Primary glaucoma etiology: current theories and researches

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

The article presents a review of latest researches related to various aspects of primary glaucoma and optic neuropathy etiology. The effect of somatic factors on glaucoma progression is described. Arguments in favor of the interrelation of glaucoma and neurodegenerative processes are presented. The genetic basis for the development of glaucoma and a variety of its conjoined syndromes is considered. Immunological mechanisms that initiate the programmed cell death are analyzed. The processes that influence the increase of trabecular meshwork retention are also described as well as its role in the glaucoma pathogenesis.

About the authors

Sergey Yuryevich Petrov

Scientific Research Institute of Eye Diseases

Email: post@glaucomajournal.ru
Ph. D., Senior research associate of the Glaucoma Department

Nnatal'ya Dmitrievna Fokina

Scientific Research Institute of Eye Diseases

Email: info@eyeacademy.ru
Ph. D., docent. Eye diseases department

Lyudmila Vladimirovna Sherstneva

Scientific Research Institute of Eye Diseases

Email: info@eyeacademy.ru
Ph. D., docent. Eye diseases department

Sergey Viktorovich Vostruhin

Scientific Research Institute of Eye Diseases

Email: amphitrion198@mail.ru
post-graduate student

Dar'ya Maksimovna Safonova

Scientific Research Institute of Eye Diseases

Email: dmsafonova@gmail.com
post-graduate student

References

  1. Авдеев Р. В., Александров А. С., Бакунина Н. А., Басинский А. С., Блюм Е. А., Брежнев А. Ю. и др. Первичная открытоугольная глаукома: в каком возрасте пациента и при какой длительности заболевания может наступить слепота. Медико-биологические проблемы жизнедеятельности. 2014; 12 (2): 74-84.
  2. Авдеев Р. В., Александров А. С., Бакунина Н. А., Басинский А. С., Блюм Е. А., Брежнев А. Ю. и др. Предполагаемый возраст пациентов и период болезни для проведения интенсивных лечебно-профилактических манипуляций при первичной глаукоме. Офтальмология Восточная Европа. 2014; 22 (3): 60-71.
  3. Авдеев Р. В., Александров А. С., Бакунина Н. А., Басинский А. С., Блюм Е. А., Брежнев А. Ю. и др. Прогнозирование продолжительности сроков заболевания и возраста пациентов с разными стадиями первичной открытоугольной глаукомы. Национальный журнал глаукома. 2014; 13 (2): 60-9.
  4. Авдеев Р. В., Александров А. С., Бакунина Н. А., Басинский А. С., Блюм Е. А., Брежнев А. Ю. и др. Модель манифестирования и исходов первичной открытоугольной глаукомы. Клиническая медицина. 2014; 92 (12): 64-72.
  5. Астахов Ю. С., Акопов Е. Л., Нефедова Д. М. Значение калиброметрии сосудов сетчатки при ретинотомографии в диагностике глаукомы псевдонормального давления. РМЖ. Клиническая офтальмология. 2008; 9 (4): 124.
  6. Астахов Ю. С., Акопов Е. Л., Нефедова Д. М. Сосудистые факторы риска развития первичной открытоугольной глаукомы. РМЖ. Клиническая офтальмология. 2008; 9 (2): 68.
  7. Астахов Ю. С., Джалиашвили О. А. Современные направления в изучении гемодинамики глаза при глаукоме. Офтальмологический журнал. 1990; (3): 179.
  8. Астахов Ю. С., Нефедова Д. М., Акопов Е. Л., Гозиев С. Д. Значение мигрени как фактора риска развития первичной открытоугольной глаукомы. Офтальмологические ведомости. 2010; 3 (2): 11-6.
  9. Астахов Ю. С., Нефедова Д. М., Бируля И. В., Кадинская М. И. Исследование содержания эндотелина-1 у больных с мигренями. Офтальмологические ведомости. 2010; 3 (1): 11-5.
  10. Астахов Ю. С., Рахманов В. В. Наследственность и глаукома. Офтальмологические ведомости. 2012; 4 (4): 51-7.
  11. Еричев В. П., Козлова И. В., Макарова А. С., Цзинь Д. Особенности системной гемодинамики у больных первичной открытоугольной глаукомой, компенсированным внутриглазным давлением и нестабилизированным течением. Национальный журнал глаукома. 2013; 12 (3): 20-3.
  12. Еричев В. П., Туманов В. П., Панюшкина Л. А. Глаукома и нейродегенеративные заболевания. Национальный журнал глаукома. 2012; 11 (1): 62-8.
  13. Еричев В. П., Туманов В. П., Панюшкина Л. А., Федоров А. А. Сравнительный анализ морфологических изменений в зрительных центрах при первичной глаукоме и болезни Альцгеймера. Национальный журнал глаукома. 2014; 13 (3): 5-13.
  14. Киселева О. А., Робустова О. В., Бессмертный А. М., Захарова Е. К., Авдеев Р. В. Распространенность первичной глаукомы у представителей разных рас и этнических групп в мире. Офтальмология. 2013; 10 (3): 5-8.
  15. Киселева О. А., Робустова О. В., Бессмертный А. М., Захарова Е. К., Авдеев Р. В. Распространенность первичной глаукомы у представителей разных рас и этнических групп в России и странах СНГ. Офтальмология. 2013; 10 (4): 11-5.
  16. Куроедов А. В., Брежнев А. Ю., Александров А. С. Как понизить уровень внутриглазного давления на 30 % у пациентов с глаукомой (обзор литературы). Военно-медицинский журнал. 2009; 330 (6): 40-6.
  17. Куроедов А. В., Брежнев А. Ю., Александров А. С., Огородникова В. Ю. Принципы лечения начальной стадии глаукомы: хирургия против терапии (обзор литературы). Военно-медицинский журнал. 2011; 332 (5): 28-35.
  18. Мотущук А. Е., Комарова Т. Ю., Грудинина Н. А., Рахманов В. В., Мандельштам М. Ю., Астахов Ю. С. и др. Генетические варианты CYP1B1 и WDR36 у больных первичной врожденной и первичной открытоугольной глаукомой из Санкт-Петербурга. Генетика. 2009; 45 (12): 1659-67.
  19. Онищенко А. Л., Колбаско А. В., Жилина Н. М., Захарова А. В., Власенко А. Е. Заболеваемость первичной глаукомой, ее гендерные особенности среди жителей крупного промышленного города Сибири. Офтальмология. 2014; 11 (4): 59-66.
  20. Петров С. Ю. Целевой уровень внутриглазного давления в оценке гипотензивной эффективности антиглаукомных операций. Офтальмология. 2014; 11 (4): 4-9.
  21. Рахманов В. В., Никитина Н. Я., Захарова Ф. М., Астахов Ю. С., Васильев В. Б., Голубков В. И. и др. Клинико-генетический анализ семейных форм первичной открытоугольной глаукомы. Медицинская генетика. 2005; 4 (6): 258.
  22. Agarwal A. Gass’ atlas of macular diseases. 5 ed. Amsterdam: Elsevier Saunders; 2012.
  23. Anton A., Andrada M. T., Mujica V., Calle M. A., Portela J., Mayo A. Prevalence of primary open-angle glaucoma in a Spanish population: the Segovia study. Journal of glaucoma. 2004; 13 (5): 371-76.
  24. Bakalash S., Kipnis J., Yoles E., Schwartz M. Resistance of retinal ganglion cells to an increase in intraocular pressure is immune-dependent. Investigative ophthalmology & visual science. 2002; 43 (8): 2648-53.
  25. Baleriola J., Garcia-Feijoo J., Martinez-de-la-Casa J. M., Fernandez-Cruz A., de la Rosa E. J., Fernandez-Durango R. Apoptosis in the trabecular meshwork of glaucomatous patients. Molecular vision. 2008; 14: 1513-6.
  26. Bayer A. U., Ferrari F., Erb C. High occurrence rate of glaucoma among patients with Alzheimer's disease. European neurology. 2002; 47 (3): 165-8.
  27. Bonomi L., Marchini G., Marraffa M., Bernardi P., Morbio R., Varotto A. Vascular risk factors for primary open angle glaucoma: the Egna-Neumarkt Study. Ophthalmology. 2000; 107 (7): 1287-93.
  28. Buhrmann R. R., Quigley H. A., Barron Y., West S. K., Oliva M. S., Mmbaga B. B. Prevalence of glaucoma in a rural East African population. Investigative ophthalmology & visual science. 2000; 41 (1): 40-8.
  29. Caprioli J., Coleman A. L., Blood Flow in Glaucoma D. Blood pressure, perfusion pressure, and glaucoma. American journal of ophthalmology. 2010; 149 (5): 704-12.
  30. Cartwright M. J., Grajewski A. L., Friedberg M. L., Anderson D. R., Richards D. W. Immune-related disease and normal-tension glaucoma. A case-control study. Archives of ophthalmology. 1992; 110 (4): 500-2.
  31. Cook C., Foster P. Epidemiology of glaucoma: what's new? Canadian journal of ophthalmology Journal canadien d'ophtalmologie. 2012; 47 (3): 223-6.
  32. Demetriades A. M. Gene therapy for glaucoma. Current opinion in ophthalmology. 2011; 22 (2): 73-7.
  33. Emre M., Orgul S., Haufschild T., Shaw S. G., Flammer J. Increased plasma endothelin-1 levels in patients with progressive open angle glaucoma. Br J Ophthalmol. 2005; 89 (1): 60-3.
  34. Erb C., Thiel H. J., Flammer J. The psychology of the glaucoma patient. Current opinion in ophthalmology. 1998; 9 (2): 65-70.
  35. Flammer J., Konieczka K., Flammer A. J. The primary vascular dysregulation syndrome: implications for eye diseases. The EPMA journal. 2013; 4 (1): 14.
  36. Flammer J., Mozaffarieh M. What is the present pathogenetic concept of glaucomatous optic neuropathy? Survey of ophthalmology. 2007; 52 Suppl 2): S 162-73.
  37. Foster P. J., Buhrmann R., Quigley H. A., Johnson G. J. The definition and classification of glaucoma in prevalence surveys. Br J Ophthalmol. 2002; 86 (2): 238-42.
  38. Foster P. J., Johnson G. J. Glaucoma in China: how big is the problem? Br J Ophthalmol. 2001; 85 (11): 1277-82.
  39. Graham S. L., Drance S. M. Nocturnal hypotension: role in glaucoma progression. Survey of ophthalmology. 1999; 43 Suppl 1: S10-16.
  40. Graham S. L., Drance S. M., Wijsman K., Douglas G. R., Mikelberg F. S. Ambulatory blood pressure monitoring in glaucoma. The nocturnal dip. Ophthalmology. 1995; 102 (1): 61-9.
  41. Gupta N., Yucel Y. H. Brain changes in glaucoma. European journal of ophthalmology. 2003; 13 Suppl 3: S32-35.
  42. Johnson A. T., Drack A. V., Kwitek A. E., Cannon R. L., Stone E. M., Alward W. L. Clinical features and linkage analysis of a family with autosomal dominant juvenile glaucoma. Ophthalmology. 1993; 100 (4): 524-9.
  43. Kipnis J., Schwartz M. Dual action of glatiramer acetate (Cop-1) in the treatment of CNS autoimmune and neurodegenerative disorders. Trends in molecular medicine. 2002; 8 (7): 319-23.
  44. Kipnis J., Yoles E., Porat Z., Cohen A., Mor F., Sela M., et al. T cell immunity to copolymer 1 confers neuroprotection on the damaged optic nerve: possible therapy for optic neuropathies. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2000; 97 (13): 7446-51.
  45. Kubota R., Noda S., Wang Y., Minoshima S., Asakawa S., Kudoh J., et al. A novel myosin-like protein (myocilin) expressed in the connecting cilium of the photoreceptor: molecular cloning, tissue expression, and chromosomal mapping. Genomics. 1997; 41 (3): 360-9.
  46. Lin C. C., Hu C. C., Ho J. D., Chiu H. W., Lin H. C. Obstructive sleep apnea and increased risk of glaucoma: a population-based matched-cohort study. Ophthalmology. 2013; 120 (8): 1559-64.
  47. Liton P. B., Challa P., Stinnett S., Luna C., Epstein D. L., Gonzalez P. Cellular senescence in the glaucomatous outflow pathway. Experimental gerontology. 2005; 40 (8-9): 745-8.
  48. McKinnon S. J. Glaucoma, apoptosis, and neuroprotection. Current opinion in ophthalmology. 1997; 8 (2): 28-37.
  49. Mojon D. S., Hess C. W., Goldblum D., Fleischhauer J., Koerner F., Bassetti C., et al. High prevalence of glaucoma in patients with sleep apnea syndrome. Ophthalmology. 1999; 106 (5): 1009-12.
  50. Mozaffarieh M., Grieshaber M. C., Orgul S., Flammer J. The potential value of natural antioxidative treatment in glaucoma. Survey of ophthalmology. 2008; 53 (5): 479-505.
  51. Onen S. H., Mouriaux F., Berramdane L., Dascotte J. C., Kulik J. F., Rouland J. F. High prevalence of sleep-disordered breathing in patients with primary open-angle glaucoma. Acta ophthalmologica Scandinavica. 2000; 78 (6): 638-41.
  52. Pache M., Flammer J. A sick eye in a sick body? Systemic findings in patients with primary open-angle glaucoma. Survey of ophthalmology. 2006; 51 (3): 179-212.
  53. Quigley H. A., Addicks E. M., Green W. R., Maumenee A. E. Optic nerve damage in human glaucoma. II. The site of injury and susceptibility to damage. Archives of ophthalmology. 1981; 99 (4): 635-49.
  54. Quigley H. A., Broman A. T. The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020. Br J Ophthalmol. 2006; 90 (3): 262-7.
  55. Ritch R. Neuroprotection: is it already applicable to glaucoma therapy? Current opinion in ophthalmology. 2000; 11 (2): 78-84.
  56. Schori H., Kipnis J., Yoles E., WoldeMussie E., Ruiz G., Wheeler L. A., et al. Vaccination for protection of retinal ganglion cells against death from glutamate cytotoxicity and ocular hypertension: implications for glaucoma. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2001; 98 (6): 3398-3403.
  57. Schwartz M. Modulating the immune system: a vaccine for glaucoma? Canadian journal of ophthalmology Journal canadien d'ophtalmologie. 2007; 42 (3): 439-441.
  58. Schwartz M. Neurodegeneration and neuroprotection in glaucoma: development of a therapeutic neuroprotective vaccine: the Friedenwald lecture. Investigative ophthalmology & visual science. 2003; 44 (4): 1407-11.
  59. Son J. L., Soto I., Oglesby E., Lopez-Roca T., Pease M. E., Quigley H. A., et al. Glaucomatous optic nerve injury involves early astrocyte reactivity and late oligodendrocyte loss. Glia. 2010; 58 (7): 780-9.
  60. Stoilova D., Child A., Trifan O. C., Crick R. P., Coakes R. L., Sarfarazi M. Localization of a locus (GLC1B) for adult-onset primary open angle glaucoma to the 2cen-q13 region. Genomics. 1996; 36 (1): 142-50.
  61. Stone E. M., Fingert J. H., Alward W. L., Nguyen T. D., Polansky J. R., Sunden S. L., et al. Identification of a gene that causes primary open angle glaucoma. Science. 1997; 275 (5300): 668-70.
  62. Vohra R., Tsai J. C., Kolko M. The role of inflammation in the pathogenesis of glaucoma. Survey of ophthalmology. 2013; 58 (4): 311-20.
  63. Wein F. B., Levin L. A. Current understanding of neuroprotection in glaucoma. Current opinion in ophthalmology. 2002; 13 (2): 61-7.
  64. Wilson M. R., Hertzmark E., Walker A. M., Childs-Shaw K., Epstein D. L. A case-control study of risk factors in open angle glaucoma. Archives of ophthalmology. 1987; 105 (8): 1066-71.
  65. Yu A. L., Birke K., Moriniere J., Welge-Lussen U. TGF-{beta}2 induces senescence-associated changes in human trabecular meshwork cells. Investigative ophthalmology & visual science. 2010; 51 (11): 5718-23.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2015 Petrov S.Y., Fokina N.D., Sherstneva L.V., Vostruhin S.V., Safonova D.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-65574 от 04 мая 2016 г.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies