Меркушенкова Дарья Александровна. Диабетическая ретинопатия у больных сахарным диабетом второго типа (патогенетическое обоснование диагностики и лечения)

Краткое описание

Меркушенкова Дарья Александровна. Диабетическая ретинопатия у больных сахарным диабетом второго типа (патогенетическое обоснование диагностики и лечения): диссертация ... кандидата медицинских наук: 14.01.07 / Меркушенкова Дарья Александровна;[Место защиты: Российская медицинская академия последипломного образования].- Москва, 2014.- 143 с.

Министерство здравоохранения России Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного
профессионального образования РОССИЙСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
На правах рукописи
Меркушенкова Дарья Александровна
ДИАБЕТИЧЕСКАЯ РЕТИНОПАТИЯ У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ ВТОРОГО ТИПА (ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ)
14.01.07 - Глазные болезни
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель:
кандидат медицинских наук, доцент Воробьева И.В.
Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор Парфенова Е.В.
Москва-2014
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9
1.1 Клинико-патогенетическая характеристика диабетической ретинопатии 9
1.2 Ангиогенные механизмы прогрессирования диабетической ретинопатии 15
1.3 Регуляция ангиогенеза в сетчатке при диабетической ретинопатии 22
1.4 Слезная жидкость как диагностическая среда у больных сахарным диабетом 30
1.5 Патогенетические подходы к лечению диабетической ретинопатии 34
Заключение обзора литературы 42
II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 43
11.1 Материалы исследования 43
11.2 Методы исследования 44
11.3 Методика проведения лазеркоагуляции сетчатки 50
II .4 Методика интравитреального введения ингибитора ангиогенеза 51
III. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 53
III. 1 Динамика клинико-морфологических и биохимических показателей на фоне лазерного лечения 53
111.2 Динамика клинико-морфологических и биохимических показателей на фоне анти-VEGF терапии 69
111.3 Динамика клинико-морфологических и биохимических показателей на фоне комбинированного лечения диабетического макулярного отека 86
111.4 Сравнение клинических и биохимических результатов различных методов лечения диабетического макулярного отека 103
111.5 Схема патогенетического подхода к выбору метода лечения ДМО при СД 2 типа 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 114
ВЫВОДЫ 117
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 118
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 119
з
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АД - артериальное давление
ВГД - внутриглазное давление
ГРБ - гематоретинальный барьер
ДМО - диабетический макулярный отек
ДР - диабетическая ретинопатия
ИВВГ - интравитреальное введение «Гемазы»
ИВВИА - интравитреальное ведение ингибитора ангиогенеза ИРМА - интраретинальные микрососудистые аномалии КПГ - конечные продукты гликирования КЧСМ - критическая частота слияния мельканий ЛКС - лазеркоагуляция сетчатки
МКОЗ - максимальная корригированная острота зрения ГТРК - панретинальная лазеркоагуляции сетчатки СД - сахарный диабет СМ - светочувствительность макулы
цАМФ, цГМФ - циклический аденозин (гуанозин) монофосфат
ЦТС - центральная толщина сетчатки
Angpt, Tie-RR - ангиопоэтин, рецептор ангиопоэтина
bFGF - фактор роста фибробластов типа b
CTGF - фактор роста соединительной ткани
HbAlc - гликированный гемоглобин
HGF - фактор роста гепатоцитов
HIF а - гипоксия-индуцибельный фактор типа а
1C AM, VC AM, PEC AM, EC AM, P-selectin - молекулы клеточной адгезии IFN-y - интерферон у Ig - иммуноглобулины
IGF-1 - инсулиноподобный фактор роста типа 1 IL - интерлейкины
МСР-1 - моноцитарный хемоаттрактантный белок типа 1
ММР - матриксные металлопротеиназы NO - оксид азота
PAI - ингибитор активатора плазминогена PDGF - тромбоцитарный фактор роста
PEDF - фактор роста, выделенный из пигментного эпителия Tbs - тромбоспондины
TGF(3 - трансформирующий ростовой фактор
TIMP - тканевые ингибиторы матриксных металлопротеиназ
tPA - тканевой активатор плазминогена
иРА - урокиназа, активатор плазминогена урокиназного типа
VEGF-A - фактор роста эндотелия сосудов типа А
ZO - зона плотных контактов
a-TNF - фактор некроза опухоли типа a
ВВЕДЕНИЕ
В России и во всем мире заболеваемость сахарным диабетом (СД) неуклонно приобретает характер пандемии. По данным ФГБУ ЭНЦ, в РФ более 8 млн. человек страдает СД, а истинная численность заболевших в 3-4 раза превышает официально зарегистрированную [15, 50]. При этом среди больных СД пациенты с инсулиннезависимым СД (СД 2 типа) составляют 80-95% [4].
Диабетическая ретинопатия (ДР) относится к поздним микрососудистым осложнениям СД. У больных СД 2 типа ДР развивается в среднем через 3-5 лет после установления диагноза [6, 17, 50]. При длительности заболевания 16-20 лет пролиферативная форма ДР наблюдается у 68,1% больных СД 2 типа [62]. Особое значение для прогнозирования снижения остроты зрения при ДР имеет диабетический макулярный отек (ДМО). ДМО может развиваться на любой стадии ДР и при отсутствии лечения у 25% больных приводит к выраженному снижению остроты зрения в течение трех лет [74].
Выраженное влияние на частоту возникновения и тяжесть клинической картины ДР оказывает компенсация СД, главным критерием которой, по рекомендации ВОЗ, является целевой уровень гликированного гемоглобина (НЬАІс, %) [1]. При повышении уровня HbAlc до 11% частота новых случаев ДР возрастает в 10 раз, в основном за счет пролиферативной ДР [104, 138]. Поддержание концентрации HbAlc на уровне 7,0% снижает риск возникновения ДР на 76,0%, а риск ее прогрессирования - на 53-64% в течение 2-х лет [6, 7, 62].
Важнейшая роль в патогенезе и прогрессировании ДР и ДМО принадлежит нарушению функции эндотелия ретинальных сосудов на фоне гипоксии сетчатки [6, 175]. В ответ на гипоксию и действие провоспалительных цитокинов структуры сетчатки продуцируют избыточное количество фактора роста эндотелия сосудов (VEGF-A), который индуцирует пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток ретинальных сосудов [17, 29, 30].
VEGF-A стимулирует повышение активности , матриксных
,/ Iі1 ‘‘ - 1,.'" " гчч 11 ''У^О *»/Ч1, і1' .'(Wi' ‘'І1'* ,t‘l ''' ‘'l7 І.Л'1-У'7и
металлопротеиназ (MMP), которые осуществляют деградацию базальных
мембран и перестройку экстрацеллюлярного матрикса, необходимые для роста новообразованных сосудов [37, 195, 197]. ММР способны как усиливать ангиогенез за счет высвобождения VEGF-A, связанного с экстрацеллюлярным матриксом, так и подавлять его за счет высвобождения ассоциированных с матриксом ингибиторов ангиогенеза [48].
Гиперпродукция VEGF-A и повышение активности ММР приводят к деградации окклюдина в составе плотных контактов ZO-1 ретинального эндотелия, повышению проницаемости гематоретинального барьера и формированию ДМО [105, 117, 177].
При моделировании ангиогенеза в подавляющем большинстве случаев одновременно в окружающих тканях обнаруживается воспалительная реакция [23]. Повышенная экспрессия моноцитарного хемоаттрактантного белка 1 типа (МСР-1) в условиях гипергликемии в эндотелии ретинальных сосудов приводит к миграции лейкоцитов и моноцитов, активно продуцирующих VEGF-A и ММР [216]. Как и VEFG А, МСР-1 обладает ангиогенным эффектом [127]. Положительная регуляция экспрессии между МСР-1 и VEGF-A в эндотелиальных клетках подтверждает их синергическое участие в процессе ангиогенеза [127, 192].
Изменения состава слезной жидкости (СЖ) связаны с изменениями метаболизма в глазу при различных заболеваниях и в организме в целом при системных заболеваниях, в частности при СД 2 типа [8, 22, 144]. Неинвазивность процедуры взятия СЖ позволяет осуществлять диагностику ДР на ранних и доклинических стадиях, а простота процедуры делает методику доступной в рутинной клинической практике.
Поиск маркеров патогенеза, подходящих для клинической диагностики различных стадий ДР в СЖ, ведут давно [40, 51, 56, 76, 95, 144]. В рамках ангиогенной теории патогенеза ДР и ДМО убедительные данные для слезы получены для факторов роста VEGF-A и PEDF у больных с тяжелой пролиферативной ДР, подлежащей хирургическому лечению [24, 46].
На ранних стадиях ДР с ДМО основными подходами к лечению являются лазерная коагуляция сетчатки (JIKC), анти-VEGF терапия (интравитреальное введение препаратов, блокирующих VEGF) и их комбинация, воздействующие на ключевые звенья патогенеза ДМО - гипоксию и повышенную сосудистую проницаемость [104, 147, 152]. Исследования динамики в СЖ VEGF-А, ММР и МСР-1, тесно связанных в патогенезе ДР и ДМО, в зависимости от стадии
заболевания и метода лечения до сих пор не проводили. Проблема
корреляционной взаимосвязи компенсации СД по целевому уровню HbAlc и содержания маркеров патогенеза ДР и ДМО в слезной жидкости также требует изучения.
Таким образом, выявление маркеров патогенеза в СЖ в качестве
эффективных критериев клинической диагностики ДР и ДМО, является
актуальной проблемой, так как позволит разработать новые подходы к ранней диагностике и прогнозированию течения ДР и ДМО, учитывающие компенсацию основного заболевания. На основании анализа динамики маркеров патогенеза в СЖ возможно определение наиболее эффективного патогенетического подхода к лечению ДР и ДМО, который позволит получать высокий и стойкий клинический результат у больных СД 2 типа.
Цель работы: ранняя диагностика и лечение диабетической ретинопатии у больных сахарным диабетом второго типа на основе оценки маркеров патогенеза.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить клинико-функциональные и морфологические признаки изменений сетчатки при диабетической ретинопатии с макулопатией у больных сахарным диабетом второго типа;
2. Исследовать отдельные маркеры патогенеза (VEGF-А, МСР-1, ММР-2, ММР-9) в слезной жидкости при диабетической ретинопатии с диабетическим макулярным отеком;
3. Оценить и сравнить эффективность различных методов лечения диабетической ретинопатии и макулярного отека, (антиангиогенной терапии,
№ I u "I С - 1 ‘ ' ^ f1 м, >» , f' < ' 1 1 ч * t’ < I •> • t і 11 ' *
лазеркоагуляции сетчатки, их комбинации) на основании динамики маркеров патогенеза (VEGF-A, МСР-1, ММР-2, ММР-9) в слезной жидкости.
4. Оценить взаимосвязь степени тяжести диабетической ретинопатии с макулярным отеком и сахарного диабета по динамике маркеров патогенеза в слезной жидкости и уровню гликированного гемоглобина.
5. Предложить схему патогенетически ориентированного лечения при диабетической ретинопатии с диабетическим макулярным отеком на основе маркеров патогенеза (VEGF-A, МСР-1, ММР-2, ММР-9) в слезной жидкости.
Научная новизна
1. Доказана ценность маркеров патогенеза VEGF-A, МСР-1, ММР-9 в слезной жидкости для диагностики доклинических и различных стадий поражения сетчатки при диабетической ретинопатии.
2. Доказана связь изменений показателей VEGF-A, МСР-1, ММР-9 в слезной жидкости с уровнем гликированного гемоглобина, что позволило учесть тяжесть сахарного диабета в выборе метода патогенетического лечения диабетической ретинопатии.
3. Диагностический подход, основанный на анализе маркеров патогенеза в слезной жидкости (VEGF А, МСР-1, ММР-2, ММР-9), подтвержден в динамике при различных методах лечения диабетической ретинопатии с диабетическим макулярным отеком (антиангиогенной терапии, лазеркоагуляции сетчатки, их комбинации).
Практическая значимость
Для клинической практики предложена схема патогенетического подхода к выбору метода лечения ДР и ДМО на основе динамики маркеров патогенеза (VEGF А, МСР-1, ММР-2, ММР-9) в слезной жидкости, динамики офтальмологических показателей и тяжести СД 2 типа по целевому уровню гликированного гемоглобина.
Положения, выносимые на защиту
1. Доказано, что маркеры патогенеза (VEGF А, МСР-1, ММР-2, ММР-9) в слезной жидкости могут являться одним из диагностических тестов на ранних стадиях диабетической ретинопатии и диабетического макулярного отека.
2. Выявлено, что клинико-функциональное и морфологическое состояние сетчатки при диабетической ретинопатии с макулярным отеком коррелирует со степенью тяжести сахарного диабета по целевому уровню гликированного гемоглобина и маркерами патогенеза VEGF-А, МСР-1, ММР-9 в слезной жидкости.
3. Предложена схема подхода к выбору лечения диабетической ретинопатии и диабетического макулярного отека, включающая динамику офтальмологических изменений сетчатки, маркеров патогенеза (VEGF А, МСР- 1, ММР-9) в слезной жидкости и степень тяжести СД по целевому уровню гликированного гемоглобина.
Апробация результатов и внедрение в практику
Результаты работы доложены и обсуждены на VII Конгрессе с международным участием «Развитие фармакоэкономики и фармакоэпидемиологии в Российской Федерации» 4-5 марта 2013 г. в Москве; второй конференции Российского общества катарактальных и рефракционных хирургов (RSCRS) 26 мая 2013 г. в Санкт-Петербурге; научно-практической конференции «Возможности высокотехнологичной офтальмологической помощи пациентам с тяжелой витреоретинальной патологией в условиях многопрофильного стационара» 21 ноября 2013 г. в Москве.

Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Актуальность проблем сахарного диабета и его осложнений для современной медицины не вызывает сомнения ввиду нарастающего распространения СД в России и во всем мире. Более 80% больных страдают СД 2 типа, который ввиду поздней диагностики на момент установления основного диагноза у 30% больных сопровождается каким-либо микрососудистым осложнением [2, 15, 50].
Диабетическая ретинопатия относится к поздним микрососудистым осложнениям СД и при наличии сопутствующего диабетического макулярного отека независимо от стадии в отсутствии лечения приводит к необратимому снижению остроты зрения в течение двух лет [7, 104].
Высокая актуальность исследования молекулярных основ патогенеза диабетической ретинопатии и диабетического макулярного отека сегодня, в первую очередь, обусловлена поиском эффективных подходов к профилактике развития, прогрессирования и лечению диабетического поражения сетчатки.
На современном этапе патогенез ДР и ДМО рассматривают с позиций патологического ангиогенеза, являющегося результатом взаимодействия множества факторов роста, цитокинов и протеаз, к наиболее значимым из которых относят VEGF-А и ММР. VEGF-А в условиях гипоксии усиливает экспрессию генов ММР, которые осуществляют ремоделирование экстрацеллюлярного матрикса и высвобождают депонированные в нем факторы роста. VEGF-А и ММР сопровождают начальные этапы ангиогенеза в сетчатке [29, 122, 197].
МСР-1 обладает как проангиогенной, так и провоспалительной активностью, осуществляет регуляцию экспрессии ММР моноцитами и тесно взаимосвязан с эффектами VEGF-А и ММР в патогенезе ДР и ДМО [87, 100].
> 1,1 , , ’ і < ’ ■
Слезная жидкость является оптимальной средой для проведения ранней диагностики ДР ввиду простоты, неинвазивности процедуры и ее доступности в рутинной клинической практике. В то же результаты ряда работ доказывают, что изменения метаболизма при системных заболеваниях (в том числе при СД 2 типа) приводят к изменению состава слезной жидкости [76, 95]. Определение глюкозы, пировиноградной и молочной кислот в СЖ может быть использовано для неинвазивной диагностики СД, контроля компенсации СД, так как достоверно отражает уровень гликемии [49].
Слезная жидкость в течение нескольких десятилетий рассматривается как диагностическая среда при различных глазных заболеваниях. Исследования последних лет убедительно доказывают, что такие белки, участвующие в патогенезе ДР, как [3-2-микроглобулин, а-1-антитрипсин, альбумин, трансферрин, гаптоглобин, факторы роста VEGF-A, PEGF отражают тяжесть диабетического поражения сетчатки и, следовательно, могут являться маркерами различных стадий ДР в слезной жидкости [40, 34].
Полученные нами результаты выявили отличие состава слезной жидкости у больных СД 2 типа без клинических признаков ДР и с различными стадиями ДР по сравнению со здоровыми добровольцами. Нами выявлено, что еще на доклинической стадии ДР содержание VEGF-А, МСР-1 и активности ММР-2, ММР-9 в слезе у больных СД достоверно выше по сравнению со здоровыми добровольцами. При наличии клинических признаков ДР содержание и активность перечисленных показателей оказались выше в несколько раз по сравнению с показателями группы контроля.
Проведенный анализ корреляционных взаимосвязей уровня VEGF-A, МСР- 1, активности ММР-2, ММР-9 в слезной жидкости и значений офтальмологических показателей (остроты зрения, центральной толщины сетчатки, светочувствительности макулы) выявил достоверные зависимости для „ , VEGF-А и МСР-1 со всеми офтальмологическими показателями, для ММР-9 с
' ' ' > • ”. . >' ’ , v< ‘ Iі ! '
центральной толщиной сетчатки. Для ММР-2 достоверных корреляций выявлено не было.
Кроме того, нами были установлены достоверные корреляционные взаимосвязи между значениями офтальмологических показателей и степенью компенсации СД по уровню целевого гликированного гемоглобина, который рекомендован ВОЗ в качестве основного критерия диагностики СД и контроля его компенсации [1]. Наиболее высокие коэффициенты корреляции были получены для центральной толщины сетчатки и световой чувствительности макулы, что указывает на максимальную объективность данных офтальмологических критериев в диагностике диабетического макулярного отека.
В результате исследования корреляции содержания VEGF-A, МСР-1, ММР- 2, ММР-9 в слезе и уровня целевого гликированного гемоглобина нами доказано наличие достоверной корреляции между уровнем VEGF-A, МСР-1, ММР-9 и компенсацией СД.
В работе проведено сравнение эффективности различных методов лечения ДР и ДМО — лазеркоагуляции сетчатки, антиангиогенной терапии и их комбинации - по клиническим результатам и по динамике патогенетически значимых маркеров в слезе. С точки зрения клинического результата наиболее эффективной являлась методика комбинированной терапии - анти-VEGF терапия на первом этапе перед JIKC, что соответствует данным мировой и отечественной литературы [62, 152].
Результаты исследования динамики VEGF-A, МСР-1, ММР-2, ММР-9 позволили объяснить клинические результаты с позиций патогенеза ДР и ДМО. Применение анти-VEGF терапии на первом этапе позволяло резко снизить содержание проангиогенных VEGF-A, МСР-1, активность ММР-2, ММР-9 в слезной жидкости и удерживать значения показателей достоверно ниже исходного уровня до 12 месяцев после лечения.
На основании полученных данных нами была разработана схема патогенетического лечения диабетического макулярного отека у больных сахарным диабетом второго типа, учитывающая целевой уровень гликированного гемоглобина, содержание в слезной жидкости маркеров патогенеза VEGF-A, МСР-1 и ММР-9 и центральную толщину сетчатки, как наиболее достоверный клинический критерий диагностики.
Дальнейшего исследования требует проблема диабетических макулярных отеков, резистентных к применяемой сегодня терапии. Их существование свидетельствует о том, что патогенез диабетической ретинопатии все же не изучен до конца, и требуется систематизация всей совокупности научных знаний для разработки комплексного метода лечения или мощного препарата, который позволит осуществлять эффективное лечение диабетических изменений глазного дна.