Диссертация (Молекулярные и клеточные механизмы ультрафиолетового сшивания роговицы), страница 9

et al., 2000; Chiou G., 2001; Камилов Ф.Х. и соавт., 2005; ОренбуркинаО.И. и соавт., 2007; Газдалиева Л.М., 2007).Установлена высокая иммунореактивность eNOS и iNOS во всех слоях стромыв сравнении с нормой (Buddi R. et al., 2002). Показано, что длительное воздействиеIL-1,IFNγ,иTNFЦитокинопосредованнаянаэндотелийцитотоксичностьроговицыкоррелируетиндуцируетсапоптоз.эндотелиальнойактивацией, в частности, р38, также с усилением эксперссии iNOS и повышениемпродукции NO. При этом фармакологическое ингибирование iNOS обеспечиваетполную цитопротекцию от воздействия воспалительных цитокинов (Sagoo P. et al.,2004).В результате реакции оксида азота и супероксидного анион-радикалаобразуется пероксинитрит (ONOO-) – сильный окислитель с нитрирующими40свойствами. Имеются также сведения о роли пероксинитрита в развитиивоспалительных заболеваний глаза (Wu G.S. et al., 1997; Семесько С.Г., 2005).Показано,чтонаномолярныеконцентрациипероксинитритаспособныдезактивировать Р-селектин мембран эндотелия, нарушая адгезию нейтрофилов(Lefer D.

et al., 1997). При патологии пероксинитрит вызывает деструкцию ДНК,инициирует процессы ПОЛ, инактивируя при этом СОД (Deiana M. et al., 1999).Нитрация структурных белков, в том числе нейрофиламентов и одного изкомпонентовцитоскелетаактина,можетнарушитьсборкуфиламентаспоследующим разрушением их полимерной структуры. Такой механизм при КК,способствует деструкции стромального коллагена, который становится менееустойчив к расщеплению активированными ферментами (Beckman J.S., 1996).Таким образом, оксидативный стресс, обусловленный интенсивнымвоздействием света, метаболической активностью, непосредственным контактомокулярных оболочек с кислородом воздуха, является серьезным фактором вэтиопатогенезе и патофизиологии заболеваний роговицы, создавая множествоусловийдля развития воспалительных, метаболических, дегенеративных иятрогенных процессов.Благодаряприменениюсовременныхметодовофтальмодиагностики,иммунологического, биохимического и морфологического анализа выявляютсяновые особенности статуса роговицы и патогенеза кератоконуса, что требуетприменения новых подходов к реабилитации пациентов с данным заболеванием.1.7.

Особенности ультрафиолетового сшивания роговицыВпоследнеедесятилетиемедицинскиетехнологии,называемые«инжинирингом тканей» или «энергетической хирургией», стали использовать длялечения широкого спектра заболеваний. В частности, с целью укрепления роговойоболочки глаза при хронических дегенеративных процессах успешно применяетсяультрафиолетовое сшивание (кросслинкинг) роговицы (CXL, Corneal CollagenCrosslinking, UV Cross-linking), основанное на процессах фотополимеризацииколлагена и компонентов стромы при УФ облучении длиной волны 370 нм вприсутствии рибофлавина (Wollensak G.

et al., 2003). CXL способствует41биомеханическойстабилизациироговицызасчетувеличениячисламежфибриллярных связей коллагена при участии белков межклеточной адгезии,которые возникают в результате инициируемых УФ излучением фотохимическихреакций (Wollensak G. et al., 2003; Spoerl E. et al., 2007, 2008; Koller T. et al., 2007;Hafezi F. et al., 2009; Kolli S., Aslanides I.M., 2010; Бикбов М.М., Бикбова Г.М., 2011;Kohlhaas M., 2017).Принципы УФ сшивания роговицыКак известно, наиболее выраженное действие на живой организм и глаз вчастности оказывает коротковолновая область света, а именно ультрафиолетовоеизлучение, диапазон длин волн которого делят на три части: УФ-А – 315-400 нм,УФ-В – 280-315 нм и УФ-С – 100-280 нм. Отметим, что земной поверхностидостигают УФ лучи с длиной волны более 290 нм (УФ-А и УФ-В), избыточноевоздействие которых на незащищенный орган зрения может служить причинойразвития катаракты и заболеваний макулярной области сетчатки (Spoerl E.

et al.,1998; 2007; Салдан Й.Р. и соавт., 2009; Ньюсэм П.Р. и соавт., 2007).Экспериментальное воздействие ультрафиолета на организм показало, чтоУФ-В длиной волны 302 нм мощностью от 0,6 до 10 кДж/м2 может приводить нетолькокразвитиюфотокератоконъюнктивита,новызыватьсерьезныефункциональные расстройства, связанные с усилением тормозных процессов в ЦНСподопытных животных (Lobacheva G.V., Galaktionova G.V., 1990).Многократное in vivo УФ-В облучение (312 нм) роговиц кроликов повышаетоксидазную активность, в частности ксантиноксидаз, генерирующих свободныерадикалы кислорода.

Избыточное образование последних, как известно, приводит кзапуску механизмов тканевого роговичного повреждения, (Cejkova J. et al., 2001) приэтом наблюдается выраженное снижение содержания глутатионпероксидазы икаталазы в эпителии (Cejkova J. et al., 2000). Было также установлено, чтодлительное УФ-А и УФ-В облучение (до 180 дней при 0,06 мВт/см2) детенышейкрыс способствуют не только окислительному стрессу интраокулярных структур,что проявляется падением уровней ферментов антиоксидантной защиты – СОД,каталазы, глутатионпероксидазы, но и снижением плотности эндотелиальных клеток(Johar S.R.

et al., 2003).42Используемая для CXL с рибофлавином интенсивность УФ излучения 5,4Дж/см2, соответствующая 3 мВт/см2, ниже известных порогов его повреждающегодействия для эндотелия роговицы, хрусталика и сетчатки. Максимальное значениефотохимического ущерба для эндотелиальных клеток вследствие УФ активациисвободно-радикальных процессов составляет 0,35 мВт/см2. В насыщеннойрибофлавином роговице толщиной около 400 мкм флюенс УФ излучения при CXL,способный достигнуть уровня эндотелия составляет 0,18 мВт/см2, что в 2 раза нижекритического значения (Spoerl E. et al., 2011). В исследованиях in vitro Wollensak G. ссоавт.определенцитотоксическийэффектрибофлавин-УФсшиваниядлякератоцитов – 0,5 мВт/см2.

В клинических условиях при использованиистандартного CXL (S-CXL) такое воздействие может наблюдаться на глубинероговицы до 300 мкм (Wollensak G. et al., 2004в).При выполнении процедуры CXL источник облучения размещают примернона расстоянии 1-2 см от поверхности роговицы. Вследствие рассеяния света(принцип Колера) в корнеальные слои проникает только часть энергии излучения,недостаточной для лучевого поражения глублежащих тканей глаза, находящихся походу лучей (Kohlhaas М. et al., 2008; Spoerl E. et al., 2004а).В качестве фотосенсибилизатора при проведении CXL, прежде всего в силусвоей безопасности, был предложен рибофлавин – витамин B2 (Wollensak G. et al.,2003).Основнаярольпрепаратаприперекрестномсшиванииколлагенаопределяется его способностью за счет наличия хромофорных группировок повышать чувствительность тканей роговицы к действию УФ излучения и индуцироватьхимические взаимодействия, а также, поглощая энергию излучения, оказыватьпротективное действие на внутриглазные структуры.

Рибофлавин имеет двамаксимума абсорбции света – при 370 и 430 нм и, соответственно, при влияниисветового потока поглощает излучение заданной длины волны. Для воздействия нароговицу выбрано УФ излучение с λ=370 нм, что связано с более высокой энергиейкванта и значительно большей способностью к сшиванию коллагена.В присутствии кислорода, рибофлавин необратимо разлагается светом долюмифлавина и люмихрома, а также фрагментов боковой цепи рибутила.43Люмифлавин имеет максимальное поглощение при 445, 385 и 265 нм, а люмихром –при 385, 350 и 260 нм (Lombardo M. et al., 2015).УФО (370 нм) с рибофлавином генерирует образование свободных радикалови АФК, таких как супероксид-анион (O-2), гидроксильный радикал (-ОН) иперекись водорода. Витамин B2, поглощая УФ излучение, переходит в возбужденноесостояние – сначала в синглетный рибофлавин-радикал, в последующем – втриплетный рибофлавин-радикал.

Последний, взаимодействуя с молекулярнымкислородом, образует его активные формы – триплетный и синглетный кислород(Spoerl E. et al., 2007). Синглетный кислород – высокоактивный, естественныйклеточный метаболит аэробных организмов, в зависимости от интенсивности егообразования может оказывать как положительное, так патологическое воздействие.Процесс УФ сшивания с рибофлавином может протекать двумя путями. Вмеханизме I типа возбужденный триплетный рибофлавин активируется собразованием рибофлавин-радикала. Этот способ запускается преимущественно вслоях роговицы с низким содержанием кислорода.