Механизмы транспорта кислорода крови и система газотрансмиттеров при первичной открытоугольной глаукоме

Введение. Глаукома представляет собой нейродегенеративное заболевание, при котором происходит медленно про- грессирующая гибель ганглиозных клеток сетчатки и их аксонов от апоптоза, важной причиной которого являются сосудистые нарушения. Цель. Оценить механизмы транспорта кислорода крови и систему газотрансмиттеров при пер- вичной открытоугольной глаукоме (ПОУГ). Материалы и методы. Объектом исследования стали 130 человек, из них 100 пациентов имели диагноз ПОУГ I–IV стадии и 30 относительно здоровых лиц без глаукомы. Для определения па- раметров кровотока в сосудах, питающих зрительный нерв и сетчатку, выполнено ультразвуковое исследование глаза и орбиты в режиме цветового допплеровского картирования и импульсной допплерографии, измерена толщина хориоидеи при помощи оптической когерентной томографии, также определены уровни газотрансмиттеров (монооксида азота и сероводорода), показателей кислородтранспортной функции крови. Результаты. Выявлено, что при ПОУГ значительно снизилась максимальная систолическая скорость кровотока в глазной артерии (ГА) – на 26,1 % (p=0,012), центральной артерии сетчатки (ЦАС) – на 13,3 % (p=0,047), задних коротких цилиарных артериях (ЗКЦА) – на 21,7 % (p=0,032), отмечено снижение конечной диастолической скорости, особенно выраженное в ГА – на 42,9 % (p<0,001). Индекс ре- зистентности в ГА повышен на 7,6 % (p=0,022), в ЦАС и ЗКЦА – на 4,3 % (p=0,040; p=0,048 соответственно (p<0,001)); выявлено истончение хориоидеи на 14,1 % (p<0,001). Установлено нарушение продукции газотрансмиттеров (увеличена концентрация монооксида азота на 47,1 % (p<0,001), снижен уровень сероводорода на 28,0 % (p<0,001)), увеличилось сродство гемоглобина к кислороду (показатель р50_реал снизился на 5,8 % (p=0,003), р50_станд – на 7,9 % (р<0,001)). Заключение. Изменения сосудистых механизмов транспорта кислорода, уровня газотрансмиттеров и кислородсвязующих свойств крови способствуют ишемическому повреждению зрительного нерва и прогрессированию глаукомы.

1. Engin K., Yemişci B., Bayramoğlu S. et al. Structural and functional evaluation of glaucomatous neurodegeneration from eye to visual cortex using 1.5 T MR imaging: a pilot study. Clinical & Experimental Ophthalmology. 2014;5(3):341. https://doi.org/10.4172/2155-9570.1000341.

2. Kyhn MV, Warfvinge K, Scherfig E, et al. Acute retinal ischemia caused by controlled low ocular perfusion pressure in a porcine model. Electrophysiological and histological characterization. Exp Eye Res. 2009;88(6):1100-1106. https://doi.org/10.1016/j.exer.2009.01.016.

3. Balaratnasingam C, Morgan WH, Bass L, et al. Time-dependent effects of focal retinal ischemia on axonal cytoskeleton proteins. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010;51(6):3019-3028. https://doi.org/10.1167/iovs.09-4692.

4. Romano C, Price MT, Almli T, Olney JW. Excitotoxic neurodegeneration induced by deprivation of oxygen and glucose in isolated retina. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1998;39(2):416-423.

5. Горшунова Н. К., Мауер С. С. Взаимодействие вазотонических биоэффекторов в патогенезе эндотелиальной дисфункции при артериальной гипертензии на фоне старения // Успехи геронтологии. 2012. Т. 25, №3. С. 461–467.

6. Kornfield TE, Newman EA. Regulation of blood flow in the retinal trilaminar vascular network. J Neurosci. 2014;34(34): 11504-11513. https://doi.org/10.1523/jneurosci.1971-14.2014.

7. Weinreb R, Harris A. Ocular blood flow in glaucoma: the 6th consensus report of the world glaucoma association. Amsterdam: Kugler Publications; 2009. 159 p.

8. Modrzejewska M. Guidelines for ultrasound examination in ophthalmology. Part III: Color Doppler ultrasonography. J Ultrason. 2019;19(77):128-136. https://doi.org/10.15557/jou.2019.0019.

9. Курышева Н. И., Арджевнишвили Т. Д., Шаталова Е. О., и др. Исследование толщины хориоидеи и регионарной гемодинамики у больных глаукомой в сочетании с возрастной макулярной дегенерацией // Национальный журнал глаукома. 2014. Т. 13, № 2. С. 30–39.

10. Guevara I, Iwanejko J, Dembińska-Kieć A, et al. Determination of nitrite/nitrate in human biological material by the simple Griess reaction. Clin Chim Acta. 1998;274(2):177-88. https://doi.org/10.1016/S0009-8981(98)00060-6.

11. Norris EJ, Culberson CR, Narasimhan S, Clemens MG. The liver as a central regulator of hydrogen sulfide. Shock. 2011;36(3):242-250. https://doi.org/10.1097/shk.0b013e3182252ee7.

12. Jonas JB, Wang N, Yang D, et al. Facts and myths of cerebrospinal fluid pressure for the physiology of the eye. Prog Retin Eye Res. 2015;46:67-83. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2015.01.002.

13. Li F, Huo Y, Ma L, Tang G. Correlation Analysis between Macular Choroidal Thickness and Visual Field Mean Defect in Primary Open-Angle Glaucoma. J Ophthalmol. 2021; 2021(3):5574950. https://doi.org/10.1155/2021/5574950.

14. Dayanir V, Topaloğlu A, Ozsunar Y, et al. Orbital blood flow parameters in unilateral pseudoexfoliation syndrome. Int Ophthalmol. 2009;29(1):27-32. https://doi.org/10.1007/s10792-008-9193-7.

15. Lieberman MF, Maumenee AE, Green WR. Histologic studies of the vasculature of the anterior optic nerve. Am. J. Ophthalmol. 1976;82(3):405-423. https://doi.org/10.1016/0002-9394(76)90489-x.

16. Wang X, Wang M, Liu H, et al. The Association between Vascular Abnormalities and Glaucoma-What Comes First? Int J Mol Sci. 2023;24(17):13211. https://doi.org/10.3390/ijms241713211.

17. Fan X, Ying Y, Zhai R, et al. The Characteristics of Fundus Microvascular Alterations in the Course of Glaucoma: A Narrative Review. Ann Transl Med. 2022;10(9):527. https://doi.org/10.21037/atm-21-5695.

18. Banou L, Dastiridou A, Giannoukas A, et al. The Role of Color Doppler Imaging in the Diagnosis of Glaucoma: A Review of the Literature. Diagnostics (Basel). 2023;13(4):588. https://doi.org/10.3390/diagnostics13040588.

19. Newman EA. Functional hyperemia and mechanisms of neurovascular coupling in the retinal vasculature. J Cereb Blood Flow Metab. 2013;33(11):1685-1695. https://doi.org/10.1038/jcbfm.2013.145.

20. Costa VP, Harris A, Anderson D, et al. Ocular Perfusion Pressure in Glaucoma. Acta Ophthalmol. 2014;92(4):e252-e266. https://doi.org/10.1111/aos.12298.

21. Zheng Y, Wong TY, Mitchell P, et al. Distribution of Ocular Perfusion Pressure and Its Relationship with Open-Angle Glaucoma: The Singapore Malay Eye Study. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010;51(7):3399-3404. https://doi.org/10.1167/iovs.09-4867.

22. Stefánsson E, Olafsdottir OB, Eliasdottir TS, et al. Retinal Oximetry: Metabolic Imaging for Diseases of the Retina and Brain. Prog Retin Eye Res. 2019;70:1-22. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2019.04.001.

23. Reina-Torres E, De Ieso ML, Pasquale LR, et al. The vital role for nitric oxide in intraocular pressure homeostasis. Prog Retin Eye Res. 2021;83:100922. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2020.100922.

24. Зинчук В. В., Глуткина Н. В. Сродство гемоглобина к кислороду при коронавирусной инфекции: новые грани известной проблемы // Российский физиологический журнал им. И. М. Cеченова. 2023. Т. 109, №12. С. 1780–1798.

25. Wang R, Li K, Wang H, et al. Endogenous CSE/Hydrogen Sulfide System Regulates the Effects of Glucocorticoids and Insulin on Muscle Protein Synthesis. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:9752698. https://doi.org/:10.1016/j.niox.2017.09.006

26. Kolluru GK, Prasai PK, Kaskas AM, et al. Oxygen tension, H2S, andNO bioavailability: is there an interaction? J Appl Physiol. 2016;120(2):263-270. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00365.2015

27. Лукьянова Л. Д. Современные проблемы гипоксии: Научные обзоры и сообщения, по материалам 2-й Всероссийской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» // Вестник Российской академии медицинских наук. 2000. № 11. С. 3–12.

28. Зинчук В. В., Билецкая Е. С. Особенности влияния озона на кислородзависимые процессы крови при гипоксических условиях // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2021. Т. 20, № 3. С. 70–76.

29. Lee S, Park CY. Nitric oxide: an old drug but with new horizons in ophthalmology-a narrative review. Ann Transl Med. 2023;11(10):352. https://doi.org/10.21037/atm-22-5634.

30. Tanna AP, Johnson M. Rho Kinase Inhibitors as a Novel Treatment for Glaucoma and Ocular Hypertension. Ophthalmology. 2018;125(11):1741–1756. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2018.04.040.

31. Bush L, Robinson J, Okolie A, et al. Neuroprotective Actions of Hydrogen Sulfide-Releasing Compounds in Isolated Bovine Retinae. Pharmaceuticals (Basel). 2024;17(10):1311. https://doi.org/10.3390/ph17101311.

32. Feng Y, Prokosch V, Liu H. Current Perspective of Hydrogen Sulfide as a Novel Gaseous Modulator of Oxidative Stress in Glaucoma. Antioxidants (Basel). 2021;10(5):671. https://doi.org/10.3390/antiox10050671.