Уровень 25-гидроксивитамина D и матриксных металлопротеиназ-2 и -9 у больных первичной открытоугольной глаукомой и псевдоэксфолиативной глаукомой/синдромом

Полный текст

Введение

Высокая распространённость и социальная значимость глаукомы стимулируют поиск новых причин и закономерностей развития данного заболевания [22]. В последние годы появились единичные подтверждения участия дефицита витамина D в развитии как первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ), так и псевдоэксфолиативного синдрома (ПЭС) [16, 24, 25]. Возможно, это связано с наличием иммуносупрессивной активности витамина D, а также с его участием в регуляции процессов клеточной пролиферации, дифференцировки и апоптоза, в том числе в глазной нейроглии [8, 14, 19]. Так, в экспериментальном исследовании, проведённом J.A. Alsalem et al. (2014), впервые было показано, что в эпителиальных клетках пограничных областей органа зрения (беспигментного эпителия цилиарного тела, пигментного эпителия сетчатки, эндотелия роговицы) возможны как первый, так и второй этапы гидроксилирования с образованием активной формы витамина D — кальцитриола. Подтверждением этому может быть и факт наличия рецепторов витамина D в беспигментном эпителии цилиарного тела и в эндотелии роговицы [10]. Кроме этого имеются данные, свидетельствующие о возможности регуляции внутриглазного давления (ВГД) со стороны витамина D опосредованно через ген-генные взаимодействия. Установлено, что 1,25-дигидроксивитамин D (кальцитриол) снижает экспрессию генов, ответственных за синтез карбоангидразы I, ангиотензин-превращающего фермента и аквапорина I, а также может участвовать в регуляции генов, отвечающих за синтез некоторых компонентов цитоскелета и экстрацеллюлярного матрикса, в частности фибронектина-1 и актина-альфа [17]. Под влиянием кальцитриола также может увеличиваться экспрессия генов матриксных металлопротеиназ и одновременно снижаться активность их тканевых ингибиторов, участвующих в регуляции обмена компонентов трабекулярной сети [17].

В настоящее время имеются единичные исследования, проведённые в популяции больных глаукомой и свидетельствующие о возможной ассоциации между наличием и степенью тяжести глаукомного процесса и уровнем обеспеченности витамином D [12, 25]. Несмотря на высокую распространённость как дефицита витамина D, так и различных форм глаукомы, отечественные исследования в этой области в настоящее время отсутствуют.

Цель исследования — определение уровня 25-гидроксивитамина D в сыворотке крови и классических маркеров апоптоза и ремоделирования тканей (матриксные металлопротеиназы) для уточнения их влияния на развитие различных форм глаукомы.

Материал и методы

В исследование было включено 238 человек (105 мужчин и 133 женщины) в возрасте от 55 до 75 лет, подписавших информированное согласие на участие в исследовании. Критериями исключения были наличие в анамнезе сахарного диабета, онкологических и аутоиммунных заболеваний, тяжелой сопутствующей патологии, терапия глюкокортикоидами, иммуносупрессорами, терапия препаратами витамина D. Со стороны органа зрения к критериям исключения относились увеиты, острые нарушения кровообращения в системе центральных артерий и вены сетчатки, травмы, заболевания роговицы и влажная форма возрастной макулярной дегенерации.

Для подтверждения диагноза всем пациентам было выполнено офтальмологическое обследование, включавшее в себя авторефрактометрию, визометрию, тонометрию по Маклакову, биомикроофтальмоскопию, компьютерную периметрию, гейдельбергскую ретинальную томографию (HRT-II). Обследование проводилось в поликлинике с КДЦ и на кафедре офтальмологии ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова.

Определение уровня 25(ОН)D в сыворотке крови проводилось методом иммунохемилюминесцентного анализа на анализаторе AbbottArchitect i2000 SR (США). Согласно клиническим рекомендациям Российской ассоциации эндокринологов (2015) за нормальную обеспеченность витамином D принимали значения 25(ОН)D в сыворотке крови, равные или превышающие 75 нмоль/л; за недостаточную — значения от 50 до 75 нмоль/л; значения ниже 50 нмоль/л расценивали как дефицит витамина D [6]. Методом твердофазного иммуноферментного анализа (ImmunoChem 2100, США) были определены концентрации матриксных металлопротеиназ (ММП-2 и ММП-9) в плазме крови с использованием специфических диагностических и контрольных наборов (Quantikine Total MMP-2, R&D Systems, Inc., США & Канада, и Human MMP-9 Platinum ELISA, eBioscience, США, соответственно).

При статистической обработке использовали программу SPSS17.0RU для Windows. Полученные данные представлены в процентном соотношении или в виде средней ± ошибка средней (M ± m). Сопоставление частотных характеристик качественных показателей проводилось с помощью непараметрических методов χ2. Сравнение количественных параметров осуществлялось с использованием модуля ANOVA. Для выяснения связи между исследуемыми показателями проводился корреляционный анализ с расчётом коэффициента корреляции по Пирсону.

Результаты

Средний возраст обследованных составил 66,7 ± 0,3 года. Из 238 обследованных диагноз псевдоэксфолиативной глаукомы (ПЭГ), первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) или псевдоэксфолиативного синдрома (ПЭС) был установлен 196 больным, 38 человек составили группу контроля (средний возраст 65,2 ± 0,8 года). Все пациенты были разделены на 3 группы, сопоставимые по полу и возрасту. Группу 1 составили 122 больных ПЭГ (средний возраст 67,4 ± 0,4 года), группу 2 — 46 больных ПОУГ (средний возраст 65,5 ± 0,9 года). В группу 3 вошли 32 пациента с ПЭС без глаукомы (возраст 67,4 ± 1,0 года).

Концентрация 25(ОН)D в сыворотке крови как у больных с различными видами глаукомы и ПЭС, так и в группе контроля варьировала от 4,6 до 82,3 нмоль/л (в среднем составила 41,7нмоль/л) и в основном соответствовала недостатку и дефициту витамина D. Полученные данные оказались аналогичными результатам распространённости дефицита витамина D в Северо-Западном регионе РФ [5]. Необходимо отметить, что у пациентов с ПЭГ, ПОУГ и ПЭС уровень 25(OH)D в сыворотке крови не отличался (39,3 ± 1,2, 38,8 ± 2,1 и 40,51 ± 2,4 нмоль/л соответственно, p > 0,05), но был ниже, чем в группе контроля (52,7 ± 2,1 нмоль/л, p < 0,01). Было установлено, что в исследуемых группах больных отсутствовали лица с нормальным уровнем 25(ОН)D в сыворотке крови. Количество больных с дефицитом витамина D не зависело от формы глаукомы и составило 87,4, 80,0 и 78,1 % в 1, 2 и 3-й группах исследования соответственно. В группе контроля лишь у трёх человек (8,1 %) концентрация 25(ОН)D в сыворотке крови была равна или выше 75 нмоль/л, что соответствовало нормальному уровню обеспеченности витамином D, а количество лиц с дефицитом витамина D было ниже, чем в исследуемых группах (62,2 %, p < 0,05).

Результаты исследования уровня ММП-2 плазмы крови показали, что данный показатель не отличался во всех основных группах обследованных. Так, для больных ПЭГ, ПОУГ и ПЭС данный параметр соответственно составил 248,3 ± 18,5, 249,9 ± 15,8 и 224,7 ± 11,3 нг/мл (p> 0,05) и не отличался от данного показателя в группе контроля (224,7 ± 11,3 нг/мл, p > 0,05).

Уровень ММП-9 в плазме крови у пациентов с ПОУГ и ПЭС был достоверно выше (48,2 ± 3,3 и 54,0 ± 3,6 нг/мл соответственно), чем в контрольной группе (32,6 ± 2,3 нг/мл, p < 0,001) и в группе ПЭГ (40,9 ± 3,6 нг/мл, p < 0,05 и p < 0,01 соответственно).

Концентрации ММП-2 и ММП-9 в плазме крови были проанализированы в зависимости от стадии глаукомы. Для этого согласно Национальному руководству по глаукоме больные были разделены на три группы с начальной, развитой и далеко зашедшей стадиями глаукомного процесса (I, II, III стадии соответственно) [4]. Изучаемые показатели в зависимости от стадии глаукомы представлены в таблице 1.

 

Таблица 1. Уровень 25(ОН)D в сыворотке крови и концентрация матриксных металлопротеиназ (ММП-2, ММП-9) в плазме крови у больных с различной степенью тяжести псевдоэксфолиативной и первичной открытоугольной глаукомы

Table 1. The serum 25(OH)D level, plasma MMP-2 and MMP-9 levels in patients with different pseudoexfoliation and primary open-angle glaucoma severity

Параметры	I стадия	II стадия	III стадия	p
ПЭГ (n = 122)	n = 55	n = 27	n = 40
Возраст, лет	67,2 ± 0,6	67,3 ± 0,9	67,6 ± 0,8	> 0,05
25(ОН)D, нМоль/л	38,8 ± 2,1	42,6 ± 2,0	37,8 ± 2,2	> 0,05
ММП-٢, нг/мл	233,1 ± 41,9	276,0 ± 38,4	246,0 ± 21,6	> 0,05
ММП-٩, нг/мл	44,9 ± 5,7	33,2 ± 5,2	40,6 ± 5,9	> 0,05
ПОУГ (n = 46)	n = 24	n = 10	n = 12
Возраст, лет	65,5 ± 1,2	63,5 ± 2,3	67,2 ± 1,9	> 0,05
25(ОН)D, нМоль/л	38,1 ± 2,9	40,5 ± 3,1	38,8 ± 5,1	> 0,05
ММП-٢, нг/мл	250,9 ± 21,7	236,2 ± 17,2	259,7 ± 40,9	> 0,05
ММП-٩, нг/мл	47,8 ± 3,6	43,7 ± 7,0	52,3 ± 8,2	> 0,05
ПОУГ — первичная открытоугольная глаукома, ПЭГ — псевдоэксфолиативная глаукома, ПЭС — псевдоэксфолиативный синдром, 25(ОН)D — 25-гидроксивитамин D, ММП-2 — матриксная металлопротеиназа-2, ММП-9 — матриксная металлопротеиназа-9

 

Как видно из представленных данных, уровень 25(ОН)D в сыворотке крови и концентрация ММП-2, ММП-9 в плазме крови не отличались у больных ПОУГ и ПЭГ с различными стадиями глаукомного процесса (р > 0,05). В связи с полученными данными больные с продвинутыми стадиями глаукомы были объединены в одну группу (II + III), и исследуемые параметры были сопоставлены с группой больных с начальной стадией глаукомного процесса. Было установлено, что у лиц как с начальной, так и с более тяжёлой стадией (развитой и далеко зашедшей) ПОУГ уровень ММП-9 выше, чем у больных с тяжёлой стадией (II + III) группы ПЭГ (47,8 ± 3,6, 48,6 ± 5,5 и 38,7 ± 4,6 нг/мл соответственно, р < 0,01 и р < 0,05).

Корреляционный анализ выявил наличие положительной корреляционной связи между ММП-2 и ММП-9 в группе больных ПЭГ (r = 0,48, p = 0,001) и больных ПОУГ (r = 0,43, p = 0,003). Также у больных ПОУГ была установлена отрицательная корреляционная связь между уровнем 25(ОН)D и ММП-9 (r = –0,32, p = 0,02), ММП-2 (r = –0,33, p = 0,02).

У пациентов с ПЭС показатели 25(ОН)D, ММП-2 и ММП-9 были сопоставлены с аналогичными в группе контроля и у больных ПЭГ (табл. 2).

Результаты анализа показали, что концентрация 25(ОН)D в сыворотке крови была наибольшей у лиц контрольной группы по сравнению с пациентами ПЭГ и ПЭС (р < 0,01). Уровень ММП-9 в плазме крови у пациентов с ПЭС был наибольшим и достоверно отличался от данного показателя у лиц контрольной группы и пациентов с ПЭГ, в то время как уровень ММП-2 был одинаков во всех анализируемых группах (табл. 2).

 

Таблица 2. Уровень 25(ОН)D в сыворотке крови и концентрация матриксных металлопротеиназ (ММП-2, ММП-9) в плазме крови у пациентов с псевдоэксфолиативным синдромом, псевдоэксфолиативной глаукомой и группы контроля

Table 2. The serum 25(OH)D level, plasma MMP-2 and MMP-9 levels in patients with pseudoexfoliation glaucoma, pseudoexfoliation syndrome and in the control group

Параметры	ПЭГ n = 122 группа 1	ПЭС n = 32 группа 3	Группа контроля n = 38	p
25(ОН)D, нМоль/л	39,3 ± 1,2	40,5 ± 2,4	52,7 ± 2,1	р3-к < 0,01 р1-к < 0,01
ММП-٢, нг/мл	248,3 ± 18,5	234,4 ± 23,9	224,7 ± 11,3	р > 0,05
ММП-٩, нг/мл	40,9 ± 3,6	54,0 ± 3,6	32,6 ± 2,3	р3-к < 0,01 р1-3 < 0,01

 

Обсуждение

Таким образом, результаты нашего исследования, посвящённого изучению связи между уровнем обеспеченности витамином D у больных различными формами открытоугольной глаукомы и ПЭС, подтвердили высокую распространённость дефицита витамина D, в том числе и у больных различными формами глаукомы. Было выявлено, что уровень 25-гидроксивитамина D в сыворотке крови не отличался у больных с различными стадиями глаукомы, что согласуется с результатами исследования, ранее проведённого A. Goncalves et al. (2015) [12]. Глаукома представляет собой хроническую прогрессирующую нейрооптикопатию, в развитии которой принимают участие иммунологические нарушения, ишемия, окислительный стресс и апоптоз. Хорошо известно, что витамин D обладает рядом плейотропных эффектов, а именно способен контролировать дифференцировку клеток, воспалительные и иммунные процессы, апоптоз. Кроме того, развитие некоторых заболеваний органа зрения, в том числе различные формы глаукомы, в последнее время ассоциируют с географическим регионом проживания, а также с уровнем инсоляции [1, 3, 9]. Тем самым, по мнению некоторых исследователей, в условиях дефицита витамина D возможна активация ряда патогенетических механизмов развития глаукомы [17, 25]. Известно, что в развитии глаукомной оптической нейрооптикопатии важную роль играют матриксные металлопротеиназы [7, 11, 13, 15, 20, 21]. Результаты нашего исследования выявили, что уровень ММП-9 в плазме крови выше у больных первичной открытоугольной глаукомой и в группе пациентов с наличием ПЭС, чем в группе контроля. Кроме того, уровень ММП-9 у пациентов как с начальной, так и с продвинутыми стадиями ПОУГ и в группе ПЭС был достоверно выше, чем у больных с тяжёлыми стадиями ПЭГ (р < 0,01, р < 0,05 и р < 0,01 соответственно). У больных ПЭГ уровень ММП-9 в плазме крови хоть и был выше, чем в группе контроля, но достоверно не отличался. Полученные результаты аналогичны ранее опубликованным данным, подтверждающим высокий уровень ММП-9 плазмы крови у больных ПОУГ [7, 11]. Вместе с тем уровень ММП-2 в плазме крови оказался одинаков у больных ПОУГ, ПЭГ, ПЭС и контрольной группы и не зависел от степени тяжести патологического процесса. Выявленные отрицательные связи между уровнем 25-гидроксивитамина D в сыворотке крови и концентрацией ММП-2 и ММП-9 свидетельствуют о возможном повышении маркеров апоптоза в условиях дефицита витамина D, однако данные изменения характерны только для больных ПОУГ. Полученные результаты укладываются в представление о возможном вкладе в регуляцию витамина D у больных с системной патологией [18, 23].

Известно, что ПЭС является основным фактором риска развития псевдоэксфолиативной глаукомы и наличие данной разновидности глаукомы ассоциировано с более агрессивным течением и сложностью медикаментозной и хирургической коррекции [2, 3]. В проведённом исследовании уровень 25(ОН)D в сыворотке крови у пациентов с ПЭС был ниже, чем в группе контроля (р < 0,01), но не отличался от данного показателя у больных ПЭГ и ПОУГ, в то время как концентрация ММП-9 в плазме крови у этих больных была наибольшей. Кроме того, не выявлено отличий в концентрации ММП-9 у пациентов с ПЭС и начальной стадией ПЭГ. Полученные данные свидетельствуют о том, что на фоне недостатка и дефицита витамина D у пациентов с наличием псевдоэксфолиативного синдрома и начальной стадией ПЭГ, возможно, имеют место активно протекающие процессы апоптоза и компенсаторного интенсивного ремоделирования соединительной ткани и нейроглии в области заднего полюса и диска зрительного нерва.

Выводы

Результаты данного исследования показали высокую распространённость дефицита витамина D у больных ПОУГ, ПЭГ и ПЭС. Наличие связи между уровнем обеспеченности витамином D и матриксными металлопротеиназами (ММП-2 и ММП-9) были выявлены только у больны0х ПОУГ, что может свидетельствовать о возможности участия витамина D в регуляции апоптоза и тканевого ремоделирования у больных ПОУГ и позволяет отнести дефицит витамина D к факторам риска развития глаукомы.

Об авторах

Инесса Станиславовна Белецкая

ФГБОУ ВО «ПСПбГМУ им. И.П. Павлова» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: glaziki@list.ru

врач-офтальмолог

Россия, Санкт-Петербург

Татьяна Леонидовна Каронова

ФГБОУ ВО «ПСПбГМУ им. И.П. Павлова» Минздрава России

Email: karonova@mail.ru

д-р мед. наук, профессор кафедры терапии факультетской с курсом эндокринологии и клиникой

Россия, Санкт-Петербург

Сергей Юрьевич Астахов

ФГБОУ ВО «ПСПбГМУ им. И.П. Павлова» Минздрава России

Email: astakhov73@mail.ru

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой офтальмологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы