Blood and vitreous humor cytokine profile in patients with proliferative diabetic retinopathy and post-vitrectomy hemophthalmia

Full Text

Длительно не рассасывающийся или рецидивирующий гемофтальм после витрэктомии - одна из основных проблем современной витреоретинальной хирургии пролиферативной диабетической ретинопатии (ПДРП) [1-3]. Комплекс факторов, который связан с развитием этого осложнения, определён в нескольких исследованиях [1, 2]. Согласно этим работам, общесоматическая декомпенсация сахарного диабета, которая развивается на фоне длительного течения заболевания, - одна из основных причин рецидивирования кровоизлияния после операции. При этом локальные изменения, которые могут развиваться в полости стекловидного тела после витрэктомии и способствовать рецидивированию или медленному рассасыванию гемофтальма, изучены недостаточно. Само по себе объёмное трансцилиарное вмешательство сопровождается существенной травмой и может вызывать воспалительную реакцию со стороны глаза, привести к снижению проницаемости сосудов и рецидивированию кровоизлияния. В то же время, возможно продолжение пролиферативного процесса, несмотря на удаление витреального содержимого с факторами пролиферации из полости глаза и выполнение панретинальной лазерной коагуляции. Подтверждением этому служит неоваскуляризация в зоне склеротомий по данным ультразвуковой биомикроскопии. Таким образом, остаётся невыясненным вопрос о том, какие процессы преобладают в витреальной полости у пациентов с рецидивирующими гемофтальмами после витрэктомии. Один из интегральных показателей патологических процессов в органах и тканях - содержание цитокинов, регуляторов клеточных взаимодействий. Ранее исследования цитокинового профиля в крови и витреальной полости у больных с ПДРП и гемофтальмом после витрэктомии не проводили, что и стало основанием для выполнения данного исследования. Целью исследования была оценка содержания фактора роста эндотелия сосудов (VEGF - от англ. vascular endothelium growth factor), фактора некроза опухоли α (ФНОα), интерлейкина-1β (ИЛ-1β) и интерлейкина-1РА (ИЛ-1РА) в крови и витреальной полости у больных с ПДРП и гемофтальмом после витрэктомии. Под наблюдением находились 82 больных с ПДРП (82 глаза), 38 (46,3%) мужчин и 44 (54,7%) женщины. Сахарный диабет 1-го типа был диагностирован у 36 (43,9%) пациентов, 2-го типа - у 46 (57,1%). Длительность сахарного диабета свыше 15 лет зарегистрирована у 69 (84,1%) пациентов. Длительность пролиферативного процесса более 3 лет - 58 (70,7%) глаз. Показанием к витрэктомии на 40 (48,8%) глазах был рецидивирующий гемофтальм, на 39 (47,6%) - тракционная отслойка сетчатки с захватом макулы, угрожающая макуле, на 3 (3,6%) глазах - тракционно-регматогенная отслойка сетчатки. Операцию выполняли по обычной методике 20G, эпиретинальные мембраны удаляли максимально. При необходимости для расправления сетчатки в полость глаза вводили стерильный воздух, выполняли панретинальную эндодиодную лазерную коагуляцию. Операцию завершили без тампонады витреальной полости на 9 (10,9%) глазах, тампонадой стерильным воздухом - в 15 (18,3%) случаях, 10% концентрацией перфторпропана - на 22 (26,8%) глазах, 20% концентрацией перфторпропана - в большинстве случаев (36 глаз, 43,9%). На всех глазах в послеоперационном периоде в среднем в течение 2 мес (от 55 до 78 дней) сохранялся гемофтальм. Для оценки степени помутнения витреального содержимого использовали балльную систему оценки [10]: - 0 баллов - содержимое витреальной полости прозрачно; - 1 балл - слабо выраженные помутнения витреальной полости, детали глазного дна видны за лёгким флёром; - 2 балла - выраженные помутнения витреальной полости, детали глазного дна за сильным флёром (прослеживаются границы диска зрительного нерва и крупные сосуды); - 3 балла - яркий рефлекс с глазного дна (детали не видны); - 4 балла - тусклый рефлекс с глазного дна (детали не видны); - 5 баллов - нет рефлекса с глазного дна. Распределение глаз по степени помутнения было следующим: 11 глаз - 3 балла, 46 глаз - 4 балла, 25 глаз - 5 баллов. Таким образом, в подавляющем большинстве случаев (71 глаз, 86,6%) зарегистрированы выраженные помутнения стекловидного тела без тенденции к рассасыванию. Для проведения иммунологических исследований в день операции проводили забор крови из локтевой вены с помощью одноразовой вакуумной системы для забора крови с антикоагулянтом. Сразу после взятия кровь центрифугировали при 3000 оборотов в минуту в течение 10 мин. Отобранную плазму хранили при температуре -20 °С до проведения иммунологических исследований. Для исследования также брали витреальное содержимое, которое было получено при выполнении хирургического вмешательства - заместительной газовой тампонады. Вмешательство выполняли по обычной методике: в положении больного сидя в 4 мм от лимба на 6 ч условного циферблата из витреальной полости аспирировали от 3,5 до 3,8 мл геморрагического содержимого с одновременным введением в полость глаза газовой смеси. В полученных для исследования средах уровень VEGF, ФНОα, ИЛ-1β и ИЛ-1РА определяли методом иммуноферментного анализа. Использовали тест системы ООО «Цитокины» (Россия). Для статистического сравнения использовали дисперсионный анализ с оценкой различий данных с помощью параметрического критерия Фишера. Корреляционную зависимость изучали, применяя непараметрической коэффициент корреляции Спирмена. Абсолютное содержание исследуемых показателей в крови и внутриглазной жидкости представлено в табл. 1. Как видно из представленных в таблице данных, у пациентов с ПДРП большой разброс значений исследуемых цитокинов как в крови, так и во внутриглазной жидкости. Полученные данные согласуются со всеми исследованиями, которые посвящены изучению уровня цитокинов у больных сахарным диабетом с ПДРП [4-9, 11-14]. С одной стороны, это связано с достаточно большим колебанием количества этих соединений в норме, с другой - с множеством факторов, которые влияют на концентрацию цитокинов в тканях у больных сахарным диабетом, что обусловлено также степенью его компенсации. Так, в работе N. Baharivand и соавт. [8] изложена большая вариабельность показателей ряда цитокинов в зависимости от количества гликозилированного гемоглобина, длительности сахарного диабета и пролиферативного процесса, особенно при наличии нефропатии. В связи с этим наиболее оптимальна оценка этих показателей по отношению к норме. Мы установили, что содержание VEGF в крови у большинства больных (92,7%) было в пределах нормы. Уровень ФНОα во всех случаях также был в пределах нормы, содержание ИЛ-1β соответствовало нормальным показателям (93,8%). При этом было отмечено существенное снижение количества ИЛ-1РА в крови больных с ПДРП и гемофтальмом после витрэктомии (74,4% случаев). Полученные данные согласуются с исследованиями, в которых показано, что количество пролиферативных факторов, в частности VEGF, а также и содержание провоспалительных цитокинов в крови колеблется в пределах нормальных показателей [4, 5, 8, 11]. Низкий уровень ИЛ-1РА свидетельствует об отсутствии активного воспалительного процесса в организме, подтверждая нормальные показатели исследуемых провоспалительных цитокинов. В витреальной полости было обнаружено значительное повышение концентрации VEGF, в 84% случаев этот показатель был выше нормы. Содержание ФНОα в полости стекловидного тела было незначительно выше, чем в крови, и только в 8 (9,9%) случаях превышало нормальные показатели. Уровень ИЛ-1РА в полости стекловидного тела, так же как и в крови пациентов, был значительно ниже нормы (84,1% случаев). Необходимо также отметить отсутствие изменений в содержании ИЛ-1β в витреальной полости у пациентов с ПДРП и гемофтальмом после витрэктомии. Таким образом, в витреальном содержимом у больных ПДРП с гемофтальмом после витрэктомии выявлено дальнейшее прогрессирование пролиферативного процесса с низким уровнем воспаления. Подтверждением этому служат высокий уровень VEGF (на 84% выше нормы) и нормальные показатели ФНОα и ИЛ-1β при низком уровне ИЛ-1РА (на 84,1% ниже нормы). Данные литературы, посвящённые исследованию количества цитокинов в витреальном содержимом у больных с ПДРП, полученном при выполнении витрэктомии, свидетельствуют не только о высоком содержании VEGF, но также и о достоверном повышении в этой среде провоспалительных цитокинов, в частности ФНОα и ИЛ-1β [6-9, 11-13]. Как показали наши исследования, через 2 мес после витрэктомии уровень воспалительного процесса существенно снижается, а пролиферативный процесс активно продолжается, что и способствует рецидивированию кровоизлияния. В дальнейшем была проведена сравнительная оценка концентрации исследуемых цитокинов в крови и витреальной жидкости у пациентов с ПДРП в зависимости от степени помутнения стекловидного тела (табл. 2). Содержание исследуемых цитокинов как в крови, так и в витреальной жидкости у пациентов с менее выраженными помутнениями (3 балла) и с очень интенсивными помутнениями (5 баллов) значимо не различалось, что может быть связано с недостаточным количеством наблюдений. При этом необходимо отметить определённую тенденцию преобладания в полости стекловидного тела провоспалительных цитокинов (ФНОα и ИЛ-1β) со снижением уровня антагониста ИЛ-1β - ИЛ-1РА на глазах с более выраженными помутнениями (5 баллов). Клинически степень помутнения зависит от плотности витреального содержимого, что обусловлено количеством эритроцитарной массы и фибрина. При более интенсивном витреальном содержимом количество фибрина выше, что связано с повышенной сосудистой проницаемостью и косвенно свидетельствует о хроническом воспалении. Интересным представляется исследование корреляционной зависимости содержания цитокинов в крови и витреальной жидкости у больных с гемофтальмом после витрэктомии. Мы установили отсутствие корреляционной зависимости между количеством VEGF в крови и витреальной жидкости. Также не обнаружена связь между содержанием ИЛ-1РА в изучаемых средах. При этом прямая сильная достоверная корреляционная связь обнаружена между уровнем провоспалительных цитокинов ФНОα и ИЛ-1β (p <0,001), что свидетельствует о том, что воспалительные процессы, которые происходят в организме больных сахарным диабетом, отражаются на локальных процессах, которые развиваются в глазу у больных с ПДРП и гемофтальмом после витрэктомии. При изучении корреляционной зависимости между количеством VEGF в крови и витреальном содержимом, полученном при выполнении витрэктомии у больных с ПДРП, ряд исследователей отмечали существование сильной корреляционной связи: чем выше уровень этого соединения в крови, тем выше в стекловидном теле [5, 6]. При этом в подавляющем большинстве работ такой корреляции обнаружено не было [4, 7-9, 11-13]. По мнению R. Burgos и соавт., весь интравитреальный уровень VEGF продуцируется непосредственно в глазу и не связан с его содержанием в крови [4]. ВЫВОДЫ 1. Проведённые исследования позволили заключить, что у пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией и гемофтальмом после витрэктомии на фоне нормальных показателей количества фактора роста эндотелия сосудов в крови происходит повышение его содержания в витреальной полости. При этом уровень провоспалительных цитокинов, в частности фактора некроза опухоли α и интерлейкина-1β, как в крови, так и витреальной полости, находится в пределах нормы, а содержание интерлейкина-1РА достоверно снижено. Эти данные свидетельствуют о дальнейшем прогрессировании пролиферативного процесса в полости стекловидного тела, несмотря на выполненную витрэктомию, что становится ведущим фактором в патогенезе рецидивирования кровоизлияний после витрэктомии. 2. Применение терапии, блокирующей синтез фактора роста эндотелия сосудов, может быть эффективным как в лечении гемофтальма после витрэктомии у больных с пролиферативной диабетической ретинопатией, так и в снижении частоты развития этого осложнения (как завершающий этап интравитреального вмешательства). Таблица 1 Содержание ряда цитокинов в крови и внутриглазной жидкости у больных с пролиферативной диабетической ретинопатией и гемофтальмом после витрэктомии; n=82, пг/мл Исследуемый показатель m±σ Минимальное значение Максимальное значение Диапазон нормы VEGF кровь 107,4±154,8 0 855,1 10-700 вн.ж. 1436,7±619,8 10,4 2003 10-700 ФНОα кровь 4,4±0,4 3,7 5,9 0-6 вн.ж. 8,6±16,2 4,9 126 0-6 ИЛ-1β кровь 7,3±22,6 0,3 171,8 0-11 вн.ж. 1,1±1,4 0,1 9,4 0-11 ИЛ-1РА кровь 307,1±420,7 0 2218 350-700 вн.ж. 222,9±362,5 0 2322 350-700 Примечание: VEGF - фактор роста эндотелия сосудов; ФНОα - фактор некроза опухоли α; ИЛ - интерлейкин; вн.ж. - внутриглазная жидкость. Таблица 2 Цитокиновый профиль в крови и внутриглазной жидкости у пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией и гемофтальмом после витрэктомии в зависимости от степени помутнения полости стекловидного тела; m±σ, пг/мл Исследуемый показатель Степень помутнения Критерий Фишера р 3 балла, n=11 5 баллов, n=25 VEGF кровь 96,2±105,1 129,6±201,7 0,362 0,697 вн.ж. 1632,6±503,6 1369,1±668,7 0,7 0,5 ФНОα кровь 4,3±0,3 4,5±0,5 1,189 0,31 вн.ж. 5,4±0,3 6,3±2,7 0,802 0,452 ИЛ-1β кровь 3,7±4,0 1,4±2,21 0,195 0,824 вн.ж. 1,0±1,3 8,8±22,9 0,823 0,443 ИЛ-1РА кровь 164,8±141,9 313,9±421,9 0,75 0,476 вн.ж. 102,7±92,1 276,7±509,5 0,877 0,42 Примечание: VEGF - фактор роста эндотелия сосудов; ФНОα - фактор некроза опухоли α; ИЛ - интерлейкин; вн.ж. - внутриглазная жидкость.

About the authors

A A Putienko

Institute of Eye Diseases and Tissue Therapy, Odessa, Ukraine

Email: alputienko@yandex.ru

D N Pogorely

Institute of Eye Diseases and Tissue Therapy, Odessa, Ukraine; Ophthalmology Clinics of Military Medical Clinical Centre, Odessa, Ukraine

References

Supplementary files