Основна причина незворотної сліпоти в світі — різні форми глаукоми. Всі її види можна розділити на первинні та вторинні. Первинна відкритокутова глаукома (ПВКГ) — захворювання, яке розвивається з віком і характеризується прогресуючим перебігом навіть на тлі нормалізованого рівня офтальмотонусу. Інноваційний погляд на глаукому як на нейроденегеративний процес допоможе лікарям у виборі тактики лікування.
Нейродегенеративні захворювання, які виникають у результаті прогресуючої дегенерації та загибелі нейронів, що входять у певні структури ЦНС, призводять до розриву зв’язків між відділами ЦНС та дисбалансу синтезу відповідних нейромедіаторів і, як наслідок, до порушення пам’яті, координації рухів і розумових здібностей тощо. Вони мають ряд загальних властивостей. Зокрема, переважна більшість таких захворювань розвивається в осіб літнього віку. Дані сучасних клінічних і експериментальних досліджень показують, що більшість із них визначають генетичні фактори. Виділяють захворювання, які проявляються переважно деменцією, наприклад, хвороба Альцгеймера (атрофується сіра речовина головного мозку та холінергічні нейрони, страждають когнітивні функції), хвороба Піка — злоякісне недоумство, при якому відбувається атрофія лобових і скроневих частин кори. Також виділяють захворювання з екстрапірамідними синдромами, наприклад, хвороба Паркінсона, при якій відбувається нейродегенерація чорної субстанції і дофамінових нейронів, що виявляється руховими порушеннями і тремором. Клінічні прояви хвороби Гентінгтона, при якій атрофії піддаються смугасте тіло і кора, — гіперкінез і розлади інтелекту. Глаукома також є одним із нейродегенеративних захворювань. Розвиток нейродегенерації при глаукомі об’єднує безліч чинників і шляхів апоптозу гангліонарних клітин, але всі вони так чи інакше пов’язані з мітохондріями як основною одиницею, відповідальною за енергетичні процеси в клітині й апоптоз. Виявлення ролі мітохондріальної дисфункції у розвитку ПВКГ дасть можливість патогенетично обґрунтованої нейропротекції.
Результати дослідження
Під час макроскопічного дослідження препаратів провідних шляхів зорового аналізатора виявлено виражену атрофію зорового нерва з втратою значної кількості аксонів, а також втрату значної кількості нейронів у латеральному колінчатому тілі. При мікроскопічному дослідженні виявлено зменшення товщини клітинного шару зорової кори, зморщування радіуса нейронів і їх ядер, зернисту цитоплазму, наявність ліпофусцину у великих кількостях, що свідчить про атрофічний процес. У померлих пацієнтів, що за життя страждали ПВКГ, виявлено процеси нейродегенерації. В дегенеративний процес були залучені всі рівні центрального відділу зорового аналізатора, але найбільш помітно — зона зорової кори в ділянці шпорної борозни. Особливо слід виділити той факт, що в зоровому нерві і в IV-V шарах кори головного мозку були виявлені амілоїдні бляшки й тільця.
Як відомо, бета-амілоїд є маркером нейродегенеративних захворювань, а його наявність свідчить про патогенетичний зв’язок ПВКГ з хворобою Альцгеймера. На нейродегенеративний процес у корі головного мозку вказує також скрученість окремих артерій коркової зони, що є наслідком зменшення товщини кори при збереженні протяжності судинного русла. В цьому випадку радіальні артерії кори складаються і скручуються в межах судинного простору. Виявлені при мікроскопії ознаки астрогліозу можна розцінювати як наслідок нейродегенерації, загибелі нейронів і олігодендроцитів, заміщення їх незрілими, функціонально неповноцінними астроцитами. Можна вважати встановленим, що при ПВКГ відбувається розвиток нейродегенеративного процесу, в який залучені не тільки периферичний відділ зорового аналізатора, але й провідні шляхи, й центральний відділ, тобто зоровий шлях у цілому.
Велика частина нейродегенеративних захворювань є поліетіологічними, і в даний час виділити пусковий механізм для кожного досить складно. Проте існують переконливі докази того, що центральна роль в процесах апоптозу нервової клітини належить мітохондрії. При різних станах (старіння організму, «окислювальний стрес», накопичення мутантної мітохондріальної ДНК) і впливі різних речовин (нейротоксичні білки, в тому числі й бета-амілоїд) змінюється проникність мітохондріальних пор. Цей процес призводить до викиду з мітохондрій іонів кальцію та активаторів апоптозу, що й визначає незворотність процесу загибелі нейроциту. У зв’язку з цим були досліджені функції мітохондрій у пацієнтів із ПВКГ. У даний час для визначення характеристик мітохондріальних функцій використовуються клінічні, біохімічні (оцінка рівнів пірувату й лактату, антиоксидантної активності, продуктів перекисного окислення ліпідів крові) методи дослідження. Суть даних досліджень полягає в тому, що при порушенні функцій мітохондрій (окислювальному аеробному фосфорилюванні) відбувається зрушення внутрішньоклітинних процесів у бік катаболізму. Більшість процесів у клітині йде анаеробним шляхом з утворенням молочної кислоти. Крім того, дисфункція мітохондрій супроводжується генерацією величезної кількості АФК й розвитком окисного стресу, який посилює дисфункцію мітохондрій. Активізуються процеси окислення тіолових груп мембранних білків. У ході дослідження у 30 хворих на ПВКГ проводилося вивчення змісту сульфгідрильних (SH-) і дисульфідних (SS-) груп, а також їх співвідношення (у нормі не знижується нижче 6,5). Було виявлено зниження в крові хворих рівня сульфгідрильних SH-груп і підвищення рівня дисульфідних SS-груп, а також зміна їх співвідношення, яка в середньому склала 5,4. Дані результати відображають порушення тканинної окислювально-відновної рівноваги і зміщення її в бік катаболічних процесів.
Також встановлено участь сульфгідрильних груп у процесах перекисного окислення ліпідних компонентів мембран, що призводять до розвитку дегенеративних змін тканин. Активація вільно-радикального перекисного окислення ліпідів клітинних мембран вважається однією з причин прискореного старіння. Зміна мембрани при старінні призводить до того, що клітина інакше реагує на процеси збудження і гальмування, міжклітинні взаємовідносини і транспорт речовин в умовах гіперфункції, зумовленої зміненим із віком метаболізмом. При біологічному старінні відбувається зниження тканинного споживання кисню й інтенсивності всіх основних процесів обміну речовин.
Методи візуальної оцінки
У зв’язку з вищевикладеним особливий інтерес викликає можливість візуально оцінити стан мітохондрій у структурах очного яблука при ПВКГ. Єдиним доступним матеріалом для електронної мікроскопії є препарат кута передньої камери, отриманий під час проведення проникаючої глибокої склеректомії методом блокексцизій. На електронограмах були зафіксовані клітини ендотелію шлемового каналу, а також фібробласти сполучної тканини, в яких виявлялися кілька збільшених у розмірах мітохондрій з електронно-щільним матриксом. Кристи мітохондрій були вкорочені. В одиничних мітохондріях відзначалися явища дегенерації і деструкції. Всі зареєстровані структурні зміни мітохондрій були різного ступеня вираженості. В сполучнотканинній частині переважають фіброцити, оточені пучками колагенових волокон різної будови. Контури мітохондрій клітин фібробластичного ряду хвилясті, кристи деформовані. Зовнішня порожнина мітохондрій світла й виглядає оптично порожньою. В матриксі визначається дрібнозерниста речовина підвищеної електронної щільності. В деяких фибробластах із вираженими дистрофічними змінами зустрічаються різко набряклі мітохондрії. В них видно вакуолі й фрагменти крист, розташовані поблизу оболонки.
При проведенні морфологічних, зокрема електронно-мікроскопічних, досліджень мітохондрій у трабекулярній зоні очного яблука виявлено виражені зміни структури досліджуваних органел. Порушення структури мітохондрій можуть призвести до вираженого пригнічення їх функцій. З віком відбувається активація вільнорадикального перекисного окислення ліпідів клітинних мембран. Також можливе генетично детерміноване зниження функції мітохондрій. Структурно-функціональні зміни мітохондрій призводять до надмірної продукції активних форм кисню. Мітохондрії є головним джерелом створення супероксидних аніонів у клітинах. У ході транспортування до молекулярного кисню губляться від 1 до 5% електронів у ланцюзі дихання, беручи участь у формуванні супероксид-аніону. Відбувається пошкодження генома мітохондріальної ДНК вільними радикалами — використовуючи 90% клітинного кисню, мітохондрії є кращими кандидатами на окисне пошкодження ДНК. Зниження продукції АТФ і порушення гомеостазу кальцію при мітохондріальній дисфункції є пусковими механізмами розвитку нейродегенерації, яка відбувається за механізмом метаболічної ексайтотоксичності. Набухання мітохондрій призводить до вивільнення активаторів каспаз (таких, як цитохром С), що запускає процес апоптозу, — запрограмованої загибелі клітини. Все більше фактів свідчить на користь того, що глаукому багато чого об’єднує з іншими нейродегенеративними захворюваннями. Глаукомний процес поширюється далеко за межі очного яблука, патогенез даного захворювання виходить за рамки традиційної офтальмології, перебуваючи на стику офтальмології і неврології. У світлі цього необхідно поглянути на глаукомний процес із незвичного для офтальмологів боку. Досвід, накопичений неврологами, які займаються проблемами розвитку нейродегенерації, допоможе в подальшому вивченні патогенезу, діагностики та лікування глаукомного процесу.
За матеріалами «Русского медицинского журнала» Тетяна ПРИХОДЬКО, «ВЗ»