ОСОБЛИВОСТІ ПАТОХІМІЧНИХ ПОРУШЕНЬ ОКА І КЛІНІЧНОГО ПЕРЕБІГУ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПЕРЕДНЬОГО НЕІНФЕКЦІЙНОГО УВЕЇТУ ПРИ ПЕРВИННІЙ ОЧНІЙ ГІПЕРТЕНЗІЇ, ЕФЕКТИВНІСТЬ МЕТАБОЛІЧНОЇ КОРЕКЦІЇ АНТИОКСИДАНТОМ КАРНОЗИНОМ

Abstract

Бондаренко Наталія Володимирівна «Особливості патохімічних порушень ока і клінічного перебігу експериментального переднього неінфекційного увеїту при первинній очній гіпертензії, ефективність метаболічної корекції антиоксидантом карнозином» - Кваліфікаційна науковапраця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 222 Медицина – ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В. П. Філатова НАМН України», Одеса, 2023. Метою дослідження було вивчення ролі первинної очної гіпертензії в обтяженні перебігу запальних процесів та поглиблені оксидативного стресу в увеальному тракті при експериментальному передньому неінфекційному увеїтіта ефективність його корекції антиоксидантом карнозином. Дослідження виконані на 115 кроликах, яким було модельовано очні патології, а саме модель офтальмогіпертензії (експериментальної глаукоми), модель переднього неінфекційного увеїту та їх поєднане моделювання. В експериментальному дослідженні проведене вивчення особливостей кліничногоперебігу переднього увеїту при первинно підвищенному внутришньоочному тиску з дослідженням маркерів запалення в очах; вивчення стану прооксидантно-антиоксидантної системи в увеальному тракті і камерній вологі; виконана метаболічна корекція антиоксидантом карнозином клінічних та метаболічних показників. Були використані наступні методи досліджень: 1. Офтальмологічні (біомікроскопія фотощілинною лампою патологічних змін в увеальному тракті очей, офтальмоскопія, тонометрія по Маклакову). 2. Патофізіологічні (моделювання у кроликів очної гіпертензії та переднього неінфекційного увеїту). 3. Біохімічні (вивчення в тканинах увеального тракту та камерній волозі активності антиоксидантних ферментів супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, прооксидантних ферментів НАДН-оксидази, ксантиноксидази, рівня продуктів перекисного окислення малонового діальдегіду та дієнових кон'югатів). 4. Лабораторно-клінічні з визначенням маркерів запалення в камерній волозі та увеальному тракті (кількостіь лейкоцитів, загальний білок, неоптерин). 5. Статистичні методи оцінки результатів досліджень (параметричні і непараметричні методи статистичного аналізу з використанням пакета SPSS 11 та Statistica 5.5.). При оцінці кількісних показників клінічних патологічних змін в очах тварин, виражених в балах, більше, ніж в двох групах було використано критерій Крускала-Уолліса, а також непараметричний критерій Вілкоксона для залежних та Мана-Уїтні для незалежних вибірок. Для оцінки кількісних біохімічних показників використовували середні величини (М) і стандартні похибки середніх (m). Для оцінки відмінностей між двома групами застосовано критерій Ст‘юдента (t) для незалежних вибірок з попередньою оцінкою нормальності розподілу за допомогою критерію Колмогорова-Смирнова. Вірогідним рівнем значення «p» вважали рівним або меншим за 0,05. Експериментальні дослідження на кроликах довели, що наявність при моделюванні неінфекційного переднього увеіту такого фактору як первинний підвищений ВОТ значною мірою обтяжує перебіг патологічного процесу у тварин. Доведено, що клінічна картина переднього увеїту в групі з первинно модельованою очною гіпертензією була більш виразною і мала певні особливості. Продемонстровано наявність вірогідніх змін основних клінічних ознак при порівнянні переднього увеїту з нормотензією та з ОГ, а саме за ін‘єкцією судин кон‘юнктиви і склери (р=0,0001), характером преципітатів (р=0,0009), вмісту передньої камери (р=0,0034), характеру задніх сінехій (р=0,0025), помутнінням скловидного тіла (р=0,0338), патологією очного дна (р=0,0001). Первинна офтальмогіпертензія викликала обтяження запального процесу в передньому відділі ока за оцінками по лабораторним показникам - маркерами проникності судин ока (кількість лейкоцитів та вміст загального білка) в камерній вологі, а також маркера запалення неоптерину. Наявність як лейкоцитів, так і значне підвищення вмісту загального білка в камерній волозі через чотири тижні після моделювання переднього увеїту, особливо на тлі ОГ, свідчить про збільшення проникності судинної системи тканин переднього відділу ока та прогресування запального процесу в органі зору. Встановлено суттєве збільшення маркеру запалення неоптерину в групі з ОГ, яке спостерігали як в тканині увеального тракту так і в біологічних рідинах ока – камерній та сльозовій вологі. Максимальне накопичення неоптерину відмічене в увеальній тканині. В роботі було встановлено зменшення активності ключових ферментів антиоксидатного захисту переднього відділу ока при моделюванні увеїту. Підвищений ВОТ сприяв погіршенню метаболічного стану увеального тракту. Доведено, що в групі з первинною ОГ і ПНУ показники були нижче, ніж в групі тільки з увеїтом. Активність каталази в тканині увеального тракту зменшена на 19,6 %, СОД – на 20,9 %, ГПО- на 22 % по відношенню до групи ПНУ з нормотензією. В камерній вологі експериментальних тварин спостерігались подібні зміни ферментів антиоксидантного захисту. Активність прооксидантних ферментів, які продукують активні форми кисню (НАДН-оксидази та ксантиноксидази) в мітохондріях, в тканинах увеального тракту ока кролів за умови впливу офтальмогіпертензії при увеїті змінювалась протилежно. В групі ОГ+ПНУ НАДН-оксидаза перевищувала показники в групі ПНУ з нормотензією на 20,4%, ксантиноксидаза – на 24,3%. Підвищений ВОТ сприяв підвищенню вмісту продуктів пероксидації ліпідів МДА та ДК в увеальному тракті тварин з ПНУ. Встановлено, що в групі ОГ+ПНУ рівень МДА зростав на 30,8 % по відношенню до групи ПНУ з нормотензією. Таким чином, первинна ОГ сприяла погіршенню як клінічної картини протікання запальних процесів в увеальному тракті при експериментальному ПНУ так і метаболічного стану з поглибленням оксидативного стресу в очах цих тварин. Дослідження впливу дипептиду карнозину на клінічні та лабораторні ознаки неінфекційного переднього увеїту, обтяженого підвищеним офтальмотонусом, показало ефективність цієї речовини. На клінічний перебіг ПНУ на тлі ОГ. При застосуванні карнозину у кролів цієї групи виявлено, що у 54,2% очей була перікорнеальна ін‘єкція і, на відміну від групи тварин без медикаментозного впливу, суттєво зменшилась частка очей зі змішаною ін‘єкцією (12,5% очей), застійна – становила 20,8%, а у 12,5% очей ці патологічні зміни були відсутні. Частка преципітатів у великій кількості в очах тварин, які отримували карнозин, була зменшена, а кількість одиничних – збільшена. Дослідження вмісту передньої камери показало, що карнозин сприяв значному зменшенню частки очей з серозним та фіброзним ексудатом, а також з опалесценцією відносно тварин без медикаментозного впливу, при цьому відсутня опалесценція була характерна для 62,5% очей проти 8,0%. Карнозин викликав зниження частки кругових та множинних синехій, збільшення частки одиничних та появу очей взагалі без синехій (20,8%) . Крім поліпшення стану в передньому відділі ока, карнозин впливав також на задній відділ ока тварин при передньому увеїті на тлі ОГ. Так, виразні помутніння скловидного тіла взагалі були відсутні, тоді як в групі без лікування вони були в 25% випадків. Виявлено також зниження частки помірних помутніть (29,2% в групі з карнозином проти 50% в групі без лікування), збільшення одиничних помутніть (50% проти 25% відповідно) та поява очей взагалі без помутніть (21%). В групі тварин, які були ліковані карнозином, патологія очного дна була відсутня в 62,5% очей, тоді як у решти 37,5% очей спостерігали нейроретинальні зміни. Тоді як при розвитку увеїту на тлі ОГ без препарату у 92% очей спостерігали нейроретинальні зміни. Наші дослідження також довели, що лікування карнозином викликало поліпшення лабораторних показників у камерній вологі експериментальних тварин. При застосуванні карнозину у кролів з увеїтом на тлі ОГ відносна кількість лейкоцитів в камерній волозі знижувалась на 45,8% відносно групи без препарату. Карнозин сприяв зниженню рівня загального білка в камерній волозі очей тварин цієї групи на 31,6% (р<0,01) відносно кролів без лікування. При лікуванні карнозином в тканинах увеального тракту рівень маркеру запалення неоптеріну було знижено на 39,4%, в камерній волозі - на 38,9% та сльозовій рідині - на 30,2% відносно групи з переднім увеїтом та очною гіпертензією без лікування. При цьому, слід підкреслити, що незважаючи на суттєве зниження вмісту неоптеріну в тканинах увеального тракту, в камерній волозі та сльозовій рідині при застосуванні карнозину на тлі запального процесу в передньому відділі ока, який супроводжувався очною гіпертензією, рівень досліджуваного показника НП залишався вірогідно підвищеним відносно контролю, а саме: в 3,2, в 2,2 та в 1,7 разів відповідно. Таким чином, місцеве введення до кон‘юнктивальної порожнини ока протягом 4-х тижнів розчину карнозину викликало суттєве зниження запального процесу в передньому та задньому відділах ока у кролів з ПНУ на тлі ОГ, що сприяло покращенню клінічної картини, відновленню гематоаквального бар‘єру та транспортної функції циліарного тіла (зниження кількості лейкоцитів та рівня загального білка), зниженню вмісту в структурах переднього відділу ока маркера запалення неоптерину. Результати дослідження також показали, що тривале місцеве введення розчину карнозину викликало збільшення активності антиоксидантних ферментів в тканині увеального тракту і камерній вологі очей з переднім увеїтом на тлі ОГ. Показники активності глутатіонпероксидази в групі з карнозином в увеальній тканині підвищувались на 34,7%, а в камерній вологі - на 44% в порівнянні зі значеннями в групі «ОГ+увеїт» без лікування. Під впливом антиоксидантного препарату у тварин цієї групи активність СОД підвищувалась в увеальній тканині на 39,6%, в камерній вологі – на 27,9%. Подібною, але дещо менш виразною в увеальній тканині, була зміна активності третього антиоксидантного ферменту – каталази: на 28,4 та 29,4% відповідно. Оцінюючи вплив карнозину на стан балансу антиоксидантно-прооксидантної системи в експерименті було вивчено активність ферментів прооксидантного напряму дії, які продукують активні форми кисню. У виділених мітохондріях увеальної тканини ока кроликів, яким моделювали увеїт на тлі ОГ, вивчали активність ферментів НАДН-оксидази і ксантиноксидази при застосуванні карнозину. В групі тварин з ОГ і увеїтом при інстиляціях карнозину зберігався дещо підвищений вміст НАДН-оксидази на 21,9%, і ксантиноксидази на 19,2% в тканинах увеального тракту ока відносно контролю. Але при порівняні з даними групи тварин без інстиляцій карнозину рівень активності НАДН- оксидази і ксантиноксидази в тканинах увеального тракту був вірогідно знижений на 19,4% і 27,2% відповідно. Це свідчить про зниження під впливом препарату спроможності продукції активних форм кисню в тканині ока. При інстиляціях карнозину у кролів з переднім увеїтом і офтальмогіпертензією рівень продуктів ПОЛ малонового діальдегіду та дієнових кон‘югатів в тканинах увеального тракту вірогідно зменшувався на 39,3% і 33,3% порівняно з групою без лікування. В камерній волозі ці зміни становили 30,9% та 29,9% відповідно. У порівнянні з контрольними значеннями у здорових тварин ця різниця не була статистично достовірною. Таким чином, під впливом тривалого введення карнозину в очі експериментальних тварин з ПНУ та ОГ ми спостерігали поліпшення метаболітного стану увеального тракту. Інстиляції розчину карнозину сприяли зниженню рівня накопичення в тканинах переднього відділу ока кролів продуктів перекисного окислення ліпідів та зменшували спроможністьстворення реакційних вільних радикалів при зменшенні активності прооксидантних ферментів, підвищували активність антиоксидантних ферментів. Основні положення дисертації опублікувані в 5 журнальних статтях, 1 патенті та 14 тезах.