Biomechanical properties of the cornea in Floppy eyelid syndrome

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Синдром гиперрастяжимых век (СГВ, анг. Floppy eyelid syndrome) — редко встречающееся, одно- или двустороннее заболевание с неизученным до конца патогенезом. СГВ характеризуется гиперэластичными верхними веками, которые легко растягиваются при минимальной тракции кверху. Впервые данный синдром был описан в 1981 г. [1]. Несмотря на то, что первоначальные сообщения о СГВ относились исключительно к мужчинам среднего возраста, страдающим ожирением, последующие исследования показали, что доля женщин в структуре заболеваемости достигает почти 30%; также имеются отдельные сообщения о СГВ в педиатрической практике [2–6]. Распространенность СГВ составляет от 0,5 до 31,5% при среднем возрасте 51 год (диапазон 1–83 года) [2, 7, 8].

Верхние веки за счет своей гиперэластичности могут спонтанно выворачиваться во время сна, что приводит к механическому повреждению конъюнктивы и роговицы. В свою очередь, это может приводить к развитию таких офтальмологических заболеваний, как точечная кератопатия, хронический конъюнктивит с преимущественным поражением верхнего века, а в запущенных случаях вызвать кератинизацию пальпебральной конъюнктивы. В связи с этим пациенты предъявляют разнообразные жалобы, такие как постоянное покраснение глаза, ощущение инородного тела в глазу, дискомфорт, слизистое отделяемое, не поддающиеся консервативному лечению. Помимо вышеперечисленных признаков, имеются данные о других офтальмологических проявлениях, к которым относится патология роговицы: кератоконус [9–12], аномалии положения век — заворот/выворот нижних век, частичный блефароптоз [7, 13, 14], птоз ресниц, глаукома [15]. СГВ также часто ассоциируется с системными заболеваниями, среди них чаще всего встречаются ожирение, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет и синдром обструктивного апноэ сна (СОАС) [16–19].

Цель исследования — изучение биомеханических свойств роговицы у пациентов с синдромом гиперрастяжимых век.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проспективное.

Критерии соответствия

Критерии исключения: предшествующие операции на веках; травмы глаза в анамнезе; возраст пациентов старше 70 лет; глаукома; психические расстройства; эпилепсия; наличие любого типа прогрессирующего, тяжелого или нестабильного сопутствующего заболевания.

Описание медицинского вмешательства

Исследование вязкоэластических свойств фиброзной оболочки глаза осуществляли с помощью динамической двунаправленной аппланации роговицы на приборе Ocular Response Analyzer (ORA; Reichert, США).

Пациенты были распределены на три группы в зависимости от зоны визуализации пальпебральной конъюнктивы. Данный параметр определяли с помощью специального инструмента — градуированного шпателя с шагом 1 мм (Engels Measuring Spatula, Geuder, Германия). После инстилляционной анестезии с помощью раствора 0,5% алкаина верхнее веко оттягивали кверху и кнаружи, кончик инструмента подносили к склере и измеряли высоту обнажения тарзальной конъюнктивы. Легкой степени (I группа) тяжести соответствует высота обнажения конъюнктивы до 6 мм, средней степени тяжести (II группа) — 6–9,5 мм, тяжелой степени (III группа) — больше 10 мм.

В каждом случае выполнялось не менее трех измерений на каждом глазу. Результат измерения представлялся в виде графика с подписями полученных значений: роговично-компенсированное ВГД (corneal-compensated intraocular pressure, IOPcc) и ВГД, приравненного к Гольдману (Goldmann-correlated measure intraocular pressure, IOPg), корнеальный гистерезис (corneal hysteresis, CH) и фактор резистентности роговицы (corneal resistance factor, CRF). Качество проведения исследования оценивали по форме корнеограммы и автоматическому критерию оценки качества измерения (waveform score, WS). Для анализа использовали измерения с показателем WS выше 5.

Этическая экспертиза

От всех обследованных лиц получено информированное согласие на участие в исследовании на основании этических норм Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Рекомендации для врачей, занимающихся биомедицинскими исследованиями с участием людей».

Статистический анализ

Статистический анализ и оценка достоверности полученных результатов проведены с помощью программ Microsoft Exсel 2010 и Statistica 8.0. Для характеристики рядов данных рассчитывали средние значения и стандартное отклонение, а при оценке достоверности различий применяли критерий Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

В исследование было включено 40 пациентов (54 глаза) с СГВ в возрасте от 37 до 69 (в среднем 53,9±6,7) лет, из них 2 женщины. Средняя толщина центральной зоны роговицы составила 551±25 мкм. В группу контроля вошли 30 здоровых добровольцев (30 век).

Основные результаты исследования

Исследование биомеханических свойств роговицы у пациентов с СГВ выявило, что показатели CH и CRF были снижены. В табл. 1 представлены средние показатели тонометрии.

 

Таблица 1. Распределение показателей биомеханики роговицы в зависимости от степени тяжести синдрома гиперрастяжимых век

Table 1. Distribution of corneal biomechanics indicators depending on the severity of Floppy eyelid syndrome

Показатель, мм рт.ст.	I группа	II группа	III группа	Контрольная	р
IOPcc	16,7±2,1	15,3±2,5	14,69±1,6	16,1±2,3	0,036
IOPg	16,4±2,6	16,3±3,9	12,77±2,4	16,81±2,7	0,949
CH	10,5±1,5	10,1±1,3	9,29±1,2	11,35±0,8	<0,001*
CRF	10,2±2,8	9,5±2,7	8,92±1,6	11,6±1,1	0,001*

Примечание. * Различие показателей у пациентов с СГВ (I-III группы) достоверно отличалось от показателей контрольной группы. IOPcc — роговично-компенсированное внутриглазное давление; IOPg — внутриглазное давление по Гольдману; CH — корнеальный гистерезис; CRF — фактор резистентности роговицы.

Note: * The difference in indicators in patients with FES (groups I-III) significantly distinguished from those in the control group. IOPcc — corneal-compensated intraocular pressure; IOPg — Goldmann-correlated measure intraocular pressure; CH — corneal hysteresis; CRF — corneal resistance factor.

 

Средние значения CH в зависимости от степени тяжести СГВ составили в группе I 10,5±1,5 мм рт.ст., в группе II — 10,1±1,3 мм рт.ст., в группе III — 9,29±1,2 мм рт.ст. Значительные изменения биомеханических свойств роговицы согласуются с гипотезой о том, что роговичные факторы, такие как более низкие показатели CH и CRF, могут представлять собой фактор риска развития кератоконуса у пациентов с СГВ.

Дополнительные результаты исследования

Не обнаружено статистически значимых различий между пациентами с СГВ и контрольной группы по отношению к IOPg.

Нежелательные явления

В ходе проводимого исследования нежелательные явления у пациентов отсутствовали.

ОБСУЖДЕНИЕ

Как известно, СГВ связан с глазными и системными заболеваниями, среди них чаще встречаются кератоконус и СОАС, который характеризуется рецидивирующими эпизодами частичной или полной обструкции верхних дыхательных путей, вызывающими остановку дыхания во время сна [20]. СОАС тесно связан с ожирением, вызывает расстройство сна, пробуждая пациента ночью и приводя к дневной сонливости. Поскольку практически все пациенты с СГВ имеют сопутствующий СОАС, системная активация матриксных металлопротеиназ 9 (MMП-9) из-за перемежающейся гипоксии может играть роль в ключевых звеньях патогенеза СГВ и СОАС, приводя к деградации эластических волокон за счет активации ММП, в частности ММП-9, в периокулярных тканях, а также в тканях глотки. A. Franczak и соавт. [21] провели метаанализ литературы, посвященной исследованию корреляций между уровнем ММП и степенью тяжести СОАС: в 5 из 8 источников была обнаружена положительная связь между повышением активности, в частности, MMП-9 в сыворотке крови и степенью тяжести СОАС. В другом исследовании также было доказано, что количество ММП-9 в сыворотке положительно коррелирует со степенью тяжести СОАС [22]. Кроме того, была обнаружена положительная корреляционная связь между гистерезисом роговицы и СОАС. S. Nadarajah и соавт. [23] по данным полисомнографии обнаружили в когорте пациентов значительно более низкий гистерезис роговицы у лиц с умеренным/тяжелым СОАС в сравнении с нормальным/легким течением болезни.

Некоторые авторы предполагают, что СГВ и кератоконус имеют общие звенья патогенеза, заключающееся также в активации ММП-9 [24, 25]. Кератоконус является мультифакториальным заболеванием, возникновение которого характеризуется потерей структурной целостности роговицы, приводящей к ее истончению. Активация MMП-9 может быть ответственной за снижение гистерезиса роговицы. Биомеханические свойства фиброзной оболочки при кератоконусе также были исследованы с помощью двунаправленной аппланации роговицы: результаты исследования показали, что при кератоконусе показатели CH и CRF снижены по сравнению с нормой [26].

Помимо этого, было высказано предположение о том, что в развитии кератоконуса существенную роль играют воспалительные медиаторы, а также стимулирующие воспаление факторы, в частности постоянное трение глаз. Считается, что в таких условиях эпителий роговицы начинает продуцировать литические ферменты и воспалительные цитокины, которые активируют кератоциты, вызывая повреждение тканей роговицы и ее истончение. К предрасполагающим факторам развития кератоконуса также относят механическое воздействие (положение во сне лицом вниз). Одна из основных теорий патогенеза СГВ заключается в следующем: постоянное воздействие механического фактора (сон лицом вниз, трение глаз) вызывает повреждение эпителия, что приводит к апоптозу кератоцитов с повышением уровня литических ферментов и развитию дегенерации эпителия, боуменовой мембраны и стромы [27]. В единственном исследовании, целью которого было изучение CH у пациентов с СГВ [28], было показано, что средние значения гистерезиса роговицы у пациентов с СГВ составляли 9,51 в сравнении с 11,66 у пациентов контрольной группы (p <0,001).

В 1988 г. W.W. Culbertson и S.C. Tseng [29] предположили, что СГВ может быть обусловлен ишемией в окружающих тканях в момент, когда пациенты спят ничком. Возникающая при пробуждении реперфузия при перемещении или пробуждении вызывает окислительный стресс и повреждение периокулярных тканей в результате высвобождающихся свободных радикалов. Авторы предположили, что длительное механическое воздействие и хронические ишемические/реперфузионные скачки сопровождаются также стромальными изменениями роговицы.

Полученные нами данные могут объяснить высокую частоту встречаемости кератоконуса у пациентов с СГВ и предположить некоторую общность звеньев патогенеза этих состояний, однако требуется проведение дальнейших исследований биомеханических свойств роговицы у пациентов с СГВ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При оценке биомеханических свойств фиброзной оболочки было выявлено, что пациенты с синдромом гиперрастяжимых век имели статистически более низкие показатели корнеального гистерезиса и фактора резистентности роговицы, при этом величина этих показателей варьировала от степени тяжести: в частности, наибольшее снижение показателей корнеального гистерезиса и фактора резистентности роговицы продемонстрировали пациенты с тяжелой степенью заболевания.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Е.А. Криницына — сбор и обработка материала, написание текста статьи, обработка результатов исследования; Я.О. Груша — обсуждение результатов исследования. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Authors’ contribution. E.A. Krinitsyna — data collection and processing, writing the text of the article, processing of the results of the study; Ya.O. Grusha — discussion of the results of the study. The authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Источник финансирования. Исследование и публикация статьи осуществлены на личные средства авторского коллектива.

Funding source. The research and publication of the article were carried out at the personal expense of the author’s team.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

About the authors

Ekaterina A. Krinitsyna

Research Institute of Eye Diseases

Author for correspondence.
Email: eka-krin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9882-2154
Russian Federation, Moscow

Yaroslav O. Grusha

Research Institute of Eye Diseases

Email: grusha-y@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6461-8243
SPIN-code: 6595-4029

MD, PhD, Professor

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files