Сердюк В.Н.

Областная клиническая офтальмологическая больница /Украина, Днепропетровск/

ДЕЙСТВИЕ СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ БЕЛКОВ СКЛЕРЫ БОЛЬНЫХ ПЕРВИЧНОЙ ОТКРЫТО-УКОЛЬНОЙ ГЛАУКОМОЙ

Глаукома является актуальной проблемой современной офтальмологии. Хирургическое лечение первичной открытоукольной глаукомы (ПВКГ) является ведущим методом, который позволяет приостановить прогрессирование глаукоматозного процесса.

 В последние годы среди хирургических вмешательств более всего широко применяется синусотрабекулотомия в разных модификациях, которая в определенной степени свидетельствует о недостаточной ее эффективности.

Одной из причин низкого гипотензивного эффекта антиглаукоматозных операций и неудачи их в отношении зрительных  функций являются послеоперационные осложнения. Особое место среди них занимают реактивные осложнения – ириты, иридоциклиты, встречающиеся с частотой от 4 до 100% случаев. Частоту возникновения и степень выраженности воспалительных осложнений после антиглаукоматозных операций будет во многом определять весь комплекс общих изменений всего организма.

В последнее время большое значение в развитии первичной открытоугольной глаукомы придается активации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и снижению активности биоантиокислительной системы. Повышенное содержание продуктов ПОЛ определяется в крови больных глаукомой, в водянистой влаге и тканях трабекулы. В водянистой влаге определяется также снижение уровня биоантиокислителей. Активация перекисного окисления липидов является одним из универсальных факторов повреждения органов и тканей при различных патологических состояниях продуктов ПОЛ на течение послеоперационных воспалительных осложнений после экстракции катаракты.

С иритами и иридоциклитами связано другое реактивное осложнение –рубцевание в области хирургического вмешательства, на которое, помимо хирургической тактики и послеоперационного лечения, влияют особенности реакции тканей больного на операцию.

Ведущей причиной снижения гипотензивного эффекта антиглаукоматозных операций является избыточное рубцевание вновь созданных путей оттока внутриглазной жидкости в различные сроки после вмешательства. Это осложнение встречается у 15 – 35 % оперированных больных глаукомой, а при увеличении сроков наблюдения эффективность АГО еще более снижается. Способствует рубцеванию в зоне хирургического воздействия послеоперационные осложнения, недостаточный объем иссекаемой части трабекулы, закрытие зоны операции гониосинехиями, которые являются последствием послеоперационных иритов. Избыточное развитие рубцовой ткани возможно между коъюнктивой, теноновой капсулой и эписклерой, а также в области иссечения трабекулы и шлеммова канала.

Заживление послеоперационных ран является весьма сложным процессом, в котором участвует множество факторов: фибронектин, циклические нуклеотиды, соматотропный гормон, продукты перекисного окисления липидов, состояние клеточного и гуморального иммунитета. Необходимость исследования биохимических механизмов обусловлена тем, что они, во-первых,  оказывают прямое влияние на характер развития репаративной регенерации, во-вторых, реализуются в молекулярных механизмах дистрофических изменений дренажной системы глаза при открытоукольной глаукоме, в-третьих, отсутствуют литературные  сведения о взаимосвязи этих факторов с процессом рубцевания путей оттока и гипотензивным эффектом антиглаукоматозных операций.

С целью профилактики рубщевания используют преимущественно хирургические приемы: иссечение теноновой оболочки в проекции поверхностного лоскута склеры, иссечение эписклеральной ткани, имплантация между поверхностным лоскутом склеры и ложем задней капсулы хрусталика, вискозной гемостатической губки, введение под конъюнктиву 0,25 % раствора новокаина, применение цитостатиков, позволяющих подавить рубцевание в области операции.

Одним из путей болрьбы с исбыточным патологическим рубцеванием путей оттока ВГЖ после антиглаукоматозных операций служит уменьшение интенсивности травматического воспаления, как первого этапа репаративной регенерации (кортикостероиды). Из физических факторов необходимым требованиям соответствует низко-интенсивное излучение гелий-неонового лазера. Очень важно воздействие на уже сформировавшиеся рубцы, что возможно с помощью протеолитических ферментов.

Можно отметить также использование хорошо изученных методов влияния на раневой процесс с помощью кортикостероидов, гелий-неонового лазера, низкочастотного ультразвука, 5-фторурацила, противоопухолевых антибиотиков, таких как митомицин-с, блеомицетин в процессе проведения операции или в послеоперационном периоде. Под влиянием этих препаратов происходило уменьшение количества фибробластов за счет снижения митотической активности, уменьшение продукции коллагена. Интерес представляет применение цитокинов, как препаратов, ингибирующих процессы заживления.

Как показали исследования, трансформационный фактор роста при экзогенном влиянии имеет бимодальный характер, когда низкие концентрации усиливали пролиферативный эффект, а при высоких концентрациях преобладали ингибирующие процессы заживления раны.

Следует также отметить, что отсутствуют достоверные и доступные способы прогнозирования рубцевания покровных тканей глазного яблока в послеоперационном периоде у больных открытоугольной глаукомой.

В этой связи целью настоящей работы явилось изучение действия активных форм кислорода и фотосенсибилизированного воздействия на функциональные группы белковых структур склеры больных первичной открытоугольной формой глаукомы.

Для исследования использовались образцы ткани, иссеченной во время проведения операции синусотрабекулотомии.

Образцы ткани подвергали воздействию свободно-радикальных форм кислорода путем инкубации в смеси, включающей ксантиноксидазу и гипоксантин, перекись водорода, комбинацию указанных препаратов, а также в отдельной смеси с использованием ингибитора каталазы  аминотриазола. Эксперименты по фотосенсибилизированному облучению проводили с включением в состав инкубационной смеси 0,5 % раствора рибофлавина и 45 минут - облучением солнечными лучами. Длительность всех инкубаций в растворах, содержащих системы генерирующие активные формы кислорода, также составляла 45 мин.

Контрольные образцы ткани инкубировались в смеси, не содержащей активных форм кислорода, и находящейся в темноте.

После инкубации в белках ткани склеры производили определение следующих функциональных групп: сульфгидрильные, дисульфидные, карбоксильные и аминогруппы. Для определения концентраций указанных групп использовали высокоспецифические методы спектрофотометрии. Полученные результаты обрабатывали статистически с использованием критерия Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные данные представлены в виде относительных величин (по отношению к контролю) в таблице 1 и диаграммах 1 - 4. Как видно из представленных данных, при воздействии супероксидного радикала значительно снижается концентрация тиоловых групп, и повышается уровень дисульфидных связей в белках склеры. В условиях инкубации с перекисью водорода также  отмечается аналогичные изменения. Наиболее резкие изменения наблюдаются при сочетанном воздействии супероксидного радикала и перекиси водорода, а также при использовании в системе генерации супероксидного радикала ингибитора - каталазы. Это можно объяснить  тем, что перекись водорода тормозит супероксидную дисмутазу, обезвреживающую супероксидные радикалы с образованием перекиси водорода. Поэтому, дополнительное ее присутствие или ингибирование обезвреживания перекиси водорода каталазой, приводит к резкому нарастанию концентрации супероксидных радикалов  в  инкубационной смеси, что приводит к повышению их повреждающего действия на функциональные группы белков склеры.

Из представленных данных видно, что аминные и карбоксильные группы белков также подвергаются химической модификации, выраженной под воздействием активных форм кислорода, однако в меньшей степени по сравнению с тиоловыми группами. Результаты экспериментальных данных с использованием фотосенсибилизированного облучения также показывают выраженную химическую модификацию функциональных групп белков и, в первую очередь, тиоловых. По нашему мнению этот эффект объясняется тем фактом, что в условиях фотосенсибилизированного облучения фотохимическим путем генерируется супероксидные радикалы.

Анализ представленных результатов свидетельствует, что наиболее повреждаемые  функциональные группы белков при воздействии АФК являются тиоловые. Супероксидные радикалы О2 оказывают более значительное снижение концентрации сульфгидрилов по сравнению с Н2О2.

Совместное воздействие АФК и Н2О2   оказывает  более сильный окисляющий эффект  на  эти функциональные группы. В условиях, когда  генерация О2∸  сочетается с ингибированием каталазы, достигается максимальная скорость окисления тиоловых групп склеры. При  фотосенсибилизированном воздействии солнечного света отмечается менее  резкое снижение уровня тиоловых групп белков склеры.

Нарастание уровня дисульфидных  связей в основном коррелирует с падением концентрации тиоловых групп при различных условиях воздействия свободно-радикальных соединений.

Рассматривая изменения уровня NH2  и COOH групп в белках склеры под влиянием свободно-радикальных соединений, можно отметить  их относительно большую стабильность по сравнению с SH-группами, однако наблюдаемая тенденция к снижению их уровня в  этих условиях имеет несомненное значение в механизме повреждающего действия свободных радикалов  на белки склеры.

Таким образом, полученные нами данные дополняют и развивают наши представления о роли модифицирующего действия свободно-радикальных соединений на белки склеры в механизме развития грануломы и фиброза, лежащих в основе  избыточного рубцевания после проведения синусотрабекулотомии у больных первичной открытоугольной глаукомой. Приведенные результаты можно рассматривать как  экспериментальные предпосылки для применения препаратов-гасителей свободных радикалов с целью повышения эффективности хирургического лечения первичной открытоугольной глаукомы.

 

 

 

 

Относительные величины изменений функциональных групп белковых структур склеры при различных условиях воздействия свободно-радикальных соединениях кислорода и фотосенсибилизированного облучения

 

 

 

 

Функциональные

группы

 

Условия эксперимента

Ⅰ

О2∸

Ⅱ

Н2О2

Ⅲ

О2∸+Н2О2

Ⅳ

О2∸ + АТ

Ⅴ

UV + B2

Тиоловые гр.

(SH)

 

70

 

80

 

60

 

50

 

85

Дисульфидные гр. (S-S)

 

125

 

110

 

130

 

135

 

120

Аминогруппы

(NH2)

 

85

 

95

 

80

 

75

 

95

Карбоксильные гр. (COOH)

 

90

 

95

 

85

 

80

 

95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Действие свободно-радикальных соединений на уровень тиоловых групп в белках склеры, взятой у больных при проведении операции синусотрабекулотомии.

 

Рис. 2. Действие свободно-радикальных соединений на содержание дисульфидных связей в белках склеры, взятой у больных при проведении операции синусотрабекулотомии.

 

Рис. 3. Действие свободно-радикальных соединений на концентрацию аминогрупп в белках склеры, взятой у больных при проведении операции синусотрабекулотомии.

 

Рис. 4. Действие свободно-радикальных соединений на уровень карбоксильных групп в белках склеры, взятой у больных при проведении операции синусотрабекулотомии.