Honkanen R.A., Baruah S., Zimmerman M.B. et al. Vitreous аmino аcid сoncentrations in рatients with glaucoma undergoing vitrectomy. Arch. Ophthalmol. 2003. 121(1). 183-188.
28. Mukesh B.N. et al. Five-year incidence of open-angle glaucoma: the visual impairment project. Ophthalmol. 2002. 109(6). 1047-1051.
29. Nucci C. et al. Glaucoma progression associated with altered cerebral spinal fluid levels of amyloid beta and tau proteins. Clin. Experim. Ophthalmol. 2011. (3). 279-281.
30. Sun F., Ding X.P., An S.M., Tang Y.B., Yang X.J., Teng L., Zhang C., Shen Y., Chen H.Z., Zhu L. Adrenergic DNA damage of embryonic pluripotent cells via β2-receptor signalling. Sci. Rep. 5. 2015. 15950. https://doi.org/10.1038/ srep15950.
31. Bindoli A., Deeble D.J., Rigobello M.P., Galzigna L. Direct and respiratory chainmediated redox cycling of adrenochrome, Biochim. Biophys. Acta 1016. 1990. 349-356. https://doi.org/10.1016/0005-2728(90)90168-4.
32. Pryor W.A., Squadrito G.L. The chemistry of peroxynitrite: a product from the reaction of nitric oxide with superoxide. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 1995. 268(5). L699-L722. doi:10.1152/ajplung.1995.268.5.l699.
33. Barkana Y., Belkin M. Neuroprotection in ophthalmology: A review. Brain Res. Bull. 2004. 62. 447-53.
34. Babizhayev M.A., Burke L., Micans P., Richer S.P. N-Acetylcarnosine sustained drug delivery eye drops to control the signs of ageless vision: glare sensitivity, cataract amelioration and quality of vision currently available treatment for the challenging 50,000-patient population. Clin. Interv. Aging. 2009. 4. 31-50.
35. Rasker M.T., van den Enden А., Bakker D. et al. Deterioration of Visual Fields in Patients With Glaucoma With and Without Optic Disc Hemorrhages. Arch. Ophthalmol. 1997. 115(10). 1257-1262. doi:10.1001/archopht.1997.01100160427006.
36. Suh M.H., Park K.H., Kim H. et al. Glaucoma progression after the first-detected optic disc hemorrhage by optical coherence tomography. J. Glaucoma. 2012. 21. 358-66.