Патогенез и проблемы патогенетического лечения глаукомы

Нестеров А.П.

Pathogenesis and problems of pathogenous treatment of primary open-angle glaucoma (POAG)

Nesterov A.P.

Russian State Medical University

Department of eye diseases of medical faculty

POAG is multifactorial disease with threshold influence. Multifactorial diseases are noted for the absence of certain source of abnormality. In these cases risk factors (RF) should be distinguished from pathogenic factors (PF), which co-operation forms pathogenic stages, determine onset and cause of diseases.

Risk factors may be divided into systemic and local ones and, as a rule, they are stationary. Individual peculiarities of anatomy and topography of drainage system, optic nerve head and vascular structures of the eye, arterial hypotension and hyperthyroid conditions could be placed among them. PF often have progressive character and are included in to the complex of pathogenic mechanisms of glaucoma. The main PF of POAG are: decrease of intraocular fluid outflow, intraocular pressure (IOP) excess of the tolerable level, ischemia of intraocular structures and PEX syndrom.

Ischemia and high IOP level cause hypoxia and cascade of reactions which determine forming of secondary pathogenic factors. Functional block of Schlemm’s channel, RPN deformation and failure of axoplasmic transport in GKS axons relate to them.

In the condition of chronic hypoxia there is functional breaking of autoregulation of bloodflow, the material of peroxide oxidation and stimulant amino acids ( glutamat and aspartat) are accumulated in eye tissues. The glutamat-calcium cascade of reactions, which leads to storing of calcium ions, forms constitution of hazardous neurotoxins and cell destruction because of apoptosis.

The common principle of treatment of multifactorial diseases includes, firstly, partial or hall correction of PF, which have the key value in development of hazardous pathological changes. In case of progressing of glaucomatous process, treatment should be directed to secondary PF as well as to the primary ones.

Eye is relatively autonomous organ, protected from external influence by fibrous membrane and HOB. That’s why local methods of pharmacotherapy are more efficient than common methods of drug insertion.

Methods of addressed treatment of eye diseases with drug accumulation in vitreous body through the artificially created «windows» in HOB are successfully used in treatment of glaucomatous optic neuropathy. New methods of auto biotherapy, based on the usage of local and controlled inflammation also had been tested in our clinic.

The main directions of glaucoma treatment , that need improvement, are listed below:

1. Decrease and stabilization of IOP on the tolerable ( purposeful) level.

2. Improvement of blood supply of ischemic eye structures, recovery of autoregulation of blood circulation in the head of optic nerve and retina.

3. Increase of intraocular muscle activity (ciliar muscle, sphincter and dilator of the pupil, retractive elements in trabecular meshwork.

4. Excludance (or decrease) of oxidative stress in intraocular tissues, inhibition of exotoxicity.

5. Optimization of medical and physiotherapeutical methods of neuroprotective therapy.

В статье освещены проблемы, связанные преимущественно с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) ввиду преобладания этой клинико–патогенетической формы в практике врача офтальмолога. ПОУГ относят к мультифакториальным заболеваниям с пороговым эффектом [6]. Мультифакториальные заболевания отличаются тем, что отсутствует определенная первопричина болезни.

В таких случаях следует различать факторы риска (ФР) и патогенные факторы (ПФ), взаимодействие которых формирует этапы патогенеза, обусловливает возникновение и течение болезни. При этом у различных больных можно обнаружить не одинаковые ФР и ПФ. Поэтому ПОУГ относят к гетерогенным заболеваниям.

Факторы риска можно разделить на системные и локальные и, как правило, они носят стационарный характер. К ним относятся индивидуальные особенности анатомии и топографии дренажной системы, головки зрительного нерва (ГЗН) и сосудистых структур глаза, артериальная гипотензия, гипотиреоидные состояния [б]. Патогенные факторы имеют прогрессирующий характер и входят в комплекс патогенетических механизмов глаукомы.

Действие различных ФР и ПФ суммируется, но ПФ могут и потенцировать (взаимно усиливать) общий патогенный эффект. К основным потенцирующим факторам при ПОУГ относят ухудшение оттока ВВ из глаза, повышение ВГД за пределы индивидуального толерантного уровня, ишемию и гипоксию ГЗН [2, II].

Индивидуальные варианты толерантного давления (тВГД) могут быть шире или уже статистически нормальных значений ВГД, тВГД снижается при уменьшении тканеликворного давления в ретробульбарном отделе зрительного нерва, при ишемии и гипоксии ГЗН и при ослаблении механической структуры решетчатой пластинки склеры [1,6].

Общепризнаного метода определения тВГД в настоящее время не существует и его принято заменять понятием «целевое давление (цВГД)». Целевое ВГД – предполагаемый, безопасный для конкретного больного уровень давления. Разработка и внедрение в практику простого и надежного метода определения цВГД одна из важнейших проблем патогенетического лечения глаукомы.

Ишемия и высокое ВГД вызывают гипоксию и каскад реакций, обусловливающий формирование вторичных патогенных факторов. К ним в частности относится функциональная блокада шлеммова канала, деформация РПС и нарушение аксоплазматического транспорта в ГКС [2,4, 12, 14].

К потенцирующим патогенным факторам следует отнести также эксфолиативный синдром (ЭС), который может носить местный и системный характер. Эксфолиативные отложения в экстрацеллюлярном матриксе трабекулярного аппарата (ТА) и кровеносных сосудов ухудшают отток ВВ из глаза и усиливают процессы ишемии и гипоксии в пораженных тканях [6].

В условиях хронической гипоксии возникают функциональные нарушения в ауторегуляции кровообращения [9, 11, 14], ослабляется естественная антиоксидантная система, в тканях глаза накапливаются продукты перекисного окисления и возбуждающие аминокислоты (глутамат и аспартат) [10]. Возникает глутаматкальциевый каскад реакций, приводящий к накоплению ионов кальция в гиалоплазме ГКС, образованию опасных нейротоксинов и гибели нервных клеток не только путем апоптоза [3].

Глаз – часть ЦНС, поэтому нарушения регуляции кровообращения в отдельных структурах головного мозга, возникновение церебральных ишемических фокусов, нарушение трофической функции мозга являются факторами риска возникновения и развития глаукомы. Связь мозга с сетчаткой осуществляется с помощью аксонального транспорта (AT) трофических факторов – ортоградного (сетчатка – мозг) и ретроградного (мозг – сетчатка). Нарушение AT – одна из ведущих причин гибели ГКС [13].

Кровообращение во внутренних структурах глаза относительно автономно и обладает способностью к ауторегуляции. Поэтому глаз как орган зрения функционирует и при острых кровопотерях и при сердечно–сосудистой недостаточности. Вместе с тем нарушение локальной сосудистой ауторегуляции в ГЗН и сетчатке является важным ПФ, обусловливающим прогрессирование глаукомного процесса [5, 9,].

Цилиарная мышца осуществляет почти непрерывный массаж ТА, а сосудистая сеть мышцы служит одним из источников снабжения ТА кислородом и нутриентами. Возникновение и прогрессирование глаукомы и пресбиопии не случайно совпадают по времени.

Внутриглазные жидкости (ВЖ) – водянистая влага (ВВ), стекловидное тело (СТ) и увеальная жидкость (УЖ) – накапливают продукты патологического метаболизма. Поэтому замедление циркуляции ВЖ можно рассматривать как патогенный фактор, участвующий в патогенезе глаукомы.

ВВ – основной источник кислорода и нутриентов для ТА, хрусталика и роговицы. Замедление циркуляции влаги служит причиной гипоксии трабекулярной ткани и накопления в жидкости продуктов перекисного окисления липидов, глутамата и эндотелина.

Наиболее большим и стабильным депо тех же опасных метаболитов служит СТ, которое контактирует как с сетчаткой, так и с ДЗН [10]. Следует отметить отсутствие эффективного гематоофтальмического барьера между УЖ и структурами ГЗН. Свободные радикалы кислорода и продукты ПОЛ могут проникать из УЖ в преламинарный отдел ГЗН.

Участие не всех приведенных выше патогенных факторов в патогенезе ПОУГ можно считать доказанным. Не вполне изучены взаимодействие этих факторов и их удельный вес в патогенетической цепи глаукомы.

Общий принцип лечения мультифакториальных заболеваний заключается в частичной или полной коррекции ПФ, имеющих ключевое значение для развития опасных патологических изменений. Такими факторами являются повышение ВГД за пределы индивидуального толерантного уровня, а также хроническая ишемия и гипоксия внутриглазных структур (особенно ГЗН). При прогрессирующем глаукомном процессе лечение должно быть направлено и на вторичные ПФ.

Глаз – относительно автономный орган, защищенный от внешних воздействий фиброзной оболочкой и ГОБ. Поэтому местные методы фармакотерапии эффективнее общих способов введения лекарственных препаратов [7, 8]. Особенно полезны методики с накоплением препаратов в «депо», которыми служат внутриглазные жидкости.

Глазные капли успешно используют ВВ в качестве депо для ЛП при лечении заболеваний переднего отдела глаза. Разработанные в нашей клинике методы «адресной терапии» заболеваний заднего сегмента глаза с накоплением препаратов в СТ через искусственно созданные «окна» в ГОБ успешно используются для лечения глаукомной оптической нейропатии [8]. К методам адресной терапии относится и технология СИКИС, при которой ЛП вводится в коллагеновую губку, помещенную в теноновом пространстве [7]. Прошли успешную проверку в нашей клинике и новые методы аутобиотерапии, основанные на использовании ограниченного и управляемого воспаления [8]. Возникающие вазоактивные вещества поступают в «депо» (СТ или в коллагеновую губку) и затем в ишемизированные зоны сетчатки и ГЗН, восстанавливая нарушенное кровообращение.

Несмотря на определенные успехи, современные методы терапии глаукомы страдают незаконченностью, недостаточной эффективностью и часто не отвечают требованиям доказательной медицины. Чем больше успехов, тем больше нерешенных проблем.

Ниже приведены основные направления лечения глаукомы, нуждающиеся в усовершенствовании:

1. Снижение и стабилизация ВГД на толерантном (целевом) уровне.

2. Улучшение кровоснабжения ишемизированных глазных структур, восстановление ауторегуляции кровообращения в ГЗН и сетчатке.

3. Повышение активности внутриглазных мышц (ЦМ, сфинктер и дилятатор зрачка, сократительные элементы в ТА).

4. Исключение (или уменьшение) оксидантного стресса во внутриглазных тканях, накопления ионов кальция в ГКС и возбуждающих аминокислот. Удаление или нейтрализация продуктов патологического метаболизма из глазных тканей и жидкостей.

5. Оптимизация лекарственных и физиотерапевтических методов нейропротекторной терапии.

Проводимые во многих офтальмологических центрах исследования по этим направлениям позволят приблизить решение сложных проблем патогенеза и патогенетического лечения глаукомы.

Литература

1. Волков В. В. Глаукома при псевдонормальном давлении. – М.: Медицина 2001.

2. Волков В. В., Сухинина Л. Б., Устинова Е.Н. Глаукома, преглаукома, офтальмогипертензия. –Л.: Медицина 1985.

3. Гусев Е.И., Скворцова В. И. Ишемия головного мозга. – М.: Медицина 2001.

4. Егоров Е.А. Диск зрительного нерва в здоровых и глау коматозных глазах. – В кн.: Физиология и патология внутриглазного давления, том 3, с. 64–76, М. 1977.

5. Краснов М.М. О внутриглазном кровообращении при глаукоме. //Вестн. офтальмол. – 1997. – Ns 5, – С. 5–7.

6. Нестеров А. П. Глаукома. – М.: Медицина. – 1995.

7. Нестеров А. П., Басинский С.Н. Новый метод введения лекарственных препаратов в задний отдел тенонового пространства//Вестн. офтальмол. – 1990 – Л/о 5, С. 6–8.

8. Нестеров А. П., Егоров Е.А., Егоров А.Е., Свирин А.В. Ограниченное контролируемое воспаление как метод лечения заболеваний заднего сегмента глаза.//Клин. офтальмол. – 2002 – том 3 – Л/о 1 – С. 3–5.

9. Anderson D.R. Glaucoma, capillaries and pen’cytes. Blood flow regulatios.//Ophthalmologica – 1996. – Vol. 210. – P. 257–262.

10. Dryer E.В., Zurakawsci D., Schumer R.A. et al. Elevated glutamate level in the vitreous body of humans and monkes with glaucoma.//Arch. Ophthalmol. – 1996. – Vol. 114. – P. 299–305.

11. Haefliger 1.0., MeyerP., FlammerJ., Luscher T. The vascular endothelium as a regulator of the ocular circulation //Survey Ophthalmol. – 1994. – Vol. 39. – P. 123–132.

12. Nesterov A. P. Role of blockade of Schlemms canal in pathogenesis of primary glaucoma//Amer. J. Ophthalmol. – 1970. –V. 70. –p. 691–696.

13. Radius R., Anderson D.R. Rapid axonal transport in primate optic nerve: distribution of pressure induced interraption //Arch. Ophthalmol. – 1981. – Vol. 99. – P. 650–654.

14. Spaeth G.L. The pathogenesis of nerve damage in glaucoma: contribution of fluorescein angiography. – Grune & Stratton – 1977.