Диссертация (Молекулярные и клеточные механизмы ультрафиолетового сшивания роговицы)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ«УФИМСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТГЛАЗНЫХ БОЛЕЗНЕЙ АКАДЕМИИ НАУКРЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН»На правах рукописиХАЛИМОВ АЗАТ РАШИДОВИЧМОЛЕКУЛЯРНЫЕ И КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫУЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО СШИВАНИЯ РОГОВИЦЫ03.01.02 - биофизика14.03.03 - патологическая физиологияДиссертацияна соискание ученой степенидоктора биологических наукНаучные консультанты:доктор медицинских наук,профессор М.М. Бикбовдоктор медицинских наук,профессор Г.А.

ДроздоваУфа - 20182СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………..….…………….……...……..….……. 6Актуальность проблемы …..……………………………………..……………………………….………..…….….…...….…. 6Степень разработанности темы ……..……………………………………………………………….............…..……… 7Цель исследования …………..………………………………………………………………………..……………........…………. 8Задачи исследования …………..…………………………………..………………………………………….….....……….…….

8Научная новизна ………………..………………………………………………………….………………….………..….….......…. 8Теоретическая и практическая значимость ……………..……...…………………………..……...…...….…… 10Методология и методы диссертационного исследования …………………………..…………. 10Внедрение результатов исследования ………………….………………………………….….…..….…….…… 12Положения, выносимые на защиту…………………………………………………….…….……....…..….…..…… 12Степень достоверности …………………………………………………………………………………….…….....….……… 13Апробация работы …………………………………………….…………………………………………………………...…....…. 14Публикации ……………………………………………..………………………………………………………………….…...….……. 15Структура и объем диссертации ………………………………………………………………………….…..……….. 15ГЛАВА 1.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………………………….………….….……. 161.1. Особенности структурной организации роговицы человека …………..……...….….. 161.2. Морфофункциональное состояние роговицы при кератоконусе …………………. 241.3. Особенности иммунного реагирования роговицы при кератоконусе ..……..... 271.4.

Роль апоптоза в патогенезе кератоконуса …… .……………………………………….……..….…... 301.5. Матриксные металлопротеиназы в развитии кератоконуса …..…….….………...….... 341.6. Роль процессов свободно-радикального окисления в патогенезекератоконуса ………………………………………………………………………………………..……….…………….………..……… 371.7. Особенности ультрафиолетового сшивания роговицы………………….…….…..…..…40ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ………………………………….……… 622.1. Общая характеристика материала и методов моделированияультрафиолетового сшивания роговицы ………….……….………………………………….………....………… 622.2. Иммунологические методы исследования ………………………….……………..……….…..….… 652.3.

Биохимические методы исследования …………………………….….………….….…………..………. 6632.4. Биофизические методы исследования ………………………..…………….………..……………....………. 662.5. Морфологические и электронномикроскопические методыисследования …………………………….…………………………………………………………………………..……..…............………. 712.6. Методы токсикологической оценки биологического действияофтальмологических растворов для УФ сшивания роговицы ………….….…...…….…...…….… 732.7. Методы статистической обработки результатов ……………………………..…...........………..… 76ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВДЛЯ УФ СШИВАНИЯ РОГОВИЦЫ НА ЕЕ БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ИБИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ДИНАМИКУ УРОВНЯРИБОФЛАВИНА В ТКАНЯХ ГЛАЗА …………….…………….……..……………………………......…….….…… 773.1. Динамика изменений толщины свиной роговицы глаза ex vivo приинстилляциях офтальмологических растворов рибофлавина …….………….……..…..…….….… 773.2.

Особенности изменений толщины роговицы глаза кролика in vivoпри инстилляциях офтальмологических растворов рибофлавина …………….……….…….… 793.3. Влияние офтальмологических растворов рибофлавина иультрафиолетового облучения роговицы на биомеханические свойствасвиной роговицы ex vivo ……………………………………..………………………….……….……..……………….….….…… 853.4. Уровень рибофлавина в свиной роговице ex vivo после насыщенияофтальмологическими растворами для УФ сшивания ………….….……..…………………..……..….… 933.5. Содержание рибофлавина в роговице кролика in vivo посленасыщения офтальмологическими растворами для УФ сшивания …….…………..….…….… 973.6.

Влияние площади деэпителизации роговицы на динамикусодержания рибофлавина во влаге передней камеры глаза кроликаin vivo после насыщения роговицы офтальмологическими растворамидля УФ сшивания …………………………………………………..……………………………………..…………………..…….…… 1003.7. Влияние офтальмологических растворов для УФ сшивания роговицына ультрафиолетовую абсорбцию системы «роговица – рибофлавин» ……………………. 1073.8. Влияние офтальмологических растворов для УФ сшивания наультрафиолетовую абсорбцию системы «роговица – рибофлавин –прекорнеальная пленка» ………………………………………………………………………..……………………….………… 1114ГЛАВА 4.

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО СШИВАНИЯ РОГОВИЦЫ СОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИМИ РАСТВОРАМИ РИБОФЛАВИНА НА ПРОЦЕССЫСВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В ТКАНЯХ ГЛАЗА,МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ И УЛЬТРАСТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕРОГОВИЦЫ ……………………………………………………………………………………………………………...…………..……… 1164.1. Влияние ультрафиолетового облучения роговицы с растворамирибофлавина на процессы свободно-радикального окисления во влагепередней камеры глаза кролика …………………………………..……………………………………..……..……...…... 1164.2.

Особенности влияния ультрафиолетового облучения роговицыкролика с растворами рибофлавина на процессы свободно-радикальногоокисления в супернатантах корнеальных гомогенатов ………………………………….……….…… 1204.3. Влияние ультрафиолетового облучения роговицы крысс растворами рибофлавина на процессы свободно-радикальногоокисления в тканях глазного яблока …….……………………………………………………………....…..……..….. 1304.4. Влияние ультрафиолетового облучения роговицы софтальмологическими растворами на состояние коллагеновых фибриллстромы ………………………………………………………………………………………………………..…….……………….….…..…..… 1364.5. Морфофункциональная характеристика роговицы крыс послеее ультрафиолетового облучения с офтальмологическими растворамирибофлавина ……………………………………………………………………..…………………………….……………..……………… 1454.6.

Особенности морфологических изменений роговицы кролика послеее ультрафиолетового сшивания с растворами рибофлавина по даннымконфокальной микроскопии ………………………………………………………………….……….……………………… 1624.7. Оценка безопасности биологического действия офтальмологическихрастворов рибофлавина для УФ сшивания роговицы (приложение) …………………….. 166ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО СШИВАНИЯРОГОВИЦЫ НА ДИНАМИКУ ЛОКАЛЬНОГО И СИСТЕМНОГО УРОВНЯЦИТОКИНОВ И АНТИОКСИДАНТНОГО СТАТУСА ……….……………….………………….… 1765.1. Особенности локального уровня цитокинов у пациентов скератоконусом после стандартного и трансэпителиальногоультрафиолетового сшивания роговицы ………………………………………..……………..….………..…….… 17655.2. Динамика системного уровня цитокинов у пациентов с кератоконусомпосле стандартного и трансэпителиального ультрафиолетового сшиванияроговицы …………………………………………………………………………………………….……………………..…….…....………… 1825.3.

Локальный антиоксидантный статус пациентов с кератоконусомв динамике стандартного и трансэпителиального ультрафиолетовогосшивания роговицы ………………………………………………………………………………………………..…….….………… 1875.4. Системный антиоксидантный статус пациентов с кератоконусомв динамике стандартного и трансэпителиального ультрафиолетовогосшивания роговицы …………………………………………………………………………………..…………………....….…..…… 191ГЛАВА 6.

ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ……...….……...…….……..…… 1936.1. Особенности ультрафиолетовой протекции оптической оболочкиглаза при УФ сшивании роговицы с офтальмологическими растворами .…….….….… 1956.2. Особенности молекулярных и клеточных механизмовультрафиолетового сшивания роговицы …………………………………………………………….……...….…... 2016.3. Роль изменений локального и системного уровня цитокинов иантиоксидантного статуса при ультрафиолетовом сшивании роговицы ....….……......… 213ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………….…………………………………………………..………….….….…….….……….…....………… 221ВЫВОДЫ ………………………………………………………………………..……..……………………….……………….….………..… 222ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ …………………….………………….….….…….………….….......……… 225ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ ….………..………………...….……… 226ПРИЛОЖЕНИЕ …………………………………………………………………………………….….……….….………..….….……… 227СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ …………………………………………………..……………..………..……..........……...….…… 229СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………………….………………..…………....………… 2316ВВЕДЕНИЕАктуальность темы.

В последние годы вопросы изучения механизмовразвития патологических процессов дистрофического характера в роговице глазаиособенностейихкоррекцииостаютсяважноймедико-биологическойпроблемой. Роговица человека и большинства животных представляет собойуникальную тканевую структуру, состоящую преимущественно из специфичногоколлагена, исключительной особенностью которого является прозрачность, что всвою очередь обеспечивает физиологическую рефракцию за счет стабильныхопорных свойств оптической оболочки (Кошиц И.Н.

и соавт., 2017). В результатевлияния комплекса патогенетических факторов при дистрофических измененияхпоследней, в частности кератэктазиях, развивается деструкция коллагенароговицы и снижаются ее прочностные свойства (Бикбов М.М., Бикбова Г.М.,2011). При этом, патологический процесс затрагивает в той или иной степени всетканевые, клеточные и молекулярные структуры роговой оболочки (Xia Y. et al.,2014; Jouve L. et al., 2017).Среди первичных кератэктазий в подавляющем большинстве случаеввстречается кератоконус (КК). По данным разных авторов частота КК составляет1,3-22,3 на 100 тыс. человек, а распространенность – 0,4-0,86 случаев на 100 тыс.населения, что связывают с ухудшением экологии, совершенствованием методовдиагностикизаболевания,рефракционныхоперацийрастущейнапопулярностьюроговице,вызывающихэксимерлазерныхснижениееебиомеханических свойств (Аветисов С.Э.

и соавт., 2014; Gordon-Shaag A. et al.,2015; Анисимов С.И. и соавт., 2016; Kohlhaas M., 2017).В настоящее время одним из эффективных методов лечения КК признаноультрафиолетовое(УФ)сшивание(кросслинкинг)роговицысфотосенсибилизатором (рибофлавин), способствующее повышению прочностныхсвойствоптическойоболочкиглазаиприостановкепрогрессированиязаболевания.

В результате УФ кросслинкинга происходит фотополимеризацияколлагена и компонентов основного вещества стромы (Wollensak G. et al., 2003).Однако остаются мало изучены механизмы патофизиологических процессов,7опосредованных дисбалансом продукции и утилизации АФК (активных формкислорода), которые протекают в тканях глаза при кросслинкинге роговицы ивоздействии ультрафиолета на орган зрения. Постоянное совершенствованиетехнологии УФ сшивания требует проведения всестороннего и углубленногоисследований в соответствии с критериями безопасности и эффективности(Нероев В.В.